[發(fā)明專利]一種用于電池模組中的絕緣電芯

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611143254.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN108615922A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 況彬彬;周德清;史洪峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽益佳通電池有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/04
• 分類號(hào): H01M10/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種用于電池模組中的絕緣電芯，包括普通電芯和散熱保護(hù)材料；所述散熱保護(hù)材料均勻包裹在普通電芯上。本發(fā)明用于電池模組中的絕緣電芯通過增加再普通電芯的外表包裹以導(dǎo)熱硅脂為主材料的散熱保護(hù)材料，增加普通電芯的熱傳導(dǎo)性能，同時(shí)散熱保護(hù)材料還具有低游離度，耐高低溫、耐水、臭氧、耐氣候老化的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電芯，具體是一種用于電池模組中的絕緣電芯。

背景技術(shù)

目前，全球能源和環(huán)境系統(tǒng)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，汽車作為石油消耗和二氧化碳排放大戶，需要進(jìn)行革命性的變革。全球新能源汽車發(fā)展在那已經(jīng)形成了共識(shí)，從長(zhǎng)期來看，包括純電動(dòng)、燃料電池技術(shù)在內(nèi)的純電驅(qū)動(dòng)將是新能源汽車的主要技術(shù)方向，在短期來看，油電混合、插電式混合動(dòng)力將是重要的過渡路線。目前來看，全球新能源汽車的發(fā)展面臨著一些共同的難題，例如關(guān)鍵技術(shù)的突破、汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)及消費(fèi)者的接受度等。

現(xiàn)目前汽車動(dòng)力電池總成模組設(shè)計(jì)電芯表面是采用的PVC熱縮套管，由于PVC質(zhì)厚偏軟，耐溫偏低，隨著溫度的升高其表面容易龜裂而且高溫下其變軟、低溫硬化，其分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；在整個(gè)Pack(汽車電池包)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中模組(module)設(shè)計(jì)是非常重要的，由于PVC材料的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致電芯與電芯之間公差范圍偏大，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)模組的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性埋下了安全隱患，由于考慮到汽車行車過程當(dāng)中的顛簸及發(fā)動(dòng)機(jī)自震帶來的機(jī)械性震動(dòng)，Pack的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)變得尤為重要，因?yàn)橛捎跈C(jī)械震動(dòng)的存在，如果模組中電芯之間的公差沒有控制在一個(gè)合理的范圍或者即使在設(shè)計(jì)初期將公差控制在一個(gè)合理的范圍，由于在使用的過程當(dāng)中因?yàn)椴牧戏肿咏Y(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性導(dǎo)致了整個(gè)模組公差改變，行車的過程當(dāng)中的機(jī)械性震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電芯與電芯產(chǎn)生摩擦碰撞以及電芯與模組殼體之間產(chǎn)生摩擦碰撞，久而久之電芯會(huì)導(dǎo)致外部短路，電芯發(fā)熱在溫度達(dá)到65攝氏度以上，其中的電解液會(huì)產(chǎn)生氣體，內(nèi)壓增高，當(dāng)內(nèi)壓增加到一定值將導(dǎo)致電芯漏液，漏液將會(huì)加重模組的絕緣失效，此時(shí)的Pack產(chǎn)品就沒有絕緣安全性能可言，甚至在18650電芯Pack產(chǎn)品上導(dǎo)致的問題將更為嚴(yán)重，比如起火爆炸。

同時(shí)現(xiàn)有汽車動(dòng)力電池總成模組設(shè)計(jì)電芯與電芯之間采用的是青稞紙以及環(huán)氧樹脂板來達(dá)到電芯之間外部絕緣的效果；青稞紙具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，較高的電氣強(qiáng)度，外表面平整光滑富有韌性，環(huán)氧樹脂板具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，無論是縱向、橫向拉伸度還是抗彎抗壓強(qiáng)度，介電常數(shù)5.5f/m，常規(guī)耐溫135℃但不能直接接觸火源，考慮到電芯與電芯之間介質(zhì)必須具備高的機(jī)械強(qiáng)度、高溫耐壓性能、較強(qiáng)絕緣性能、以及良好的熱傳導(dǎo)性能，且能在有火焰的情況具有自熄性；現(xiàn)前國(guó)內(nèi)Pack廠家在制作模組時(shí)采用青稞紙以及環(huán)氧樹脂板來進(jìn)行電芯與電芯之間外部的第二次絕緣居多，但由于青稞紙?jiān)趽碛辛己媒^緣性能而不具備良好的熱傳導(dǎo)性能，環(huán)氧樹脂板亦然；熱能是以一種介質(zhì)的形式流動(dòng)存在物體表面或空氣當(dāng)中，固體傳導(dǎo)的方式是熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個(gè)系統(tǒng)傳導(dǎo)另一個(gè)系統(tǒng)，是固體的主要熱傳遞形式；固體還有另一種方式傳遞散熱，即熱輻射；由于電芯電解質(zhì)耐受的溫度是低于70℃，熱輻射傳遞不與考慮，主要是考慮熱傳導(dǎo)的形式，即物體與物體之間的直接接觸；在模組設(shè)計(jì)中，電芯與電芯以及電芯與模組鈑金件之間采用熱傳導(dǎo)性很差的材料，如果說在Pack產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采用青稞紙以及環(huán)氧樹脂板來充當(dāng)電芯與電芯之間的介質(zhì)材料，在絕緣性能優(yōu)于其他一般材料，然而熱傳導(dǎo)性能卻顯得捉襟見肘，電芯在充放電的情況或者在汽車車輛行駛的時(shí)候產(chǎn)生的大量熱量無法傳導(dǎo)到其他物體上，就會(huì)造成電芯本體溫度上升，隨后導(dǎo)致電芯性能下降，由于這是一個(gè)無法補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)初期就應(yīng)該避免顧此失彼的方案。目前國(guó)內(nèi)車廠最頭疼的也是和Pack內(nèi)部溫度無法均衡的相關(guān)的問題，在設(shè)計(jì)初期如果采用一種既滿足良好的絕緣性能的同時(shí)又具備良好熱量傳導(dǎo)的性能的材料就可以解決這個(gè)問題，當(dāng)然只是很小的一個(gè)范圍來解決溫度均衡的問題，主要溫度均衡的問題是需要在結(jié)構(gòu)性能創(chuàng)新以及結(jié)構(gòu)和材料上面創(chuàng)新來解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于電池模組中的絕緣電芯，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：