CN209183609U - 电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池包，包括多个电池和箱体，多个电池收容在箱体内；各电池包括防爆阀；箱体包括用于支撑电池的下箱体以及与下箱体配合的上箱体，上箱体包括上板以及下板，下板与上板盖合并形成用于收容灭火剂的收容空间；各电池的防爆阀面对上箱体的下板，下板设置成能够被熔化后泄出收容空间中的灭火剂。在电池发生热失控时，热失控产生的高温气体和/或火焰会熔穿上箱体的下板的与防爆阀对应的位置，从而下板上形成被熔穿的烧熔区域，下板中的灭火剂从烧熔区域中迅速流出到达失控区域，一方面灭火剂对高温气体降温和/或扑灭火焰，另一方面，流出的灭火剂会进入防爆阀内部，以降低电池的温度，从而抑制电池的热失控。

Description

电池包
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池包。
背景技术
在电动汽车中，电池作为核心部件，其安全性得到广泛关注。电池的热失控危险性极高，威胁到乘客生命安全。并且由于热失控的影响巨大，会打击消费者对电动汽车的信心。目前，为抑制电池的热失控，在电池包内布置复杂的灭火液管道，但设计、装配难度高、成本高且能量密度低。并且灭火液在电池包内部的自由空间，在车辆行驶过程中灭火液容易到处流动，粘附在其他部位，使电池包内的有效灭火液越来越少，并且在发生热失控的瞬间，可能灭火液处于发生失控的区域外，导致不能及时有效地扑灭或浇熄热失控源(例如又电池内部产生的高温气体和/火焰，高温气体中可能掺杂电池内部的电解液等物质)。在电池的防爆阀处和/或附近布置耐火材料，顶住从防爆阀喷出的高温气体和/或火焰，但是容易使电池包内的热失控扩散，导致越来越多的电池热失控，加大热失控风险。
实用新型内容
鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电池包，其能确保灭火剂在电池热失控时迅速到达失控区域，抑制电池的热失控。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池包，包括多个电池和箱体，多个电池收容在箱体内；各电池包括防爆阀；箱体包括用于支撑电池的下箱体以及与下箱体配合的上箱体，上箱体包括上板以及下板，下板与上板盖合并形成用于收容灭火剂的收容空间；各电池的防爆阀面对上箱体的下板，下板设置成能够被熔化后泄出收容空间中的灭火剂。
在一实施例中，下板设置有薄弱区，薄弱区与各电池的防爆阀相对。
在一实施例中，多个电池成排设置，下板设置有薄弱区，薄弱区在高度方向上覆盖各电池排的所有防爆阀形成的区域。
在一实施例中，薄弱区设置有凹槽以使薄弱区的厚度小于下板的其它部位的厚度。
在一实施例中，薄弱区沿其周边设置有刻痕。
在一实施例中，上箱体还包括分隔壁，收容空间由分隔壁分隔成多个收容腔，各收容腔与各电池排V的电池的防爆阀相对。
在一实施例中，上箱体还包括防火板，设置于上板的内表面与灭火剂之间。
在一实施例中，防火板为云母板。
在一实施例中，下板的厚度小于上板的厚度。
在一实施例中，下板包括：底壁；侧壁，从底壁的四周向上延伸出；以及凸缘，从侧壁的四周向外延伸出，凸缘固定连接于上板的内表面。
本实用新型的有益效果如下：在本实用新型的电池包中，在电池发生热失控(电池内部产生的高温气体冲破电池的防爆阀而从电池中释放，其中冲出防爆阀的高温气体可能伴随有火焰，也可能掺杂有高温度的电解液)时，产生的高温气体和/或火焰会熔穿上箱体的下板的与防爆阀对应的位置，从而下板上形成被熔穿的烧熔区域，下板中的灭火剂从烧熔区域中迅速流出到达失控区域，一方面灭火剂对高温气体降温和/或扑灭火焰，另一方面，流出的灭火剂会进入防爆阀内部，以降低电池的温度，从而抑制电池的热失控。
附图说明
图1是本实用新型的电池包的分解立体图。
图2是图1的电池包的剖视图。
图3是图2中的部分A的放大图，其中示出下板被熔化后泄出灭火剂的状态。
图4是图1的电池包的上箱体的分解立体图。
图5是从另一角度观察的图1的电池包的上箱盖的立体图。
图6是图5的电池包的上箱体的局部剖视图。
图7是本实用新型的电池包的上箱体的第一实施例的立体图。
图8是本实用新型的电池包的上箱体的第二实施例的立体图。
图9是本实用新型的电池包的上箱体的第三实施例的立体图。
图10是本实用新型的电池包的上箱体的第四实施例的立体图。
图11是本实用新型的电池包的上箱体的第五实施例的立体图。
图12是本实用新型的电池包的上箱体的第六实施例的立体图。
