CN221651630U - 电池模块及隔热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池模块及隔热结构，具体的，公开一种电池模块和相关方法。在一个实例中，电池模块包括具有结构支撑板和气凝胶层的隔热结构。隔热结构的实例显示，其包括位于结构支撑板的顶端上的模块盖接触件。

Description

电池模块及隔热结构

技术领域

本专利申请依据35 U.S.C.§119(e)主张2022年11月16日提交的名称为“STRUCTURAL THERMAL BARRIER AND METHOD”的美国临时专利申请案No.63/425,939作为优先权，所述专利申请案通过引用全部并入本文中。

本公开整体涉及用于防止或减轻在能量存储系统中的热事件(诸如热失控问题)的材料和系统和方法。具体地，本公开提供热阻隔件材料。本公开还涉及一种电池模块或电池组，所述电池模块或电池组具有包括所述热阻隔件材料的一个或多个电池单元(batterycell)，以及包括这些电池模块或电池组的系统。一般性描述的方面可包括气凝胶材料。

背景技术

锂离子电池(LIB)广泛用于为诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑、动力工具的便携式电子设备和诸如电动车辆的其他高电流设备供电，因为与传统电池相比，LIB具有高工作电压、低记忆效应和高能量密度。然而，安全性是一个问题，因为在诸如当可再充电电池被过度充电(被充电到超过设计电压)、过度放电、在高温和高压下工作或暴露于高温和高压时的“滥用条件”下，LIB容易发生灾难性故障。

为了防止此类级联热失控事件发生，需要有效的隔热和散热策略来解决LIB的这些问题和其他技术挑战。

实用新型内容

以下描述和附图充分阐述具体实施方案，以使本领域技术人员能据以实践。其他实施方案可并入结构、逻辑、电气、过程和其他改变。一些实施方案的部分和特征可包含在其他实施方案的部分和特征中，或者替代其他实施方案的部分和特征。权利要求中阐述的实施方案涵盖那些权利要求的所有可用等同物。

本公开涉及一种能量存储系统，包括多个电池单元和设置在所述电池单元之间的一个或多个隔热结构。一个或多个隔热结构防止热传播(heat propagation)和热失控(thermal runaway)，所述热传播和热失控可导致潜在的火灾、过热、燃烧或与这种电池模块中的高温相关的其他问题。

隔热结构包括结构支撑板和在结构支撑板的主要表面上的一层或多层隔热层。一层或多层隔热层防止电池单元之间的热传递(heat transfer)，而结构支撑板提供用于隔热层的机械支撑。隔热结构可进一步包括密封膜，以封装一层或多层隔热层，从而为隔热层防尘；传导层，用于扩散热量并防止热点；以及模块盖接触件，其与电池模块外壳的盖子邻接，从而在电池模块中定位隔热结构。

以下将详细讨论隔热结构的材料、结构、部件和其他相关特性。如以下实施例中所述，绝热材料、导热材料、弹性材料等，可用在电池模块中，以划分电池装置中的单个电池单元或电池单元的群组。在本公开中，耦合在一起的多个电池单元称为电池模块。然而，所描述的装置和方法可在几种类型的多个电池单元布置中的任何一种类型中使用，这些电池单元布置可称为电池组、电池系统等。

附图说明

图1显示根据一些方面的电池模块的等距视图。

图2显示根据一些方面的沿着图1中的线AA’的电池模块的剖面视图。

图3显示根据一些方面的另一电池模块的选定部分。

图4显示根据一些方面的另一电池模块的选定部分。

图5A和图5B显示根据一些方面的沿着图4中的线BB’的隔热结构的剖面视图。

图5C和图5D显示根据一些方面的沿着图4中的线CC’的隔热结构的剖面视图。

图6显示根据一些方面的图4中的隔热结构的选定部分460的剖面视图。

图7A显示根据一些方面的隔热结构的部件的组装的爆炸视图。

图7B显示根据一些方面的隔热结构的部件的组装的另一爆炸视图。

图8A显示根据一些方面的隔热结构的部件的爆炸视图。

图8B显示根据一些方面的处于组装状态中的图8A的隔热结构。

图9A显示根据一些方面的隔热结构的部件的爆炸视图。

图9B显示根据一些方面的处于组装状态中的图9A的隔热结构。

图10A显示根据一些方面的隔热结构。

图10B显示根据一些方面的另一隔热结构。

图10C显示根据一些方面的另一隔热结构。

图11A显示根据一些方面的隔热结构的部件。

图11B显示根据一些方面的隔热结构的部件。

图11C显示根据一些方面的隔热结构的组装部件。

图12A显示根据一些方面的隔热结构的部件。

图12B显示根据一些方面的隔热结构的组装部件的等距视图。

图12C显示根据一些方面的图12B的组装部件的端视图。

图13A显示根据一些方面的隔热结构的选定部件。

图13B显示根据一些方面的隔热结构的组装部件的等距视图。

图13C显示根据一些方面的图13B的组装部件的端视图。

图14A显示根据一些方面的隔热结构的选定部件。

图14B显示根据一些方面的隔热结构的组装部件的等距视图。

图14C显示根据一些方面的图14B的组装部件的端视图。

图14D显示根据一些方面的来自图14C的虚线框中的组装部件的端部的近视图。

图15A显示根据一些方面的隔热结构的部件的爆炸视图。

图15B显示根据一些方面的处于组装状态中的图15A的隔热结构。

图15C显示根据一些方面的包括附加部件层的处于组装状态中的图15A的隔热结构的另一方面。

图16显示根据一些方面的隔热结构的选定部件片。

图17A显示根据一些方面的隔热结构。

图17B显示根据一些方面的沿着来自图17A的线CC’的隔热结构的剖面视图。

图17C显示根据一些方面的来自图17B的虚线框中的隔热结构的选定部分。

图18显示根据一些方面的形成电池模块的方法。

图19显示根据一些方面的电子装置。

图20显示根据一些方面的电动车辆。

主要组件符号说明

100、300、400、1910、2010 电池模块

102、302、402 电池

104、304、404 散热器

106、506 模块外壳

108 模块盖

110、310、410、510、800、900、1000、1020、1040、1220、1320、1420、1520、1720隔热结构

112、312、412、512、812、912、1012、1022、1042、1212、1312、1412、1512、1712结构支撑板

114、514、814、1214、1314、1414、1714模块盖接触件

116弹性垫

118、120、318、418、518、718、818、918、1018、1028、1048、1118、1218、1318、1418、1518、1718隔热层

126、712、926、1026、1226、1326、1426 耳片

130、350、450 空间

340、440 突出高度

442 突出部

460 选定部分

502 虚线

507 槽

509 粘合剂

700、720 爆炸视图

701、721、1101 气凝胶层

702 导热层

704、724、1104、1204、1304、1404、1504、1604密封膜

706 粘合剂层

708 释放层

722、723 导体层

1002 边缘

1106、1206、1607 薄弱部

1306、1406、1506、1606 刚性层

1408 第二密封层

1428 间隙

1725 搭接接头

1802、1804、1806、1808、1810操作

1900 电子装置

1902 外壳

1912、2006 电路

1914、2004 充电端口

1920 功能电子器件

2000 电动车辆

2002 底盘

2020 电机驱动器

2022 车轮。

具体实施方式

隔热层

如下所述，隔热层可用作单一耐热层，或与其他层组合以替多层构造提供附加功能，例如机械强度、压缩性、散热/热传导等。本文描述的隔热层负责可靠地遏制和控制狭小空间内来自发热部件的热流，以及为电子、工业和汽车技术领域中的此类产品提供安全性并防止火焰传播。

