CN211428210U - 一种电池包上盖和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包上盖和电池包，属于动力电池领域，电池包上盖包括依次设置的基础层、防火层和保护层，基础层和保护层均由金属材料形成，防火层由以吸热材料为基材的阻燃材料形成，保护层设有导气通道以及与导气通道相连通的多个排气孔，导气通道与设置在电池包内的电芯的泄压阀喷口相对。本实用新型实施例提供的电池包上盖在电池电芯热失控时不但能够阻止火焰传播的功能，并且能够排出高温气体，防护效果更好。

Description

一种电池包上盖和电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，特别涉及一种电池包上盖和电池包。

背景技术

新能源汽车近几年发展迅速，电池包作为新能源汽车动力系统的核心部件，其安全性尤为重要。当电池包内的电池电芯由于碰撞、短路等原因发生热失控时，会喷发高温气体和火焰，短时间内会出现明火，严重时导致发生安全事故。

相关技术中，在电芯(电池组)和电池包上盖之间，加设云母片能够防止电芯热失控时喷发的高温气体和火焰导致电池包上盖破损，进而使电芯喷发的火焰泄露到电池包外部，但是，由于云母机械稳定性差，极易破损，所以不能保证电池包在其整个使用生命周期内保持结构稳定，即云母片在使用生命周期后期会出现裂纹和破损，进而导致使防护性能下降，达不到相关国标要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种电池包上盖，该电池包上盖在电池电芯热失控时不但能够阻止火焰传播，且能够排出高温气体，防护效果更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池包上盖，包括基础层、保护层以及夹持在所述基础层与所述保护层之间的防火层，所述基础层和所述保护层均由金属材料形成，所述防火层由以吸热材料为基材的阻燃材料形成，所述保护层设有导气通道以及与所述导气通道相连通的多个排气孔，所述导气通道与电池电芯的泄压阀喷口相对。

进一步地，所述防火层呈编织状结构或多层结构或棉絮结构。

优选地，所述吸热材料为二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、水合硫酸铝钾和水合硫酸钙中的一种。

优选地，所述金属材料为铝或铁。

进一步地，所述导气通道为多个，多个所述导气通道呈网格分布或间隔分布。

优选地，所述导气通道的截面呈半圆形或圆角梯形。

进一步地，所述多个排气孔的直径均不超过5mm。

进一步地，所述基础层的下表面设有阻燃层。

优选地，所述阻燃层为阻燃漆涂层或云母片。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包，包括上述的电池包上盖。

本实用新型实施例提供的技术方案具有如下有益效果：

1、由于电池包上盖采用两层金属层(基础层和保护层)夹持防火层，使得防火层在电池包完整生命周期内，能够保持结构和性能的稳定性，进而使电池包在完整生命周期内持续满足相关国标要求；

2、当电芯喷发热气流和火焰将基础层融化或破损时，电芯喷发的热气流经过保护层的导气通道，通过排气孔排出电池包壳体外，能够防止电池包因内部气压过大，发生爆炸；

3、当火焰喷射到防火层时，防火层的阻燃材料能够起到阻燃的作用，吸热材料能够吸收火焰热量，降低火焰温度和气体温度，从而能够阻隔火焰的传播，防止保护层因高温火焰和气体冲击而破损，进而无法使电芯喷发的火焰泄露到电池包外部。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型电池包上盖的剖视示意图；

图2是本实用新型电池包上盖的保护层的俯视示意图；

附图标记：

1-基础层；2-防火层；3-保护层；31-导气通道；32-排气孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1-图2详细描述根据本实用新型实施例的电池包上盖。

参照图1-图2所示，本实用新型实施例的电池包上盖可以包括基础层1、防火层2和保护层3，防火层2夹持在基础层1与保护层3之间。基础层1与保护层3之间可以通过螺栓结构固定连接，防火层2固定夹持在基础层1与保护层3之间。

其中，基础层1和保护层3均由金属材料形成，防火层2由以吸热材料为基材的阻燃材料形成，保护层3设有导气通道31以及与导气通道31相连通的多个排气孔32，导气通道31与电池电芯的泄压阀喷口相对。这里，电芯泄压阀位于电芯的上表面，电芯泄压阀能够用于电芯热失控时将高压高温气体朝向电芯的上方垂直喷出。于本实施例中，每个电芯泄压阀的上方均设有一个导气通道，导气通道31是由保护层3下侧壁上的向上侧凸起的凸槽形成的，多个排气孔32开设在保护层3的凸槽上。

本实用新型实施例提供的电池包上盖，由于该电池包上盖采用两层金属层(基础层和保护层)夹持防火层，使防火层在电池包完整生命周期内，能够保持结构和性能的稳定性，进而使电池包在完整生命周期内持续满足相关国标要求；当电芯喷发热气流和火焰将基础层融化或破损时，火焰喷射到防火层，防火层的阻燃材料能够起到阻燃的作用，吸热材料能够吸收火焰热量，降低火焰温度和气体温度，从而能够阻隔火焰的传播，进而防止保护层因高温火焰和气体冲击而破损；同时由于保护层的导气通道与电芯的泄压阀喷口相对(即，导气管道位于电芯泄压阀的上方)，这样电芯喷发的热气流可以经过导气通道，通过排气孔排出电池包壳体外，从而防止电池包因内部气压过大无法及时排出可能导致的爆炸。

