CN116780020A - 电池包和储能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及储能技术领域,本发明解决电池单体在热失控时箱体侧板发生高压击穿及高压打火的问题。本发明公开一种电池包和储能设备。电池包包括:箱体,所述箱体包括上箱盖和液冷板,所述上箱盖内设有容纳腔,所述上箱盖的底部设有连通所述容纳腔的开口,所述液冷板密封连接所述上箱盖的底部并关闭所述开口,所述上箱盖为绝缘件;电池单体,所述电池单体位于所述容纳腔内且由所述液冷板承载,所述电池单体与所述液冷板导热地连接。上述电池包中,电池单体容纳在上箱盖的容纳腔内,并由液冷板承载,上箱盖为绝缘件,避免电池单体在热失控时发生高压击穿及高压打火,也可以降低箱体成本及重量,提高了电池包的能量密度,同时也降低了整体成本。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域,特别涉及一种电池包和储能设备。
背景技术
在相关技术中,电池包的箱体由盖板和下箱体构成,下箱体包括底板及形成在底板上的侧板,侧板具有一定高度,且一般为金属材料,在电池包发生热失控时,极容易造成电池包在内部电池在发生热失控时高压回路与金属侧板发生高压击穿及高压打火,造成金属侧板的融穿,氧气进入电池包内造成电池包内起火爆炸,而且金属盖板的重量较重。
发明内容
本发明实施方式提供一种电池包和储能设备以解决上述存在的至少一个技术问题。
本发明实施方式的一种电池包包括:
箱体,所述箱体包括上箱盖和液冷板,所述上箱盖内设有容纳腔,所述上箱盖的底部设有连通所述容纳腔的开口,所述液冷板密封连接所述上箱盖的底部并关闭所述开口,所述上箱盖为绝缘件;
电池单体,所述电池单体位于所述容纳腔内且由所述液冷板承载,所述电池单体与所述液冷板导热地连接。
上述电池包中,电池单体容纳在上箱盖的容纳腔内,并由液冷板承载,上箱盖为绝缘件,避免电池单体在热失控时发生高压击穿及高压打火,也可以降低箱体成本及重量,降低了电池包的重量,提高了电池包的能量密度,同时也降低了整体成本。
在某些实施方式中,所述绝缘件的材料选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚碳酸酯和玻纤的复合材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料和玻纤的复合材料、聚苯醚和玻纤的复合材料、环氧树脂和玻纤的复合材料中的至少一种。
如此,可以灵活选择上箱盖的材料。
在某些实施方式中,所述上箱盖包括多个网格结构和填充物,所述多个网格结构层叠设置,所述填充物填充所述网格结构的缝隙并连接所述多个网格结构。
如此,可以保证上箱体的结构强度。
在某些实施方式中,所述上箱盖包括侧板,所述侧板的底部设有密封边,所述密封边与所述液冷板密封连接;
所述密封边与所述侧板连接形成有连接部,所述连接部配置为在所述容纳腔内的气压超过气压阈值时,破裂形成缝隙通道,所述容纳腔通过所述缝隙通道连通所述箱体的外界。
如此,可以提高电池包在电池单体发生热失控时的安全性。
在某些实施方式中,所述连接部为圆角结构。
如此,可以保证连接部在电池单体发生热失控时易于破裂。
在某些实施方式中,所述上箱盖包括侧板,所述侧板的底部设有密封边;
所述液冷板形成有环形的密封槽,所述密封槽内容置有密封圈,所述密封边与所述液冷板连接,所述密封圈密封连接所述密封边与所述液冷板。
如此,可以保证上箱盖和液冷板的连接密封性。
在某些实施方式中,所述电池包满足以下关系:
c=k*b,其中,k为所述密封圈的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],c为所述密封槽的深度,b为所述密封圈的宽度。
如此,可以保证密封圈的密封效果。
在某些实施方式中,所述电池包满足以下关系:
a=k*d+b,其中,k为所述密封圈的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],a为所述密封槽的宽度,b为所述密封圈的宽度,d为所述密封圈的高度。
如此,可以保证密封圈的密封效果。
在某些实施方式中,所述液冷板包括从上至下依次层叠设置的密封板、流道板和防护板,所述密封板密封连接所述上箱盖的底部,所述流道板包括相背的第一面和第二面,所述第一面设有第一凹槽,所述密封板盖设所述第一凹槽以形成第一流道,和/或;所述第二面设有第二凹槽,所述防护板盖设所述第二凹槽以形成第二流道;
所述密封板上设有第一接头和第二接头,所述第一接头和所述第二接头分别连接所述第一流道的两端和/或分别连接所述第二流道的两端。
如此,可以形成对电池单体的液冷结构。
在某些实施方式中,所述液冷板与所述电池单体的底面之间通过导热胶导热地连接。