在本公开的许多实施方案中，隔热层本身用作火焰/火偏转层，或者与增强遏制和控制热流的性能的其他材料组合用作火焰/火偏转层。例如，隔热层本身可耐火焰和/或热气体，并且还包括夹带颗粒材料，其改变或增强热遏制(heat containment)和控制。高效隔热层的一方面包括气凝胶。根据其结构，气凝胶描述了一类材料，即低密度、开孔结构、大表面积(通常为900m²/g或更高)和亚纳米级孔径。这些孔可充满气体，例如空气。通过其物理和结构性质，可将气凝胶与其他多孔材料区分开来。尽管气凝胶材料是示例性绝热材料(insulation material)，但本发明不限于此。在本公开的示例中也可使用其他隔热材料(thermal insulation material)层。

描述了气凝胶形成和性质的选定实例。在几个实例中，前体材料经胶凝以形成填充有溶剂的孔网络。接着萃取溶剂，留下多孔基质。已知多种不同的气凝胶组合物，它们可以是无机的、有机的和无机/有机杂合物(hybrid)。无机气凝胶通常基于金属烷氧化物，包括诸如二氧化硅、氧化锆、氧化铝和其他氧化物的材料。有机气凝胶包括但不限于胺甲酸乙酯气凝胶、间苯二酚甲醛气凝胶和聚酰亚胺气凝胶。

无机气凝胶可由金属氧化物或金属烷氧化物材料形成。金属氧化物或金属烷氧化物材料可为基于可形成氧化物的任何金属的氧化物或烷氧化物。这些金属包括但不限于硅、铝、钛、锆、铪、钇、钒、铈等。传统上，通过二氧化硅基烷氧化物(例如四乙氧基硅烷)的水解和缩合制成无机二氧化硅气凝胶，或通过硅酸或水玻璃的凝胶化制成无机二氧化硅气凝胶。用于合成二氧化硅基气凝胶的其他相关无机前体材料，包括但不限于金属硅酸盐例如硅酸钠或硅酸钾、烷氧基硅烷、部分水解的烷氧基硅烷、四乙氧基硅烷(TEOS)、部分水解的TEOS、TEOS的缩合聚合物、四甲氧基硅烷(TMOS)、部分水解的TMOS、TMOS的缩合聚合物、四正丙氧基硅烷、部分水解的四正丙氧基硅烷和/或四正丙氧基硅烷缩合聚合物、聚硅酸乙酯、部分水解的聚硅酸乙酯、单体烷基烷氧基硅烷、双三烷氧基烷基或芳基硅烷、多面体倍半硅氧烷(polyhedral silsesquioxane)或其组合。

在本公开的某些实施方案中，可作为可商购获得的使用约1.9至2的水/二氧化硅比率水解的预水解TEOS(诸如Silbond H-5(SBH5，Silbond公司))或可在结合到胶凝过程中之前进一步水解。部分水解的TEOS或TMOS(诸如聚乙基硅酸盐(Silbond 40)或聚甲基硅酸盐)也可作为可商购获得的使用或可在结合到胶凝过程中之前进一步水解。

无机气凝胶还可包括具有至少一个疏水基团的凝胶前体，诸如烷基金属烷氧化物、环烷基金属烷氧化物和芳基金属烷氧化物，它们可赋予或改善凝胶中的某些特性，诸如稳定性和疏水性。无机二氧化硅气凝胶可专门地包括疏水性前体，诸如烷基硅烷或芳基硅烷。疏水性凝胶前体可用作主前体材料以形成凝胶材料的框架。然而，疏水性凝胶前体更常与简单金属烷氧化物在混合物气凝胶(amalgam aerogel)的形成中组合地用作共前体。用于二氧化硅基气凝胶合成的疏水性无机前体材料包括但不限于三甲基甲氧基硅烷(TMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷(ETES)、二乙基二乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷(PhTES)、六甲基二硅氮烷和六乙基二硅氮烷等。可使用任何上述前体的任何衍生物，并且可专门地添加其他化学基团的某些聚合物或将这些聚合物与上述前体中的一种或多种交联。

有机气凝胶通常由碳基聚合物前体形成。此类聚合物材料包括但不限于间苯二酚甲醛(RF)、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯低聚物、聚氧化烯、聚氨酯、多酚、聚丁二烯、三烷氧基硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚糠醛、三聚氰胺-甲醛、甲酚甲醛、苯酚-糠醛、聚醚、多元醇、多异氰酸酯、聚羟基苯甲酸酯、聚乙烯醇二醛、聚氰尿酸酯、聚丙烯酰胺、各种环氧树脂、琼脂、琼脂糖、壳聚糖，和它们的组合。作为一个实例，有机RF气凝胶通常由间苯二酚或三聚氰胺与甲醛在碱性条件下的溶胶-凝胶聚合制成。

有机/无机杂化气凝胶主要由有机改性二氧化硅(“ormosil”)气凝胶组成。这些ormosil材料包括与二氧化硅网络共价键合的有机组分。ormosil通常通过有机改性硅烷R--Si(OX)₃与传统烷氧化物前体Y(OX)₄的水解和缩合形成。在这些式中，X可表示例如CH₃、C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉；Y可表示例如Si、Ti、Zr或Al；并且R可以是任何有机片段，诸如甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯基、环氧化物等。ormosil气凝胶中的有机组分也可分散在整个二氧化硅网络中或与之化学键合。

可由柔性凝胶前体形成气凝胶。包括柔性纤维增强气凝胶在内的各种柔性层可容易地组合和成型，以得到预成型件，当沿着一个或多个轴机械压缩时，沿着任何这些轴中的任一者提供抗压的坚固体。

