CN211376746U - 电池组及装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池组及装置。电池组包括电池模块、换热构件、导流件及导热连接件。电池模块包括电池。电池设置为多个，各电池设有防爆阀。换热构件包括换热板。换热板通过导热连接件与多个电池相连，且换热板至少部分覆盖各防爆阀。导流件设置于多个电池和换热板之间，且导流件上设有沿电池组的高度方向贯穿的定位孔，定位孔将对应的防爆阀露出。导流件将对应的防爆阀与导热连接件间隔开。装置包括电池组，电池组用于提供电能。本实用新型的电池组保证在电池发生热失控时，高温高压气体能够顺利冲破防爆阀进而破坏换热板，以使换热介质从换热板泄出后能够通过防爆阀顺利进入电池内部，达到阻隔热扩散的作用，有效阻止电池热失控的蔓延。

Description

电池组及装置
技术领域
本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种电池组及装置。
背景技术
随着动力电池汽车等使用二次电池作为电源的装置的发展，动力电池系统的安全性得到了越来越多的关注，动力电池系统的安全性是电动汽车行业发展的重要影响因素。而为了避免热失控，在电池上设置内含有换热介质的换热板，防爆阀喷出的高温气体和/或火焰等熔穿换热板，换热板中的换热介质流进防爆阀内部，电池热失控是否蔓延是评价电池系统是否安全的重要指标，目前还不能有效阻止电池热失控的蔓延。
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组及装置，其能有效阻止电池热失控的蔓延。
为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种电池组，所述电池组包括电池模块、换热构件、导流件以及导热连接件。所述电池模块包括电池。所述电池设置为多个，且各所述电池设有防爆阀。所述换热构件包括换热板。所述换热板通过所述导热连接件与多个所述电池相连，且所述换热板至少部分覆盖各所述防爆阀。所述导流件设置于多个所述电池和所述换热板之间，且所述导流件上设有沿电池组的高度方向贯穿的定位孔，所述定位孔将对应的所述防爆阀露出。所述导流件将对应的所述防爆阀与所述导热连接件间隔开。
在一实施例中，所述定位孔设置为多个，且多个所述定位孔沿电池组的长度方向间隔设置，各所述定位孔与各所述防爆阀对应。
在一实施例中，所述换热板包括第一换热板和第二换热板。所述第一换热板和所述第二换热板沿电池组的宽度方向间隔设置，且各所述防爆阀同时被所述第一换热板和所述第二换热板覆盖。所述导流件上设置有隔挡块。所述隔挡块设置于相邻两个定位孔之间，且所述隔挡块位于所述第一换热板和所述第二换热板之间。
在一实施例中，在电池组的高度方向上，所述隔挡块突出于所述第一换热板和所述第二换热板。
在一实施例中，所述隔挡块抵接于所述第一换热板的侧壁和所述第二换热板的侧壁。
在一实施例中，所述导流件上设有凹槽。所述凹槽与所述定位孔间隔开，所述导热连接件的至少部分位于凹槽内。
在一实施例中，所述导流件包括主体部和连接部。所述主体部设置为多个，且所述连接部连接于相邻两个所述主体部之间。多个所述主体部分别与多个所述电池对应设置，且多个所述定位孔分别设置于多个所述主体部上。所述隔挡块设置于所述连接部上。
在一实施例中，所述凹槽形成于所述连接部的外侧上。
在一实施例中，所述凹槽在所述电池组的长度方向上的尺寸沿靠近所述连接部的方向逐渐减小。
在一实施例中，所述导热连接件为导热胶板。
为了实现上述目的，另一方面，本实用新型提供了一种装置，所述装置包括前述的电池组，电池组用于提供电能。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本申请的电池组中，导流件的设置能够避免导热连接件聚集或覆盖在电池的防爆阀上，来避免导热连接件阻挡防爆阀在电池发生热失控时打开。保证在电池发生热失控时，高温高压气体能够顺利冲破防爆阀进而破坏换热板，以使换热介质从换热板泄出后能够通过防爆阀顺利进入电池内部，从而给电池降温并阻燃，减小热失控的电池对相邻电池的影响，达到阻隔热扩散的作用，有效阻止电池热失控的蔓延。
附图说明
图1是根据本实用新型的电池组的分解立体图。
图2是根据图1的电池组的导流件和导热连接件安装于电池模块的平面图。
图3是根据本实用新型的电池组的平面图。
