本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電池模組及具有其的車輛。
背景技術(shù):
原有的一些技術(shù)主要是采用連接結(jié)構(gòu)熔斷的方式將熱失控電池剝離,但是此方法存在一定的失效風(fēng)險,可能出現(xiàn)熱失控時連接結(jié)構(gòu)無法效熔斷的概率,如果發(fā)生上述情況,就可能出現(xiàn)失效擴散,最終釀成安全事故。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種電池模組,該電池模組可以對熱失控的電芯進(jìn)行有效控制的同時,還可以有效地降低了電池模組出現(xiàn)外部短路的風(fēng)險。
另外,本發(fā)明的另外一個目的在于提出一種具有上述電池模組的車輛。
根據(jù)本發(fā)明的電池模組,包括:集流體和電芯;以及金屬連接片,所述金屬連接片連接在所述集流體與所述電芯之間,所述金屬連接片與所述電芯之間設(shè)置有焊接金屬層,所述金屬連接片具有多層不同膨脹系數(shù)的子金屬連接片,在所述電芯熱失控且所述電芯的溫度高于所述焊接金屬層的熔點時,所述焊接金屬層融化,所述金屬連接片彈起以將所述集流體與所述電芯的連接斷開。
根據(jù)本發(fā)明的電池模組,通過在集流體和電芯之間設(shè)置由多層不同膨脹系數(shù)的子金屬連接片,進(jìn)而在電芯失控發(fā)熱后,多層子金屬連接片向上彎曲,將集流體和電芯斷開。由此可以對熱失控的電芯進(jìn)行有效控制的同時,有效地降低了電池模組出現(xiàn)外部短路的風(fēng)險。
另外,根據(jù)本發(fā)明的電池模組還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述金屬連接片包括:第一子金屬連接片和第二子金屬連接片,所述第一子金屬連接片位于所述第二子金屬連接片的下方,所述第一子金屬連接片的膨脹系數(shù)大于所述第二子金屬連接片的膨脹系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述第一子金屬連接片為銅連接片,所述第二子金屬連接片為鎳連接片。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述集流體上設(shè)置有通孔,所述電芯與所述通孔正對。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述焊接金屬層的熔點為T,所述T滿足:95℃≤T≤105℃。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述焊接金屬層為Bi、Sn和Cd的合金材料層。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述金屬連接片具有與所述焊接金屬層直接接觸的連接面,所述連接面的面積不小于所述電芯頂部面積的1/2。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述金屬連接片包括:第一部、第二部和連接部,所述連接部連接在所述第一部與所述第二部之間,所述第一部與所述電芯相連,所述第二部與所述集流體相連。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述集流體具有頂面和底面,在常溫下,所述第一部與所述底面平齊,所述第二部與所述頂面平齊。
根據(jù)本發(fā)明的車輛包括上述的電池模組,由于根據(jù)本發(fā)明的車輛設(shè)置有上述的電池模組,因此該車輛的安全性能更高,有效保護(hù)了乘客。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的電池模組的示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的集流體與金屬連接片配合的示意圖;
圖3時根據(jù)本發(fā)明實施例的電池模組的示意圖;
圖4時根據(jù)本發(fā)明實施例的金屬連接片的剖視圖。
附圖標(biāo)記:電池模組100,集流體110,電芯120,金屬連接片130,第一子金屬連接片131,第二子金屬連接片132,第一部133,第二部134,連接部135。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接或彼此可通訊;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面結(jié)合圖1至圖4對本發(fā)明實施例的電池模組100進(jìn)行詳細(xì)描述。
