CN209401710U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池模组及电池包。该电池模组包括：模组壳体；和电池阵列，电池阵列设置在模组壳体内，电池阵列包括多个沿长度方向堆叠设置的单体电池；其中，模组壳体具有分别位于电池阵列宽度方向两侧的第一侧板和第二侧板；第一侧板与电池阵列之间设置有排气通道，第一侧板上设置有薄弱区，薄弱区与排气通道连通；自单体电池排出的气体能进入排气通道内，并从薄弱区排出。本申请中，电池阵列热失控产生的气体能进入排气通道内，且能从薄弱区排出电池模组外，可有效防止电池阵列失控产生的高温高压气体不能及时排出导致电池模组的爆炸。

Description

电池模组及电池包

【技术领域】

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。

【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。单体电池在短路、过充等情况下会发生一些副反应，进而产生一定量高温高压气体，当产生的气体增加到一定程度时会导致热失控现象。单体电池热失控时，大量的高温高压气体会从单体电池中排出，如果不及时将废气排出电池模组易造成电池模组的爆炸。

【实用新型内容】

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池模组及电池包，以有效防止电池阵列失控产生的高温高压气体不能及时排出导致安全问题。

第一方面，提供了一种电池模组。该电池模组包括：

模组壳体；和

电池阵列，所述电池阵列设置在所述模组壳体内，所述电池阵列包括多个沿长度方向堆叠设置的单体电池；

其中，所述模组壳体具有分别位于所述电池阵列宽度方向两侧的第一侧板和第二侧板；

所述第一侧板与所述电池阵列之间设置有排气通道，所述第一侧板上设置有薄弱区，所述薄弱区与所述排气通道连通；

自所述单体电池排出的气体能进入所述排气通道内，并从所述薄弱区排出。

可选地，所述模组壳体设置有限位部；

所述限位部对所述电池阵列进行限位，以阻止所述电池阵列移动至所述排气通道内。

可选地，所述薄弱区包括贯通所述第一侧板的排气孔；

所述排气孔与所述排气通道相连通。

可选地，还包括：

密封件，用于密封所述排气孔；

所述密封件被设置成响应于所述排气通道内的压力增加而打开。

可选地，所述薄弱区包括设置在所述第一侧板上的单向阀；或者，

所述薄弱区的厚度小于所述第一侧板其余部分的厚度。

可选地，所述单体电池面向所述排气通道的侧面设置有防爆阀，所述单体电池内的气体能经由所述防爆阀排出至所述排气通道内。

可选地，还包括：

防护件，设置在所述第二侧板背向所述电池阵列的外表面；

所述防护件由阻燃材料制成。

可选地，所述防护件包括固定连接在所述第二侧板外表面上的防护板；或者，

所述防护件包括喷涂在所述第二侧板外表面上的防火涂层。

第二方面，提供了一种电池包。该电池包包括：

上述的电池模组；和

箱体，所述电池模组设置在所述箱体内；

其中，在所述箱体的箱壁上设置有第二防爆阀；

自所述薄弱区排出的气体能进入所述箱体内部，并从所述第二防爆阀排出。

可选地，所述电池模组还包括防护件，所述防护件设置于所述第二侧板背向所述电池阵列的表面，所述防护件为阻燃材料制成；

多个所述电池模组沿所述电池阵列宽度方向堆叠设置在所述箱体内；

相邻两个所述电池模组间隔设置，且一个所述电池模组的所述薄弱区与另一个所述电池模组的所述防护件相对。

本申请实施例提供的电池模组及电池包中，模组壳体的第一侧板与电池阵列之间设置有排气通道，第一侧板上设置有薄弱区。电池阵列热失控时产生的气体能进入排气通道内，且能从薄弱区排出电池模组外，可有效防止电池阵列失控产生的高温高压气体不能及时排出导致电池模组的爆炸。

多个电池模组堆叠设置在电池包箱体内，一个电池模组的薄弱区与另一个电池模组的防护件相对，防护件由阻燃材料制成，可阻止电池模组热失控后排出的废气对相邻电池模组造成影响，避免相邻电池模组的电池阵列失控。

【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电池包除去上箱体的结构示意图。

图3是图2的零件爆炸图。

图4是图2中的电池模组的结构示意图。

图5是沿图4中A-A向的剖视图。

图6是图4电池模组的零件爆炸图。

图7是图6电池模组除去第一侧板的结构示意图。标记说明：

1-电池阵列；

10-单体电池；

102-第一防爆阀；

2-模组壳体；

20-第一侧板；

202-薄弱区；

21-密封件；

22-第二侧板；

23-防护件；

24-端板；

25-盖板；

252-限位部；

26-底板；

262-限位部；

27-排气通道；

3-箱体；

30-底部；

32-上部；

322-第二防爆阀。

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。

根据本申请的一个实施例，提供了一种电池包。请参阅图1至图5，电池包包括箱体3和电池模组。箱体3包括底部30和上部32，箱体3的底部30 与上部32密封连接。箱体3内可设置有一个或者多个电池模组。

