CN106784493A - 电动车电池及电动车 - Google Patents

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CN106784493A CN201710052097.4A CN201710052097A CN106784493A CN 106784493 A CN106784493 A CN 106784493A CN 201710052097 A CN201710052097 A CN 201710052097A CN 106784493 A CN106784493 A CN 106784493A
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舒国勇
薛瑞
赵夫刚
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Abstract

本发明涉及一种电动车电池及电动车，该电动车电池包括电池盒，所述电池盒包括盒本体所述盒本体设有进出口；及至少两组设置于电池盒内的电芯，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的一内侧壁设置，另一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的另一内侧壁设置。该电动车电池及电动车能够避免某一电芯爆炸后，引起其他电芯也连环爆炸的问题，有效防止整个电动车电池发生爆炸。

Description

电动车电池及电动车
技术领域
本发明涉及供电设备技术领域，特别是涉及一种电动车电池及电动车。
背景技术
电动车的电池一般由多个电芯通过串联+并联的方式组成所需的电压和电容，多个电芯之间采用支架固定，再放置在封闭的电池盒内，以防止碰撞冲击和防水。
电芯包括由金属冲压成一端封闭、一端开口的筒状外壳，外壳内容纳有储电介质，其封闭端与储电介质的负极连接，开口端设置有泄压阀和正极终端。电芯的泄压阀用于电芯短路时或爆炸时释放高压高温气体。传统的电动车电池电芯的排布一般有多排，且每一排电芯正负极交替排列，这样，当某一个电芯爆炸后，其喷出的高温高压气体可能会喷射到邻排的电芯，引起其他电芯连环爆炸。
发明内容
基于此，有必要提供一种电动车电池及电动车，能够避免某一电芯爆炸后，引起其他电芯也连环爆炸的问题，有效防止整个电动车电池发生爆炸。
其技术方案如下：
一种电动车电池，包括电池盒，所述电池盒包括盒本体所述盒本体设有进出口；及至少两组设置于电池盒内的电芯，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的一内侧壁设置，另一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的另一内侧壁设置。
该电动车电池的电芯组的所有所述电芯的泄压阀喷口同向、且朝向所述盒本体的内侧壁设置；在使用过程，当单颗电芯发生异常高温发生爆炸瞬间，电芯的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口喷射出高温气体，从而防止单颗电芯爆炸，产生的高温气体引起周围其他电芯的连锁爆炸，产生危险。该电动车电池所有所述电芯的泄压阀喷口同向，且朝向所述盒本体的内侧壁设置，进而单个电芯短路或过热爆炸泄压阀开启后，高温高压气体不会喷射到任何邻接电芯，不会造成连环爆炸。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述电池盒包括第一侧壁及与所述第一侧壁相对的第二侧壁；其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述第一侧壁设置，另一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述第二侧壁设置。
在其中一个实施例中，所述盒本体的侧壁还设有多个通孔，所有所述通孔分别与安设于盒本体内的电芯的泄压阀喷口一一对应。
在其中一个实施例中，还包括熔点低于预设温度的防水层，所述防水层密封所述通孔。
在其中一个实施例中，所述防水层通过防水材料涂覆、并密封所有所述通孔；或所述防水层通过防水膜覆盖于所述盒本体的内侧壁或/和外侧壁、并密封所有所述通孔。
在其中一个实施例中，所述防水层包括第一防水膜及第二防水膜，所述第一防水膜固设于所述盒本体的内侧壁、并密封所有所述通孔，所述第二防水膜固设于所述盒本体的外侧壁、并密封所有所述通孔。
在其中一个实施例中，该电池盒还包括保护板，所述保护板安设于所述盒本体的外侧壁、且与所述盒本体的外侧壁配合形成泄气槽。
在其中一个实施例中，所述盒本体的外侧壁设有至少两个向外凸出的安装体，至少两个所述安装体间隔设置、并分别与所述保护板连接。
在其中一个实施例中，所述保护板设有向外凸出的抵压部，当所述保护板安设于所述盒本体的外侧壁时，所述抵压部抵压第二防水膜。
在其中一个实施例中，所述格栅件包括第一格栅件及与所述第一格栅件间隔设置的第二格栅件。
在其中一个实施例中，所述格栅件的外表面涂覆有阻燃层，或所述格栅件通过阻燃材料制作而成。
在其中一个实施例中，所述格栅件包括第一格栅件及与所述第一格栅件间隔设置的第二格栅件，所述第一格栅件通过紧固件与所述第二格栅件固定。
