CN206697531U - 一种电池模块支架、电池模组及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模块支架、电池模组及车辆，其中电池模块支架包括用于固定电池的两个架体，所述两个架体分别包括一基板；每个所述基板上设置有垂直所述基板且与电池相配合的多个套筒；每个所述基板上对应每个套筒开设有孔径小于电池外径的电极通孔；每个所述基板上在除所述套筒和所述套筒所围区域之外的区域开设有多个间隔的第一排气通孔，每个所述电极通孔与邻近的至少一个所述第一排气通孔相连通。本实用新型可以实现将电池两极排出的故障气体及时排出至电池模组外部，提高了电池模组的安全性能。

Description

一种电池模块支架、电池模组及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池模块支架、电池模组及车辆。

背景技术

电池若发生故障，例如内部短路时，电池内部往往会产生高温气体，为了使故障电池内部产生的气体能及时排出，电池的正极或负极设置有排气结构。目前，电池模块中用于固定电池的支架未考虑电池发生故障时的排气需求，尤其对于多个电池模块堆叠形成的电池模组，故障电池产生的气体无法及时排出,存在较大安全隐患。可见，现有的电池模块支架存在故障电池产生的气体无法及时排出的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池模块支架、电池模组及车辆，以解决现有的电池模块支架存在故障电池产生的气体无法及时排出的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种电池模块支架，包括用于固定电池的两个架体，所述两个架体分别包括一基板；每个所述基板上设置有垂直所述基板且与电池相配合的多个套筒；每个所述基板上对应每个套筒开设有孔径小于电池外径的电极通孔；每个所述基板上在除所述套筒和所述套筒所围区域之外的区域开设有多个间隔的第一排气通孔，每个所述电极通孔与邻近的至少一个所述第一排气通孔相连通。

可选的，每个所述基板上的所述套筒的长度等于电池长度的一半。

可选的，所述套筒的材料为热绝缘材料。

可选的，每个所述第一排气通孔与对应的所述电极通孔通过一排气通道相连通，所述排气通道为开设于所述基板上的狭长凹槽。

可选的，所述排气通道为沿所述电极通孔的径向从所述电极通孔的边缘延伸至所述第一排气通孔边缘的狭长凹槽。

可选的，所述排气通道的深度等于所述基板的厚度。

可选的，所述第一排气通孔的形状为三角形、方形或圆形。

可选的，所述第一排气通孔的数量等于或者大于所述电极通孔的数量，任意两个所述电极通孔相连通的所述第一排气通孔不同。

可选的，所述套筒于所述基板上呈多行排布，任意相邻两行的所述套筒相互交错排布。

可选的，两两相邻的任意三个所述套筒的外壁相互接触。

可选的，所述第一排气通孔的形状为两两相邻的任意三个所述套筒之间所围区域的形状。

可选的，每个所述架体还包括以所述基板的侧边向所述套筒长度方向延伸的外壳，所述外壳的高度等于所述套筒的长度。

第二方面，本实用新型提供了一种电池模组，包括至少两个堆叠的电池模块，每个所述电池模块包括多个电池和一个用于固定所述多个电池的电池模块支架，所述电池模块支架包括两个架体，所述两个架体分别包括一基板；每个所述基板上设置有垂直所述基板且与电池相配合的多个套筒；每个所述基板上对应每个套筒开设有孔径小于电池外径的电极通孔；每个所述基板上在除所述套筒和所述套筒所围区域之外的区域开设有多个间隔的第一排气通孔，每个所述电极通孔与邻近的至少一个所述第一排气通孔相连通。

