CN211556016U - 动力电池及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车领域，具体提供动力电池及电动汽车。本实用新型旨在解决现有技术单个电芯热失控不足以保证其它电芯安全的技术问题。为此目的，本实用新型的动力电池包括电芯和防护壳，电芯设置有泄压阀，防护壳包括上盖、下盖以及侧边型材挡板，上盖、下盖和多个侧边型材挡板共同围设出电芯存放腔体，电芯固定设置于电芯存放腔体内，侧边型材挡板靠近泄压阀的一面设置有多个进气口，侧边型材挡板靠近下盖的一面设置有一个或多个第一出气口，第一出气口与每个进气口之间设置有气流通道，泄压阀的阀口与进气口连通。在发生热失控时，高温气体通过进气口排进气流通道，最后从出气口排出，避免了在单个电芯热失控时影响动力电池内部其他正常电芯。

Description

动力电池及电动汽车

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，具体提供动力电池及电动汽车。

背景技术

随着新能源汽车特别是纯电动汽车技术的发展，动力电池作为电动汽车的核心零部件，其安全性也越来越为大家所关注。

当前动力电池的安全事故主要由电池包中电芯热失控引起。个别电芯的热失控时所产生的高温气体无处排放，容易导致大面积的热失控产生，引发安全事故。现有热失控防护结构不足以满足日益严苛的安全要求。此外，热失控时电池包内的状态难以预估，在包内设计热失控防护的结构很难有效对电池安全起有效的防护。

相应的，本领域需要一种新的动力电池及电池包来解决现有技术中所存在的上述问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的热失控电芯的防护不足且不足以保证其它电芯安全的技术问题，本实用新型提供动力电池，所述动力电池包括电芯和防护壳，其特征在于，所述电芯设置有泄压阀，所述防护壳包括上盖、下盖以及侧边型材挡板，所述上盖、下盖和多个所述侧边型材挡板共同围设出电芯存放腔体，所述电芯固定设置于所述电芯存放腔体内，所述侧边型材挡板靠近所述泄压阀的一面设置有多个进气口，所述侧边型材挡板靠近所述下盖的一面设置有一个或多个第一出气口，所述第一出气口与每个所述进气口之间设置有气流通道，所述泄压阀的阀口与所述进气口连通。

在上述动力电池的优选技术方案中，所述泄压阀的阀口与所述进气口之间设置有导套，所述泄压阀的阀口与所述进气口通过所述导套连通。

在上述动力电池的优选技术方案中，所述电芯包括电极，所述动力电池还包括铜排，多个所述电极通过所述铜排串联在一起。

在上述动力电池的优选技术方案中，在所述导套外侧的所述电芯和所述侧边型材挡板之间还填充有密封材料。

在上述动力电池的优选技术方案中，在所述进气口处还设置有防火棉，所述防火棉将所述进气口封死。

在上述动力电池的优选技术方案中，在所述第一出气口处还设置有透气胶带，所述透气胶带将所述第一出气口封死。

在上述动力电池的优选技术方案中，所述第一出气口呈漏斗形。

在上述动力电池的优选技术方案中，所述下盖上还设置有一个或多个第二出气口，所述第一出气口与所述第二出气口连通。

在上述动力电池的优选技术方案中，所述气流通道内设置有导流板，以使气体在气流通道内始终沿一个方向流动。

本实用新型还提供了电动汽车，所述电动汽车搭载有上述技术方案中任一项所述的动力电池。

本领域人员能够理解的是，在本实用新型的技术方案中，动力电池包括电芯和防护壳，电芯设置有泄压阀，防护壳包括上盖、下盖以及侧边型材挡板，上盖、下盖和多个侧边型材挡板共同围设出电芯存放腔体，电芯固定设置于电芯存放腔体内，侧边型材挡板靠近泄压阀的一面设置有多个进气口，侧边型材挡板靠近下盖的一面设置有一个或多个第一出气口，第一出气口与每个进气口之间设置有气流通道，泄压阀的阀口与进气口连通。

