CN211605225U - 一种电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆。其中，电池模组用热失控防扩散装置包括隔离板、至少两个隔离条和隔离盖，隔离板包括至少一个通孔，隔离条平行排列于隔离板的一侧，隔离条在隔离板所在平面的垂直投影与通孔间隔设置，隔离盖设置于隔离条背离隔离板的一侧，隔离盖包括顶盖和侧壁，侧壁与顶盖的边缘连接；隔离板和隔离条位于顶盖和侧壁形成的容纳腔内。本实用新型提供的电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆，可防止热扩散，避免热失控造成的安全隐患。

Description

一种电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆

技术领域

本实用新型实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆。

背景技术

电动汽车随着国家大力推进发展新能源行业而蓬勃发展,可以预见,在未来以锂离子动力电池为能源的电动汽车会逐渐替代现有传统燃油车。

目前,为了尽可能的提高电动汽车能量密度,锂电池在电动汽车上应用越来越多,但是随之而来的电池安全问题难以被解决。具体的，单体电池在发生热失控时会产生大量的热量，密闭的电池包内堆放有大量的单体电池,热量如果不能被及时散失,部分热量将会越积越多，达到一定的温度会引发电池燃烧，从而造成连锁反应导致整个电池包因局部热失控而形成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池模组用热失控防扩散装置、电池模组、以及车辆，以防止热扩散，避免热失控造成的安全隐患。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池模组用热失控防扩散装置，包括：

隔离板、至少两个隔离条和隔离盖；

所述隔离板包括至少一个通孔，所述隔离条平行排列于所述隔离板的一侧；所述隔离条在所述隔离板所在平面的垂直投影与所述通孔间隔设置；

所述隔离盖设置于所述隔离条背离所述隔离板的一侧，所述隔离盖包括顶盖和侧壁，所述侧壁与所述顶盖的边缘连接；所述隔离板和所述隔离条位于所述顶盖和所述侧壁形成的容纳腔内。

可选的，本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置还包括缓冲垫，所述缓冲垫位于所述隔离板与所述顶盖之间；所述缓冲垫包括多个镂空结构；所述隔离条位于所述镂空结构内。

可选的，沿垂直于所述隔离板所在平面的方向，所述缓冲垫的厚度大于或等于所述隔离条的厚度。

可选的，所述隔离条两端与所述侧壁接触。

可选的，沿垂直于所述隔离板所在平面的方向，所述隔离条的厚度为D1，其中，5mm≤D1≤20mm。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池模组，包括第一方面所述的任一热失控防扩散装置；

还包括至少一个电池包，所述电池包包括至少一个单体电池，所述单体电池包括电芯；

所述热失控防扩散装置与所述电池包一一对应设置，所述热失控防扩散装置位于所述电池包的电芯一侧，且所述通孔露出所述电芯且与所述电芯一一对应设置。

可选的，每个所述电池包中的单体电池呈单行排列。

可选的，所述侧壁与所述电池包之间的间距大于零。

可选的，所述侧壁远离所述顶盖的一端与所述顶盖之间的距离小于或等于所述电池包远离所述顶盖的一端与所述顶盖之间的距离。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括第二方面所述的任一电池模组。

本实用新型实施例提供的技术方案，设置隔离板、至少两个隔离条和隔离盖起到热隔离的作用。其中，通过设置隔离板包括至少一个通孔，使电芯发生热失控时产生的热量通过通孔排放，通过设置隔离条平行排列于隔离板的一侧，隔离条在隔离板所在平面的垂直投影与通孔间隔设置，隔离盖设置于隔离条背离隔离板的一侧，防止电芯热失控产生的热气流扩散至附近的单体电池，避免单体电池间的串烧反应。通过设置隔离盖包括顶盖和侧壁，侧壁与顶盖的边缘连接，使大量的热量可在隔离板，隔离条和隔离盖之间形成的通道中进行疏导，并通过侧壁从电池包的两侧排出，从而避免了热量的堆积，进而解决因电池包局部热失控造成连锁反应导致整个电池模组产生安全隐患的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种热失控防扩散装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种隔离板的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种隔离条和隔离板的俯视结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种缓冲垫和隔离条的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种热失控防扩散装置的俯视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电池模组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种热失控防扩散装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置用于电池模组，包括隔离板10、至少两个隔离条11和隔离盖12。图2为本实用新型实施例提供的一种隔离板的俯视结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的一种隔离条和隔离板的俯视结构示意图，如图1-3所示，隔离板10包括至少一个通孔101，隔离条11平行排列于隔离板10的一侧，隔离条11在隔离板10所在平面的垂直投影与通孔101间隔设置。隔离盖12设置于隔离条11背离隔离板10的一侧，隔离盖12包括顶盖121和侧壁122，侧壁122与顶盖121的边缘连接，隔离板 10和隔离条11位于顶盖121和侧壁122形成的容纳腔内。

