CN112751121A - 电池箱体和电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池箱体和电池包，所述电池箱体包括：壳体，所述壳体具有安装腔，所述安装腔用于安装电池模组，所述壳体的侧壁内设有与所述安装腔连通的灭火通道；排火组件，所述排火组件包括过滤单元、防爆件和定向排气装置，所述过滤单元、所述防爆件和所述定向排气装置集成安装于所述侧壁，且所述灭火通道内的气流适于依次通过所述过滤单元、所述防爆件和所述定向排气装置排出。本发明实施例的电池箱体，通过在壳体的侧壁上设有灭火通道，将安装腔内的电池模组在热失控时产生的高温气体导入过滤单元，过滤后的高温气体经由防爆件导入定向排气装置，并排出电池箱体，从而降低了电池模组的温度，为乘客预留了更多的反应时间。

Description

电池箱体和电池包
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种电池箱体和具有该电池箱体的电池包。
背景技术
新能源汽车锂电池系统安全性问题日益受到关注，GB38031已明确了电池包热事件的相关要求，即在乘客舱发生危险前五分钟提供告警信号。现有技术中，电池包缺乏良好的热失控安全防护，难以减缓热扩散以为乘客安全提供更充足的疏散时间，存在改进的空间。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池箱体，通过在壳体上设置排火组件，将电池模组发热产生的高温气体排出，从而降低电池模组的温度，以降低、延缓电池热失控对乘客舱的威胁。
根据本发明实施例的电池箱体，包括：壳体，所述壳体具有安装腔，所述安装腔用于安装电池模组，所述壳体的侧壁内设有与所述安装腔连通的灭火通道；排火组件，所述排火组件包括过滤单元、防爆件和定向排气装置，所述过滤单元、所述防爆件和所述定向排气装置集成安装于所述侧壁，且所述灭火通道内的气流适于依次通过所述过滤单元、所述防爆件和所述定向排气装置排出。
本发明实施例的电池箱体，通过在壳体的侧壁上设有灭火通道，将安装腔内的电池模组在热失控时产生的高温气体导入过滤单元，过滤后的高温气体经由防爆件导入定向排气装置，并排出电池箱体，从而降低了电池模组的温度，为乘客预留了更多的反应时间。
根据本发明实施例的电池箱体，所述侧壁设有内安装口和安装孔，所述过滤单元安装于所述内安装口且与所述灭火通道连通，所述定向排气装置安装于所述侧壁的外侧且与所述过滤单元(2)正对，所述防爆件安装于所述安装孔以与所述过滤单元和所述定向排气装置连通。
根据本发明实施例的电池箱体，所述内安装口朝所述安装腔内敞开，且所述侧壁设有用于封闭所述内安装口的封堵板。
根据本发明实施例的电池箱体，所述过滤单元包括外层网孔板和内层网孔板，所述内层网孔板安装于所述外层网孔板，所述外层网孔板的外网孔与所述灭火通道连通，所述内层网孔板的内网孔与所述安装孔连通，且所述外网孔的孔径大于所述内网孔的孔径。
根据本发明实施例的电池箱体，所述外层网孔板包括侧板、网孔板和连接板，所述侧板环绕所述网孔板设置且与所述网孔板限定出内安装腔，所述内层网孔板安装于所述内安装腔内且与所述侧板固定相连，所述连接板与所述安装孔所在的侧壁梁相连。
根据本发明实施例的电池箱体，所述定向排气装置构造为具有中空腔的盒状结构，所述定向排气装置设有与所述中空腔连通的进气口和排气口，所述进气口设于所述定向排气装置的侧面且所述进气口与所述防爆件的外周壁卡接，所述排气口设于所述定向排气装置的底面且朝下敞开。
根据本发明实施例的电池箱体，还包括：排气导向件，所述排气导向件设有连接口，所述连接口与所述排气口连通，所述排气导向件用于将所述定向排气装置排出的气流朝向地面引导。
根据本发明实施例的电池箱体，还包括：折叠式防火袋，所述折叠式防火袋设有集流口，所述集流口与所述排气口连通，且所述折叠式防火袋用于收集所述定向排气装置排出的气流。
