一种新能源储能电池模组及其线束板组件
技术领域
本发明属于电池模组技术领域,具体的说是一种新能源储能电池模组及其线束板组件。
背景技术
新能源电动汽车使用时,由储能电池模组提供电能,再由电动机将电能转换成汽车行进的动能,因此电池模组是电动汽车中最为核心的部件。电池模组通常包括电池组和线束板组件,电池组由多个单体电池组成,单体电池之间连接有汇流排,线束板组件用于支撑固定汇流排,在使用时覆盖在电池模组的上方,对单体电池进行串联,并能够采集电池的电压、温度等数据。
中国专利申请CN112397844B的一项专利公开了一种电池模组,其技术方案要点是:包括电芯与模组壳体,所述电芯包括电芯壳体与多个极芯,多个所述极芯并联设置在所述电芯壳体中,且相邻两个所述极芯之间设有吸热阻燃板,所述电芯位于所述模组壳体中。根据该发明实施例的电池模组,在电芯内部的相邻两个极芯之间设置吸热阻燃板,吸热阻燃板可以对热量进行吸收以及隔热,因此,当电池模组的电芯发生失控现象时,吸热阻燃板可以对单个极芯的失控现象进行控制,有效防止已失控的极芯影响到其他未失控的极芯,从而可以尽量降低电池模组整体发生失控的风险,并且可以防止电池模组的辅助采样线束等造成损坏,提高电池的安全性能。
但上述技术往往存在以下缺陷:其采用吸热阻燃板将电池模组分隔为多个互相独立的腔室,以对单个电池的失控现象进行控制,有效防止已失控的电池影响到其他未失控的电池,但是电池模组中通常设置有散热组件,吸热阻燃板会将热量阻隔,导致模组内部不同位置的电池温度不同,产生散热不均的问题,进而导致多个电池的性能参数出现偏差,影响电池模组的使用。
为此,本发明提供一种新能源储能电池模组及其线束板组件。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种新能源储能电池模组,包括:
围框,所述围框内底部均布有一组定位块;所述定位块表面和围框内侧均开设有滑槽;
电池,所述电池设置有一组,并与定位块交错分布;所述电池上侧均设置有一对极柱;
线束隔离板,所述线束隔离板固定连接于围框上侧;所述线束隔离板表面均布有一组供极柱穿过的极槽;
吸热阻燃板,所述吸热阻燃板设置有一组,并分别滑动连接于滑槽内部;所述吸热阻燃板上侧与线束隔离板之间存在间隙;
散热组件,所述散热组件用于对围框内的电池进行散热降温;
上升组件,所述上升组件用于驱动吸热阻燃板向上运动;
监测组件,所述监测组件用于监测围框内部的温度,并控制上升组件进行工作;
现有技术采用吸热阻燃板将电池模组分隔为多个互相独立的腔室,以对单个电池的失控现象进行控制,有效防止已失控的电池影响到其他未失控的电池,但是电池模组中通常设置有散热组件,吸热阻燃板会将热量阻隔,导致模组内部不同位置的电池温度不同,产生散热不均的问题,进而导致多个电池的性能参数出现偏差,影响电池模组的使用;此时本发明通过设置多个吸热阻燃板将围框分为多个腔室,并且吸热阻燃板顶部与线束隔离板之间存在间隙,在正常使用过程中,围框内的空气可以通过此间隙进行流动,使得不同腔室之间进行热量交换,从而保证散热组件工作时能够将多个电池散热均匀,提高电池的使用效果,当其中一个电池出现热失控现象时(自燃),监测组件检测到温度变化,并通过上升组件驱动吸热阻燃板在滑槽内部向上滑动,进而吸热阻燃板顶部与线束隔离板贴合,将二者之间的间隙关闭,使得多个腔室之间互相独立,防止已失控的电池对其他未失控的电池造成影响,降低电池模组的损坏程度,提高电池模组的安全性能。
优选的,所述上升组件包括储气盒,且储气盒内部填充有压缩气体;所述滑槽底部均布有一组固定筒一;所述固定筒一内部滑动密封连接有伸缩杆一,且伸缩杆一上端与吸热阻燃板固定连接;所述伸缩杆一下端与固定筒一底部之间固定连接有弹簧一;所述固定筒一均通过导管一与储气盒连通,且导管一与储气盒之间设置有控制阀;所述控制阀的开关由监测组件控制;当其中一个电池出现热失控现象时,监测组件将控制阀开启,进而储气盒内部的压缩气体通过导管一进入多个固定筒一内部,推动伸缩杆一向上运动,从而驱动多个吸热阻燃板同时在滑槽内部向上滑动,保证多个吸热阻燃板同步运动,并同步将吸热阻燃板与线束隔离板之间的间隙关闭,保证其他电池的安全性。