气凝胶形成的一种方法包括批次铸造(batch casting)。批次铸造包括催化一完整体积的溶胶，以促使该整个体积同时进行凝胶化。凝胶形成技术包括将稀释金属氧化物溶胶的pH值和/或温度调节至发生凝胶化的点。用于形成无机气凝胶的合适材料包括大部分可形成氧化物的金属的氧化物，例如硅、铝、钛、锆、铪、钇、钒等的氧化物。主要由水解的硅酸酯的醇溶液所形成的凝胶(醇凝胶(alcogel))，由于其易于购得且成本低，因此尤为优选。有机气凝胶还可由三聚氰胺甲醛、间苯二酚甲醛等所制成。

在一个实例中，气凝胶材料可为单块的(monolithic)，或在整体结构或层中为连续的。在其他实例中，气凝胶材料可包括复合气凝胶材料，所述复合气凝胶材料具有与粘合剂混合的气凝胶颗粒。复合气凝胶材料中可包含其他添加剂，包括但不限于有助于在粘合剂内分散气凝胶颗粒的表面活性剂。复合气凝胶浆料可施加至支撑板，例如网状织物(mesh)、毡、网等，接着干燥以形成复合气凝胶结构。

增强隔热层

如上所述，气凝胶可为有机的、无机的或其混合物。在一些实例中，气凝胶包括二氧化硅基气凝胶。热阻隔件中的一层或多层可包括增强材料。增强材料可以是提供气凝胶材料的弹性、适形性或结构稳定性的任何材料。增强材料的实例包括但不限于开孔大孔框架增强材料、闭孔大孔框架增强材料、开孔膜、蜂巢增强材料、聚合物增强材料，和纤维增强材料，诸如离散纤维、织造材料、非织造材料、针刺非织造材料、絮、网、垫和毡。

纤维增强材料可包括一系列材料，包括但不限于：聚酯、对苯二甲酸聚烯烃、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯(例如人造丝、尼龙)、棉(例如杜邦制造的莱卡)、碳(例如石墨)、聚丙烯腈(PAN)、氧化PAN、预氧化PAN、未碳化热处理PAN(例如SGL Carbon制造的未碳化热处理PAN)、玻璃或玻璃纤维基材料(如S玻璃、901玻璃、902玻璃、475玻璃、E玻璃)、二氧化硅基纤维如石英(例如圣戈班制造的Quartzel)、Q-felt(由Johns Manville制造)、Saffil(由Saffil制造)、Durablanket(由Unifrax制造)和其他二氧化硅纤维、Duraback(由Carborundum制造)、聚酰胺纤维如Kevlar、Nomex、Sontera(均由杜邦制造)、Conex(由Taijin制造)、聚烯烃如Tyvek(由杜邦制造)、Dyneema(由DSM制造)、Spectra(由霍尼韦尔制造)、其他聚丙烯纤维如Typar、Xavan(均由杜邦制造)、含氟聚合物如商品名为Teflon的PTFE(由杜邦制造)、Goretex(由W.L.GORE制造)、碳化硅纤维如Nicalon(由COI Ceramics制造)、陶瓷纤维如Nextel(由3M制造)、丙烯酸聚合物、羊毛纤维、丝绸、麻、皮革、绒面革、PBO—Zylon纤维(由Tyobo制造)、液晶材料如Vectan(由Hoechst制造)、Cambrelle纤维(由杜邦制造)、聚氨酯、聚酰胺、木纤维、硼、铝、铁、不锈钢纤维，和其他热塑性塑料如PEEK、PES、PEI、PEK、PPS。

玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料可使用一种或多种技术来制造。在某些方面中，期望使用梳理和交叉铺网或气流成网工艺来制造它们。在示例性方面中，梳理和交叉铺网的玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料提供了优于气流成网材料的某些优点。在一个方面，梳理和交叉铺网的玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料可为给定基重的增强材料提供一致的材料厚度。在某些另外的方面中，期望进一步针刺纤维增强材料，需求是在z方向上交错纤维来获得最终气凝胶组合物中的增强的机械特性和其他特性。

结构支撑板

除了隔热层之外，与隔热层相结合的结构支撑板可在热失控事件中有效保护与电池组相邻的部件(例如，电动车辆中的客舱)。结构支撑板以机械方式支撑隔热层。此外，结构支撑板有效地保护电池及其相关电气装置的部件，免受热失控喷射物中颗粒的轰击。用于结构支撑板的刚性材料的方面，包括但不限于云母、碳纤维、石墨、碳化硅、铜、不锈钢、铝、钛、其他金属、钛合金、其他金属合金及其组合。

导热层

除了隔热层之外，与隔热层组合的导热层可有效地将不需要的热量引导到所欲外部位置，例如外部散热片、散热外壳或其他外部结构，以将不需要的热量散发到外部环境空气。在一个实例中，一或多个导热层有助于从电池模块或电池组内的局部热负载中散发热量。高导热率材料的实例包括碳纤维、碳纳米管、石墨烯、石墨、热解石墨片、碳化硅、包括但不限于铜、不锈钢、铝等的金属、及其组合。

在至少一个实施方案中，通过将导热层耦合至散热器，以帮助分配和去除热量。应当理解，存在多种散热器类型和配置，以及用于将散热器耦合至导热层的不同技术，本公开不限于使用任何一种类型的散热器/耦合技术。例如，本文公开的多层材料的至少一个导热层可与电池模块或电池组的冷却系统的元件热连通，例如冷却系统的冷却板或冷却通道。对于另一实例，至少一层导热层可与电池组、电池模块或电池系统的可用作散热器的其他元件进行热连通，例如电池组、模块或系统的壁，或与设置在电池单元之间的其他多层材料进行热连通。电池系统内的导热层和散热器元件之间的热连通，可允许从与多层材料相邻的一个或多个电池中，将多余的热量去除到散热器，从而减少可能产生多余热量的热事件的影响、严重性或传播。除了去除热量之外，导热层还可从高热集中区域将热量传播或散发到更大的低热集中区域。

在电池附近或在电池之间，除了绝热层和导热层之外，还可包括一或多个弹性材料层。在一个实例中，在正常操作期间，弹性层吸收一个或多个电池单元的的任何体积膨胀。在一个方面中，在充电期间，电池可膨胀，而在放电期间，电池可收缩。在一个实例中，弹性层还可吸收由任何电池单元劣化和/或热失控引起的永久体积膨胀。弹性材料层可包括但不限于泡沫、纤维、织物、海绵、弹簧结构、橡胶、聚合物等。