图4是图3中的圆圈部分的放大图。
图5是沿图3中的线A-A作出的剖视图。
图6是图5中的圆圈部分的放大图。
图7是根据图1的电池组的导流件的立体图。
图8是根据图1的电池组的导流件安装于电池模块的平面图。
图9是根据图1的电池组的导热连接件的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1电池模块 31定位孔
11电池 32隔挡块
111防爆阀 33凹槽
2换热构件 34主体部
21换热板 35连接部
211第一换热板 4导热连接件
212第二换热板 L长度方向
22第一导流管 H高度方向
23第二导流管 W宽度方向
3导流件
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。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本申请的装置是指使用本申请的电池组作为电源的装置，其中电池组用于提供电能。所述装置包括主体以及根据本申请的电池组，电池组设置于主体。所述装置可为轮船、车辆等。所述车辆为新能源汽车，其可以为纯电动汽车，也可以为混合动力汽车或增程式汽车。车辆的主体设置有驱动电机，驱动电机与电池组电连接，由电池组提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆的主体上的车轮连接，从而驱动汽车行进。另外，电池组还可用于储能电柜中，以提供电能。
参照图1至图3所示的示例，本申请的电池组包括电池模块1、换热构件2、导流件3以及导热连接件4。
电池模块1可收容于箱体(未示出)内。电池模块1的数量可为一个或多个，多个电池模块1排列布置于箱体内。箱体的类型不受限制，箱体可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。箱体可包括容纳电池模块1的下箱体和与下箱体盖合的上箱体。
如图1所示，电池模块1包括电池11。电池11设置为多个，且各电池11设有防爆阀111。其中，多个电池11沿电池组的长度方向L依次布置。电池为硬壳电池(或称为罐型电池)。硬壳电池包括电极组件、壳体、顶盖、电极端子、防爆阀111以及注液孔等。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。
如图1至图3所示，换热构件2包括换热板21。换热板21通过导热连接件4与多个电池11相连，且换热板21至少部分覆盖各防爆阀111。导流件3设置于多个电池11和换热板21之间。且导流件3上设有沿电池组的高度方向H贯穿的定位孔31。定位孔31将对应的防爆阀111露出。导流件3将对应的防爆阀111与导热连接件4间隔开。其中，换热板21可完全覆盖各防爆阀111。但考虑到电池组的安全性，使电池11内部的气体顺利从防爆阀111排出，避免电池11内压过大气体无法排出造成爆炸的危险，换热板21优选部分覆盖各防爆阀111。换热板21内设有换热介质，换热介质具有灭火和降温的功能。定位孔31的尺寸不小于防爆阀111的尺寸，使防爆阀111完全露出。在任一电池11热失控时，换热板21能够被破坏而泄出换热介质，使换热介质流入电池11的防爆阀111中。也就是说，电池11内部产生的高温高压气体冲破防爆阀111而从电池11中释放，其中冲出防爆阀111的高温气体可能伴随有火焰，也可能掺杂有高温电解液，高温高压气体会熔穿换热板21，使得换热介质泄出进入打开的防爆阀111内部。在安装导热板21和导流件3时，先将导流件3放置于电池11上，使定位孔31将对应的防爆阀111露出，然后在电池11顶部通过安装或涂覆的方式设置导热连接件4，最后将换热板21放置于电池11顶部，导热连接件4粘接于电池11顶部与换热板21之间，完成导热板21与电池模组1的装配。导流件3的设置能够避免导热连接件4聚集或覆盖在电池11的防爆阀111上，来避免导热连接件4阻挡防爆阀111在电池11发生热失控时打开，保证在电池11发生热失控时，高温高压气体能够顺利冲破防爆阀111进而破坏换热板21，以使换热介质从换热板21泄出后能够通过防爆阀111顺利进入电池11内部，从而给电池11降温并阻燃，减小热失控的电池11对相邻电池11的影响，达到阻隔热扩散的作用，有效阻止电池热失控的蔓延。其中，可将导流件3使用诸如双面胶等的胶体粘接在电池11上，以避免导流件3移位。换热介质可以采用具有阻燃、降温等性质的任何合适的类型，例如水或添加有阻燃剂的水或除水以外的液体。