其中，附图标记说明如下：
1电池 222D凸缘
11防爆阀 223分隔壁
12极柱 224防火板
2箱体 225第二边缘部
21下箱体 3灭火剂
211第一边缘部 S收容空间
22上箱体 S1收容腔
221上板 R凹槽
222下板 V电池排
222A薄弱区 M烧熔区域
222B底壁 H高度方向
222C侧壁 L长度方向
W宽度方向
具体实施方式
附图示出本实用新型的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本实用新型的示例，本实用新型可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本实用新型。
图1是本实用新型的电池包的分解立体图。图2是图1的电池包的剖视图。图3是图2中的部分A的放大图，其中示出下板被熔化后泄出灭火剂的状态。图4是图1的电池包的上箱体的分解立体图。图5是从另一角度观察的图1的电池包的上箱盖的立体图。图6是图5的电池包的上箱体的局部剖视图。
本实用新型的电池包包括多个电池1和箱体2，多个电池1收容在箱体2内；各电池1包括防爆阀11；箱体2包括用于支撑电池1的下箱体21以及与下箱体21配合的上箱体22，上箱体22包括上板221以及下板222，下板222与上板221盖合并形成用于收容灭火剂3的收容空间S；各电池1的防爆阀11面对上箱体22的下板222，下板222设置成能够被熔化后泄出收容空间S中的灭火剂3。下箱体21包括第一边缘部211，上箱体22包括第二边缘部225，第一边缘部211与第二边缘部225连接。第一边缘部211和第二边缘部225可通过铆接、螺栓连接、卡扣连接或胶粘连接等方式连接。
在本实用新型的电池包中，参照图1至图3，在电池1发生热失控(电池1内部产生的高温气体冲破电池1的防爆阀11而从电池1中释放，其中冲出防爆阀11的高温气体可能伴随有火焰，也可能掺杂有高温度的电解液)时，产生的高温气体和/或火焰会熔穿上箱体22的下板222的与防爆阀11对应的位置，从而下板222上形成被熔穿的烧熔区域M，下板222中的灭火剂3从烧熔区域M中迅速流出到达失控区域，一方面灭火剂3对高温气体降温和/或扑灭火焰，另一方面，流出的灭火剂3会进入防爆阀11内部，以降低电池1的温度，从而抑制电池的热失控。
电池1为硬壳电池(或称为罐型电池)，包括电极组件(未示出)、壳体、顶盖、防爆阀11以及极柱12。壳体的内部形成收容腔，以容纳电极组件和电解液。电极组件包括正极片、负极片以及将正极片和负极片间隔开的隔离膜。电极组件可以将正极片、负极片以及隔离膜卷绕成型或将正极片、负极片以及隔离膜层叠成型。正极片、负极片均包括集流体和设置在集流体上的活性物质层。
参照图4至图11，下板222包括：底壁222B；侧壁222C，从底壁222B的四周向上延伸出；以及凸缘222D，从侧壁222C的四周向外延伸出，凸缘222D固定连接于上板221的内表面。凸缘222D可通过螺钉连接、螺栓连接、铆接或胶粘连接等方式固定连接于上板221的内表面以密封固定。
下板222的材料可以选用熔点为200～500℃的材料，例如铝，以确保下板222在电池1热失控时能够及时被熔穿并泄出灭火剂3，使灭火剂3迅速流到失控区域，以抑制热失控。
图7是本实用新型的电池包的上箱体的第一实施例的立体图。图8是本实用新型的电池包的上箱体的第二实施例的立体图。图9是本实用新型的电池包的上箱体的第三实施例的立体图。图10是本实用新型的电池包的上箱体的第四实施例的立体图。
参照图7至图10所示的实施例，为进一步确保下板222充分发挥作用，下板222设置有薄弱区222A，薄弱区222A与各电池1的防爆阀11相对。薄弱区222A的数量可以为一个或可以为多个，在图7所示的第一实施例中，下板222设置有一个薄弱区222A，覆盖所有电池1的防爆阀11形成的区域，无需设置多个薄弱区222A，以减少加工下板222的工序；在图8所示的第二实施例中，下板222设置有多个薄弱区222A，各薄弱区222A覆盖各电池1的防爆阀11形成的区域(为清楚起见，图8中仅示出了一部分薄弱区222A)，各防爆阀11对应的各薄弱区222A分隔开，可避免薄弱区222A易熔而使烧熔区域M可能扩散过大、灭火剂3泄出过多带来的不必要的浪费；在图9所示的第三实施例中，多个电池1成排设置，基于电池排V来在下板222上设置薄弱区222A，薄弱区222A在高度方向上覆盖各电池排V的所有防爆阀11形成的区域，薄弱区222A对应电池排V的排数不受限制、设置灵活，可以在下板222上多个薄弱区222A使一个薄弱区222A对应多排电池排V，根据具体需要来选择薄弱区222A的设置数量。如图10所示的第四实施例，薄弱区222A可设置有凹槽R以使薄弱区222A的厚度小于下板222的其它部位的厚度，以确保在发生热失控时，与发生热失控的电池1的防爆阀11对应的薄弱区222A在短时间内快速熔化并泄出灭火剂3。为保证薄弱区222A被顺利冲破，薄弱区222A沿其周边设置有刻痕(未示出)。通过凹槽R或刻痕的设置来以加强薄弱区222A的效果，从而确保下板222充分发挥作用。
