CN209401662U - 电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池包。该电池包包括:电池模组,电池模组包括多个单体电池,单体电池包括防爆阀,防爆阀设置于单体电池高度方向一侧的底面,且防爆阀突出于底面;箱体,箱体的底部设置有空腔结构;和粘接层,粘接层将单体电池的底面粘接于箱体的底部;其中,箱体的底部朝向防爆阀的结构层设置有薄弱区;防爆阀与薄弱区位置对应;防爆阀排出的气体能经薄弱区收集至空腔结构内并排出。本申请中,粘接层将单体电池底面粘接在箱体底部,防爆阀突出单体电池底面,防爆阀排出的高温高压气体不会朝向车舱方向喷发,防止影响车舱内的安全;粘接层不能进入到防爆阀与箱体底部之间,不会阻挡防爆阀爆破时的排气,不会影响电池包的废气排放。
Description
【技术领域】
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池包。
【背景技术】
近年来,新能源汽车的出现对于社会发展和环境保护均起到了巨大的推动作用,动力电池包作为一种可充电的电池是新能源汽车的动力来源,在新能源汽车领域中被广泛应用。
现有电池包包括箱体和容纳设设置在箱体内的电池模组,电池模组中设置有单体电池。防爆阀可设置在单体电池顶部或者底部。
若防爆阀设置在单体电池顶部,则防爆阀朝向车舱方向设置。电池包在短路、过充等情况下会发生一些副反应,进而产生一定量及温度的气体,当产生的气体增加到一定程度时会导致热失控现象,进而朝向车舱方向设置的防爆阀爆破并向车舱方向喷发高压高温气体,影响车舱内的安全。
若防爆阀设置在单体电池底部,单体电池需要通过结构胶与电池包箱体粘接,结构胶会挡住防爆阀,单体电池热失控时会造成防爆阀不能快速排气,使单体电池发生爆炸。
【实用新型内容】
有鉴于此,本申请实施例提供了一种电池包,以有效防止单体电池失控产生的高温高压气体不能及时排出导致电池包爆炸。
第一方面,提供了一种电池包。该电池包包括:
电池模组,所述电池模组包括多个单体电池,所述单体电池包括防爆阀,所述防爆阀设置于所述单体电池高度方向一侧的底面,且所述防爆阀突出于所述底面;
箱体,所述箱体的底部设置有空腔结构;和
粘接层,所述粘接层将所述单体电池的所述底面粘接于所述箱体的底部;
其中,所述箱体的底部朝向所述防爆阀的结构层设置有薄弱区;
所述防爆阀与所述薄弱区位置对应;
所述防爆阀排出的气体能经所述薄弱区收集至所述空腔结构内并排出。
可选地,所述粘接层上设置有通孔,所述防爆阀贯穿所述通孔。
可选地,所述薄弱区包括贯通所述结构层的排气孔,所述排气孔与所述薄弱区位置对应。
可选地,所述电池包还包括第一密封件,所述第一密封件设置于所述防爆阀与所述箱体的底部之间,用于密封所述排气孔。
可选地,所述第一密封件覆盖所述排气孔,所述第一密封件被设置成响应于所述排气孔内的压力增加而打开。
可选地,所述薄弱区包括设置在所述结构层上的第一单向阀。
可选地,所述薄弱区的厚度小于所述结构层其余部分的厚度。
可选地,所述箱体的底部包括:
上板,所述薄弱区设置在所述上板上,所述粘接层粘接所述上板与所述单体电池的所述底面;和
下板,所述下板与所述上板间隔设置形成所述空腔结构。
可选地,所述下板设置有防护层,所述防护层与所述薄弱区对应设置。
可选地,所述箱体还包括:
边框,所述边框封盖所述空腔结构的开口以形成所述箱体;
其中,所述边框设置有排出通道,所述排出通道与所述空腔结构相连通;
所述空腔结构内收集的气体能经所述排出通道排出至所述箱体外部。
本申请实施例提供的电池模组级电池包中,防爆阀设置在单体电池朝向箱体底部的底面上,单体电池热失控产生的高温高压气体能朝向箱体的底部喷发,避免向车舱方向喷发,保障了车舱内人员的安全性;箱体的底部设置成空腔结构,能将单体电池热失控产生的气体引流至外界环境中,避免气体在电池包内迅速堆积造成气压过大引起的爆炸,进一步提高电池包的安全性。
