[发明专利]一种气囊型电池模组

说明书

本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种气囊型电池模组。该气囊型电池模组包括电池组件、密封气囊以及设有内部空间的密封壳体；所述电池组件包括一个以上的单体电池；所述电池组件及所述密封气囊安装在所述内部空间中，所述密封气囊设置在所述电池组件及所述密封壳体内壁之间，其内填充有0.2MPa～3MPa压力气体，所述密封气囊用于对所述电池组件施加预紧力。本发明中，采用密封气囊代替现有技术中的压力板，由于所述密封气囊可以与电池组件充分接触，所述密封气囊中将使得所述电池组件各个方向上都施加相同的预紧力，有效地克服了单体电池因充放电而形成的膨胀力，延长了电池组件的充放电次数。

技术领域

本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种气囊型电池模组。

背景技术

随着电动汽车和消费类电子对能源动力的需求越来越强，为了提高电池的续航里程，一般通过电池的正极材料、负极材料的选用来提高其容量以达到提高续航里程的目的。例如，在负极材料中选用高容量合金负极(比如硅、锡、铝等比常见的石墨负极)在容量上更具优势。然而其在充放电过程中都存在严重体积膨胀问题，该膨胀主要是由于锂的体积效应，随者嵌入的锂离子越多，形成的合金相的晶胞参数就越大，其中最为明显是的硅(Si)。由于其具有4200mAh/g的理论比容量，一个硅原子可以结合4.4个锂原子，比常规石墨的386mAh/g多10倍以上，而硅材料的膨胀是原体积的400％以上。这么大的膨胀问题会导致合金负极材料的粉化，并与导电剂失去电连接，表现出的效果是循环性能差。

因此目前含硅负极的电池都需要一定预紧力，通过对电池施加一定预紧力，可以提升活性材料与导电剂之间接触，特别是合金负极材料与导电剂之间的接触，施加了预紧力使得电池的循环性能具有明显的提升。除了液态电池需要预紧力以外，固态电池更加需要预紧力，固态电池一般需要更大的预紧力来提升电池的循环性能。总之，预紧力是高能量密度电池，固态电池等一系列不同电池体系都需要实施预紧措施。如图1所示，现有的电池模组一般包括模组外壳(图中未示出)及设于模组外壳内的电池组件1若干单体电池11，并在所述电池组件1的外部夹设有两块压力板12；通过该压力板13对电池组件施加预紧力(或称夹紧力)。

现有技术中，电池体系中的预紧力主要是釆用通过上述刚性材料制成到的夹紧板12经螺栓预加到电池组件上实现的。这种施加方式比较简单，但是会带来一些问題：1、施加的力方向比较单一，只能在电池的两个相对较大的表面，不能施加在另外几个面上；2、压力板12一般都是具有高密度的金属材料，严重増加了电池系统重量，降低电池系统成组效率；3、较大膨胀的高能量密度使得电池体系难以保持恒定压力；由于电池充电过程中在膨胀，放电过程在缩小，通过螺栓固定的刚性不能保持恒定的压力，所以效果较差。

发明内容

本发明针对现有技术中电池体系中的预紧力主要是釆用通过压力板经螺栓预加到电池组件上，使得电池预紧效果较差的技术问题，提供了一种气囊型电池模组。

鉴于以上技术问题，本发明实施例提供一种气囊型电池模组包括电池组件、密封气囊以及设有内部空间的密封壳体；所述电池组件包括一个以上的单体电池；

所述电池组件及所述密封气囊安装在所述内部空间中，所述密封气囊设置在所述电池组件及所述密封壳体内壁之间，其内填充有0.2MPa～3MPa压力气体，所述密封气囊用于对所述电池组件施加预紧力。

可选地，所述密封气囊包括设有电池容纳空间的气囊本体和连通所述气囊本体的多个分隔气囊，所述分隔气囊将所述电池容纳空间分隔为多个容纳腔，所述单体电池安装在所述容纳腔中。

可选地，所述密封气囊包括均安装在所述内部空间中的第一分体气囊、第二分体气囊、第三分体气囊以及第四分体气囊；所述第一分体气囊、所述第二分体气囊、所述第三分体气囊以及所述第四分体气囊分别与所述电池组件的周向的四个侧面抵接。

可选地，所述密封气囊还包括均安装在所述内部空间中的第五分体气囊和第六分体气囊，所述第五分体气囊和所述第六分体气囊分别与所述电池组件的上下两端面抵接。