在一些实施例中，防火层2可以呈编织状结构或多层结构或棉絮结构，其中，防火层2的阻燃材料可以为聚苯泡沫、酚醛泡沫、聚氨酯、岩棉、矿棉、玻璃棉、防火棉和陶瓷纤维中的一种，也可以为其他能够具有阻燃性能的材料，本实用新型对此不作具体限定。火焰在通过防火层时，由于防火层编织状结构或多层结构或棉絮结构，使得火焰和高温气流在传导时被降低温度，从而起到熄灭火焰功能。

在一些实施例中，防火层2中的吸热材料可以为二氧化硅，当火焰通过防火层时，二氧化硅能够有效地吸收火焰热量和高温气流产生的热量，从而有效地降低火焰温度和气体温度，此外，吸热材料也可以为氢氧化镁、氢氧化铝、水合硫酸铝钾、水合硫酸钙中的一种。

在一些实施例中，基础层1和保护层3的金属材料均可以为铝或铁，由此使得电池包上盖的生成成本较低。

在一些实施例中，导气通道31为多个，多个导气通道31呈网格分布或间隔分布。其中，不同的导气通道连通于不同的排气孔，每个电芯泄压阀的上方均对应有设置在保护层上的导气通道，这样在任一个电芯发生热失控，喷出的高温气流传播到保护层时，高温气流可以通过保护层上的相对设置在该电芯的泄压阀上方的导气通道进行导气，并通过与该导气通道相连通的多个排气孔排出，从而方舟电池包因内部气压过大而发生爆炸。

在一些实施例中，导气通道31的截面呈半圆形或圆角梯形，由此使得导气通道能够更有效地起到导气作用。

在一些实施例中，多个排气孔32的直径均不超过5mm，多个排气孔32的直径均相同，多个排气孔32规律排列在保护层上，并且多个排气孔与防火层构成迷宫结构。其中，以排气孔的直径取值为3mm作为优选方案。当火焰和高温气体通过防火层达到排气孔，由于排气孔直径较小，且与防火层构成迷宫结构，这样能够进一步降低火焰和气体温度，实现二次灭火降温功能。

在一些实施例中，基础层1的下表面设有阻燃层。优选地，阻燃层为阻燃漆涂层或云母片。如此能够进一步地降低火焰和气体温度，更加有效地实现灭火降温功能。

综上所述，与现有技术中将云母片加设在电芯与电池包上盖之间的方案相比较，本实用新型实施例提供的电池包上盖的结构和性能更加稳定，且使用寿命更长，另外，不但成本较低，而且质量轻，有利于提高动力电池系统能力密度指标，增加车辆续航里程，此外，本实用新型的电池包上盖在电池包生命周期结束后，可以回收重复利用。

本实用新型实施例还提供了一种电池包，该电池包包括上述实施例中描述的电池包上盖。对于电池包的其它构造例如电池电芯等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于电池包的其它构造不做详细说明。

本实施例提供的电池包，由于包括上述实施例任一技术方案描述的电池包上盖，因而具有上述技术方案的全部优点，此处不再赘述。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包上盖，其特征在于，包括基础层、保护层以及夹持在所述基础层与所述保护层之间的防火层，所述基础层和所述保护层均由金属材料形成，所述防火层由以吸热材料为基材的阻燃材料形成，所述保护层设有导气通道以及与所述导气通道相连通的多个排气孔，所述导气通道与电池电芯的泄压阀喷口相对。

2.根据权利要求1所述的电池包上盖，其特征在于，所述防火层呈编织状结构或多层结构或棉絮结构。

3.根据权利要求1或2所述的电池包上盖，其特征在于，所述吸热材料为二氧化硅、氢氧化镁、氢氧化铝、水合硫酸铝钾和水合硫酸钙中的一种。

4.根据权利要求1所述的电池包上盖，其特征在于，所述金属材料为铝或铁。

5.根据权利要求1所述的电池包上盖，其特征在于，所述导气通道为多个，多个所述导气通道呈网格分布或间隔分布。

6.根据权利要求1或5所述的电池包上盖，其特征在于，所述导气通道的截面呈半圆形或圆角梯形。

7.根据权利要求1所述的电池包上盖，其特征在于，所述多个排气孔的直径均不超过5mm。

8.根据权利要求1所述的电池包上盖，其特征在于，所述基础层的下表面设有阻燃层。

9.根据权利要求8所述的电池包上盖，其特征在于，所述阻燃层为阻燃漆涂层或云母片。

10.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一所述的电池包上盖。

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