电池模块中的隔热结构

图1显示电池模块100的一个方面。模块100包括电池单元堆102。在下文中，电池单元(battery cell)也称作电池(cell)。在一个实施例中，电池单元堆102包括锂离子电池102。锂离子电池102可能有几种配置。在一个实施例中，锂离子电池堆102包括锂离子袋装电池(pouch cell)或方形电池(prismatic cell)，但本发明不限于此。散热器104显示为位于电池模块100的一侧上，且与电池单元102热连通。在图1的方面中，电池单元堆102位于模块外壳106内。还显示模块盖108将电池单元堆102封闭在模块外壳106内。

在电池单元堆102中的至少两个电池之间，显示一个或多个隔热结构110。在图1的方面中，在电池单元堆102中的各电池之间包括隔热结构110，但本发明不限于此。在一个实施例中，多组电池102被一个或多个隔热结构110分隔开。将一个或多个隔热结构110包含在内，为在一个或多个电池102中发生热失控的情况，提供更高级别的安全性。如果发生热失控事件，则故障电池102的破坏所影响的区域，被包含在隔热结构110和/或模块外壳106之间的区域。期望在一个或多个单个电池单元102发生热失控的情况下，以改进的隔热结构110更好地隔离和保护电池模块100内部的相邻区域。

图1中显示散热器104。散热器104的实施例包括但不限于诸如金属板的被动式散热器(passive heat sink)和诸如将热量移至远程位置的流体再循环系统的主动式散热器(active heat sink)。在图1的方面中，一个或多个隔热结构110与槽或其他凹槽内的散热器互锁。在一个实施例中，散热器104是包含在模块外壳106内的单独部件。在一个实施例中，散热器104是集成在模块外壳106的底表面。

图2显示沿着图1中的线AA’的电池模块100的剖面视图。隔热结构110显示为包括结构支撑板112。隔热结构110还包括位于结构支撑板112的顶端的模块盖接触件114。隔热层118显示为耦合至结构支撑板112的一侧。在图2的方面中，第二隔热层120显示为耦合至结构支撑板112的隔热层118的相对侧。

如图2所示，至少一些电池102被隔热结构110分隔开。空间130显示为在模块外壳106和模块盖108内的电池102上方。在热失控事件中，可将气体排放到电池102上方的空间130中。在一个实施例中，电池102包括专门将气体引导到空间130中的排气口(未显示)。在所述事件中，遏制热气体并防止其影响相邻的电池102为所欲的。隔热结构110的模块盖接触件114提供对模块盖108的空间130的封闭。在一个实施例中，模块盖接触件114包括平坦表面，但本发明不限于此。对于结构支撑板112，模块盖接触件114的其他形状包括三角形、圆锥形等。

在一个实施例中，隔热结构110的一个或多个部件或部分是由膨胀材料所形成。膨胀材料的体积在受热时会膨胀。在一个实施例中，模块盖接触件114包括膨胀材料和/或粘合材料。在一个实施例中，结构支撑板112包括膨胀材料。在一个实施例中，模块盖接触件114和结构支撑板112包括膨胀材料。在一个实施例中，模块盖接触件114和结构支撑板112是一体成型的。在一个实施例中，模块盖接触件114和结构支撑板112是由不同材料形成的单独部件。模块盖接触件114和结构支撑板112是由不同材料形成的单独部件的实施例，将在以下更详细地讨论，特别是关于图5A、图5B和图6。

在图2的方面中，一个或多个隔热结构110包括耳片126，所述耳片126嵌入到散热器104中或模块外壳106的底部中的配合特征。包括耳片126在内，以及宽模块盖接触件114，提供一定程度的结构支撑，将各隔热结构110固定到位，并增加各隔热结构110在电池102的热失控事件期间抵抗移位的能力。在一个实施例中，包含具有模块盖接触件114的多个隔热结构110在内，提供足够的结构支撑，以使模块外壳106的设计能够简化且变得更轻。

在一个实施例中，包括一层或多层隔热层118、120在内，将热失控事件期间产生的热量保持在与故障电池102隔离的区域。然而，高隔热材料，例如气凝胶材料，可为易损坏的。通过将一层或多层隔热层118、120固定至结构支撑板112，复合隔热结构110不仅提供与结构支撑板112的机械稳定性，还提供与一层或多层隔热层118、120的热隔离。如所描述的，与电池102上方的空间130相邻的每个隔热结构110，由于模块盖接触件114的加入而提供进一步的结构稳定性。

在一个实施例中，在模块盖接触件114和模块盖108之间包括弹性垫116。把弹性垫116包含在内，将接纳由于热膨胀或其他机制而导致的电池模块100的部件的一些移动，同时仍保持如上所述的电池隔离的优点。

图3显示电池模块300的部分的另一方面。在图3的方面中，显示若干电池302。在所述实施例中，包括散热器304。若干隔热结构310显示为选择性地分隔电池堆内的一个或多个电池302。隔热结构310包括类似于以上实施例所述的结构支撑板312。一层或多层隔热层318显示为耦合至结构支撑板312。在图3的方面中，显示隔热结构310在电池302的顶面上的突出高度340。在图3所示的方面中，结构支撑板312和隔热层318具有相同的突出高度340。突出高度340限定了空间350，在电池302中发生热失控的情况下，在空间350中遏制气体排出。由隔热层318的突出部分、电池单元302的顶部(在远离冷却板的XY平面中)和模块盖108(未显示)限定空间350。

图4显示电池模块400的部分的另一方面。在图4的方面中，显示若干电池402。在所述实施例中，包括散热器404。若干隔热结构410显示为选择性地分隔电池堆内的一个或多个电池402。隔热结构410包括类似于以上实施例所述的结构支撑板412。一层或多层隔热层418显示为耦合至结构支撑板412。在图4的方面中，显示结构支撑板412在电池402的顶面上的突出高度440。结构支撑板412的突出部442可具有不同的形状。在一方面，突出部442可为棱柱，具有与结构支撑板412的厚度相同的厚度。在一方面，与结构支撑板412相比，突出部442可较厚。在一方面，突出部442可具有半圆形、拱形、三角形或Y形的横截面。不同的横截面形状有助于把结构支撑板412压在模块外壳的盖上，并把隔热结构410固定在电池模块中。隔热层418具有相等于电池402高度的高度。突出高度440限定空间450，在电池402中发生热失控的情况下，在空间450中遏制气体排出。由结构支撑板412的突出部分、电池单元402的顶部(在远离冷却板的XY平面中)和模块盖108(未显示)限定空间450。

隔热结构的配置

图5A、5B、5C和5D显示隔热结构510的选定部件。在图5A和5B中，显示沿着图4的线BB’的隔热结构510的剖面视图。在图5C和5D中，显示沿着图4的线CC’的隔热结构510的剖面视图。图5C是沿着图5A的线DD’的隔热结构510的剖面视图。图5D是沿着图5B的线EE’中的隔热结构510的剖面视图。