根据本发明实施例的电池箱体，所述定向排气装置的两侧设有延伸翻边，所述延伸翻边设有连接孔，且所述防爆件的边缘设有固定孔，所述延伸翻边适于通过贯穿所述连接孔、所述固定孔的连接件与所述侧壁固定相连。
本发明又提出了一种电池包。
根据本发明实施例的电池包，设置有上述任一种实施例所述的电池箱体和设于所述安装腔内的电池模组。
所述电池包和所述电池箱体相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的电池箱体的安装示意图；
图2是根据本发明实施例的电池箱体的结构示意图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是图2中B处的局部放大图；
图5是根据本发明实施例的电池箱体中过滤单元的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的电池箱体中定向排气装置的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的电池箱体中排气导向件的安装示意图；
图8是根据本发明实施例的电池箱体中折叠式防火袋的安装示意图；
附图标记：
电池箱体100，
壳体1，安装腔11，排火口12，内安装口13，安装孔14，
过滤单元2，外层网孔板21，侧板211，网孔板212，连接板213，内层网孔板22，
防爆件3，定向排气装置4，进气口41，排气口42，延伸翻边43，连接孔44，
封堵板5，排气导向件6，折叠式防火袋7，
电池模组101。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电池箱体100。
如图2所示，本发明实施例的电池箱体100，包括：壳体1和排火组件。
壳体1具有安装腔11，安装腔11用于安装电池模组101，也就是说，壳体1构造有朝上敞开的安装腔11，多个电池模组101适于从壳体1上端安装至安装腔11内，以构成电池包。
如图4所示，壳体1的侧壁内设有与安装腔11连通的灭火通道，灭火通道在沿长度方向延伸设置的两侧壁上对称设置有多个排火口12，排火口12朝向壳体1安装腔11内敞开，多个排火口12沿长度方向上间隔设置且均匀布置在两侧壁处。由此，在电池模组101热失控产生大量高温气体时，高温气体可以沿多个排火口12快速进入灭火通道内，从而降低电池模组101的内部温度，以延缓或降低电池模组101热扩散，并减小壳体1内的压强，以避免壳体1损坏导致高温气体进入车辆内部。
需要说明的是，如图1和图2所示，排火组件安装于壳体1的端部，且排火组件与灭火通道连通，高温气体从灭火通道进入排火组件，排火组件包括过滤单元2、防爆件3和定向排气装置4。过滤单元2、防爆件3和定向排气装置4集成安装于侧壁，从而提高零件的集成度，降低了排火组件的占用空间，且灭火通道内的气流适于依次通过过滤单元2、防爆件3和定向排气装置4排出。
其中，过滤单元2用于将高温气体中携带的固体残渣进行过滤，从而避免其堆积、阻塞在防爆件3出口处，以保证防爆件3能够正常回位。防爆件3构造为防爆阀，高温气体作用在防爆阀上，通过高压使得防爆阀打开，高温气体通过防爆阀进入定向排气装置4实现最终的定向排气，其中定向排气装置4可构造为灭火盒，在安装腔11内的气压减小后，防爆阀关闭，外部气体无法进入安装腔11，从而避免外部氧气接触热失控模组导致进一步热失控。定向排气装置4用于将高温气体排放至特定位置，在高温气体进入其它部件前进行冷却，以降低防爆阀排出的高温气体及可燃物对车身安全的影响。
需要说明的是，排火口12与防爆件3之间沿灭火通道的最短路径不小于0.5米，以使得高温气体中携带的固体残渣，尤其是大颗粒固体残渣可以沉降在灭火通道内，从而减小过滤单元2的压力，并可使高温气体在灭火通道内初步冷却，以进一步降低高温气体的危害。