通过上述设置方式，使得本实用新型的动力电池在发生热失控时，产生的高温气体通过泄压阀的阀口排除至进气口处，再从进气口排进气流通道，最后从出气口排出，从而最大限度的避免了在单个电芯热失控时影响动力电池内部其他正常电芯，由于排放及时，高温气体不会在电池内部停留，也有效避免了在排出高温气体的同时损坏动力电池侧边的其它电芯。此外，第一出气口设于靠近下盖的一面，由于下盖的一面在电动汽车的底部，也即直接排除电动汽车外侧，避免了对电动汽车的二次伤害。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的动力电池和电动汽车。

附图中：

图1为本实用新型的动力电池的结构爆炸图；

图2为本实用新型中电芯部分与侧边型材挡板的结合位置的剖视图；

图3为本实用新型的动力电池的的防火棉、导套、铜排部分的结构爆炸图；

图4为本实用新型的动力电池的侧边型材挡板整体结构示意图。

附图标记列表:

1-电芯，11-泄压阀，12-电极，

2-防护壳，21-上盖，22-下盖，221-第二出气口，23-侧边型材挡板，231-进气口，232-第一出气口，233-透气胶带，234-导流板，235-防火棉，24-导套，25-密封材料，26-铜排。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是以灌封胶举例进行描述的，但是，本实用新型显然可以采用其他类似的密封材料，只要该密封填充物能够保证动力电池内部的气密性即可。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-2、4所示，为解决现有的热失控电芯的防护不足且不足以保证其它电芯安全的技术问题，本实用新型的动力电池包括电芯1和防护壳2，电芯1设置有泄压阀11，防护壳2包括上盖21、下盖22以及侧边型材挡板23，上盖21、下盖22和多个侧边型材挡板23共同围设出电芯存放腔体，电芯1固定设置于电芯存放腔体内，侧边型材挡板23靠近泄压阀11的一面设置有多个进气口231，侧边型材挡板23靠近下盖22的一面设置有一个或多个第一出气口232，第一出气口232呈漏斗形，第一出气口232与每个进气口231之间设置有气流通道，气流通道内设置有导流板234，泄压阀11的阀口与进气口231连通。

在一种可能的实施方式中(图中未示出)，靠近泄压阀11的侧边型材挡板23的侧面与下盖22的侧面连接。此时侧边型材挡板23的第一出气口232直接连通外界。

在另一种可能的实施方式中，如图1所示，靠近泄压阀11的侧边型材挡板23的底端安装于下盖22的顶面。下盖22上还设置有一个或多个第二出气口221，第一出气口232与第二出气口221连通。此时侧边型材挡板23的第一出气口232通过第二出气口221连通外界。

上述设置方式的优点在于：在发生热失控时，产生的高温气体通过进气口231排进气流通道，最后从第一出气口232或第二出气口221排出，从而最大限度的避免了在单个电芯热失控时影响动力电池内部其他正常电芯。此外，第一出气口232设于靠近下盖22的一面，第二出气口221设于下盖22，有效避免了在排出高温气体的同时损坏动力电池侧边的其它电动汽车的器件，并且将第一出气口232设置为漏斗形，方便气体以及后续电芯流出的液体的排出的同时，出口减小也尽量减少了异物进入的可能，更便于进行密封操作。导流板234可使气体在气流通道内始终沿一个方向流动。

如图2-3所示，在另一种可能的实施方式中，泄压阀11的阀口与进气口231之间设置有导套24，泄压阀11的阀口与进气口231通过导套24连通。

在另一种可能的实施方式中，电芯1包括电极12，动力电池还包括铜排26，多个电极12通过铜排26串联在一起，铜排26焊接于电极12。

在另一种可能的实施方式中，在导套24外侧的电芯1和侧边型材挡板23之间还填充有密封材料25，如防火灌封胶等。

在另一种可能的实施方式中，在进气口231处还设置有防火棉235，防火棉235将进气口231封死。

上述设置方式的优点在于：通过在泄压阀11的阀口与进气口231之间设置导套24和防火棉235，可在其他处的电芯1发生热失控向侧边型材挡板23排出高温气体时，避免高温气体通过气流通道涌入到正常的电芯内部。设置导套24的另一个优势在于，更便于泄压阀11的阀口与进气口231连通。通过填充灌封胶，保证了动力电池内部的气密性。并且焊接铜排26后再灌封，能有效保证连接的稳固。