在图5A的方面中，隔热结构510包括结构支撑板512和模块盖接触件514。一对隔热层518显示为在结构支撑板512的相对侧上。模块盖接触件514与结构支撑板512的材料是为不同。在一个实施例中，模块盖接触件514包括膨胀材料，而结构支撑板512包括比膨胀材料更硬的材料。在一个实施例中，结构支撑板512包括聚合物或金属。隔热层518可包括气凝胶材料，其可为易损坏的。将刚性结构支撑板512包含在内有助于支撑更易损坏的部件，例如隔热层518和模块盖接触件514。

如图5A所示，电池单元的主要表面由虚线502指示。隔热层518延伸超出电池单元502的主要表面区域的至少一个边缘。在一些方面，如图5A和图5C所示，电池单元518延伸超出电池单元502的主要表面的三个边缘，使得电池单元502的第四边缘接触冷却板以进行热传递。

在图5A和图5C所示的实施方案中，隔热结构510包括位于两个隔热层518之间的结构支撑板512。如图5C所示，隔离层518的主要表面延伸超过结构支撑板512的至少一个边缘，从而在两个隔热层518之间留下间隙。如图5A和图5C所示，模块盖接触件514填充该间隙并延伸超出隔热层518的主要表面。在一个实施例中，模块盖接触件514包括膨胀材料，而结构支撑板512包括更刚性的材料。

在图5B和图5D所示的实施方案中，隔热结构510包括结构支撑板512和沿着结构支撑板512的至少一个边缘的模块盖接触件514。由虚线框502指示电池单元的主要表面的至少一个边缘，其延伸超过结构支撑板512的最大表面。在图5B所示的方面中，电池单元的三个边缘延伸远离结构支撑板512的主要表面。在YZ平面中，由虚线框502指示的电池单元的外围，是位于所述盖接触件514的外围和结构支撑板512的外围之间。

如图6所示，隔热结构510可与模块外壳506(仅显示相关部分)的一侧(平行于XZ平面的表面)中的槽507接合。模块外壳506类似于图1中的模块外壳106。除了图6所示的模块外壳506的侧面之外，槽507可位于模块外壳506的顶侧(平行于XY平面的表面)。接合限定了隔热结构510在模块外壳506中的位置，从而在电池模块的使用期间将隔热结构510保持就位。槽507中可包含粘合剂509或弹性材料，以帮助稳定模块外壳506中的隔热结构510。

封装隔热结构

图7A显示隔热层718的组装的一方面的爆炸视图700。在一个实施例中，用于隔热层718的材料包括气凝胶。气凝胶材料可配置为如上所述的多种形态，并可由多种化学选项制成。显示气凝胶层701。气凝胶层701可为易损坏的，此致使非所欲颗粒可从层701脱落。在图7A的方面中，密封膜704显示为经放置以至少部分地覆盖气凝胶层701。密封膜封装隔热层718，以防止灰尘从隔热层718脱落。在图7A的方面中，通过在气凝胶层701的所有侧面周围折叠密封膜704，使密封膜704完全包封气凝胶层701。在一个实施例中，密封膜704包括压敏胶粘剂，其使得密封膜704能够粘到其自身上，并能在没有任何附加胶带或其他紧固件的情况下进行包覆。

在一个实施例中，密封膜704将导热层702与气凝胶层701一起包覆。导热层702的一方面包括金属箔或石墨板。不锈钢箔是金属箔的一方面，但也可使用其他金属或其他热导体。将导热层702包含在内，有助于沿着导热层702的平面从隔热层718可能邻近的电池单元上的任何局部热点向外扩散热量。将导热层702包含在内，还可促进热量从相邻电池单元传导到外部散热器，诸如上述各种实施例中所示的散热器。在一个方面中，可将结构支撑层包含在内，以向气凝胶层701提供物理上的支撑。结构支撑层可在密封膜704内或在密封膜704外。相较于气凝胶，结构支撑层更为刚性。机械支撑层的实施例可为金属、聚合物、树脂、橡胶、云母和石墨。结构支撑层可与本文所描述的其他结构支撑层相同，诸如结构支撑层112、312、412和512。

在一个实施例中，在包覆气凝胶层701之后，将粘合剂层706附接到密封膜704。粘合剂层706的一个方面包括压敏胶粘剂层。在图7A的方面中，还包括释放层708。释放层708比粘合剂层706长，以提供远离经封装的隔热层718而延伸的耳片712。在操作中，通过拉动耳片712来去除释放层708以露出粘合剂层706，接着，可使用粘合剂层706来将隔热层718附接至结构支撑板(例如，312、412、512)上，诸如本公开的其他实施例中所示的支撑板。

图7B显示隔热层718的爆炸视图720的另一方面。在图7B的方面中，第一导体层722和第二导体层723夹在气凝胶层721的任一侧上。如图7A所示的方面，用于导体层722、723的一种材料包括金属箔。不锈钢箔是金属箔的一方面，但也可使用其他金属或其他热导体。尽管描述了箔，但可使用各种厚度的导体层，而不限于任何特定的箔厚度。接着使用密封膜724来覆盖经层压堆叠的层(722、721、723)的全部或一部分。在一方面中，密封膜724封装气凝胶层721和导体层722，将导体层723留在密封膜724外部。与图7A中的方面类似，导体层722和723中的至少一层可替换为结构支撑层，例如云母层、聚合物层和/或树脂层。结构支撑层可与本文描述的其他结构支撑层相同，例如结构支撑层112、312、412和512。在一个方面中，导体层722和723中的至少一层可经粘合剂层替代，例如压敏胶粘剂(PSA)层，以粘合密封膜724和气凝胶层721。在一个方面中，粘合剂层723是密封膜724外部的PSA层。粘合剂层723将经封装的气凝胶层721粘合到结构支撑板上，例如结构支撑板312、412和512上。

如上所述，密封膜724的一种用途是遏制可能从气凝胶层721产生的任何松散颗粒。如果在气凝胶层721的一侧或两侧上包括导体层(722、723)，则除了导体层之外，可能不需要密封膜724。在气凝胶层721的一侧覆盖有导体层的方面中，仅气凝胶层721的相对侧需要覆盖有密封膜724。在气凝胶层721的两侧都覆盖有导体层的方面中，仅经层压堆叠的层(722、721、723)的边缘需要被封装。在这种配置中，一种方法可包括用粘合剂或其他边缘覆盖物，仅密封经层压堆叠的层(722、721、723)的边缘。边缘覆盖物可包括橡胶、树脂、聚合物膜等，但本发明不限于此。