通过上述设置，当电池模组101时失控时，电池模组101产生大量高温气体，且高温气体中携带有大量固体残渣，高温气体从多个排火口12进入灭火通道内，并经由较长距离的灭火通道进入排火组件，且高温气体中的部分固体残渣沉降至灭火通道的内壁，高温气体通过过滤单元2将剩余固体残渣过滤，防爆件3受压撑开以打开安装腔11内气体向外的通道，高温气体沿通道进入定向排气装置4，从而排放至特定位置，在排放完成后，防爆件3返回原位以密封安装腔11，有效阻断空气回流，使电池包内氧气浓度降低，降低燃烧条件。
本发明实施例的电池箱体100，通过在壳体1的侧壁上设有灭火通道，将安装腔11内的电池模组101在热失控时产生的高温气体导入过滤单元2，过滤后的高温气体经由防爆件3导入定向排气装置4，并排出电池箱体100，从而降低了电池模组101的温度，为乘客预留了更多的反应时间。
在一些实施例中，如图3所示，侧壁设有内安装口13和安装孔14，过滤单元2安装于内安装口13且与灭火通道连通，定向排气装置4安装于侧壁的外侧且与过滤单元2正对，防爆件3安装于安装孔14以与过滤单元2和定向排气装置4连通。也就是说，高温气体从灭火通道进入内安装口13处，经过过滤单元2过滤后，作用在防爆件3上，使得防爆件3在安装孔14处撑开以将过滤单元2和定向排气装置4导通，高温气体流经安装孔14进入定向排气装置4，从而排放向电池包外部。
在具体的执行过程中，排火组件可以取为两组，其中，安装腔11内的电池模组101也为两组，两组电池模组101分别位于安装腔11的两侧区域内，且壳体1的两个侧壁均设有分别与两组电池模组101的排爆出口对应，以使两组电池模组101产生的热失控气火流能够分别通过两组排火组件排出电池箱体100外，两组排火组件中分别设有过滤单元2、防爆件3和定向排气装置4，且两组排火组件为对称布置于壳体1的端部，以使二者共同用于实现热失控气火流的排放，从而提高高温气体的排放效率，以保证电池包的安全性。
在一些实施例中，如图1和图2所示，内安装口13朝安装腔11内敞开，且侧壁设有用于封闭内安装口13的封堵板5。
也就是说，在内安装口13的两侧设有连接孔44，封堵板5上设有与连接孔44对应的贯穿孔，通过连接件将封堵板5安装至侧壁上，以将内安装口13封闭，从而避免内安装口13直接与安装腔11连通，且可避免高温气体未经灭火通道降温而直接进入过滤单元2内。这样，在需要对过滤单元2进行安装或更换时，可将封堵板5从内安装口13处拆下即可，利于提高拆装效率。
防爆件3从外侧安装至侧壁的外侧，侧壁的外侧对防爆件3进行限位，使得防爆件3只在受内侧压力时撑开避让出安装孔14，使得高温气体都进入定向排气装置4以排放至特定位置，从而降低对车身安全的影响。
在一些实施例中，如图5所示，过滤单元2包括外层网孔板21和内层网孔板22，内层网孔板22安装于外层网孔板21，外层网孔板21的外网孔与灭火通道连通，内层网孔板22的内网孔与安装孔14连通，且外网孔的孔径大于内网孔的孔径。也就是说，高温气体从灭火通道中进入过滤单元2，并依次通过外层网孔板21和内层网孔板22后，过滤固体残渣后的高温气体通过安装孔14排放至定向排气装置4。
需要说明的是，如图5所示，外层网孔板21和内层网孔板22上网孔的直径分别取为不同大小，外层网孔板21的单个开孔面积范围取为3mm2-7mm2，内层网孔板22的单个开孔面积范围是0.7mm2-2mm2。外层网孔板21上大面积的开孔用于过滤电芯热失控时产生的大颗粒固体残渣，内层网孔板22上小面积的开孔用于过滤小颗粒物固体残渣。可以理解的是，网孔板212可设置为至少两层，如可设置更多层，以通过两层或更多层网孔板212组合作用，可以将热失控时的大部分固体残渣和颗粒物分层阻隔在防爆件3前，以保证防爆件3的正常工作。