电池模组包括模组壳体2和电池阵列1。电池阵列1设置在模组壳体2 内。电池阵列1包括多个单体电池10。多个单体电池10在其厚度方向上堆叠设置在一起。其中，单体电池10在工作时，由于单体电池10的正、负电极和单体电池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的正、负电极与单体电池10内部电解液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。任意单体电池10热失控时，高温高压气体会排出至单体电池 10外部。

电池阵列1具有长度方向X、宽度方向Y和高度方向Z。模组壳体2具有分别位于电池阵列1宽度方向Y两侧的第一侧板20和第二侧板22。第一侧板20与电池阵列1之间间隔设置有排气通道27。排气通道27位于电池阵列1宽度方向Y的一侧。

第一侧板20上设置有薄弱区202，薄弱区202与排气通道27相连通。任意单体电池10热失控时，自单体电池10排出的气体能进入排气通道27内，并从薄弱区202排出至电池模组外，可有效防止电池阵列1失控产生的高温高压气体不能及时排出导致电池模组的爆炸。

电池模组设置在箱体3内。在箱体3的箱壁上设置有第二防爆阀322。第二防爆阀322可设置于箱体3的上部32。自薄弱区202排出的气体能进入箱体3内部，并能从第二防爆阀322排出至箱体3外。

由于排气通道27设置于第一侧板20与电池阵列1之间，其位于电池阵列1宽度方向Y的一侧，薄弱区202设置于第一侧板20上，因此，当箱体3 内的一个或者多个单体电池10发生热失控时，单体电池10产生的高温高压气体能朝向宽度方向Y的一侧喷发，避免向车舱方向喷发，不会对乘客舱内人员造成危险，保障了车舱内人员的安全性。

由于箱体3的箱壁上设置有第二防爆阀322，能将电池阵列1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爆炸，进一步提高电池包的安全性。

单体电池10具体结构可根据需要设置。本实施例中，请继续参阅图5，单体电池10面向排气通道27的侧面设置有第一防爆阀102。热失控时产生的气体能经由第一防爆阀102排出至排气通道27内。

此外，在其他实施例中，第一防爆阀102也可以设置在单体电池10的其他表面上，第一防爆阀102通过通路与排气通道27连通，以使自单体电池10 排出的气体能经通道进入排气通道27内。

本实施例中，请参阅图6，模组壳体2还具有两个端板24、底板26和盖板25。两个端板24分别位于电池阵列1长度方向X的两端。端板24分别与第一侧板20及第二侧板22固定连接，以使电池阵列1固定成组。例如，端板24与第一侧板20及第二侧板22可焊接、扎带捆绑或者其他方式固定连接在一起。电池阵列1具有位于其高度方向Z一侧的底部30和位于其高度方向 Z另一侧的顶部。底板26位于电池阵列1高度方向Z的底部30。盖板25位于电池阵列1高度方向Z的顶部。底板26和盖板25分别固定连接于电池阵列1，例如底板26和盖板25可通过粘接、焊接、扎带捆绑或者其他方式固定连接于电池阵列1。电池模组的底板26安装在箱体3的底部30上。

请参阅图5至图7，为设置排气通道27，模组壳体2可设置有限位部252、 262，用于限定排气通道27。限位部252、262对电池阵列1进行限位，以阻止电池阵列1移动至排气通道27内。例如，底板26设置有限位部262，和/ 或盖板25设置有限位部252。如此设置，在电池阵列1宽度方向Y的一侧形成有排气通道27，电池阵列1不能进入排气通道27内导致排气不畅。具体的，限位部252、262可以为突起结构。

薄弱区202的具体结构可根据需要设置，只要其能让单体电池10排出的气体通过从而进入箱体3内部即可。

一种可选示例中，请参阅图5和图6，薄弱区202包括贯通第一侧板20 的排气孔。排气通道27与排气孔相连通。排气孔可与箱体3内部空间相连通。单体电池10排出的气体能经排气孔进入排气通道27中。

进一步地，电池模组还包括密封件21。密封件21可设置成覆盖设置于第一侧板20外表面上的贴膜，用于密封排气孔。密封件21可防止灰尘、水汽等通过排气孔进入电池模组内部。密封件21被设置成响应于排气孔内的压力增加而打开。电池阵列1热失控产生的高温高压气体能冲破密封件21，从而进入到箱体3内部空间中。例如，密封件21可设置成覆盖排气孔的贴膜，密封件21可通过粘接、卡接等方式连接在第一侧板20外表面上。

另一种可选示例中，薄弱区202包括设置在第一侧板20上的单向阀。当单向阀位于排气通道27一侧空间的压力大于设定值时，单向阀打开，单体电池10 排出的高温高压气体能通过单向阀进入到箱体3内部空间中。单向阀的具体结构在此不做限定，符合上述打开条件的单向阀均能够应用于电池模组。