在一个实施例中，如图7B所示的经层压堆叠的层(722、721、723)或如图7A所示的经层压堆叠的层(702、701)是由多层诸如卷的片材所制造。将气凝胶层(701、721)展开并与一个或多个导体层卷进行层压，从经层压的卷或更大的片材切下如图7A或图7B所示的若干矩形。在一个实施例中，气凝胶层和导体层在切割之前粘合在一起。从卷材或片材进行切割的一个方面包括模切。从卷材或片材进行切割的另一方面包括水喷射切割。经层压堆叠的层在图16进一步解释。如上所述，在将经层压的矩形进行切割后，其可部分地或完全地包覆有密封膜。

隔热结构的替代配置

图8A和图8B显示隔热结构800的一方面，其包括一层或多层隔热层818和一结构支撑板812，如本公开的实施例中所描述的。在图8A和图8B的实施例中，模块盖接触件814耦合至结构支撑板812或与结构支撑板812集成。在图8A和图8B的实施例中，模块盖接触件814的顶部与隔热层818的顶部齐平。在YZ平面中，结构支撑板812的主要表面和隔热层818的主要表面具有相同的尺寸。隔热结构800为矩形叠层。

图9A和图9B显示隔热结构900的一方面，其包括一层或多层隔热层918，如本公开的实施例中所描述的。在图9A和图9B的方面中，包括耳片926，如以上实施例中所描述的，耳片926是配置为嵌入到散热器中或模块外壳的底部中的配合特征中。在一个方面，耳片926附接到结构支撑板912并与隔热层918接触。

图10A、图10B和图10C显示隔热结构的实施例，其包括一层或多层隔热层，如本公开的实施例中所描述的。隔热结构1000包括结构支撑板1012和附接到结构支撑板1012的主要表面的至少一层隔热层1018。结构支撑板1012的至少一个边缘延伸超出隔热层1018的外围。在一个方面，与结构支撑板1012的耳片1026相对的边缘1002远离隔热层1018延伸。边缘1002旨在防止热失控产物传播到电池模块中的健康电池单元。相较于结构支撑层1012的厚度，边缘1002的厚度可为更厚。边缘1002可以具有正方形、矩形、半圆形、拱形、三角形或Y形的横截面形状。不同的横截面形状有助于结构支撑板1012压在模块外壳的盖上，并将隔热结构1000固定在电池模块中。在一个方面，结构支撑板1012的厚度与隔热层1018的厚度相同。

图10B显示具有结构支撑板1022和附接到结构支撑板1022的主要表面的至少一层隔热层1028的隔热结构1020。与结构支撑板1022相比，隔热层1028较薄。与其他类型的隔热层相比，本公开中提供的隔热层1018的低热导率使薄的隔热层1018可提供足够的隔热。薄的隔热层节省了电池模块中的空间，故可封装更多电池单元以提高能量密度。

图10C显示具有结构支撑板1042和附接到结构支撑板1042的主要表面的至少一层隔热层1048的隔热结构1040。与结构支撑板1042相比，隔热层1048较厚。较厚的隔热层1048提供改进的压缩以吸收电池单元在操作期间的体积变化。适应体积变化可提高电池单元的循环寿命。

隔热结构的替代封装

图11A至图11C显示隔热层1118的组装的一方面的部件。在一个实施例中，用于隔热层1118的材料包括气凝胶。气凝胶材料可配置为如上所述的多种形式，并可用多种化学选项来制造。显示气凝胶层1101。气凝胶层1101可为易损坏的，使非所欲颗粒可从层1101脱落。图11A中显示密封膜1104，其被放置为至少部分地覆盖气凝胶层1101。在图11A至图11C方面中的密封膜1104，通过在气凝胶层1101周围折叠密封膜1104来包封气凝胶层1101的主要表面(在YZ平面中)，仅留下露出的边缘(在XZ平面和XY平面中)。或者，密封膜1104可封闭气凝胶层1101的边缘。在图11B中，显示预形成的薄弱部1106形成在密封膜1104的片材中，以帮助折叠。薄弱部1106的实施例包括但不限于刻痕、切口、折痕、压线等。

图12A至图12C显示隔热结构1220的一方面，其包括一层或多层隔热层1218，如本公开的实施例中所描述的。在图12B和图12C的实施例中，模块盖接触件1214耦合至结构支撑板1212或与结构支撑板1212集成。图12A显示类似于图11A和图11B中所示的密封膜1204，但是在包覆组件之前处于折叠状态。在图12B和图12C的方面中，显示密封膜1204，其包覆在隔热层1218和结构支撑板1212周围。如以上实施例中所述，将耳片1226包括在内，配置耳片1226为嵌入到散热器(未显示)中或模块外壳(未显示)的底部中的配合特征中。预形成的薄弱部1206对应于隔热结构1220的边缘。

图13A至图13C显示隔热结构1320的一方面，其包括一层或多层隔热层1318和一结构支撑板1312，如本公开的实施例中所描述的。在图13B和图13C的实施例中，模块盖接触件1314耦合至结构支撑板1312或与结构支撑板1312集成。显示密封膜1304，其包覆在隔热层1318和结构支撑板1312周围。与图12A中的密封膜类似的密封膜1304在包覆组件之前示出在图13A中。如以上实施例中所描述的，将耳片1326包含在内，配置耳片1326为嵌入到散热器中或模块外壳的底部中的配合特征中。一层或多层刚性层1306显示为包括在隔热结构1320中。刚性层1306的实施例包括但不限于云母、树脂、聚合物、橡胶、金属等。在一个实施例中，刚性层1306提供外部结构以进一步保护隔热层1318，隔热层1318可为易损坏的，且容易从任何露出的表面敲落颗粒或灰尘。在图13A至图13C的方面中，刚性层1306位于隔热结构1320的外表面上。

图14A至图14D显示隔热结构1420的一个方面，其包括一层或多层隔热层1418和一结构支撑板1412，如本公开的实施例中所描述的。在图14B和图14C的实施例中，模块盖接触件1414耦合至结构支撑板1412或与结构支撑板1412集成。密封膜1404显示为包覆在隔热层1418和结构支撑板1412周围。图14A中显示包覆组件之前的密封膜1404。将耳片1426包含在内，配置耳片1426为嵌入到散热器中或模块外壳的底部中的配合特征中，如以上实施例中所述。一层或多层刚性层1406显示为包含在隔热结构1420中。刚性层1406可设置在密封膜1404的外部。刚性层1406的实施例包括但不限于云母、树脂、聚合物、橡胶、金属等。在一个实施例中，刚性层1406提供外部结构，以进一步保护隔热层1418，隔热层1418可为易损坏的，且容易从任何露出的表面敲落颗粒或灰尘。在图14A至图14D的方面中，在第二密封层1408中进一部包含刚性层1406。第二密封层1408保护刚性层1406免受外部破坏，例如划痕和湿气。第二密封层1408可包括与密封层1404不同的材料以实现其保护功能。在一个实施例中，两个密封层的组合在层1404、1408之间形成小间隙1428，如图14D所示。在一个方面，小间隙1428具有三角形形状，其一个边缘是刚性层1406的厚度。