可选的，还包括至少一中间层，所述中间层设置于任意两个所述电池模块之间，所述中间层上开设有与所述第一排气通孔相对应的第二排气通孔。

可选的，所述中间层为绝缘片和/或汇流片和/或缓冲片。

可选的，每个所述基板上的所述套筒的长度等于电池长度的一半。

可选的，所述套筒的材料为热绝缘材料。

可选的，每个所述第一排气通孔与对应的所述电极通孔通过一排气通道相连通，所述排气通道为开设于所述基板上的狭长凹槽。

可选的，所述排气通道为沿所述电极通孔的径向从所述电极通孔的边缘延伸至所述第一排气通孔边缘的狭长凹槽。

可选的，所述排气通道的深度等于所述基板的厚度。

可选的，所述第一排气通孔的形状为三角形、方形或圆形。

可选的，所述第一排气通孔的数量等于或者大于所述电极通孔的数量，任意两个所述电极通孔相连通的所述第一排气通孔不同。

可选的，所述套筒于所述基板上呈多行排布，任意相邻两行的所述套筒相互交错排布。

可选的，两两相邻的任意三个所述套筒的外壁相互接触。

可选的，所述第一排气通孔的形状为两两相邻的任意三个所述套筒之间所围区域的形状。

可选的，每个所述架体还包括以所述基板的侧边向所述套筒长度方向延伸的外壳，所述外壳的高度等于所述套筒的长度。

第三方面，本实用新型提供了一种车辆，包括上述电池模组。

这样，本实用新型通过在电池模块支架上设置与电极通孔相连通的排气通孔，且将排气通孔设置于除电池所占区域之外的区域，对于由多个电池模块堆叠形成的电池模组，可形成贯通整个电池模组的排气通道。从而，本实用新型可以实现将电池两极排出的故障气体及时排出至电池模组外部，提高了电池模组的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池模组堆叠的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池模组分解的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电池模组的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的电池模块的俯视图；

图5是本实用新型实施例提供的电池模块剖开的立面图之一；

图6是本实用新型实施例提供的图5的细节放大图；

图7是本实用新型实施例提供的电池模块剖开的立面图之二；

图8是本实用新型实施例提供的图7的细节放大图；

图9是本实用新型实施例提供的电池排出故障气体的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的图3中沿A-A向的剖视图；

图11是本实用新型实施例提供的电池模组中间层的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，一种电池模组，包括至少两个堆叠的电池模块1，每个电池模块1包括多个电池11和一个用于固定多个电池11的电池模块支架。

其中，如图2以及图4至图8所示，电池模块支架包括两个架体12，两个架体12分别包括一基板121；每个基板121上设置有垂直基板121且与电池11相配合的多个套筒122；每个基板121上对应每个套筒122开设有孔径小于电池11外径的电极通孔123；每个基板121上在除套筒122和套筒122所围区域之外的区域开设有多个间隔的第一排气通孔124，每个电极通孔123与邻近的至少一个第一排气通孔124相连通。

本实用新型实施例中，两个架体12用于共同夹持固定多个电池11，以使多个电池11形成一个电池模块，两个架体12可以是完全相同的两个架体12，也可以是横向长度与结构排布完全一致，但纵向长度不同的两个架体12；基板121可以为一平板，可以用于堆叠另一个电池模块1，基板121的形状不限，可以为多边形，也可以为圆形，还可以为如图1中所示的形状。

本实用新型实施例中，两个架体12的基板121上设置的套筒122用于分别固定电池11的正极和负极，套筒122所具有的圆柱形空腔用于包覆电池11的两极，套筒122的内径应与电池11的外径相配合，以实现良好的固定效果。套筒122的长度以能稳定的固定电池11为标准，两个架体12上的套筒122的长度之和可以正好等于电池11的长度，以使电池完全包覆于套筒122内；两个架体12上的套筒122的长度之和也可以小于电池11的长度，这样，电池11的中部暴露于外界中。

本实用新型实施例中，两个架体12的基板121上开设的电极通孔123用于露出电池11的电极，一方面便于电池11的电连接，另一方面便于电池11发生故障时，电池内部产生的气体从电极通过电极通孔123排出。电极通孔123的孔径应小于电池11的外径，这样，电池11不会从电极通孔123中掉落。多个电池11与两个架体12组装形成电池模块1时，可以理解为，电池11收容于套筒122内，且电池11的两端部抵接于电极通孔123周围的基板121上。

由于电池11的形状一般不为方形，以及从电池11的散热需求等因素考虑，电池11之间或多或少都会留有空隙，也就是说，相邻电池11之间会形成通道。对于圆柱形电池11而言，无论电池11如何排布，两两相邻的三个电池之间均会形成一定的通道。这样，本实用新型实施例中，对于每个基板121，除了套筒122和套筒122所围区域之外的区域，或者说在电池11没有占据的区域，可以开设多个间隔的第一排气通孔124，每个电极通孔123与邻近的至少一个第一排气通孔124相连通。

其中，第一排气通孔124的形状不限，可以是圆形排气通孔，也可以是三角形排气通孔，还可以是方形排气通孔，或者其他形状的排气通孔。

本实用新型实施例的工作原理可以参见图9至图10。如图9所示，考虑到电池发生故障时，例如内部短路时，电池内部往往会产生高温气体，为了使故障电池内部产生的气体能及时排出，电池的正极或负极设置有排气结构。如图10所示，当多个电池模块堆叠形成电池模组时，故障电池11产生的故障气体首先从电池11的两极排出至电极通孔123处，由于该电池模块之上或者该电池模块之下还堆叠有其他电池模块，因此，电池11的故障气体无法直接从电极通孔123排出，而是按照图10所示的箭头方向，从电极通孔123与第一排气通孔124之间的通道排至第一排气通孔124，并沿电池11之间的通道最终排出电池模组外部。