本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置可用于电池模组的热隔离，具体的，通常电池模组包括多个电池包，每个电池包中包括多个密集排列的单体电池，当某单体电池发生热失控时，会产生大量的热量，热量会从单体电池的电芯处释放出来，使得热量辐射至就近的单体电池，从而造成电池单体间连锁反应，甚至可能危及整个电池包而产生安全隐患。将本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置与电池模组中的电池包进行一一对应组装，其中，热失控防扩散装置设置于单体电池的电芯一侧，在电池包上加装本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置后，通孔101露出电芯，并与电芯一一对应设置，当某单体电池发生热失控时，其电芯产生的热量会通过隔离板10的通孔101排放，在两电芯之间的隔离板10上的隔离条11能够有效隔离电芯热失控产生的热气流，防止热气流扩散至附近的单体电池，防止热量扩散，避免单体电池间的串烧反应，从而避免造成更大的安全隐患。在隔离条11上的隔离盖12包括顶盖121 和侧壁122，大量的热量可在隔离板10，隔离条11和隔离盖12之间形成的通道中进行疏导，并通过侧壁122从电池包的两侧排出，从而避免了热量的堆积。其中，隔离板10，隔离条11和隔离盖12可采用云母材料，云母具有良好的绝缘性和耐热性，以及抗酸、抗碱性、抗压和剥分性，在发生热失控的高温环境下能够保持良好的弹性和其他表面性质。隔离板10，隔离条11和隔离盖12也可采用其他金属或非金属材料，隔离板10，隔离条11和隔离盖12可以采用相同的材料，也可以采用不同的材料，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过设置隔离板10、至少两个隔离条 11和隔离盖12起到热隔离的作用，防止电池包发生热失控产生的大量热量扩散至其他电池包造成更大的安全隐患。通过设置隔离板10包括至少一个通孔 101，使电芯发生热失控时产生的热量通过通孔101排放，通过设置隔离条11 平行排列于隔离板10的一侧，隔离条11在隔离板10所在平面的垂直投影与通孔101间隔设置，隔离盖12设置于隔离条11背离隔离板10的一侧，防止电芯热失控产生的热气流扩散至附近的单体电池，避免单体电池间的串烧反应。通过设置隔离盖12包括顶盖121和侧壁122，侧壁122与顶盖121的边缘连接，使大量的热量可在隔离板10，隔离条11和隔离盖12之间形成的通道中进行疏导，并通过侧壁122从电池包的两侧排出，从而避免了热量的堆积，进而解决因电池包局部热失控造成连锁反应导致整个电池模组产生安全隐患的问题。

继续参考图1所示，可选的，本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置还包括缓冲垫13，缓冲垫13位于隔离板10与顶盖121之间。图4为本实用新型提供的一种缓冲垫和隔离条的结构示意图，如图4所示，缓冲垫13包括多个镂空结构，隔离条11位于镂空结构内。

具体的，将隔离板10上部与隔离条11中间用缓冲垫13进行铺垫，起到缓冲作用，防止受外力损坏的同时，能够防止热失控产生的热气流直接冲击隔离盖12，进而能够有效减少隔离盖12的厚度和重量。其中，缓冲垫13可采用玻璃丝毡，玻璃丝毡具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的优点。

可选的，沿垂直于隔离板10所在平面的方向，缓冲垫13的厚度大于或等于隔离条11的厚度。

其中，通过设置缓冲垫13的厚度大于或等于隔离条11的厚度，防止热失控产生的热气流直接冲击隔离盖12导致隔离盖12被顶起的同时，还可防止外部冲击造成隔离盖12下压，并可以防止热量在单体电池之间迅速扩散。

图5为本实用新型实施例提供的一种热失控防扩散装置的俯视结构示意图，如图5所示，可选的，隔离条11的两端与侧壁122接触。

其中，通过设置隔离条11的两端与侧壁122接触，能够防止单体电池热失控产生的热量经隔离条两端与侧壁之间的缝隙扩散，更有助于单体电池之间的热隔离。

继续参考图1所示，可选的，沿垂直于隔离板10所在平面的方向，隔离条 11的厚度为D1，其中，5mm≤D1≤20mm。

其中，隔离条11的厚度D1过小会使得热失控产生的大量的热量无法及时疏导，导致热量的堆积；隔离条11的厚度D1过大会增加热失控防扩散装置的体积。本实用新型实施例通过设置合适的隔离条11的厚度D1，保证热量疏导效果的同时，确保热失控防扩散装置的体积不会过大。