优选的,所述监测组件包括控制器;所述围框内部设置有温度传感器;所述控制器分别通过线路与温度传感器、控制阀电性连接;通过温度传感器检测围框内部的温度,当其中一个电池出现热失控现象时,温度急剧上升并达到一定阈值后,控制器将控制阀开启,从而顺利驱动吸热阻燃板进行运动。
优选的,所述温度传感器设置有一组,并分别固定连接于电池表面;通过设置多个温度传感器与电池一一对应,当任意一个温度传感器检测到的温度达到阈值时,控制器均会将控制阀开启,进一步提高温度检测的精确性。
优选的,所述线束隔离板下侧均布有一组插槽,且插槽与滑槽一一对齐;吸热阻燃板向上运动时会插入插槽内部,并且吸热阻燃板上侧与滑槽顶部内壁之间互相挤压,同时吸热阻燃板底部也不会脱离滑槽,从而提高吸热阻燃板对腔室之间的隔绝效果。
优选的,所述吸热阻燃板两侧均开设有“口”字形的凹槽;所述凹槽内部固定连接有热熔膜;所述热熔膜与凹槽之间填充有胶水;电池正常工作时产生的热量不足以促使热熔膜熔化,当电池出现热失控时,吸热阻燃板向上运动,并且热失控产生的热量能够将热熔膜熔化,进而凹槽内部的胶水流出,分布于吸热阻燃板与滑槽、插槽之间,从而将吸热阻燃板粘接固定,并将吸热阻燃板与滑槽、插槽之间的间隙进行填充,阻止火苗窜动,进一步提高吸热阻燃板对腔室之间的隔绝效果,保证其密封性。
优选的,所述伸缩杆一内部开设有导孔,且导孔内部设置有泄压阀;所述吸热阻燃板内部开设有“口”字形的气槽,且导孔与气槽连通;所述气槽与凹槽之间均布有一组连孔;所述连孔内部滑动连接有导针,且导针的尖端延伸至凹槽内部;所述导针与连孔侧壁之间固定连接有弹性绳;当伸缩杆一推动吸热阻燃板上升之后,固定筒一内部气压继续增大,当气压达到泄压阀的阈值后,泄压阀开启,进而气体通过导孔进入气槽内部,并推动导针在连孔内部滑动,进而导针将热熔膜戳破,从而提高热熔膜的破裂效率,保证凹槽内的胶水顺利流出,并且之后气体会通过连孔进入凹槽内部,将凹槽内的胶水进一步吹出,提高胶水的导出效率,气流还可以促进胶水在吸热阻燃板与滑槽、插槽之间分布均匀,提高填充效果。
优选的,所述凹槽内部均布有一组弹性条;所述弹性条端部固定连接有球珠;通过设置弹性条,利用电池模组载体(电动汽车或其他设备)自身使用时产生的振动,使得弹性条带动球珠进行摆动,从而对凹槽内的胶水起到搅动作用,防止胶水长时间储存后,其内部的各组分出现分层的现象,保证其后续导出时可以正常使用。
一种新能源储能电池模组的线束板组件,该线束板组件应用于上述的新能源储能电池模组,包括线束隔离板;所述线束隔离板表面均布有一组安装框;所述安装框内部固定连接有一对压板;所述压板下方设置有导电片;所述压板与导电片之间固定连接有一组压簧;在安装时将线束隔离板置于围框上侧,此时电池的极柱能够穿过极槽,进而极柱与导电片接触并向上挤压导电片,利用压簧将导电片压紧在一对极柱表面,从而实现电池之间的串联,此为免焊接结构,便于电池模组的安装拆卸。
优选的,所述导电片两端设置有翘耳;所述翘耳下方的线束隔离板表面固定连接有固定筒二;所述固定筒二内部滑动密封连接有伸缩杆二,且伸缩杆二上端与翘耳固定连接;所述伸缩杆二下端与固定筒二底部之间固定连接有弹簧二;所述固定筒二均通过导管二与导管一连通;当其中一个电池出现热失控现象时,控制阀开启,进而储气盒内部的气体通过导管一和导管二进入固定筒二内部,推动伸缩杆二向上运动,并通过翘耳推动导电片向上运动,将压簧进一步压缩,使得导电片与一对极柱分离,从而切断电池之间的连接,进一步避免已失控的电池通过电路对其他电池造成影响。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种新能源储能电池模组及其线束板组件,通过设置多个吸热阻燃板将围框分为多个腔室,并且吸热阻燃板顶部与线束隔离板之间存在间隙,在正常使用过程中,围框内的空气可以通过此间隙进行流动,使得不同腔室之间进行热量交换,从而保证散热组件工作时能够将多个电池散热均匀,提高电池的使用效果,当其中一个电池出现热失控现象时(自燃),监测组件检测到温度变化,并通过上升组件驱动吸热阻燃板在滑槽内部向上滑动,进而吸热阻燃板顶部与线束隔离板贴合,将二者之间的间隙关闭,使得多个腔室之间互相独立,防止已失控的电池对其他未失控的电池造成影响,降低电池模组的损坏程度,提高电池模组的安全性能。
