[发明专利]一种电池模组

说明书

本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种电池模组。该电池模组，包括设有内部空间的密封壳体和封装在所述内部空间中的电池组件，所述电池组件包括若干电池单体；所述内部空间中填充有0.2Mpa～3MPa的压力气体，所述压力气体用于对所述电池单体施加预紧力。本发明中，所述压力气体将使得所述电池单体的各个面上都施加相同的预紧力，也即使得所述电池组件或电池单体的各个面都受到均匀的、额定的预紧力，有效地克服了电池单体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，因此，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，固态电池因为材料的膨胀会导致原有较差的固固界面更为严重，因此，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措施。

现有技术中，电池体系中的预紧力主要是釆用通过在电池两侧设置刚性材料的夹板，并将夹板经螺栓预加到电池売体上实现的。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，只能在电池的两个大面上，不能施加在另外几个面上；2、夹板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

本发明解决了现有技术中电池体系中的预紧力主要是釆用通过刚性材料经螺栓预加到电池売体上，使得电池预紧效果较差的技术问题，提供了一种电池模组。

鉴于以上问题，本发明实施例提供的一种电池模组，包括设有内部空间的密封壳体和封装在所述内部空间中的电池组件，所述电池组件包括若干电池单体；所述内部空间中填充有0.2Mpa～3MPa的压力气体，所述压力气体用于对所述电池组件或所述电池单体施加预紧力。

可选地，所述电池模组还包括支撑架，所述电池组件通过所述支撑架安装在所述内部空间中。

可选地，所述支撑架上设多个通气孔。

可选地，所述支撑架包括多个隔板和设有电池容纳空间的支架本体，所述隔板连接在所述电池容纳空间中，且所述隔板将所述电池容纳空间分隔为多个容纳腔，所述电池单体安装在所述容纳腔中。

可选地，所述密封壳体由塑料材质制成，所述密封壳体包括第一壳体和第二壳体；所述第一壳体和所述第二壳体之间密封连接。

可选地，所述密封壳体由金属材料制成，所述密封壳体包括设有所述内部空间的壳体和封盖，所述壳体上设有连通所述内部空间的开口，所述封盖盖合在所述开口上。

可选地，所述封盖上设有进气接口、排气接口以及泄压接口；所述电池模组还包括安装在所述进气接口中的进气单向阀、安装在所述排气接口中的排气阀，以及安装在所述泄压接口中的泄压阀。