CN108550957A - 电源装置及电动汽车 - Google Patents

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丁海前
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Abstract

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种电源装置及电动汽车，所述电源装置包括加热结构和至少两个电池模组，所述加热结构设置于相邻两个电池模组之间并分别与该相邻两个电池模组接触，所述加热结构包括加热膜和与所述加热膜配合设置的阻燃结构，所述阻燃结构用于使所述加热膜与相邻两个电池模组中的各单体电池相互分离，所述加热膜用于通过所述阻燃结构对相邻两个电池模组中的单体电池进行加热。通过上述设置，有效避免了电源装置在受到挤压时，单体电池破坏电池模组并刺破加热膜发生短路产生起火甚至爆炸的情况。

Description

电源装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种电源装置及电动汽车。
背景技术
现有技术中，加热膜一般会设置在电池模组之间对电池模组中的单体电池进行加热，以维持单体电池的正常工作温度。
发明人经研究发现，现有的设置有加热膜的电源装置通常应用于电动汽车、电动公交以及电动轮船等，在电源装置使用过程中，电源装置中的电池模组会对加热膜造成挤压，进而可能会损坏加热膜。因此，在采用现有的加热膜对电池包或电池模组进行加热时，可能会造成短路进而使电源装置过热发生爆炸的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电源装置及电动汽车，以有效缓解上述技术问题。
本发明是这样实现的：
一种电源装置，包括加热结构和至少两个电池模组，所述加热结构设置于相邻两个电池模组之间并分别与该相邻两个电池模组接触，所述加热结构包括加热膜和与所述加热膜配合设置的阻燃结构，所述阻燃结构用于使所述加热膜与相邻两个电池模组中的各单体电池相互分离，所述加热膜用于通过所述阻燃结构对相邻两个电池模组中的单体电池进行加热。
可选的，在上述电源装置中，所述阻燃结构包括第一阻燃件和第二阻燃件，所述加热膜设置于所述第一阻燃件与所述第二阻燃件之间，所述加热膜的一侧通过所述第一阻燃件与相邻两个电池模组中的一个电池模组接触、另一侧通过所述第二阻燃件与相邻两个电池模组中的另一个电池模组接触。
可选的，在上述电源装置中，所述第一阻燃件的厚度为所述加热膜厚度的2-3倍，所述第二阻燃件的厚度为所述加热膜厚度的2-3倍。
可选的，在上述电源装置中，所述第一阻燃件和/或第二阻燃件设置有与所述加热膜截面形状相匹配的凹槽。
可选的，在上述电源装置中，所述第一阻燃件和第二阻燃件分别设置有与所述加热膜截面形状相匹配的凹槽，且所述凹槽的深度为所述加热膜厚度的一半。
可选的，在上述电源装置中，所述电池模组包括组装板，所述组装板靠近所述加热膜的一侧设置有与所述第一阻燃件或第二阻燃件形状大小相同的凹陷部，且所述凹陷部的凹陷深度与所述第一阻燃件或第二阻燃件的厚度相同。
可选的，在上述电源装置中，所述第一阻燃件和第二阻燃件为具有熔点低、韧性强的导热绝缘材料制成的阻燃板。
可选的，在上述电源装置中，所述第一阻燃件和所述第二阻燃件为云母材料制成的云母板。
本发明还提供一种电动汽车，包括用电设备及上述的电源装置，所述电源装置与所述用电设备电连接以对所述用电设备供电。
可选的，在上述电动汽车中，所述电动汽车还包括温度检测器、控制器以及电子开关，所述温度检测器设置于所述电源装置并与所述控制器电连接以检测电源装置内的温度值并发送至所述控制器，所述电子开关连接于所述电源装置与所述用电设备之间、且控制端与所述控制器电连接，以根据所述温度值控制所述电子开关连通或断开所述电源装置与所述用电设备之间的连接。
本发明提供的一种电源装置及电动汽车，电源装置包括加热结构和电池模组，加热结构通过设置加热膜和与所述加热膜配合设置的阻燃结构，且阻燃结构用于使所述加热膜与相邻两个电池模组中的各单体电池相互分离，有效避免了电源装置在受到挤压时，单体电池破坏电池模组并刺破加热膜发生短路产生起火甚至爆炸的情况。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的部分实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电源装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种电源装置的另一结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种阻燃结构的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种电池模组的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种电动汽车的连接框图。