图15A至图15C显示隔热结构1520的一个方面，其包括一层或多层隔热层1518和一结构支撑板1512，如本公开的实施例中所描述的。密封膜1504显示为包覆在隔热层1518周围，留下未经包覆的结构支撑板1512的部分。结构板1512的未经包覆的部分远离隔热层1518延伸。图15A中显示包覆组件之前的密封膜1504。更刚性的层1506显示为包括在隔热结构1520中。在一个实施例中，刚性层1506包覆在密封膜1504上。刚性层1506的实施例包括但不限于云母、树脂、聚合物、橡胶、金属等。在一个实施例中，刚性层1506提供外部结构以进一步保护隔热层1518，所述隔热层1518可为易损坏的，且容易从任何露出的表面敲落颗粒或灰尘。在图15A至图15C的方面中，刚性层1506位于密封膜1504外部的隔热结构1520的外表面上。

图16显示夹在密封膜1604的层之间的一层或多层刚性层1606的方面。使用图16的图示，层压的密封膜1604和刚性层1606结构的片材可经卷制而成，或者制造片材，并随后切割成元件，以组装成隔热结构，如以上实施例中所述。可包括预制的薄弱部1607，例如折痕、切口、压制特征等，以更好地促进包覆，如以上的实施例中所示。

替代模块盖接触件

图17A至图17C显示隔热结构1720的一个方面，其包括一层或多层隔热层1718，如本公开的实施例中所描述。在图17A至图17C的方面中，模块盖接触件1714是位于结构支撑板1712的边缘上。类似于图5A、图5B和图6的方面，在图17A至图17C的方面中，模块盖接触件1714是与结构支撑板1712分开的材料。图17C显示将模块盖接触件1714耦合至结构支撑板1712的搭接接头1725，但本发明不限于此。其他方面的接头1725包括端接、指接、燕尾榫和/或其他类型的接头。在一个方面中，将模块盖接触件1714二次注塑成型(overmold)到结构支撑板1712，以增强两者之间连接的耐久性。在一个方面中，模块盖接触件包括关键部件(key portion)，所述关键部件延伸到结构支撑板1712中的键槽中，以用于改善连接。在一个方面中，模块盖接触件具有与结构支撑板1712相同的厚度。在一个方面中，模块盖接触件1714可具有大于结构支撑板1712的厚度。在一个方面中，模块盖接触件1714可以具有半圆形、拱形、三角形或Y形的横截面。不同的厚度和横截面形状有助于结构支撑板1712压在模块外壳的盖上，并将隔热结构1720固定在电池模块中。

在一个实施例中，模块盖接触件1714包括膨胀材料，而结构支撑板1712包括更刚性的材料。在一个方面中，结构支撑板1712包括金属，例如铝、不锈钢、钛、其他金属或金属合金。在一个方面中，结构支撑板1712包括云母、石墨、塑料、聚合物、橡胶或比隔热层1718更刚性的其他材料。在图17A至图17C的方面，模块盖接触件1714的宽度基本上与结构支撑板1712的宽度相同。

图18显示制造方法的流程图。在操作1802中，堆叠若干锂离子电池。在操作1804中，包封一层或多层气凝胶层。在操作1806中，将一层或多层气凝胶层层压在结构支撑件的一侧或多侧上。在操作1808中，将隔热结构堆叠在锂离子电池堆中的至少一些电池之间。在操作1810中，将模块盖与结构支撑件的顶面接触。

将如上所述的电池模块用在若干电子装置中。图19显示包括电池模块1910的实施例电子装置1900。电池模块1910通过电路1912耦合至功能电子器件1920。在所示的方面中，在外壳1902中包含电池模块1910和电路1912。充电端口1914显示为耦合至电池模块1910，以便于在需要时对电池模块1910进行再充电。

在一个实施例中，功能电子器件1920包括诸如具有晶体管和存储电路的半导体装置的装置。实施例包括但不限于电话、计算机、显示屏、导航系统等。

图20显示另一电子系统，其利用包括如上所述的多层热阻隔件的电池模块。图20显示电动车辆2000。电动车辆2000包括底盘2002和车轮2022。在所示的方面中，各车轮2022耦合至电机驱动器2020。电池模块2010显示为由电路2006耦合至电机驱动器2020。充电端口2004显示为耦合至电池模块2010，以便于在需要时对电池模块2010进行再充电。

电动车辆2000的实施例包括但不限于诸如轿车、卡车等消费车辆。商用车辆，诸如拖拉机和半挂卡车等，也在本发明的范围内。尽管显示四轮车辆，但本发明不限于此。举例而言，两轮车辆，诸如摩托车和踏板车，也在本发明的范围内。

为了更好地说明本文公开的方法和装置，这里提供实施方案的非限制性列表：

方面1.一种用于电池模块的隔热结构，包括：具有第一宽度的结构支撑板；位于所述结构支撑板的顶端的模块盖接触件；和耦合至所述结构支撑板的至少一侧的隔热层。

方面2.根据方面1所述的隔热结构，其中，所述隔热层包括气凝胶材料。

方面3.根据方面1所述的隔热结构，其中，所述结构支撑板包括膨胀材料。

方面4.根据方面1所述的隔热结构，其中，所述模块盖接触件包括膨胀材料。

方面5.根据方面1所述的隔热结构，其中，所述隔热层包括两层气凝胶隔热层，且其中，所述两层气凝胶隔热层耦合在所述结构支撑板的任一侧上。

方面6.根据方面5所述的隔热结构，其中，所述两层气凝胶隔热层各自至少部分地覆盖有密封膜。

方面7.一种电池模块，包括：位于模块外壳内的锂离子电池堆；所述锂离子电池堆中的至少两个电池之间的隔热结构，所述隔热结构包括；结构支撑板；位于所述结构支撑板的顶端的模块盖接触件；和耦合至所述结构支撑板的至少一侧的气凝胶层；覆盖在与所述模块盖接触件接触的所述锂离子电池堆上的模块盖，其中，所述模块盖将所述锂离子电池堆封闭在所述模块外壳内。