如图1所示，在一些实施例中，换热构件2还可包括第一导流管22和第二导流管23。电池模块1设置为多个，换热板21对应设置为多个，多个换热板21连通在第一导流管22和第二导流管23之间，以便于实现多个换热板21之间的热管理。多个换热板21通过第一导流管22和第二导流管23与液体输送泵连接，使换热介质流进流出并能实现内循环。
导流件3为塑料件。视实际情况而定，导流件3的定位孔31可设置为一个，从而使一个导流件3对应一个电池11的防爆阀111。在图1所示的示例中，定位孔31也可设置为多个，且多个定位孔31沿电池组的长度方向L间隔设置，各定位孔31与各防爆阀111对应。即一个导流件3对应多个电池11的防爆阀111进行设置，从而提高导流件3的组装效率，同时也能够保证整体连接强度，优选为一个电池模块1设置一个导流件3，这能够大大提高安装效率。
如图2和图3所示，在一些实施例中，导流件3上设置有隔挡块32。换热板21包括第一换热板211和第二换热板212。第一换热板211和第二换热板212沿电池组的宽度方向W间隔设置，且各防爆阀111同时被第一换热板211和第二换热板212覆盖。第一换热板211和第二换热板212都内设有具有灭火和降温的功能的换热介质。隔挡块32设置于相邻两个定位孔31之间，且隔挡块32位于第一换热板211和第二换热板212之间。在安装第一换热板211、第二换热板212及导流件3时，先将导流件3放置于电池11上，使定位孔31将对应的防爆阀111露出，然后在电池11顶部通过安装或涂覆的方式设置导热连接件4，最后将第一换热板211和第二换热板212放置于电池11顶部，使第一换热板211和第二换热板212同时覆盖各防爆阀111，导热连接件4粘接于电池11顶部与第一换热板211和第二换热板212之间。在换热板21和导流件3与电池模块1安装好后，电池11发生热失控时第一换热板211、第一换热板211和/或第二换热板212被从防爆阀111喷出的高温高压气体熔化，换热介质泄出，在隔挡块32的阻挡下，能使得换热介质聚集在热失控发生位置处，换热介质被控制在相邻隔挡块32之间，使更多的换热介质通过热失控发生位置处的防爆阀111进入电池11的内部，以快速给电池11降温并在伴有火焰时扑灭火焰，而避免换热介质向其他电池11扩散，从而提高换热效率。
参照图3和图4所示的示例，隔挡块32抵接于第一换热板211的侧壁和第二换热板212的侧壁，以使隔挡块32在电池11发生热失控时，将换热介质控制在相邻隔挡块32之间，充分阻挡换热介质的扩散。
参照图5和图6的示例，为了保证隔挡块32有效发挥阻挡换热介质的作用，隔挡块32在电池组的高度方向H的高度不小于第一换热板211和第二换热板212在电池组的高度方向H上的高度。在一些实施例中，在电池组的高度方向H上，隔挡块32突出于第一换热板211和第二换热板212。从而在电池11发生热失控时，更有效地阻隔从换热板21泄出的换热介质向偏离热失控的位置扩散，使更多的换热介质流入打开的防爆阀111，有效阻止电池热失控的蔓延。
具体地，如图7所示，导流件3可包括主体部34和连接部35。主体部34设置为多个，且连接部35连接于相邻两个主体部34之间。多个主体部34分别与多个电池11对应设置，且多个定位孔31分别设置于多个主体部34上。隔挡块32设置于连接部35上。
参照图7和图8，在一些实施例中，导流件3上设有凹槽33。凹槽33与定位孔31间隔开。导热连接件4的至少部分位于凹槽33内。具体地，凹槽33形成于连接部35的外侧上。其中，导热连接件4可为导热胶。换热板21通过涂覆于电池11顶部的导热胶粘接于电池11。在电池模块1上安装好导流件3后，安装换热板21前先在电池11顶部涂覆导热胶，然后将换热板21放置于电池11顶部，导热胶受换热板21挤压后向凹槽33内扩散，从而防止导热胶受挤压后向电池11的防爆阀111处聚集，进一步避免导热胶影响防爆阀111在热失控时的开启，有效阻止电池热失控的蔓延。如图7所示，凹槽33在电池组的长度方向L上的尺寸沿靠近连接部35的方向逐渐减小，使导热胶受挤压后顺利进入凹槽33。同时能够保证导热胶和换热板21的接触面积，从而提高连接强度。