2.本发明所述的一种新能源储能电池模组及其线束板组件,当电池出现热失控时,吸热阻燃板向上运动,并且热失控产生的热量能够将热熔膜熔化,进而凹槽内部的胶水流出,分布于吸热阻燃板与滑槽、插槽之间,从而将吸热阻燃板粘接固定,并将吸热阻燃板与滑槽、插槽之间的间隙进行填充,阻止火苗窜动,进一步提高吸热阻燃板对腔室之间的隔绝效果,保证其密封性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中电池模组的立体图;
图2是本发明中围框的内部结构示意图;
图3是本发明中定位块的结构示意图;
图4是本发明中线束隔离板和吸热阻燃板的结构示意图;
图5是图4中A处局部放大图;
图6是本发明中吸热阻燃板和热熔膜的结构示意图;
图7是本发明中围框的局部剖视图;
图8是图7中B处局部放大图;
图9是图8中C处局部放大图;
图10是本发明中线束板组件的立体图;
图11是本发明中安装框的结构示意图;
图12是本发明中导电片的结构示意图。
图中:围框1、定位块2、滑槽3、电池4、极柱5、线束隔离板6、极槽7、吸热阻燃板8、储气盒9、固定筒一10、伸缩杆一11、弹簧一12、导管一13、控制阀14、温度传感器15、插槽16、凹槽17、热熔膜18、导孔19、泄压阀20、气槽21、连孔22、导针23、弹性绳24、弹性条25、球珠26、安装框27、压板28、导电片29、压簧30、翘耳31、固定筒二32、伸缩杆二33、导管二34。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图9所示,本发明所述的一种新能源储能电池模组,包括:
围框1,所述围框1内底部均布有一组定位块2;所述定位块2表面和围框1内侧均开设有滑槽3;
电池4,所述电池4设置有一组,并与定位块2交错分布;所述电池4上侧均设置有一对极柱5;
线束隔离板6,所述线束隔离板6固定连接于围框1上侧;所述线束隔离板6表面均布有一组供极柱5穿过的极槽7;
吸热阻燃板8,所述吸热阻燃板8设置有一组,并分别滑动连接于滑槽3内部;所述吸热阻燃板8上侧与线束隔离板6之间存在间隙;
散热组件,所述散热组件用于对围框1内的电池4进行散热降温;
上升组件,所述上升组件用于驱动吸热阻燃板8向上运动;
监测组件,所述监测组件用于监测围框1内部的温度,并控制上升组件进行工作;
现有技术采用吸热阻燃板8将电池模组分隔为多个互相独立的腔室,以对单个电池4的失控现象进行控制,有效防止已失控的电池4影响到其他未失控的电池4,但是电池模组中通常设置有散热组件,吸热阻燃板8会将热量阻隔,导致模组内部不同位置的电池4温度不同,产生散热不均的问题,进而导致多个电池4的性能参数出现偏差,影响电池模组的使用;此时本发明通过设置多个吸热阻燃板8将围框1分为多个腔室,并且吸热阻燃板8顶部与线束隔离板6之间存在间隙,在正常使用过程中,围框1内的空气可以通过此间隙进行流动,使得不同腔室之间进行热量交换,从而保证散热组件工作时能够将多个电池4散热均匀,提高电池4的使用效果,当其中一个电池4出现热失控现象时(自燃),监测组件检测到温度变化,并通过上升组件驱动吸热阻燃板8在滑槽3内部向上滑动,进而吸热阻燃板8顶部与线束隔离板6贴合,将二者之间的间隙关闭,使得多个腔室之间互相独立,防止已失控的电池4对其他未失控的电池4造成影响,降低电池模组的损坏程度,提高电池模组的安全性能。