如图1-2所示，在另一种可能的实施方式中，在第一出气口232处还设置有透气胶带233，透气胶带233将第一出气口232封死。在气流通道内还设置有导流板234，导流板234引导气流直接从进气口231向下进入第一出气口232，以使气体在气流通道内始终沿一个方向流动。

上述设置方式的优点在于，在电芯1未发生热失控时，透气胶带233可阻隔外界异物进入电芯从而对动力电池产生影响。当热失控时，透气胶带233则被高温气体融穿，高温气体可以顺畅地从第一出气口232排出。增加导流板234后，气体在气流通道内将直接流向下方的第一出气口232，而不会先流向上方，再被侧壁挡回后回流向下方，整体排气能力更强。

此时已经对各个细节结构介绍完毕，下面整体介绍一下本实用新型的动力电池在某个电芯泄露时的工作原理：当个别电芯1热失控时，高温气体迸发出来，将失控电芯1处的防火棉235冲破，气体进入侧边型材挡板23内，从动力电池底部排除。导流板234和漏斗状设计的第一出气口232可以使气体快速从底部排出，未失控的电芯处的防火棉235可以抵挡气流通道内高温气体对正常电芯的影响，防止了失控气体回流到其它正常电芯内。密封材料25保证了动力电池的气密性。位于动力电池底部的透气胶带233在未发生热失控时阻隔了外界异物对电池的影响，失控时透气胶带233被融穿，高温气体可以顺畅地通过第二出气口221排除。

此外，本实用新型还提供了一种电动汽车，该电动汽车搭载有上述任一实施方式中所述的动力电池。

综上所述，本实用新型在发生热失控时，产生的高温气体通过进气口231排进气流通道，最后从第一出气口232或第二出气口221排出，从而最大限度的避免了在单个电芯热失控时影响动力电池内部其他正常电芯。此外，第一出气口232设于靠近下盖22的一面，第二出气口221设于下盖22，有效避免了在排出高温气体的同时损坏动力电池侧边的器件，并且将第一出气口232设置为漏斗形，方便气体排出。导流板234可使气体在气流通道内始终沿一个方向流动。通过在泄压阀11的阀口与进气口231之间设置导套24和防火棉235，可在其他处的电芯发生热失控向侧边型材挡板23排出高温气体时，避免高温气体涌入到正常的电芯内部。通过填充灌封胶，保证了动力电池内部的气密性。并且焊接铜排26后再灌封，能有效保证连接的稳固。在电芯未发生热失控时，透气胶带233可阻隔外界异物进入电芯从而对动力电池产生影响。当热失控时，透气胶带233则被高温气体融穿，高温气体可以顺畅地从第一出气口232排出。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，密封材料25只要能够保证动力电池内部的气密性以及不易燃性即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池，所述动力电池包括电芯和防护壳，其特征在于，所述电芯设置有泄压阀，所述防护壳包括上盖、下盖以及侧边型材挡板，所述上盖、下盖和多个所述侧边型材挡板共同围设出电芯存放腔体，所述电芯固定设置于所述电芯存放腔体内，所述侧边型材挡板靠近所述泄压阀的一面设置有多个进气口，所述侧边型材挡板靠近所述下盖的一面设置有一个或多个第一出气口，所述第一出气口与每个所述进气口之间设置有气流通道，所述泄压阀的阀口与所述进气口连通。

2.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，所述泄压阀的阀口与所述进气口之间设置有导套，所述泄压阀的阀口与所述进气口通过所述导套连通。

3.根据权利要求2所述动力电池，其特征在于，所述电芯包括电极，所述动力电池还包括铜排，多个所述电极通过所述铜排串联在一起。

4.根据权利要求3所述动力电池，其特征在于，在所述导套外侧的所述电芯和所述侧边型材挡板之间还填充有密封材料。

5.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，在所述进气口处还设置有防火棉，所述防火棉将所述进气口封死。

6.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，在所述第一出气口处还设置有透气胶带，所述透气胶带将所述第一出气口封死。

7.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，所述第一出气口呈漏斗形。

8.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，所述下盖上还设置有一个或多个第二出气口，所述第一出气口与所述第二出气口连通。

9.根据权利要求1所述动力电池，其特征在于，所述气流通道内设置有导流板，以使气体在气流通道内始终沿一个方向流动。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车搭载有权利要求1-9中任一项所述的动力电池。

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