如此,可以提升电池单体的散热效率。
在某些实施方式中,所述液冷板的上表面形成有收容槽,所述导热胶容纳在所述收容槽中。
如此,可以防止导热胶溢出。
本发明实施方式的一种储能设备包括上述任一实施方式的电池包。
上述储能设备中,电池单体容纳在上箱盖的容纳腔内,并由液冷板承载,上箱盖为绝缘件,避免电池单体在热失控时发生高压击穿及高压打火,也可以降低箱体成本及重量,降低了电池包的重量,提高了电池包的能量密度,同时也降低了整体成本。
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
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对在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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施方式的电池包的立体图;
图2为本发明实施方式的电池包的分解图;
图3为本发明实施方式的电池包的侧视图;
图4为图3的电池包沿A-A线的剖面图;
图5为图4的电池包C部分的放大图;
图6为图3的电池包沿B-B线的剖面图;
图7为图6的电池包D部分的放大图;
图8为本发明实施方式的液冷板的立体图;
图9为本发明实施方式的液冷板的侧视图;
图10为图9的液冷板沿E-E线的剖面图;
图11为图10的液冷板F部分的放大图;
图12为图10的液冷板G部分的放大图;
图13为本发明实施方式的上箱盖的截面图;
图14为本发明实施方式的网格结构的示意图;
图15为本发明实施方式的储能设备的示意图;
图16为图15的储能设备H部分的放大图。
附图标记说明:
电池包-100,箱体-12,电池单体-14,上箱盖-16,液冷板-18,网格结构-19,容纳腔-20,缝隙-21,开口-22,条状物-23,侧板-24,密封边-26,连接部-28,密封槽-30,密封圈-32,第一固定孔-34,第二固定孔-36,密封板-38,流道板-40,防护板-42,第一凹槽-44,第二凹槽-45,第一流道-46,第二流道-47,第一接头-48,第二接头-50,液冷机组-51,收容槽-52,高压连接器-54,安装板-56,支架-57,储能设备-200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,实施方式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方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
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”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。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对在本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,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。而且,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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参图1至图4,本发明实施方式提供的一种电池包100包括箱体12和电池单体14。箱体12包括上箱盖16和液冷板18,上箱盖16内设有容纳腔20,上箱盖16的底部设有连通容纳腔20的开口22,液冷板18密封连接上箱盖16的底部并关闭开口22,上箱盖16为绝缘件。电池单体14位于容纳腔20内且由液冷板18承载,电池单体14与液冷板18导热地连接。
上述电池包100中,电池单体14容纳在上箱盖16的容纳腔20内,并由液冷板18承载,上箱盖16为绝缘件,避免电池单体14在热失控时发生高压击穿及高压打火,也可以降低箱体12成本及重量,降低了电池包100的重量,提高了电池包100的能量密度,同时也降低了整体成本。
具体地,在本发明实施方式中,将上箱盖16内部做深形成容纳腔20,液冷板18承载电池单体14,上箱盖16与液冷板18直接密封连接,可取消传统的箱体的侧边梁,同时,上箱盖16为绝缘件,箱体12成本及重量大幅下降,降低了电池包100的重量,提高了电池包100的能量密度,同时也降低了整体成本。