在一些实施例中，如图5所示，外层网孔板21包括侧板211、网孔板212和连接板213，侧板211环绕网孔板212设置，且侧板211与网孔板212限定出内安装腔，内层网孔板22安装于内安装腔内且与侧板211固定相连，连接板213与安装孔14所在的侧壁梁相连。
其中，内层网孔板22的两侧设有翻边，两侧翻边的外侧面适于分别贴合向外层网孔板21的侧板211，以使得内层网孔板22固定在内安装腔处。且设置在外层网孔板21的侧板211外侧的两个连接板213上分别设有通孔，侧板211适于通过贯穿通孔的连接件与安装孔14所在的侧壁梁相连接，以将过滤单元2安装在内安装口13处。
需要说明的是，内层网孔板22与网孔板212保持一定间距，使得内层网孔板22所过滤的固体残渣和颗粒物具有足够的预留空间。其中，侧板211和连接板213均为实心板，网孔板212设有多个过滤孔，在将过滤单元2安装于安装孔14所在的侧壁梁之后，侧板211与灭火通道内的气流方向垂直，以使气火流在侧板211的作用下朝向网孔板212流动，并经过网孔板212的过滤孔进入到内安装腔中，在通过内层网孔板22，由此，可实现双层过滤的作用。
在一些实施例中，如图6所示，定向排气装置4构造为具有中空腔的盒状结构，定向排气装置4设有与中空腔连通的进气口41和排气口42，进气口41设于定向排气装置4的侧面且进气口41与防爆件3的外周壁卡接，排气口42设于定向排气装置4的底面且朝下敞开。
也就是说，通过将高温气体的排气方向从水平转为向下，当出现热失控时，防爆阀排出的高温气流从进气口41进入定向排气装置4后，能够从排气口42垂直吹向地面，当高温气体反弹回车身底部，其温度将明显降低，从而降低防爆件3排出的高温气体及可燃物对车身安全的影响。
在一些实施例中，如图7所示，本发明实施例的电池箱体100，还包括：排气导向件6。排气导向件6设有连接口，连接口与排气口42连通，排气导向件6用于将定向排气装置4排出的气流朝向地面引导。也就是说，通过设置一个排气导向件6与排气口42连通，将热失控时从电池包内排出的高温气体和可燃物直接引导排出至车身外围，从而避免高温气体和可燃物对车身零件的影响，进一步保证了乘客的安全。其中，如图7所示，排气导向件6为一根延长排气管，延长排气管固定在定向排气装置4的下侧排气口42处。
在一些实施例中，如图8所示，本发明实施例的电池箱体100，还包括：折叠式防火袋7。折叠式防火袋7设有集流口，集流口与排气口42连通，且折叠式防火袋7用于收集定向排气装置4排出的气流。也就是说，热失控时从电池包内排出的高温气体和可燃物收集至随即展开的防火袋中，从而隔绝其与外部空气的接触，避免了进一步燃烧的可能，且通过展开的防火袋外表面进行散热，从而大大降低了高温气体和可燃物对车身的危害。
在一些实施例中，如图6所示，定向排气装置4的两侧设有延伸翻边43，延伸翻边43设有连接孔44，且防爆件3的边缘设有固定孔，延伸翻边43适于通过贯穿连接孔44、固定孔的连接件与侧壁固定相连。两个延伸翻边43上的连接孔44可以分别取为两个，固定孔对应连接孔设置，两个连接孔44间隔设置，并分别与对应的连接件固定安装，从而将定向排气装置4牢牢固定在侧壁的外侧处，避免定向排气装置4在高温气体的冲击下脱离侧壁或是产生间隙，从而提高了排气过程的稳定性。
本发明又提出了一种电池包。
根据本发明实施例的电池包，设置有上述任一种实施例的电池箱体100和设于安装腔11内的电池模组101。通过在壳体1的侧壁上设有灭火通道，将安装腔11内的电池模组101在热失控时产生的高温气体导入过滤单元2，过滤后的高温气体经由防爆件3导入定向排气装置4，并排出电池箱体100，从而降低了电池模组101的温度，并延缓或降低热失控带来的危害，为乘客预留足够的逃生时间，提高电池包的安全性能。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池箱体(100)，其特征在于，包括：