图标：10-电动汽车；100-电源装置；110-加热结构；115-加热膜；120-阻燃结构；121-第一阻燃件；122-第二阻燃件；123-凹槽；130-电池模组；135-电芯；140-组装板；141-凹陷部；200-用电设备；300-温度检测器；400-控制器；500-电子开关；600-报警器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请结合图1和图2，本发明提供一种电源装置100，所述电源装置100包括加热结构110和电池模组130，所述加热结构110设置于相邻两个电池模组130之间并分别与该相邻两个电池模组130接触，所述加热结构110包括加热膜115和与所述加热膜115配合设置的阻燃结构120，所述阻燃结构120用于使所述加热膜115与相邻两个电池模组130中的各单体电池相互分离，所述加热膜115用于通过所述阻燃结构120对相邻两个电池模组130中的单体电池进行加热。
通过上述设置，以在使用所述电源装置100的过程中，可以有效避免所述电源装置100在使用过程中，与加热膜115相邻的电池模组130中的单体电池因受力损坏加热膜115，进而在加热膜115加热过程中与单体电池发生短接使电源装置100过热进而发生爆炸的情况。
具体的，加热膜115通常包括膜基体和设置于膜基体的热电阻丝构成，因此，在加热膜115被损坏时，可能会造成电池模组130中的单体电池与加热膜115中的热电阻丝直接接触进而造成短接，并使得电池模组130过热进而发生爆炸的情况。
其中，每个所述电池模组130可以由两个组装板140和多个单体电池构成，且多个单体电池设置于两个所述组装板140之间。所述组装板140的截面形状可以是但不限于长方形或正方形等规则形状，也可以是任意不规则形状。在本实施例中，以所述组装板140的截面形状为长方形为例进行说明。
其中，所述加热膜115的形状大小在此不作具体限定，可以根据电池模组130的形状大小进行设置，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
可选的，当所述组装板140的截面形状为长方形时，所述加热膜115的截面形状也为长方形，并与所述组装板140的截面形状大小相匹配。
所述阻燃结构120的形状大小可以是与所述加热膜115的形状大小相同的，也可以是不同的，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
可选的，在本实施例中，当所述加热膜115的截面形状为长方形时，所述阻燃结构120的形状大小于所述加热膜115的截面形状大小相匹配。
所述阻燃结构120可以是一个阻燃件，所述加热膜115设置于所述阻燃件内，所述阻燃结构120也可以包括两个阻燃件，且所述加热膜115设置于两个阻燃件之间，在此不作具体限定，只要能使所述阻燃结构120能够将所述加热膜115与相邻两个电池模组130中的单体电池相互分离即可。
可选的，在本实施例中，所述阻燃结构120包括第一阻燃件121和第二阻燃件122，所述加热膜115设置于所述第一阻燃件121与所述第二阻燃件122之间，所述加热膜115的一侧通过所述第一阻燃件121与相邻两个电池模组130中的一个电池模组130接触、另一侧通过所述第二阻燃件122与相邻两个电池模组130中的另一个电池模组130接触。
通过上述设置，以有效保障所述单体电池与所述加热膜115相互分离，进而进一步避免电源装置100在受到挤压时，单体电池破坏电池模组130并刺破加热膜115发生短路产生起火甚至爆炸的情况。
可以理解，所述第一阻燃结构120和第二阻燃结构120的作用是能够实现导热，并有效避免电源装置100在受到挤压时，单体电池破坏电池模组130并刺破加热膜115发生短路产生起火甚至爆炸的情况，因此，所述第一阻燃结构120和第二阻燃结构120应具有良好的导热和绝缘性能。
为进一步避免电源装置100在受到挤压时，单体电池破坏电池模组130并刺破加热膜115发生短路产生起火甚至爆炸的情况，可选的，在本实施例中，所述第一阻燃件121和第二阻燃件122为具有熔点低、韧性强的导热绝缘材料制成的阻燃板。
通过上述设置，以使所述第一阻燃件121和第二阻燃件122可以有效抑制电池模组130中的单体电池刺破加热膜115，此外，即使单体电池刺破加热膜115时，所述第一阻燃件121和第二阻燃件122也可以在发生短路的时候融化进而切断单体电池短路的状态，减少发生着火爆炸的风险。
可选的，在本实施例中，所述第一阻燃件121和所述第二阻燃件122为云母材料制成的云母板。
所述第一阻燃件121和所述第二阻燃件122的厚度可以是任意的，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
为进一步使所述第一阻燃件121和第二阻燃件122可以有效抑制电池模组130中的单体电池刺破加热膜115，可选的，在本实施例中，所述第一阻燃件121的厚度为所述加热膜115厚度的2-3倍，所述第二阻燃件122的厚度为所述加热膜115厚度的2-3倍。
请结合图3，为使所述加热膜115在对相邻电池模组130进行加热时，能够达到较佳的效果，以及避免加热膜115被损坏时，加热膜115中的热电阻丝与外界空气接触进而被快速氧化的问题，可选的，在本实施例中，所述第一阻燃件121和/或第二阻燃件122设置有与所述加热膜115的截面形状相匹配的凹槽123。
其中，当所述第一阻燃件121或第二阻燃件122设置有与所述加热膜115的截面形状相匹配的凹槽123时，该凹槽123的凹陷深度与所述加热膜115的厚度相同，当所述第一阻燃件121和第二阻燃件122上都设置有凹槽123时，该第一阻燃件121上设置的凹槽123的深度和第二阻燃件122上设置的凹槽123的深度之和与所述加热膜115的厚度相同。
为使所述加热膜115能够对相邻两个电池模组130中的单体电池达到相同的效果。可选的，在本实施例中，所述第一阻燃件121和第二阻燃件122分别设置有与所述加热膜115形状相匹配的凹槽123，且所述凹槽123的深度为所述加热膜115厚度的一半。