防爆阀突出于单体电池的底面,防爆阀高度高于单体电池的底面,能阻止结构胶进入防爆阀与箱体底部之间,不会阻挡防爆阀爆破时的排气,从而不会影响电池包的废气排放。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请一种实施例提供的电池包的结构示意图。
图2是图1电池包的零件爆炸图。
图3是图2中的电池模组的结构示意图。
图4是图3中的单体电池的结构示意图。
图5是图1电池包的俯视图。
图6是沿图5中A-A方向的剖视图。
图7是图6中B处的放大示意图。
图8是图2中的箱体底部的零件爆炸图。
图9是沿图5中C-C方向的剖视图。
标记说明:
1-电池模组;
10-单体电池;
100-防爆阀;
102-底面;
12-端板;
14-连接件;
2-箱体;
20-上板;
200-薄弱区;
21-空腔结构;
22-下板;
24-边框;
240-排出通道;
26-第一密封件;
28-第二密封件;
3-粘接层;
30-通孔。
X-长度方向;
Y-宽度方向;
Z-高度方向。
【具体实施方式】
为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上(包括两个);术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性及装配顺序。
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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
根据本申请的一种实施例,提供了一种电池包。请参阅图1至图6,电池包包括箱体2、电池模组1和粘接层3。箱体2包括箱体2底部和上部,箱体 2底部与上部密封连接。箱体2的底部设置有空腔结构21。箱体2内可设置有一个或者多个电池模组1。
电池模组1具有长度方向X、宽度方向Y和高度方向Z。电池模组1包括多个单体电池10。多个单体电池10沿长度方向X堆叠设置在一起。其中,单体电池10工作时,由于单体电池10的正、负电极与单体电池10内部电解液发生化学反应,因此能够产生大量的热。其中,当电池包发生短路、过充等情况时,单体电池10内部的化学反应产生的热量远远超过正常值,进而发生热失控,产生大量高温高压气体。
单体电池10具有位于高度方向Z一侧的底面102。单体电池10包括防爆阀100,防爆阀100突出设置于单体电池10的底面102。防爆阀100的高度高于单体电池10的底面102。任意单体电池10热失控时,单体电池10内的气体能够自防爆阀100排出至单体电池10外。
粘接层3将单体电池10的底面102粘接固定在箱体2的底部。粘接层3 的具体材质在此不做限定,只要符合上述粘接功能的粘接层3均能应用于电池包,例如粘接层3可包括结构胶。
箱体2底部朝向防爆阀100的结构层设置有薄弱区200。防爆阀100与薄弱区200位置对应。任意单体电池10热失控时,自防爆阀100排出的气体能够经由薄弱区200收集至空腔结构21内并排出。
由于防爆阀100设置在单体电池10朝向箱体2底部的底面102上,因此,当箱体2内的一个或者多个单体电池10发生热失控时,单体电池10热失控产生的高温高压气体朝向箱体2的底部喷发,避免向车舱方向喷发,保障了车舱内人员的安全性;箱体2底部设置成空腔结构21,能将单体电池10 热失控产生的气体引流至外界环境中,避免气体在电池包内迅速堆积造成气压过大引起的爆炸,进一步提高电池包的安全性。
由于防爆阀100突出设置于单体电池10的底面102,因此,防爆阀100 高度高于单体电池10的底面102,能阻止结构胶进入防爆阀100与箱体2底部之间,如此粘接层3不能进入到防爆阀100与箱体2底部之间,不会阻挡防爆阀100爆破时的排气,从而不会影响电池包的废气排放。
请参阅图2和图3,粘接层3上设置有通孔30,用于避让防爆阀100。防爆阀100贯穿通孔30,可与薄弱区200位置对应。如此设置,粘接层3环绕设置在防爆阀100的周侧,不会进入到防爆阀100与箱体2底部之间,从而避免影响废气的排放;粘接层3表面积较大,能将单体电池10的底面102牢固地粘接在箱体2的底部。