壳体(1)，所述壳体(1)具有安装腔(11)，所述安装腔(11)用于安装电池模组(101)，所述壳体(1)的侧壁内设有与所述安装腔(11)连通的灭火通道；
排火组件，所述排火组件包括过滤单元(2)、防爆件(3)和定向排气装置(4)，所述过滤单元(2)、所述防爆件(3)和所述定向排气装置(4)集成安装于所述侧壁，且所述灭火通道内的气流适于依次通过所述过滤单元(2)、所述防爆件(3)和所述定向排气装置(4)排出。
2.根据权利要求1所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述侧壁设有内安装口(13)和安装孔(14)，所述过滤单元(2)安装于所述内安装口(13)且与所述灭火通道连通，所述定向排气装置(4)安装于所述侧壁的外侧且与所述过滤单元(2)正对，所述防爆件(3)安装于所述安装孔(14)以与所述过滤单元(2)和所述定向排气装置(4)连通。
3.根据权利要求2所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述内安装口(13)朝所述安装腔(11)内敞开，且所述侧壁设有用于封闭所述内安装口(13)的封堵板(5)。
4.根据权利要求2或3所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述过滤单元(2)包括外层网孔板(21)和内层网孔板(22)，所述内层网孔板(22)安装于所述外层网孔板(21)，所述外层网孔板(21)的外网孔与所述灭火通道连通，所述内层网孔板(22)的内网孔与所述安装孔(14)连通，且所述外网孔的孔径大于所述内网孔的孔径。
5.根据权利要求4所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述外层网孔板(21)包括侧板(211)、网孔板(212)和连接板(213)，所述侧板(211)环绕所述网孔板(212)设置且与所述网孔板(212)限定出内安装腔，所述内层网孔板(22)安装于所述内安装腔内且与所述侧板(211)固定相连，所述连接板(213)与所述安装孔(14)所在的侧壁梁相连。
6.根据权利要求2或3所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述定向排气装置(4)构造为具有中空腔的盒状结构，所述定向排气装置(4)设有与所述中空腔连通的进气口(41)和排气口(42)，所述进气口(41)设于所述定向排气装置(4)的侧面且所述进气口(41)与所述防爆件(3)的外周壁卡接，所述排气口(42)设于所述定向排气装置(4)的底面且朝下敞开。
7.根据权利要求6所述的电池箱体(100)，其特征在于，还包括：排气导向件(6)，所述排气导向件(6)设有连接口，所述连接口与所述排气口(42)连通，所述排气导向件(6)用于将所述定向排气装置(4)排出的气流朝向地面引导。
8.根据权利要求6所述的电池箱体(100)，其特征在于，还包括：折叠式防火袋(7)，所述折叠式防火袋(7)设有集流口，所述集流口与所述排气口(42)连通，且所述折叠式防火袋(7)用于收集所述定向排气装置(4)排出的气流。
9.根据权利要求6所述的电池箱体(100)，其特征在于，所述定向排气装置(4)的两侧设有延伸翻边(43)，所述延伸翻边(43)设有连接孔(44)，且所述防爆件(3)的边缘设有固定孔，所述延伸翻边(43)适于通过贯穿所述连接孔(44)、所述固定孔的连接件与所述侧壁固定相连。
10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电池箱体(100)和设于所述安装腔(11)内的电池模组(101)。
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