请结合图4，为进一步使所述加热膜115在对相邻电池模组130进行加热时，能够达到较佳的效果，以及避免加热膜115被损坏时，加热膜115中的热电阻丝与外界空气接触进而被快速氧化的问题，可选的，在本实施例中，所述组装板140靠近所述加热膜115的一侧设置有与所述第一阻燃件121或第二阻燃件122形状大小相同的凹陷部141，且所述凹陷部141的凹陷深度与所述第一阻燃件121或第二阻燃件122的厚度相同。
请结合图5，在上述基础上，本发明还提供一种电动汽车10，所述电动汽车10包括用电设备200以及上述的电源装置100，所述电源装置100与所述用电设备200电连接。
由于所述电动汽车10包括所述电源装置100，因此所述电动汽车10包括所述电源装置100相同或相应的技术特征，在此不作一一赘述。
其中，所述用电设备200可以是但不限于电机、中空设备或音频设备，在此不作具体限定。
为使所述电源装置100中的加热膜115在破损时造成单体电池短接发热时，能够起到有效的控制以避免发生爆炸的情况。可选的，在本实施例中，所述电动汽车10还包括温度检测器300、控制器400以及电子开关500，所述温度检测器300设置于所述电源装置100并与所述控制器400电连接以检测电源装置100内的温度值并发送至所述控制器400，所述电子开关500连接于所述电源装置100与所述用电设备200之间、且控制端与所述控制器400电连接，以根据所述温度值控制所述电子开关500连通或断开所述电源装置100与所述用电设备200之间的连接。
为使得所述控制器400在控制所述电子开关500断开所述电源装置100与电动汽车10的连接时，能够有效提示用户。可选的，在本实施例中，所述电动汽车10还包括报警器600，所述报警器600与所述控制器400电连接，以使所述控制器400在控制所述电子开关500断开时，控制所述报警器600发出报警信号。
可以理解，所述报警器600可以是声音报警器、光报警器、声光报警器或短信报警器，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。
综上，本发明提供的一种电源装置100及电动汽车10，电源装置100通过设置加热结构110和至少两个电池模组130，且加热结构110包括加热膜115和与所述加热膜115配合设置的阻燃结构120，以有效避免了电源装置100在受到挤压时，电池模组130中的单体电池破坏电池模组130并刺破加热膜115发生短路产生起火甚至爆炸的情况。
需要说明的是，术语“包括”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，所述电源装置包括加热结构和电池模组，所述加热结构设置于相邻两个电池模组之间并分别与该相邻两个电池模组接触，所述加热结构包括加热膜和与所述加热膜配合设置的阻燃结构，所述阻燃结构用于使所述加热膜与相邻两个电池模组中的各单体电池相互分离，所述加热膜用于通过所述阻燃结构对相邻两个电池模组中的单体电池进行加热。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述阻燃结构包括第一阻燃件和第二阻燃件，所述加热膜设置于所述第一阻燃件与所述第二阻燃件之间，所述加热膜的一侧通过所述第一阻燃件与相邻两个电池模组中的一个电池模组接触、另一侧通过所述第二阻燃件与相邻两个电池模组中的另一个电池模组接触。
3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述第一阻燃件的厚度为所述加热膜厚度的2-3倍，所述第二阻燃件的厚度为所述加热膜厚度的2-3倍。
4.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述第一阻燃件和/或第二阻燃件设置有与所述加热膜截面形状相匹配的凹槽。
5.根据权利要求4所述的电源装置，其特征在于，所述第一阻燃件和第二阻燃件分别设置有与所述加热膜截面形状相匹配的凹槽，且所述凹槽的深度为所述加热膜厚度的一半。
6.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述电池模组包括组装板，所述组装板靠近所述加热膜的一侧设置有与所述第一阻燃件或第二阻燃件形状大小相同的凹陷部，且所述凹陷部的凹陷深度与所述第一阻燃件或第二阻燃件的厚度相同。
7.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述第一阻燃件和第二阻燃件为具有熔点低、韧性强的导热绝缘材料制成的阻燃板。
8.根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于，所述第一阻燃件和所述第二阻燃件为云母材料制成的云母板。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括用电设备及权利要求1-8任意一项所述的电源装置，所述电源装置与所述用电设备电连接以对所述用电设备供电。
10.根据权利要求9所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车还包括温度检测器、控制器以及电子开关，所述温度检测器设置于所述电源装置并与所述控制器电连接以检测电源装置内的温度值并发送至所述控制器，所述电子开关连接于所述电源装置与所述用电设备之间、且控制端与所述控制器电连接，以根据所述温度值控制所述电子开关连通或断开所述电源装置与所述用电设备之间的连接。
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