请继续参阅图3和图4,电池模组1的多个单体电池10沿长度方向X堆叠设置。电池模组1还包括两个端板12和连接件14。两个端板12分别位于电池模组1长度方向X的两端。连接件14将两个端板12彼此连接,以将电池模组1的多个单体电池10固定成组。
连接件14的具体结构可根据需要设置。一种可选示例中,请继续参阅图 3,连接件14包括绑带,绑带环绕电池模组1设置,从而将两个端板12彼此连接。
在其他示例中,连接件14包括两个分别位于电池模组1宽度方向Y两侧的侧板,侧板将两个端板12彼此连接。例如,侧板与端板12可焊接固定。
薄弱区200的具体结构可根据需要设置,只要其能让防爆阀100排出的气体通过从而进入空腔结构21内即可。
一种可选示例中,请参阅图7和图8,薄弱区200包括贯通结构层的排气孔。排气孔与薄弱区200位置对应。排气孔可与箱体2底部的空腔结构21连通。防爆阀100排出的气体能经排气孔进入空腔结构21中,从而收集在空腔结构21内。
进一步地,电池包还包括第一密封件26。第一密封件26设置于防爆阀 100与箱体2的底部之间,用于密封排气孔。第一密封件26可防止粘接层3 通过排气孔进入箱体2底部的空腔结构21,从而避免粘接层3进入排气孔和空腔结构21中导致影响废气的排放。
更进一步地,第一密封件26覆盖排气孔。第一密封件26被设置成响应于排气孔内的压力增加而打开。当单体电池10热失控时,自防爆阀100排出的高温高压气体能冲破第一密封件26,从而进入到箱体2底部的空腔结构21 中。例如,第一密封件26可包括覆盖排气孔的贴膜,第一密封件26可通过粘接、卡接等方式连接在箱体2的底部上。
另一种可选示例中,薄弱区200包括设置在结构层上的第一单向阀。当第一单向阀面向防爆阀100一侧空间的压力大于设定值时,第一单向阀打开,防爆阀 100排出的高温高压气体能通过第一单向阀进入到箱体2底部的空腔结构21中。
第一单向阀的具体结构在此不做限定,符合上述打开条件的第一单向阀均能够应用于电池包。
又一种可选示例中,薄弱区200一体设置于箱体2底部朝向防爆阀100的结构层。薄弱区200的厚度小于结构层其余部分的厚度。薄弱区200的强度低于结构层其余部分的强度。当单体电池10热失控时,低强度的薄弱区200能被防爆阀100排出的高温高压气体破坏而打开。
此外,薄弱区200一体设置于箱体2底部朝向防爆阀100的结构层。薄弱区 200可设置成熔点较低的材料。薄弱区200的熔点低于结构层其余部分的熔点。当单体电池10热失控时,低熔点的薄弱区200能被防爆阀100排出的高温高压气体熔化打开。
请参阅图8,箱体2底部包括上板20和下板22。上板20与下板22相对且间隔设置。上板20与下板22间隔设置形成空腔结构21。粘接层3将单体电池 10的底面102粘接于上板20。薄弱区200设置在上板20上。当单体电池10热失控时,防爆阀100排出的气体能通过薄弱区200进入到上板20与下板22之间间隔的空腔结构21内。
然而,单体电池10热失控产生的气体温度很高,其进入到内腔结构后可能会破坏下板22。本实施例中,下板22的内表面可设置有防护层。防护层与薄弱区200位置对应设置。防护层能防止进入到内腔结构的高温高压气体破坏下板22。防护层可由阻燃材料制成。从防爆阀100内排出的物质可能还有火焰,当火焰随着气体从薄弱区200进入空腔结构21中时,火焰与阻燃材料的防护层接触,不会烧穿下板蔓延到电池包外部。
为使进入到箱体2底部空腔结构21中的气体能够顺利排出至箱体2外部,本实施例中,请继续参阅图8和图9,箱体2还包括边框24。边框24的部分结构伸入上板20与下板22之间的空间中,并与上板20及下板22固定连接,构成箱体2底部。边框24封盖空腔结构21的开口,以形成箱体2。其中,边框24设置有排出通道240,排出通道240与空腔结构21相连通。单体电池10热失控产生的气体能通过薄弱区200进入至箱体2底部的空腔结构21中,空腔结构21内收集的气体能经排出通道240排出至箱体2外部。
排出通道240的具体结构可根据需要进行设置,只要能将空腔结构21内收集的气体排出至箱体2外部即可。例如,排出通道240可与薄弱区200同理设置。