进一步地,由于上箱盖16为绝缘件,与电池单体14四周接触的位置没有了导电件,避免了电池包100在电池单体14发生热失控时,高压回路与箱体12发生高压打火,造成箱体12融穿,氧气进入之后使得电池包100内热失控加剧;同时,也避免了因为高压打火造成电池包100内的其他电池单体14发生短路以至于诱发热扩散,进而造成整个系统发生起火爆炸。在一个实施方式中,绝缘件可以是非金属件。
电池包100可以包括一个或多个电池单体14,多个电池单体14可以形成一个或多个电池模组,多个电池单体14可以以串联、并联或串并联的方式进行电连接。本发明对电池单体14的数量、形状和电连接形式不作具体限定。在图2中,电池单体14的数量是两个,电池单体14呈方形,两个电池单体14串联连接,两个电池单体14沿左右方向布置。
电池单体14承载在液冷板18上。液冷板18密封连接上箱盖16以使容纳腔20形成相对密闭的空间,保证电池包100的防潮防尘性能。
在某些实施方式中,绝缘件的材料选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚碳酸酯和玻纤的复合材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料ABS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料和玻纤的复合材料、聚苯醚和玻纤的复合材料、环氧树脂和玻纤的复合材料中的至少一种。
如此,可以灵活选择上箱盖16的材料。
具体地,在一个实施方式中,绝缘件的材料可选自聚丙烯(polypropylene,PP)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚苯醚(Polyphenylene Oxide,PPO)、聚碳酸酯和玻纤的复合材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,ABS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料和玻纤的复合材料、聚苯醚和玻纤的复合材料,或环氧树脂和玻纤的复合材料。
在一个实施方式中,绝缘件的材料可选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚碳酸酯和玻纤的复合材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料和玻纤的复合材料、聚苯醚和玻纤的复合材料,或环氧树脂和玻纤的复合材料中的两种或两种以上。
在某些实施方式中,请参图13至图14,上箱盖16包括多个网格结构19和填充物(图未示),多个网格结构19层叠设置,填充物填充网格结构19的缝隙21并连接多个网格结构19。
如此,可以保证上箱体12的结构强度。
具体地,填充物填充网格结构19的缝隙21,一方面,填充物可以将多个网格结构19连接在一起,另一方面,填充物填充缝隙21可以减少上箱盖16内部的空隙,保证上箱盖16的结构强度。
在一个实施方式中,网格结构19可以是由多个条状物23(如玻璃纤维)横纵交叉排布而形成,填充物可以包括环氧树脂和胶类材料的混合物。可以理解,在其他实施方式中,网格结构19也可以由其他条状物23(如碳纳米管)所形成,填充物也不限于环氧树脂和胶类材料的混合物,只要是适用于填充网格结构19的缝隙21的材料均可。
在某些实施方式中,请参图3至图7,上箱盖16包括侧板24,侧板24的底部设有密封边26,密封边26与液冷板18密封连接。密封边26与侧板24连接形成有连接部28,连接部28配置为在容纳腔20内的气压超过气压阈值时,破裂形成缝隙通道,容纳腔20通过缝隙通道连通箱体12的外界。
如此,可以提高电池包100在电池单体14发生热失控时的安全性。
具体地,当电池包100内部的电池单体14发生热失控时,电池单体14的防爆阀会爆开,电池单体14的高压气体会释放到容纳腔20内,箱体12内气压因而积聚增高,当容纳腔20内的气压超过气压阈值时,连接部28会破裂形成缝隙通道,从失效电池单体14的防爆阀喷出的高温电解液会流到液冷板18上,然后从缝隙通道流出到电池包100外,避免因电解液在电池包100内积聚,因打火点燃电解液,造成电池包100内电解液被点燃,从而提高电池包100在电池单体14发生热失控时的安全性。
气压阈值可以根据设计需求来具体设定,根据气压阈值对连接部28进行设计,以使得当容纳腔20内的气压超过气压阈值时,连接部28会破裂形成缝隙通道。
在某些实施方式中,请参图7,连接部28为圆角结构。
如此,可以保证连接部28在电池单体14发生热失控时易于破裂。
具体地,连接部28的内壁为容纳腔20的侧壁,连接部28为圆角结构,连接部28的内壁为圆弧状内壁,圆弧状内壁沿其表面均受到容纳腔20内的气压作用,压力方向朝向圆角结构的圆心,容易在连接部28内部形成应力集中,使连接部28在电池单体14发生热失控时易于破裂。