在其中一个实施例中，还包括散热板，所述散热板安设于所述盒本体内，所述散热板包括散热板本体及两相对设置的第一侧板、第二侧板，所述散热板本体固设于所述第一侧板与所述第二侧板之间形成两个安装区。
本技术方案还提供了一种电动车，采用上述的电动车电池进行供电，还包括车体，所述车体安设有所述电动车电池。
因而该电动车在使用过程中，单个电芯短路或过热爆炸泄压阀开启后，高温高压气体不会喷射到任何邻接电芯，不会造成连环爆炸，提高电动车的安全性。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的宽度的第一方向，另一组所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的宽度的第二方向。
在其中一个实施例中，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的长度的第一方向，另一组所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的长度的第二方向。
附图说明
图1为本发明所述的电芯的剖视结构示意图；
图2为本发明所述的电动车电池的剖视示意图；
图3为本发明所述的电动车电池的爆炸示意图；
图4为本发明所述的电池盒的爆炸示意图；
图5为本发明所述的电池盒的局部剖视示意图；
图6为本发明所述的保护板的结构示意图；
图7为本发明所述的电芯的安装示意图；
图8为本发明所述的电芯的布置示意图；
图9为本发明所述的格栅件的俯视示意图；
图10为本发明所述的格栅件的三维结构示意图；
图11为本发明所述的格栅件的散热板的示意图；
图12为电动车示意图。
附图标记说明：
100、电芯，110、泄压阀喷口，120、电芯壳体，130、泄压阀，140、正极，150、垫片，160、尾气孔，200、电池盒，210、盒本体，212、进出口，213、通孔，214、安装体，215、第一侧壁，216、第二侧壁，220、防水层，221、第一防水膜，223、第二防水膜，230、保护板，232、泄气槽，234、抵压部，300、格栅件，400、支架，500、散热板，510、散热板本体，520、第一侧板，530、第二侧板，502、安装区，10、电池模块，20、BMS，30、电动车电池，40、车体。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“安设于”、“固设于”“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。如图1所示，电芯的泄压阀32及该电芯的泄压阀喷口10的具体结构为现有技术，可以通过现有技术实现，在此不再赘述。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1至图3所示，本发明所述的一种电动车电池，包括电池盒200，电池盒200包括盒本体210，盒本体210设有进出口212；及至少两组间隔设置于电池盒200内的电芯100，其中一组的所有电芯100的泄压阀喷口110均同向、且朝向盒本体210的一内侧壁设置，另一组的所有电芯100的泄压阀喷口110均同向、且朝向盒本体210的另一内侧壁设置。
如图1至图4所示，该电动车电池的电芯组的所有电芯100的泄压阀喷口110同向、且朝向盒本体210的内侧壁设置；在电动车电池使用过程中，当单颗电芯100发生异常高温发生爆炸瞬间，该电芯100的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口110喷射出高温气体，从而防止单颗电芯100爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒200内、引起周围其他电芯100的连锁爆炸，产生危险。该电动车电池所有电芯100的泄压阀喷口110同向，且朝向盒本体210的内侧壁设置，进而单个电芯100短路或过热爆炸泄压阀开启后，高温高压气体不会喷射到任何邻接电芯100，不会造成连环爆炸。
如图3、图4、图7及图8所示，需要说明的是，电芯100的排布方式有多种，例如双排时，所有正极向外同侧(泄压阀喷口110)，这种也需在盒本体210的两侧上开设通孔213，优选左右；三排时，需要在盒本体210对应的三个侧壁开设通孔213，优选左右下；四排时，需要在盒本体210对应的四个侧壁开设通孔213，优选左右上下。该电芯可为锂电池电芯。
具体的，电池盒200呈六面体结构，包括第一侧壁215及与第一侧壁215相对的第二侧壁216；其中一组的所有电芯100的泄压阀喷口110均同向、且朝向第一侧壁215设置，另一组的所有电芯100的泄压阀喷口110均同向、且朝向第二侧壁216设置。因而防止单颗电芯100爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒200内、引起周围其他电芯100的连锁爆炸，产生危险；同时便于设置更多的电芯100，多个电芯100之间通过串联+并联的方式组成所需的电压和电容。优选的，第一侧壁215及第二侧壁216均设有通孔213。