方面8.根据方面7所述的电池模块，其中，所述气凝胶层至少部分地覆盖有密封膜。

方面9.根据方面8所述的电池模块，还包括用所述气凝胶层包覆的金属箔层。

方面10.根据方面7所述的电池模块，还包括耦合至所述锂离子电池堆的边缘的散热器。

方面11.根据方面7所述的电池模块，其中，所述隔热结构包括多个隔热结构，且其中，所述多个隔热结构中的单个隔热结构在所述锂离子电池堆中的各电池之间。

方面12.根据方面11所述的电池模块，其中，所述结构支撑板的侧面与所述模块外壳的侧面互锁。

方面13.根据方面12所述的电池模块，其中，所述结构支撑板的底部与所述模块外壳的底部的散热器互锁。

方面14.根据方面7所述的电池模块，其中，所述结构支撑板包括用于中心体部分的第一材料和用于所述模块盖接触件的第二材料。

方面15.根据方面14所述的电池模块，其中，所述第二材料包括膨胀材料。

方面16.一种形成电池模块的方法，包括：堆叠若干锂离子电池；形成隔热结构，包括；包封一层或多层气凝胶层；将所述一层或多层气凝胶层层压在结构支撑件的一侧或多侧上；将所述隔热结构堆叠在所述锂离子电池堆中的至少一些电池之间；和将模块盖与所述结构支撑件的顶面接触。

方面17.根据方面16所述的方法，其中，包封一层或多层气凝胶层包括在将所述一层或多层气凝胶层层压在所述结构支撑件的一侧或多侧上之后进行包封。

方面18.根据方面16所述的方法，其中，包封一层或多层气凝胶层包括在将所述一层或多层气凝胶层层压在所述结构支撑件的一侧或多侧上之前进行包封。

方面19.根据方面16所述的方法，其中，包封一层或多层气凝胶层包括将柔性膜包覆在所述一层或多层气凝胶层的所有侧面上。

方面20.根据方面16所述的方法，其中，将所述一层或多层气凝胶层层压在结构支撑件的一侧或多侧上包括使用压敏胶粘剂将所述一层或多层气凝胶层附接至所述结构支撑件。

方面21.根据方面16所述的方法，其中，将模块盖与所述结构支撑件的顶面接触包括将中间弹性垫放置在所述模块盖与所述结构支撑件的顶面之间。

上述描述旨在说明性而非限制性。例如，上述实施例(或其一个或多个方面)可相互组合使用。例如，本领域普通技术人员在阅读以上描述后，可使用其他实施方案。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)的规定，以便读者能快速确定技术公开内容的性质。提交时理解为，其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在以上具体实施方式中，可将各种特征组合以简化本公开。这不应被解释为意图是未请求保护的公开特征对任何权利要求都是必要的。相反，发明主题可存在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，特此将所附权利要求并入具体实施方式中，各权利要求本身均作为单独的实施方案存在，并设想这些实施方案可以各种组合或排列相互组合。本发明的范围应参照所附权利要求书以及此类权利要求所享有的等同物的完整范围来确定。

尽管已参考具体方面对本发明主题的概述进行描述，但在不脱离本公开更宽泛的实施方案范围的情况下，可对这些实施方案进行各种修改和改变。如果事实上公开超过一个公开内容或发明构思，仅为了方便起见，本发明主题的此类实施方案在本文中可单独或共同地通过术语“发明”来提及，而无意自愿将本申请的范围限制在任何单一的公开内容或发明构思。

本文所示的实施方案已描述的足够详细，以使本领域技术人员能实践所公开的教导。可使用其他实施方案并从中导出其他实施方案，可在不脱离本公开范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。因此，具体实施方式不应被理解为限制性的，且各种实施方案的范围仅由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来限定。

如本文所使用，术语“或”可解释为包容性或排他性的含义。此外，对于本文所述的资源、操作或结构，可提供多个实例作为单一实例。另外，各种资源、操作、模块、引擎和数据存储之间的边界在某种程度上是任意的，特定操作在特定说明性配置的上下文中进行了说明。所设想的其它功能分配可以落入本公开的各种实施方案的范围之内。通常，在方面配置中呈现为分开资源的结构和功能可以作为组合结构或资源实现。同样，作为单个资源呈现的结构和功能可以作为分开的资源实现。这些和其他变化、修改、增加和改进属于所附权利要求所表示的本公开实施方案的范围。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而非限制性的。

为便于解释，上述描述已参照具体方面进行描述。然而，上述说明性讨论并未意图为详尽无遗的，或将可能的方面限制在所披露的确切形式上。鉴于上述教义，可进行许多修改和变化。选择和描述这些方面是为了最好地解释所涉及的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能最好地利用各方面，并进行适合所考虑的特定用途的各种修改。

还应理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素与另一个元素区分开来。例如，第一接触部可以称为第二接触部，同样，第二接触部可以称为第一接触部，而不脱离本方面的范围。第一个接触部和第二个接触部都是接触部，但它们不是同一个接触部。

本文中描述各方面时使用的术语仅用于描述特定方面，无意进行限制。在各方面和所附示例的描述中，单数形式“一”、“一个”和“所述”也应包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还可以理解，此处使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关列出的物件的任何和所有可能的组合。将进一步理解，在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或元件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、元件和/或其群组。

如本文所使用的，取决于上下文，术语“如果”可解释为意指“之时”或“当”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，具体取决于上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[所述条件或事件]”可被解释为意指“当确定时”或“响应于确定”或“当检测到[所述条件或事件]时”或“响应检测到[所述条件或事件]”。

Claims (9)

1.一种用于电池模块的隔热结构，其特征在于，包括：

具有第一宽度的结构支撑板；

位于所述结构支撑板的顶端的模块盖接触件；和

耦合至所述结构支撑板的至少一侧的隔热层，其中，所述隔热层包括两层气凝胶隔热层，且其中，所述两层气凝胶隔热层耦合在所述结构支撑板的任一侧上。

2.根据权利要求1所述的隔热结构，其特征在于，所述两层气凝胶隔热层各自至少部分地覆盖有密封膜。

3.一种电池模块，其特征在于，包括：

位于模块外壳内的锂离子电池堆；

在所述锂离子电池堆中的至少两个电池之间的隔热结构，所述隔热结构包括；

结构支撑板；

位于所述结构支撑板的顶端的模块盖接触件；和

耦合至所述结构支撑板的至少一侧的气凝胶层；

覆盖在与所述模块盖接触件接触的所述锂离子电池堆上的模块盖，其中，所述模块盖将所述锂离子电池堆封闭在所述模块外壳内。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述气凝胶层至少部分地覆盖有密封膜。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，还包括包覆有所述气凝胶层的金属箔层。

6.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，还包括耦合至所述锂离子电池堆的边缘的散热器。

7.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述隔热结构包括多个隔热结构，其中，所述多个隔热结构中的单个隔热结构在所述锂离子电池堆中的各电池之间。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其特征在于，所述结构支撑板的侧面与所述模块外壳的侧面互锁。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述结构支撑板的底部与所述模块外壳的底部的散热器互锁。