一种可选示例中,请参阅图9,排出通道240可设置有用于密封排出通道240 的第二密封件28。第二密封件28可覆盖排出通道240,以防止灰尘、水汽等从外界环境通过排出通道240进入到空腔结构21中。空腔结构21内的压力大于设定值时能冲破第二密封件28,以使空腔结构21内收集的气体经排出通道240排出至箱体2外部。
一种可选示例中,排出通道240可设置有第二单向阀。当空腔结构21内的压力大于设定值时,第二单向阀打开,空腔结构21内收集的气体能经排出通道240排出至箱体2外部。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种电池包,其特征在于,包括:
电池模组(1),所述电池模组(1)包括多个单体电池(10),所述单体电池(10)包括防爆阀(100),所述防爆阀(100)设置于所述单体电池(10)高度方向一侧的底面(102),且所述防爆阀(100)突出于所述底面(102);
箱体(2),所述箱体(2)的底部设置有空腔结构(21);和
粘接层(3),所述粘接层(3)将所述单体电池(10)的所述底面(102)粘接于所述箱体(2)的底部;
其中,所述箱体(2)的底部朝向所述防爆阀(100)的结构层设置有薄弱区(200);
所述防爆阀(100)与所述薄弱区(200)位置对应;
所述防爆阀(100)排出的气体能经所述薄弱区(200)收集至所述空腔结构(21)内并排出。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于:
所述粘接层(3)上设置有通孔(30),所述防爆阀(100)贯穿所述通孔(30)。
3.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于:
所述薄弱区(200)包括贯通所述结构层的排气孔,所述排气孔与所述薄弱区(200)位置对应。
4.根据权利要求3所述的电池包,其特征在于:
所述电池包还包括第一密封件(26),所述第一密封件(26)设置于所述防爆阀(100)与所述箱体(2)的底部之间,用于密封所述排气孔。
5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于:
所述第一密封件(26)覆盖所述排气孔,所述第一密封件(26)被设置成响应于所述排气孔内的压力增加而打开。
6.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于:
所述薄弱区(200)包括设置在所述结构层上的第一单向阀。
7.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于:
所述薄弱区(200)的厚度小于所述结构层其余部分的厚度。
8.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述箱体(2)的底部包括:
上板(20),所述薄弱区(200)设置在所述上板(20)上,所述粘接层(3)粘接所述上板(20)与所述单体电池(10)的所述底面(102);和
下板(22),所述下板(22)与上板(20)间隔设置形成所述空腔结构(21)。
9.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于:
所述下板(22)设置有防护层,所述防护层与所述薄弱区(200)对应设置。
10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述箱体(2)还包括:
边框(24),所述边框(24)封盖所述空腔结构(21)的开口以形成所述箱体(2);
其中,所述边框(24)设置有排出通道(240),所述排出通道(240)与所述空腔结构(21)相连通;
所述空腔结构(21)内收集的气体能经所述排出通道(240)排出至所述箱体(2)外部。
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