在一个例子中,圆角结构可以是R2或R5的圆角结构。
在某些实施方式中,请参图7,上箱盖16包括侧板24,侧板24的底部设有密封边26。液冷板18形成有环形的密封槽30,密封槽30内容置有密封圈32,密封边26与液冷板18连接并压缩密封圈32,密封圈32密封连接密封边26与液冷板18。
如此,可以保证上箱盖16和液冷板18的连接密封性。
具体地,沿上箱盖16的周向,密封边26垂直于侧板24向外延伸,液冷板18的上表面形成有环形的密封槽30,在电池包100的高度方向上,密封边26覆盖密封槽30并压紧密封圈32,以使密封圈32密封连接密封边26和液冷板18,密封槽30也可对密封圈32进行限位,防止密封圈32发生移位而影响密封效果。在图1至图3中,电池包100的高度方向可以是上下方向。
在一个例子中,密封圈32可以是橡胶圈。
进一地,请参图2、图7和图8,沿上箱盖16的周向,密封边26形成有多个第一固定孔34,液冷板18形成有多个第二固定孔36,第一固定孔34与第二固定孔36一一对应连通。电池包100还包括多个紧固件(如螺栓),每个紧固件穿设一个第一固定孔34和一个第二固定孔36并固定连接上箱盖16和液冷板18。密封圈32被压缩,实现对电池包100的密封。
在某些实施方式中,请参图7,电池包100满足以下关系:
c=k*b,其中,k为密封圈32的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],c为密封槽30的深度,b为密封圈32的宽度。
如此,可以保证密封圈32的密封效果。
具体地,若密封圈32的宽度太大了,虽然能起到密封效果,但是密封圈32在被过多的挤压以及长久挤压时间下,密封圈32会产生蠕变,也就是密封圈32的密封弹性性能越来越差,所以在设计密封的时候需要综合考虑密封槽30的深度以及密封圈32的宽度。
若k小于0.2,密封槽30的深度较小,导致密封圈32的宽度远超过密封槽30的深度,那么密封圈32在被挤压状态下,会有部分密封圈32超出密封槽30,那么密封圈32虽然短时间会起到很好的密封效果,但是密封圈32会产生蠕变变形,不利于长期使用。
若k大于0.4,那么密封圈32在被挤压状态下,密封槽30的深度就会超过密封圈32最佳密封性能值时的宽度,密封效果就会变差,因此,k的取值范围为[0.2,0.4]是最优的选择,密封圈32不易被压坏,也能保证可靠的密封性。
k的取值范围为[0.2,0.4],也即是,0.2≤k≤0.4。在一个例子中,k可以是0.2、0.25、0.3、0.35、0.4或0.2至0.4之间的其他数值。
在某些实施方式中,请参图7,电池包100满足以下关系:
a=k*d+b,其中,k为密封圈32的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],a为密封槽30的宽度,b为密封圈32的宽度,d为密封圈32的高度。
如此,可以保证密封圈32的密封效果。
具体地,若k小于0.2,密封槽30的宽度较小,密封圈32被压缩后向水平方向扩展的部位较多,该水平扩展的部位容易被褶皱挤压,导致破损失效。
若k大于0.4,密封槽30的宽度较大,密封圈32在被挤压状态下,密封槽30的宽度就会超过密封圈32最佳密封性能值时的宽度,密封效果就会变差。
因此k的取值范围为[0.2,0.4]是最优的选择,密封圈32不易被压坏,也能保证可靠的密封性。
k的取值范围为[0.2,0.4],也即是,0.2≤k≤0.4。在一个例子中,k可以是0.2、0.25、0.3、0.35、0.4或0.2至0.4之间的其他数值。
在某些实施方式中,请参图9至图12,液冷板18包括从上至下依次层叠设置的密封板38、流道板40和防护板42,密封板38密封连接上箱盖16的底部,流道板40包括相背的第一面39和第二面41,第一面39设有第一凹槽44,密封板38盖设第一凹槽44以形成第一流道46,第二面41设有第二凹槽45,防护板42盖设第二凹槽45以形成第二流道47,密封板38上设有第一接头48和第二接头50,第一接头48和第二接头50分别连接第一流道46的两端和分别连接第二流道47的两端。
如此,可以形成对电池单体14的液冷结构。
具体地,在一个实施方式中,密封板38、流道板40和防护板42可以通过焊接连接(如钎焊连接),保证了三者的连接强度及第一流道46和第二流道47的密封性。可以理解,在其他实施方式中,密封板38、流道板40和防护板42还可以采用其他方式连接,而不限于焊接连接。本发明对密封板38、流道板40和防护板42的材质不作具体限定。在一个实施方式中,密封板38、流道板40和防护板42可以采用铝合金冲压形成,再连接在一起。当电池包100尺寸过大而需要较高的承载强度时,液冷板18可选择强度较高的型材拼焊液冷板18。密封槽30设在密封板38的上表面。