参照图9且返回参照图2，导热连接件4也可为导热胶板，将导热胶板安装于电池11顶部，导热胶板受热粘接于电池11顶部和换热板21之间，导热胶板传热效率高，方便换热板21与电池11的粘接。如图2所示，其中换热板21未示出，为了便于说明，仅以某位置处的导热胶板受热熔化为例，S表示某位置处的导热胶板受热熔化并受换热板21挤压后扩散延伸到凹槽33内的部分，扩散延伸的部分S填充凹槽33，而避免熔化后过多聚集的胶体无可扩散空间而向防爆阀111扩散，影响防爆阀111的功能。图9中所示的导热胶板的形状仅为一示例，导热胶板的形状不受限制，可根据实际情况而定。
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 (11)

1.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括电池模块(1)、换热构件(2)、导流件(3)以及导热连接件(4)；
所述电池模块(1)包括电池(11)，所述电池(11)设置为多个，且各所述电池(11)设有防爆阀(111)；
所述换热构件(2)包括换热板(21)，所述换热板(21)通过所述导热连接件(4)与多个所述电池(11)相连，且所述换热板(21)至少部分覆盖各所述防爆阀(111)；
所述导流件(3)设置于多个所述电池(11)和所述换热板(21)之间，且所述导流件(3)上设有沿电池组的高度方向(H)贯穿的定位孔(31)，所述定位孔(31)将对应的所述防爆阀(111)露出；
所述导流件(3)将对应的所述防爆阀(111)与所述导热连接件(4)间隔开。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述定位孔(31)设置为多个，且多个所述定位孔(31)沿电池组的长度方向(L)间隔设置，各所述定位孔(31)与各所述防爆阀(111)对应。
3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述换热板(21)包括第一换热板(211)和第二换热板(212)；
所述第一换热板(211)和所述第二换热板(212)沿电池组的宽度方向(W)间隔设置，且各所述防爆阀(111)同时被所述第一换热板(211)和所述第二换热板(212)覆盖；
所述导流件(3)上设置有隔挡块(32)，所述隔挡块(32)设置于相邻两个定位孔(31)之间，且所述隔挡块(32)位于所述第一换热板(211)和所述第二换热板(212)之间。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，在电池组的高度方向(H)上，所述隔挡块(32)突出于所述第一换热板(211)和所述第二换热板(212)。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述隔挡块(32)抵接于所述第一换热板(211)的侧壁和所述第二换热板(212)的侧壁。
6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述导流件(3)上设有凹槽(33)，所述凹槽(33)与所述定位孔(31)间隔开，所述导热连接件(4)的至少部分位于凹槽(33)内。
7.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，所述导流件(3)包括主体部(34)和连接部(35)；
所述主体部(34)设置为多个，且所述连接部(35)连接于相邻两个所述主体部(34)之间；
多个所述主体部(34)分别与多个所述电池(11)对应设置，且多个所述定位孔(31)分别设置于多个所述主体部(34)上；
所述隔挡块(32)设置于所述连接部(35)上。
8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述凹槽(33)形成于所述连接部(35)的外侧上。
9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述凹槽(33)在所述电池组的长度方向(L)上的尺寸沿靠近所述连接部(35)的方向逐渐减小。
10.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述导热连接件(4)为导热胶板。
11.一种装置，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的电池组，电池组用于提供电能。
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