如图1至图4所示，在本实施例中，盒本体210的侧壁设有多个通孔213，所有通孔213分别与安设于盒本体210内的电芯100的泄压阀喷口110一一对应。因而当单颗电芯100发生异常高温发生爆炸瞬间(通孔的数量大于或等于电芯的数量)，该电芯100的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口110喷射出高温气体，使电池盒通过通孔213与外界联通，让电芯100爆炸产生的大量气体经通孔213释放到电池盒外，从而防止单颗电芯100爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒200内、引起周围其他电芯100的连锁爆炸，产生危险。进一步的，还包括熔点低于预设温度的防水层220，防水层220密封通孔213。因而可利用防水层密封通孔，避免雨水、固体颗粒进入盒本体，造成盒内电芯因短路或腐蚀而损坏或爆炸；同时当单颗电芯100发生异常高温发生爆炸瞬间，该电芯100的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口110喷射出高温气体，瞬间高温熔化侧壁上的防水层220(防水层220的熔点低于该高温气体的温度，且该防水层220的厚度小)，不会引起高温气体积聚。
如图4至图6所示，此外，防水层220通过防水材料涂覆、并密封所有通孔213；或防水层220通过防水膜覆盖于盒本体210的内侧壁或/和外侧壁、并密封所有通孔213。因而可通过涂覆及贴膜的方式设置防水层220，本实施例优选采用贴膜的方式进行防水。进一步的，防水层220包括第一防水膜221及第二防水膜223，第一防水膜221固设于盒本体210的内侧壁、并密封所有通孔213，第二防水膜223固设于盒本体210的外侧壁、并密封所有通孔213，因而利用在盒本体210的内侧壁及外侧壁粘贴防水膜(厚度小于或等于1mm)，进一步提高盒本体210内部的防水效果。该第一防水膜221及第二防水膜223优选为PVC膜(聚乙烯膜)。
如图3、图9、图10所示，此外，还包括格栅件300，格栅件300安设于盒本体210内，格栅件300设有至少两个电芯安装孔310，所有电芯安装孔310分别与通孔213一一对应。
利用格栅件300便于将电芯100安设于电池盒内，使所有电芯100的泄压阀喷口110分别一一对应对准一个通孔213，尽可能使喷口的轴线与通孔213的轴线在同一直线上，进而使从喷口喷射出来的高温高压气体尽可能的通过通孔213喷射出盒本体210外，提高电动车电池使用的安全性。
在本实施例中，格栅件300的外表面涂覆有阻燃层，或格栅件300通过阻燃材料制作而成。因而可避免格栅件300因局部受热而自燃，同时可起到隔热作用，避免将因异常爆炸的电芯100本体的热量传递给相邻的电芯100，引起相邻电芯100受热而出现爆炸，进而导致连锁爆炸；即，可隔离起火爆炸电芯的热辐射，从而避免周围电芯的热失控并且降低周围电芯因高温引起的内部短路的安全隐患的概率。该格栅件300包括第一格栅件(未示出)及与第一格栅件间隔设置的第二格栅件(未示出)，第一格栅件通过紧固件(如螺栓)与第二格栅件固定。因而通过该安装部可以将电芯100准确安装在预设位置，使电芯100的泄压阀喷口110对准通孔213；同时通过第一格栅件与第二格栅件间隔设置来安装固定电芯100方式，可使电芯100爆炸产生的部分外溢气体也可从第一格栅件与第二格栅件之间的间缝隙散出，达到泄压的目的。
如图3、10所示，同时，该格栅件300的两端还可分别固设有支架400，支架400设有至少两个卡孔410(卡孔410的孔径小于电芯100直径)，所有卡孔410分别与所有电芯安装孔310一一对应，进而可以利用支架400与格栅件300配合将电芯100固定在电芯安装孔内。
如图5及图6所示，进一步的，该电池盒200还包括保护板230，保护板230安设于盒本体210的外侧壁、且与盒本体210的外侧壁配合形成泄气槽232。因而可以利用保护板230与盒本体210外侧壁形成的泄气槽232，将从通孔213喷出的高温高压气体引流至预设出口(此过程也可以降低气体的流速及温度)，避免从通孔213直接喷射，波及行人；同时该保护板230的设置可防止第二保护膜或第一保护膜及第二保护膜被外物刺破。进一步的，盒本体210的外侧壁设有至少两个向外凸出的安装体214，至少两个安装体214间隔设置、并分别与保护板230连接。因而便于通过安装体214，使保护板230悬空设置于盒本体210的外侧壁外侧，进而可形成泄气槽232；该安装体214与保护板230优选通过螺栓紧固的方式进行固定，便于更换保护板230。同时，保护板230设有向外凸出的抵压部234，当保护板230安设于盒本体210的外侧壁时，抵压部234抵压第二防水膜223。因而可防止在长期使用中第二防水膜223松脱，该抵压部234的数量及位置可根据实际需要进行设置。
如图4及图5所示，具体的，电池盒200安装车体上时，电芯100的泄压阀喷口110分布在车体宽度方向的左右两侧，或长度方向的前后两侧。高温气体不会喷射到人。一般情况电芯100的正极设有泄压阀，此时电芯100的正极位置即为泄压阀喷口110，电芯100的负极为电芯100筒体的底部为一平面体，进而可使电芯100的正极朝外，负极朝内，形成正极排气、负极导热的方式；当电芯100短路起火爆炸等异常情况发生，电芯100内的高温气体可对外喷射释放能量，并且高温喷射物喷射方向为车体左右方向的电池外壳，不会对周围电芯100造成影响引发周围电芯100的二次起火爆炸；负极侧在双层布置的内侧，可方便的将热量通过散热板500导出。