所述上升组件包括储气盒9,且储气盒9内部填充有压缩气体;所述滑槽3底部均布有一组固定筒一10;所述固定筒一10内部滑动密封连接有伸缩杆一11,且伸缩杆一11上端与吸热阻燃板8固定连接;所述伸缩杆一11下端与固定筒一10底部之间固定连接有弹簧一12;所述固定筒一10均通过导管一13与储气盒9连通,且导管一13与储气盒9之间设置有控制阀14;所述控制阀14的开关由监测组件控制;当其中一个电池4出现热失控现象时,监测组件将控制阀14开启,进而储气盒9内部的压缩气体通过导管一13进入多个固定筒一10内部,推动伸缩杆一11向上运动,从而驱动多个吸热阻燃板8同时在滑槽3内部向上滑动,保证多个吸热阻燃板8同步运动,并同步将吸热阻燃板8与线束隔离板6之间的间隙关闭,保证其他电池4的安全性。
所述监测组件包括控制器;所述围框1内部设置有温度传感器15;所述控制器分别通过线路与温度传感器15、控制阀14电性连接;通过温度传感器15检测围框1内部的温度,当其中一个电池4出现热失控现象时,温度急剧上升并达到一定阈值后,控制器将控制阀14开启,从而顺利驱动吸热阻燃板8进行运动。
所述温度传感器15设置有一组,并分别固定连接于电池4表面;通过设置多个温度传感器15与电池4一一对应,当任意一个温度传感器15检测到的温度达到阈值时,控制器均会将控制阀14开启,进一步提高温度检测的精确性。
所述线束隔离板6下侧均布有一组插槽16,且插槽16与滑槽3一一对齐;吸热阻燃板8向上运动时会插入插槽16内部,并且吸热阻燃板8上侧与滑槽3顶部内壁之间互相挤压,同时吸热阻燃板8底部也不会脱离滑槽3,从而提高吸热阻燃板8对腔室之间的隔绝效果。
所述吸热阻燃板8两侧均开设有“口”字形的凹槽17;所述凹槽17内部固定连接有热熔膜18;所述热熔膜18与凹槽17之间填充有胶水;电池4正常工作时产生的热量不足以促使热熔膜18熔化,当电池4出现热失控时,吸热阻燃板8向上运动,并且热失控产生的热量能够将热熔膜18熔化,进而凹槽17内部的胶水流出,分布于吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间,从而将吸热阻燃板8粘接固定,并将吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间的间隙进行填充,阻止火苗窜动,进一步提高吸热阻燃板8对腔室之间的隔绝效果,保证其密封性。
所述伸缩杆一11内部开设有导孔19,且导孔19内部设置有泄压阀20;所述吸热阻燃板8内部开设有“口”字形的气槽21,且导孔19与气槽21连通;所述气槽21与凹槽17之间均布有一组连孔22;所述连孔22内部滑动连接有导针23,且导针23的尖端延伸至凹槽17内部;所述导针23与连孔22侧壁之间固定连接有弹性绳24;当伸缩杆一11推动吸热阻燃板8上升之后,固定筒一10内部气压继续增大,当气压达到泄压阀20的阈值后,泄压阀20开启,进而气体通过导孔19进入气槽21内部,并推动导针23在连孔22内部滑动,进而导针23将热熔膜18戳破,从而提高热熔膜18的破裂效率,保证凹槽17内的胶水顺利流出,并且之后气体会通过连孔22进入凹槽17内部,将凹槽17内的胶水进一步吹出,提高胶水的导出效率,气流还可以促进胶水在吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间分布均匀,提高填充效果。
所述凹槽17内部均布有一组弹性条25;所述弹性条25端部固定连接有球珠26;通过设置弹性条25,利用电池模组载体(电动汽车或其他设备)自身使用时产生的振动,使得弹性条25带动球珠26进行摆动,从而对凹槽17内的胶水起到搅动作用,防止胶水长时间储存后,其内部的各组分出现分层的现象,保证其后续导出时可以正常使用。
如图10至图12所示,本发明所述的一种新能源储能电池模组的线束板组件,该线束板组件应用于上述的新能源储能电池模组,包括线束隔离板6;所述线束隔离板6表面均布有一组安装框27;所述安装框27内部固定连接有一对压板28;所述压板28下方设置有导电片29;所述压板28与导电片29之间固定连接有一组压簧30;在安装时将线束隔离板6置于围框1上侧,此时电池4的极柱5能够穿过极槽7,进而极柱5与导电片29接触并向上挤压导电片29,利用压簧30将导电片29压紧在一对极柱5表面,从而实现电池4之间的串联,此为免焊接结构,便于电池模组的安装拆卸。