防护板42可以在电池包100外部对流道板40进行保护,防止流道板40被碰撞损坏而漏液。
在图12中,第一凹槽44的开口朝上,密封板38盖设第一凹槽44并密封第一凹槽44的开口,使密封板38与流道板40合围第一凹槽44形成第一流道46。第一流道46可以一个呈迂回形状的流道,第一流道46也可以包括平行设置的多个子流道,在此不作具体限定。
在图12中,第二凹槽45的开口朝下,防护板42盖设第二凹槽45并密封第二凹槽45的开口,使防护板42与流道板40合围第二凹槽45形成第二流道47。第二流道47可以一个呈迂回形状的流道,第二流道47也可以包括平行设置的多个子流道,在此不作具体限定。
第一接头48和第二接头50分别连通第一流道46的两端,第一接头48和第二接头50分别连通第二流道47的两端,可选地,第一接头48可以作为进液接头,第二接头50可以作为出液接头。液冷机组51可以通过管道连接第一接头48和第二接头50。对电池包100散热时,液冷机组51可以将低温流体从第一接头48输入第一流道46和第二流道47,低温流体通过密封板38与电池单体14发生热交换,对电池单体14进行散热,吸热后的流体温度升高,并从第二接头50流出第一流道46和第二流道47并进入液冷机组51,液冷机组51对流体进行冷却形成低温流体,低温流体再次经第一接头48输入第一流道46和第二流道47,如此循环。
在一个实施方式中,第一面39设有第一凹槽44,密封板38盖设第一凹槽44以形成第一流道46,第一接头48和第二接头50分别连接第一流道46的两端。
在一个实施方式中,第二面41设有第二凹槽45,防护板42盖设第二凹槽45以形成第二流道47,密封板38上设有第一接头48和第二接头50,第一接头48和第二接头50分别连接第二流道47的两端。
在某些实施方式中,液冷板18与电池单体14的底面之间通过导热胶(图未示)导热地连接。
如此,可以提升电池单体14的散热效率。
具体地,导热胶可以与液冷板18与电池单体14的底面贴合,减少液冷板18与电池单体14之间的间隙,进而可增加传热路径,提升电池单体14的散热效率。在一个例子中,导热胶可以是硅胶。
在某些实施方式中,请参图8,液冷板18的上表面形成有收容槽52,导热胶容纳在收容槽52中。
如此,可以防止导热胶溢出。
具体地,为保证导热胶的导热效果,导热胶通常要求能够覆盖所有电池单体14的底面,因此,液冷板18上通常设置较多的导热胶。由于导热胶具有一定的流动性,因此,利用液冷板18上的收容槽52容纳导热胶,一方面,可以使得液冷板18上的导热胶的量可以设置得较多,保证散热效率,另一方面,导热胶也不易从液冷板18上溢出,保证了电池包100的整洁。
在图1中,上箱盖16的前侧设有高压连接器54,高压连接器54可以连接由多个电池单体14电连接所形成的电池组的电极,电池单体14可以通过高压连接器54向外界供电和通过高压连接器54充电。高压连接器54通过安装板56固定在上箱盖16前侧。
综上,本发明实施方式的电池包100至少具有以下效果:
1、可以将传统箱体的侧边梁取消,用液冷板18对电池单体14进行承载,将上箱盖16做深,上箱盖16与液冷板18直接密封连接,箱体12成本及重量大幅下降,降低了电池包100的重量,提高了电池包100的能量密度,同时也降低了整体成本;
2、与电池单体14四周接触的位置没有金属部件,绝缘件的上箱盖16,避免了电池包100在电池单体14发生热失控时,高压回路与金属箱体发生高压打火,造成箱体熔穿,氧气进入之后使得电池包100内热失控加剧;同时,也避免了因为高压打火造成电池包100内的其他电池单体14发生短路以至于诱发热扩散,进而造成整个系统发生起火爆炸;
3、上箱盖16为绝缘件,且无箱体边梁,液冷板18上没有容纳腔20设计,同时在密封边26与上箱盖16侧壁的连接处配置为在容纳腔20内的气压超过气压阈值时,破裂形成缝隙通道,容纳腔20通过缝隙通道连通箱体12的外界。当电池包100内部发生热失控时,电池包100内气压积聚增高,连接处会裂开,形成缝隙通道,从失效电池单体14的防爆阀喷出的高温电解液会流到液冷板18上,然后从缝隙通道流出到电池包100外,避免因电解液在电池包100内积聚,因打火点燃电解液,造成电池包100内电解液被点燃。
请参图15和图16,本发明实施方式的一种储能设备200包括上述任一实施方式的电池包100。
上述储能设备200中,电池单体14容纳在上箱盖16的容纳腔20内,并由液冷板18承载,上箱盖16为绝缘件,避免电池单体14在热失控时发生高压击穿及高压打火,也可以降低箱体12成本及重量,降低了电池包100的重量,提高了电池包100的能量密度,同时也降低了整体成本。