根據(jù)本發(fā)明的電池模組100可以包括集流體110、電芯120以及金屬連接片130。
其中,如圖1和圖3所示,金屬連接片130連接在集流體110與電芯120之間,金屬連接片130用于連接集流體110和電芯120,金屬連接片130可以將電芯120中的電能傳遞至集流體110中。
金屬連接片130與電芯120之間設(shè)置有低熔點焊接金屬層,金屬連接片130具有多層不同膨脹系數(shù)子金屬連接片,在電芯120熱失控且電芯120的溫度高于焊接金屬層的熔點時,焊接金屬層融化,此時焊接金屬層的粘結(jié)性大大降低。
由于溫度升高,多層子金屬連接片發(fā)生膨脹變形,且由于多層子金屬連接片的膨脹系數(shù)不同,因此多層子金屬連接片可以克服融化的焊接金屬層的黏滯力并向上彎曲,進(jìn)而與電芯120脫離開,斷開集流體110與電芯120的連接。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電池模組100,通過在集流體110和電芯120之間設(shè)置由多層不同膨脹系數(shù)的子金屬連接片,進(jìn)而在電芯120失控發(fā)熱后,多層子金屬連接片向上彎曲,將集流體110和電芯120斷開。由此可以對熱失控的電芯120進(jìn)行有效控制的同時,還可以有效地降低了電池模組100出現(xiàn)外部短路的風(fēng)險。
在本發(fā)明的一些實施例中,如圖4所示,金屬連接片130可以包括第一子金屬連接片131和第二子金屬連接片132,第一子金屬連接片131位于第二子金屬連接片132的下方,且第一子金屬連接片131的膨脹系數(shù)大于第二子金屬連接片132的膨脹系數(shù)。
由此,在電芯120出現(xiàn)熱失控時,第一子金屬連接片131和第二子金屬連接片132的溫度升高,但由于位于下方的第一子金屬連接片131的膨脹系數(shù)大于第二子金屬連接片132的膨脹系數(shù),因此第一子金屬連接片131的膨脹長度大于第二子金屬連接片132的膨脹長度,且由于第一子金屬連接片131與第二子金屬連接片132固定在一起,因此第一子金屬連接片131必然帶動第二子金屬連接片132向上彎曲,進(jìn)而將集流體110與熱失控的電芯120斷開。
可選地,第一子金屬連接片131為銅連接片,第二子金屬連接片132為鎳連接片。當(dāng)然,可以理解的是,上述實施例只是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,并非對本發(fā)明的電池模組100作的具體限定,第一子金屬連接片131和第二子金屬連接片132也可以采用其他金屬,只要保證第一子金屬連接片131的膨脹系數(shù)大于第二子金屬連接片132的膨脹系數(shù)即可。
在本發(fā)明的一些實施例中,集流體110上設(shè)置有通孔,電芯120與通孔正對。金屬連接片130可以穿過該通孔將集流體110與熱失控的電芯120連接在一起。
焊接金屬層的熔點為T,且T滿足:95℃≤T≤105℃。當(dāng)電芯120熱失控時,熱量傳遞至焊接金屬層和金屬連接片130,當(dāng)焊接金屬層的溫度處于上述溫度范圍內(nèi)時,焊接金屬層發(fā)生融化,焊接金屬層的粘滯力弱化,金屬連接片130向上彎曲以將集流體110與熱失控電芯120分開。
在本發(fā)明的一些實施例中,焊接金屬層為Bi、Sn和Cd的合金材料層。當(dāng)然,焊接金屬層還可以選用其他的金屬或金屬合金,只要保證焊接金屬層具有較低的熔點即可。
金屬連接片130具有與焊接金屬層直接接觸的連接面,連接面的面積不小于電芯120頂部面積的1/2。由此,金屬連接片130可以更牢固地將電芯120與集流體110連接在一起,且導(dǎo)電面積更大,降低了焊接金屬層的電阻,系統(tǒng)發(fā)熱量更低。
在本發(fā)明的一些實施例中,如圖2所示,金屬連接片130包括第一部133、第二部134和連接部135,連接部135連接在第一部133和第二部134之間,第一部133與電芯120相連,第二部134與集流體110相連。
進(jìn)一步地,集流體110具有頂面和底面,在常溫下,第一部133與底面平齊,第二部134與頂面平齊。
下面簡單描述本發(fā)明實施例的車輛。
根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛包括上述實施例的電池模組100,由于根據(jù)本發(fā)明實施例的車輛設(shè)置有上述的電池模組100,因此該車輛的安全性能更高,有效保護(hù)了乘客。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。