如图2、图3及图11所示，在本实施例中，该散热板500安设于盒本体210内，散热板500包括散热板本体510及两相对设置的第一侧板520、第二侧板530，散热板本体510固设于第一侧板520与第二侧板530之间形成两个安装区502。因而通过设置工字型散热板500：①使使电芯100的负极朝向散热板本体510设置(负极散热面积大，便于通过散热板本体510将热量散发)，电芯100的热量可以通过散热板本体510导热，并传导至第一侧板520及第二侧板530上，进而再传递盒本体210上，进而可避免盒本体210中部的电芯100积热，及时散发热量，降低电芯100的异常状况的发生；②通过工字型散热板500将左右电池模块组装锁固后，便于盒本体210内进行安装，提高安装效率；③保证了电池间不相互受力挤压，起到了支撑作用。④BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)固定在工字散热板500上，BMS的热量可以从工字散热板500导出到盒本体210。进一步的，散热板500或盒本体210内侧壁设涂设或粘设导热层，便于快速传递热量，使电芯100及时散热。
如图12所示，本发明还提供一种电动车，采用上述的电动车电池30进行供电还包括车体40，车体40安设有电动车电池30。因而该电动车在使用过程中，单个电芯100短路或过热爆炸泄压阀开启后，高温高压气体不会喷射到任何邻接电芯100，不会造成连环爆炸，提高电动车的安全性。该电动车可为电动自行车、电动摩擦车、电动汽车等。
如图2、图3、图7、图8及图12所示，在本实施例中，其中一组的所有电芯100的泄压阀喷口110朝向车体40的宽度的第一方向，另一组所有电芯100的泄压阀喷口110朝向车体40的宽度的第二方向，即沿车体40宽度的两个方向分别设置一组电芯100、且同组所有电芯100的泄压阀喷口110朝外；或/和其中一组的所有电芯100的泄压阀喷口110朝向车体40的长度的第一方向，另一组所有电芯100的泄压阀喷口110朝向车体40的长度的第二方向，即沿车体40长度的两个方向分别设置一组电芯100、且同组所有电芯100的泄压阀喷口110朝外。因而可避免电芯爆炸产生的气体喷射到驾驶员。
以上实施例所述的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中所述的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动车电池，其特征在于，包括：
电池盒，所述电池盒包括盒本体所述盒本体设有进出口；及
至少两组设置于电池盒内的电芯，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的一内侧壁设置，另一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述盒本体的另一内侧壁设置。
2.根据权利要求1所述的电动车电池，其特征在于，所述电池盒包括第一侧壁及与所述第一侧壁相对的第二侧壁；其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述第一侧壁设置，另一组的所有所述电芯的泄压阀喷口均同向、且朝向所述第二侧壁设置。
3.根据权利要求1所述的电动车电池，其特征在于，所述盒本体的侧壁还设有多个通孔，所有所述通孔分别与安设于盒本体内的电芯的泄压阀喷口一一对应。
4.根据权利要求3所述的电动车电池，其特征在于，还包括格栅件，所述格栅件安设于所述盒本体内，所述格栅件设有至少两个电芯安装孔，所有所述电芯安装孔分别与所述通孔一一对应。
5.根据权利要求4所述的电动车电池，其特征在于，所述格栅件的外表面涂覆有阻燃层，或所述格栅件通过阻燃材料制作而成。
6.根据权利要求5所述的电动车电池，其特征在于，所述格栅件包括第一格栅件及与所述第一格栅件间隔设置的第二格栅件，所述第一格栅件通过紧固件与所述第二格栅件固定。
7.根据权利要求3所述的电动车电池，其特征在于，还包括熔点低于预设温度的防水层，所述防水层密封所述通孔。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电动车电池，其特征在于，还包括散热板，所述散热板安设于所述盒本体内，所述散热板包括散热板本体及两相对设置的第一侧板、第二侧板，所述散热板本体固设于所述第一侧板与所述第二侧板之间形成两个安装区。
9.一种电动车，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的电动车电池进行供电，还包括车体，所述车体安设有所述电动车电池。
10.根据权利要求9所述的电动车电池，其特征在于，其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的宽度的第一方向，另一组所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的宽度的第二方向；或和其中一组的所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的长度的第一方向，另一组所有所述电芯的泄压阀喷口朝向车体的长度的第二方向。
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