具体地,储能设备200还可包括支架57,一个或多个电池包100可以安装在支架57上。多个电池包100可以形成多个电池包层布置在支架57上。多个电池包100可以以串联、并联或串并联的方式进行电连接接。
储能设备200可以包括但不限于储能集装箱、家用储能柜等储能设备。
储能设备200还包括液冷机组51,液冷机组51通过管道连接电池包100的第一接头48和第二接头50。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含在本发明的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式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方式,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方式进行多种变化、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 (12)
1.一种电池包,其特征在于,包括:
箱体,所述箱体包括上箱盖和液冷板,所述上箱盖内设有容纳腔,所述上箱盖的底部设有连通所述容纳腔的开口,所述液冷板密封连接所述上箱盖的底部并关闭所述开口,所述上箱盖为绝缘件;
电池单体,所述电池单体位于所述容纳腔内且由所述液冷板承载,所述电池单体与所述液冷板导热地连接。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述绝缘件的材料选自聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚碳酸酯和玻纤的复合材料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料和玻纤的复合材料、聚苯醚和玻纤的复合材料、环氧树脂和玻纤的复合材料中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述上箱盖包括多个网格结构和填充物,所述多个网格结构层叠设置,所述填充物填充所述网格结构的缝隙并连接所述多个网格结构。
4.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述上箱盖包括侧板,所述侧板的底部设有密封边,所述密封边与所述液冷板密封连接;
所述密封边与所述侧板连接形成有连接部,所述连接部配置为在所述容纳腔内的气压超过气压阈值时,破裂形成缝隙通道,所述容纳腔通过所述缝隙通道连通所述箱体的外界。
5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述连接部为圆角结构。
6.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述上箱盖包括侧板,所述侧板的底部设有密封边;
所述液冷板形成有环形的密封槽,所述密封槽内容置有密封圈,所述密封边与所述液冷板连接,所述密封圈密封连接所述密封边与所述液冷板。
7.根据权利要求6所述的电池包,其特征在于,所述电池包满足以下关系:
c=k*b,其中,k为所述密封圈的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],c为所述密封槽的深度,b为所述密封圈的宽度。
8.根据权利要求6或7所述的电池包,其特征在于,所述电池包满足以下关系:
a=k*d+b,其中,k为所述密封圈的可压缩范围,k的取值范围为[0.2,0.4],a为所述密封槽的宽度,b为所述密封圈的宽度,d为所述密封圈的高度。
9.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述液冷板包括从上至下依次层叠设置的密封板、流道板和防护板,所述密封板密封连接所述上箱盖的底部,所述流道板包括相背的第一面和第二面,所述第一面设有第一凹槽,所述密封板盖设所述第一凹槽以形成第一流道,和/或;所述第二面设有第二凹槽,所述防护板盖设所述第二凹槽以形成第二流道;
所述密封板上设有第一接头和第二接头,所述第一接头和所述第二接头分别连接所述第一流道的两端和/或分别连接所述第二流道的两端。
10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述液冷板与所述电池单体的底面之间通过导热胶导热地连接。
11.根据权利要求10所述的电池包,其特征在于,所述液冷板的上表面形成有收容槽,所述导热胶容纳在所述收容槽中。
12.一种储能设备,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的电池包。
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