图11是本实用新型的电池包的上箱体的第五实施例的立体图。
参照图11所示的第五实施例，上箱体22还包括分隔壁223，收容空间S由分隔壁223分隔成多个收容腔S1，各收容腔S1与各电池排V的电池1的防爆阀11相对，以分开管理，因各电池排V中的电池1之间发生热失控连锁反应的可能性最大，针对各电池排V分别在下板222设置对应的收容腔S1，使各收容腔S1中的灭火剂3主要应对对应电池排V的热失控，灭火剂3能够更快流到热失控区域。
图12是本实用新型的电池包的上箱体的第六实施例的立体图。
在图12所示的第六实施例中，上箱体22还可包括防火板224，设置于上板221的内表面与灭火剂3之间，来延长电池1热失控时喷出的高温气体和/或火焰烧穿上板221前的这段时间，使灭火剂3有足够的时间来充分降温、灭火。也可通过设计使下板222的厚度小于上板221的厚度来实现。其中，防火板224可选自云母布，熔点高且耐高温。防火板224可固定于上板221的内表面。
灭火剂3可为干粉灭火剂或选择潜热大、比热容高、绝缘性好的灭火液等。
上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括多个电池(1)和箱体(2)，
多个电池(1)收容在箱体(2)内；
各电池(1)包括防爆阀(11)；
箱体(2)包括用于支撑电池(1)的下箱体(21)以及与下箱体(21)配合的上箱体(22)，
上箱体(22)包括上板(221)以及下板(222)，下板(222)与上板(221)盖合并形成用于收容灭火剂(3)的收容空间(S)；
各电池(1)的防爆阀(11)面对上箱体(22)的下板(222)，下板(222)设置成能够被熔化后泄出收容空间(S)中的灭火剂(3)。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，下板(222)设置有薄弱区(222A)，薄弱区(222A)与各电池(1)的防爆阀(11)相对。
3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，多个电池(1)成排设置，下板(222)设置有薄弱区(222A)，薄弱区(222A)在高度方向上覆盖各电池排(V)的所有防爆阀(11)形成的区域。
4.根据权利要求2或3所述的电池包，其特征在于，薄弱区(222A)设置有凹槽(R)以使薄弱区(222A)的厚度小于下板(222)的其它部位的厚度。
5.根据权利要求2或3所述的电池包，其特征在于，薄弱区(222A)沿其周边设置有刻痕。
6.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，上箱体(22)还包括分隔壁(223)，收容空间(S)由分隔壁(223)分隔成多个收容腔(S1)，各收容腔(S1)与各电池排(V)的电池(1)的防爆阀(11)相对。
7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，上箱体(22)还包括防火板(224)，设置于上板(221)的内表面与灭火剂(3)之间。
8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，防火板(224)为云母板。
9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，下板(222)的厚度小于上板(221)的厚度。
10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，下板(222)包括：
底壁(222B)；
侧壁(222C)，从底壁(222B)的四周向上延伸出；以及
凸缘(222D)，从侧壁(222C)的四周向外延伸出，凸缘(222D)固定连接于上板(221)的内表面。
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