所述导电片29两端设置有翘耳31;所述翘耳31下方的线束隔离板6表面固定连接有固定筒二32;所述固定筒二32内部滑动密封连接有伸缩杆二33,且伸缩杆二33上端与翘耳31固定连接;所述伸缩杆二33下端与固定筒二32底部之间固定连接有弹簧二;所述固定筒二32均通过导管二34与导管一13连通;当其中一个电池4出现热失控现象时,控制阀14开启,进而储气盒9内部的气体通过导管一13和导管二34进入固定筒二32内部,推动伸缩杆二33向上运动,并通过翘耳31推动导电片29向上运动,将压簧30进一步压缩,使得导电片29与一对极柱5分离,从而切断电池4之间的连接,进一步避免已失控的电池4通过电路对其他电池4造成影响。
工作原理:通过设置多个吸热阻燃板8将围框1分为多个腔室,并且吸热阻燃板8顶部与线束隔离板6之间存在间隙,在正常使用过程中,围框1内的空气可以通过此间隙进行流动,使得不同腔室之间进行热量交换,从而保证散热组件工作时能够将多个电池4散热均匀,提高电池4的使用效果,当其中一个电池4出现热失控现象时(自燃),监测组件检测到温度变化,并通过上升组件驱动吸热阻燃板8在滑槽3内部向上滑动,进而吸热阻燃板8顶部与线束隔离板6贴合,将二者之间的间隙关闭,使得多个腔室之间互相独立,防止已失控的电池4对其他未失控的电池4造成影响,降低电池模组的损坏程度,提高电池模组的安全性能。
通过温度传感器15检测围框1内部的温度,当其中一个电池4出现热失控现象时,温度急剧上升并达到一定阈值后,控制器将控制阀14开启,进而储气盒9内部的压缩气体通过导管一13进入多个固定筒一10内部,推动伸缩杆一11向上运动,从而驱动多个吸热阻燃板8同时在滑槽3内部向上滑动,保证多个吸热阻燃板8同步运动,并同步将吸热阻燃板8与线束隔离板6之间的间隙关闭,保证其他电池4的安全性。
吸热阻燃板8向上运动时会插入插槽16内部,并且吸热阻燃板8上侧与滑槽3顶部内壁之间互相挤压,同时吸热阻燃板8底部也不会脱离滑槽3,从而提高吸热阻燃板8对腔室之间的隔绝效果;电池4正常工作时产生的热量不足以促使热熔膜18熔化,当电池4出现热失控时,吸热阻燃板8向上运动,并且热失控产生的热量能够将热熔膜18熔化,进而凹槽17内部的胶水流出,分布于吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间,从而将吸热阻燃板8粘接固定,并将吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间的间隙进行填充,阻止火苗窜动,进一步提高吸热阻燃板8对腔室之间的隔绝效果,保证其密封性;当伸缩杆一11推动吸热阻燃板8上升之后,固定筒一10内部气压继续增大,当气压达到泄压阀20的阈值后,泄压阀20开启,进而气体通过导孔19进入气槽21内部,并推动导针23在连孔22内部滑动,进而导针23将热熔膜18戳破,从而提高热熔膜18的破裂效率,保证凹槽17内的胶水顺利流出,并且之后气体会通过连孔22进入凹槽17内部,将凹槽17内的胶水进一步吹出,提高胶水的导出效率,气流还可以促进胶水在吸热阻燃板8与滑槽3、插槽16之间分布均匀,提高填充效果。
在安装时将线束隔离板6置于围框1上侧,此时电池4的极柱5能够穿过极槽7,进而极柱5与导电片29接触并向上挤压导电片29,利用压簧30将导电片29压紧在一对极柱5表面,从而实现电池4之间的串联,此为免焊接结构,便于电池模组的安装拆卸;当其中一个电池4出现热失控现象时,控制阀14开启,进而储气盒9内部的气体通过导管一13和导管二34进入固定筒二32内部,推动伸缩杆二33向上运动,并通过翘耳31推动导电片29向上运动,将压簧30进一步压缩,使得导电片29与一对极柱5分离,从而切断电池4之间的连接,进一步避免已失控的电池4通过电路对其他电池4造成影响。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准,按照人物观察视角为标准,装置面对观察者的一面定义为前,观察者左侧定义为左,依次类推。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。