本实用新型实施例中，通过在电池模块支架上设置与电极通孔相连通的第一排气通孔，且将第一排气通孔设置于除电池所占区域之外的区域，对于由多个电池模块堆叠形成的电池模组，可形成贯通整个电池模组的排气通道。从而，本实用新型可以实现将电池两极排出的故障气体及时排出至电池模组外部，提高了电池模组的安全性能。

此外，本实用新型实施例利用电池排列时产生的无效空间，将排气通孔设置于除电池所占区域之外的区域，不需要改变原有电池模块的排布，可以确保电池模块的结构紧凑。

可选的，每个基板121上的套筒122的长度等于电池11长度的一半。

考虑到电池11发生故障时，排出的故障气体在电池11之间的通道内扩散时，故障气体的温度若较高，其中的热量可能会影响其他正常电池，还可能会使整个电池模块或者电池模组内部的温度高于电池正常工作时的温度，存在较大的安全隐患。因此，本实用新型实施方式优先考虑将整个电池11包覆于套筒122之中。对于两个完全一致的架体12而言，每个基板121上的套筒122的长度可以等于电池11长度的一半。或者对于纵向长度不同的架体12而言，两个架体12上的套筒122的长度之和可以等于电池11的长度。这样，电池11在套筒122的保护下，可以避免直接接触到高温故障气体。

可选的，套筒122的材料为热绝缘材料。

本实用新型实施方式中，套筒122的材料优选热绝缘材料，例如，多孔材料、热反射材料或者真空材料等。现有的热绝缘材料中，只要满足一定的强度，均可以用于制作本实用新型实施例的套筒122。由于热绝缘材料较为普遍，对此不作一一举例。

可选的，如图4至图8所示，每个第一排气通孔124与对应的电极通孔123通过一排气通道126相连通，排气通道126为开设于基板121上的狭长凹槽。

本实用新型实施方式中，可以采用排气通道126实现第一排气通孔124与对应的电极通孔123相连通。其中，排气通道126可以为开设于基板121上的狭长凹槽。这样，电池11排出的故障气体依次通过电极通孔123，并顺着排气通道126扩散至第一排气通孔124。将排气通道126设置为狭长凹槽，可以使基板121的承载面较大，从而使基板121本身的强度维持在较大值。

可选的，排气通道126为沿电极通孔123的径向从电极通孔123的边缘延伸至第一排气通孔124边缘的狭长凹槽。

本实用新型实施方式中，从排气效率方面考虑，排气通道126可以为沿电极通孔123的径向从电极通孔123的边缘延伸至第一排气通孔124边缘的狭长凹槽。这样，排气通道126的长度可以保持在最短，即故障气体通过最短路径从电极通孔123到达第一排气通孔124。此外，这样的结构设置，还具有结构对称性、简洁性及美观性等有益效果。

可选的，排气通道126的深度等于基板121的厚度。

排气通道126的深度与排气效率成正比，排气通道126越深，排气效率越高，排气通道126越浅，排气效率越低。本实用新型实施方式中，排气通道126的深度可以等于基板121的厚度，此时排气通道126的深度最大。

可选的，第一排气通孔124的形状为三角形、方形或圆形。

本实用新型实施例中，对于第一排气通孔124的具体形状并不作任何限定，第一排气通孔124的形状可以为三角形，或者方形，还可以是圆形，或者其他几何形状。

可选的，第一排气通孔124的数量等于或者大于电极通孔123的数量，任意两个电极通孔123相连通的第一排气通孔124不同。

本实用新型实施方式中，若第一排气通孔124的数量大于电极通孔123的数量，一个电极通孔123可以与两个或两个以上的第一排气通孔124相连通，这样，可以一定程度上加快排气的效率。同时，为了确保为不同电池模块的同一列电池11可以配置对应的单独的排气通道，任意两个电极通孔123相连通的第一排气通孔124可以不同。为电池模组中的每一列电池设置独立的排气通道，不仅有利于提供故障气体的排出效率，还有利于避免故障气体影响周边正常电池，防止造成连锁反应。