又一种可选示例中，薄弱区202一体设置于第一侧板20上。薄弱区202的厚度小于第一侧板20其余部分的厚度。薄弱区202的强度低于第一侧板20其余部分的强度。电池阵列1热失控时，低强度的薄弱区202能被单体电池10排出的高温高压气体破坏而打开。

此外，薄弱区202一体设置于第一侧板20上。薄弱区202可设置成熔点较低的材料。薄弱区202的熔点低于第一侧板20其余部分的熔点。当电池阵列 1热失控时，低熔点的薄弱区202能被单体电池10排出的高温高压气体熔化打开。

然而，当多个电池模组堆叠设置在电池包箱体3内，一个电池模组热失控后排出的高温高压气体易对相邻电池模组造成影响，从而导致相邻电池模组的电池阵列1失控。

本实施例中，请参阅图2至图6，多个电池模组沿所述电池阵列1宽度方向 Y堆叠设置在箱体3内。电池模组还包括防护件23。防护件23设置于第二侧板 22背向电池阵列1的表面。防护件23为阻燃材料制成。相邻两个电池模组间隔设置，并且其中一个电池模组的薄弱区202与另一个电池模组的防护件23相对设置。

由于一个电池模组的薄弱区202与另一个相邻电池模组的防护件23相对设置，防护件23由阻燃材料制成，可阻止电池模组热失控后排出的高温高压气体破坏第二侧板22，从而阻止电池模组热失控后排出的废气对相邻电池模组造成影响，避免相邻电池模组的电池阵列1失控。从一个电池模组的薄弱区202内排出的物质可能还有火焰，由于一个电池模组的薄弱区202与另一个相邻电池模组的防护件23相对设置，当火焰随着气体从薄弱区202排出时，火焰与阻燃材料的防护层接触，不会蔓延到另一个相邻电池模组的其他结构。

防护件23只要由阻燃材料制成即可，其具体结构可根据需要设置。

一种可选示例中，防护件23包括防护板，防护板固定设置在第二侧板22 外表面上。例如，防护板可粘接固定或者通过其他方式固定连接在第二侧板 22上。

一种可选示例中，防护件23包括喷涂在第二侧板22外表面上的防火涂层。

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)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

模组壳体(2)；和

电池阵列(1)，所述电池阵列(1)设置在所述模组壳体(2)内，所述电池阵列(1)包括多个沿长度方向(X)堆叠设置的单体电池(10)；

其中，所述模组壳体(2)具有分别位于所述电池阵列(1)宽度方向(Y)两侧的第一侧板(20)和第二侧板(22)；

所述第一侧板(20)与所述电池阵列(1)之间设置有排气通道(27)，所述第一侧板(20)上设置有薄弱区(202)，所述薄弱区(202)与所述排气通道(27)连通；

自所述单体电池(10)排出的气体能进入所述排气通道(27)内，并从所述薄弱区(202)排出。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述模组壳体(2)设置有限位部(252,262)；

所述限位部(252,262)对所述电池阵列(1)进行限位，以阻止所述电池阵列(1)移动至所述排气通道(27)内。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述薄弱区(202)包括贯通所述第一侧板(20)的排气孔；

所述排气孔与所述排气通道(27)相连通。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，还包括：

密封件(21)，用于密封所述排气孔；

所述密封件(21)被设置成响应于所述排气通道(27)内的压力增加而打开。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述薄弱区(202)包括设置在所述第一侧板(20)上的单向阀；或者，

所述薄弱区(202)的厚度小于所述第一侧板(20)其余部分的厚度。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：

所述单体电池(10)面向所述排气通道的侧面设置有第一防爆阀(102)，所述单体电池(10)内的气体能经由所述第一防爆阀(102)排出至所述排气通道(27)内。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：

防护件(23)，设置在所述第二侧板(22)背向所述电池阵列(1)的外表面；

所述防护件(23)由阻燃材料制成。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于：

所述防护件(23)包括固定连接在所述第二侧板(22)外表面上的防护板；或者，

所述防护件(23)包括喷涂在所述第二侧板(22)外表面上的防火涂层。

9.一种电池包，其特征在于，包括：

根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组；和

箱体(3)，所述电池模组设置在所述箱体(3)内；

其中，在所述箱体(3)的箱壁上设置有第二防爆阀(322)；

自所述薄弱区(202)排出的气体能进入所述箱体(3)内部，并从所述第二防爆阀(322)排出。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于：

所述电池模组还包括防护件(23)，所述防护件(23)设置于所述第二侧板(22)背向所述电池阵列(1)的表面，所述防护件(23)为阻燃材料制成；

多个所述电池模组沿所述电池阵列(1)宽度方向(Y)堆叠设置在所述箱体(3)内；

相邻两个所述电池模组间隔设置，且一个所述电池模组的所述薄弱区(202)与另一个所述电池模组的所述防护件(23)相对。