可选的，套筒122于基板121上呈多行排布，任意相邻两行的套筒122相互交错排布。

套筒122的排布方式决定了电池11在电池模块1中的排布方式，从空间利用率最大化的角度考虑，本实用新型实施方式中，套筒122于基板121上可以采用呈多行排布，且任意相邻两行的套筒122相互交错排布。

可选的，两两相邻的任意三个套筒122的外壁相互接触。

为了使电池模块1的空间利用率达到最大，本实用新型实施方式中，两两相邻的任意三个套筒122的外壁可以相互接触。

可选的，第一排气通孔124的形状为两两相邻的任意三个套筒122之间所围区域的形状。

为了提高故障气体排出的效率，第一排气通孔124可以取最大，即第一排气通孔124的形状为两两相邻的任意三个套筒122之间所围区域的形状。

可选的，每个架体12还包括以基板121的侧边向套筒122长度方向延伸的外壳125，外壳125的高度等于套筒122的长度。

从电池模块1的整体性、便携性及可靠性等因素考虑，本实用新型实施方式中，每个架体12还包括以基板121的侧边向套筒122长度方向延伸的外壳125，外壳125的高度等于套筒122的长度。这样使得整个电池模块1一体性进一步提高。

可选的，如图1至图3，以及图11所示，电池模组还包括至少一中间层2，中间层2设置于任意两个电池模块1之间，中间层2上开设有与第一排气通孔124相对应的第二排气通孔21。

考虑到多个电池模块1之间可能具有安全性能需求、电路连接需求及其它可靠性需求等因素，两个电池模块1之间可能需要设置中间层2，为了确保排气通道的贯通，中间层2上需要开设有与第一排气通孔124相对应的第二排气通孔21。

可选的，中间层2为绝缘片和/或汇流片和/或缓冲片。

本实用新型实施例还涉及一种车辆，包括本实用新型实施例的电池模组。其中，车辆可以是电动车辆，也可以是燃油和电力共用的车辆。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种电池模块支架，其特征在于，包括用于固定电池的两个架体，所述两个架体分别包括一基板；每个所述基板上设置有垂直所述基板且与电池相配合的多个套筒；每个所述基板上对应每个套筒开设有孔径小于电池外径的电极通孔；每个所述基板上在除所述套筒和所述套筒所围区域之外的区域开设有多个间隔的第一排气通孔，每个所述电极通孔与邻近的至少一个所述第一排气通孔相连通。

2.根据权利要求1所述的电池模块支架，其特征在于，每个所述基板上的所述套筒的长度等于电池长度的一半。

3.根据权利要求2所述的电池模块支架，其特征在于，所述套筒的材料为热绝缘材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块支架，其特征在于，每个所述第一排气通孔与对应的所述电极通孔通过一排气通道相连通，所述排气通道为开设于所述基板上的狭长凹槽。

5.根据权利要求4所述的电池模块支架，其特征在于，所述排气通道为沿所述电极通孔的径向从所述电极通孔的边缘延伸至所述第一排气通孔边缘的狭长凹槽。

6.根据权利要求4所述的电池模块支架，其特征在于，所述排气通道的深度等于所述基板的厚度。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块支架，其特征在于，所述第一排气通孔的形状为三角形、方形或圆形。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块支架，其特征在于，所述第一排气通孔的数量等于或者大于所述电极通孔的数量，任意两个所述电极通孔相连通的所述第一排气通孔不同。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块支架，其特征在于，所述套筒于所述基板上呈多行排布，任意相邻两行的所述套筒相互交错排布。

10.根据权利要求9所述的电池模块支架，其特征在于，两两相邻的任意三个所述套筒的外壁相互接触。

11.根据权利要求10所述的电池模块支架，其特征在于，所述第一排气通孔的形状为两两相邻的任意三个所述套筒之间所围区域的形状。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块支架，其特征在于，每个所述架体还包括以所述基板的侧边向所述套筒长度方向延伸的外壳，所述外壳的高度等于所述套筒的长度。

13.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个堆叠的电池模块，每个所述电池模块包括多个电池和一个用于固定所述多个电池的如权利要求1至8中任一项所述的电池模块支架。

14.根据权利要求13所述的电池模组，其特征在于，还包括至少一中间层，所述中间层设置于任意两个所述电池模块之间，所述中间层上开设有与所述第一排气通孔相对应的第二排气通孔。

15.根据权利要求14所述的电池模组，其特征在于，所述中间层为绝缘片和/或汇流片和/或缓冲片。

16.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求13至15中任一项所述的电池模组。