本实用新型实施例提供的热失控防扩散装置，通过设置隔离板10、至少两个隔离条11和隔离盖12起到热隔离的作用，防止电池包发生热失控产生的大量热量扩散至其他电池包造成更大的安全隐患。通过在隔离板10与顶盖121之间设置缓冲垫13，起到缓冲作用，防止外力损坏的同时，能够防止热失控产生的热气流直接冲击隔离盖12，进而能够有效减少隔离盖12的厚度和重量。

基于同样的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种电池模组，图6为本实用新型实施例提供的一种电池模组的结构示意图，如图6所示，本实用新型实施例提供的电池模组包括上述实施例提供的任一热失控防扩散装置20，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述，还包括至少一个电池包21，电池包21包括至少一个单体电池211，单体电池211包括电芯2111。热失控防扩散装置20与电池包21一一对应设置，热失控防扩散装置20位于电池包21的电芯2111一侧，且通孔露出电芯2111且与电芯2111一一对应设置。

具体的，通过将热失控防扩散装置20与电池包21进行一一对应组装，防止任一电池包21发生热失控产生的大量热量扩散至其他电池包21而造成更大的安全隐患。其中，热失控防扩散装置20设置于电池包21的电芯2111一侧，通孔101露出电芯2111，并与电芯2111一一对应设置，当一单体电池211发生热失控时，其电芯2111产生的热量会通过隔离板10的通孔101排放，在两电芯之间的隔离板10上的隔离条11能够有效隔离电芯2111产生的热气流，防止热气流扩散至附近的单体电池211，避免单体电池211间的串烧反应。在隔离条11上的隔离盖12包括顶盖121和侧壁122，大量的热量可在隔离板10，隔离条11和隔离盖12之间形成的通道中进行疏导，并通过侧壁122的边缘从电池包21的两侧排出，从而避免了热量的堆积。其中，单体电池211可以为方壳电池、圆柱形电池，或其他任意形状的电池，单体电池211可以采用锂电池、铅酸电池或其他任意充电电池，本实用新型实施例对此不作限定。

继续参考图6，每个电池包21中的单体电池211呈单行排列。

示例性的，如图6所示，每个电池包21包括4个呈一行排列的单体电池 211，其中，通过设置电池包21中的单体电池211呈单行排列，使得热失控产生的热量从每行单体电池211的两侧排出，能够避免热量在行与行之间的单体电池211间扩散，从而有效杜绝电池包21中单体电池211之间的热扩散。需要注意的是，每个电池包21中的单体电池211的数量并不局限于4个，本领域技术人员可根据实际需求对单体电池211的数量进行任意设置。

继续参考图6，可选的，侧壁122与电池包21之间的间距L1大于零。

其中，通过设置侧壁122与电池包21之间的间距L1大于零，保证热失控产生的热量经隔离板10，隔离条11和隔离盖12之间形成的通道疏导，通过侧壁122的边缘从电池包21的两侧排出。

继续参考图6，可选的，侧壁122远离顶盖121的一端与顶盖121之间的距离D2小于或等于电池包21远离顶盖121的一端与顶盖121之间的距离D3。

其中，通过设置侧壁122远离顶盖121的一端与顶盖121之间的距离D2小于或等于电池包21远离顶盖121的一端与顶盖121之间的距离D3，能够在保证热失控产生的热量从电池包21两侧排出的同时，避免进一步增加电池模组的体积，有利于制备小体积的电池模组。

本实用新型实施例提供的电池模组，包括热失控防扩散装置20，其中，通过将热失控防扩散装置20与电池包21进行一一对应组装，防止任一电池包21 发生热失控产生的大量热量扩散至其他电池包21而造成更大的安全隐患。通过在两电芯之间的隔离板10上设置隔离条11，有效隔离电芯2111产生的热气流，防止热气流在单体电池211之间扩散，从而有效保护附近的单体电池211，避免单体电池211间的串烧反应。通过设置隔离盖12包括顶盖121和侧壁122，使得热流沿着隔离条11延伸方向，并沿侧壁122边缘进行扩散，在电池包21两侧排出，从而有效疏导热失控产生的热量，大大避免了热量的堆积。

基于同样的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述任一实施例提供的电池模组，其中，车辆可以为纯电动汽车，也可以为油电混合动力汽车，或其他任意加装电池模组的汽车，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池模组用热失控防扩散装置，其特征在于，包括：

隔离板、至少两个隔离条和隔离盖；

所述隔离板包括至少一个通孔，所述隔离条平行排列于所述隔离板的一侧；所述隔离条在所述隔离板所在平面的垂直投影与所述通孔间隔设置；

所述隔离盖设置于所述隔离条背离所述隔离板的一侧，所述隔离盖包括顶盖和侧壁，所述侧壁与所述顶盖的边缘连接；所述隔离板和所述隔离条位于所述顶盖和所述侧壁形成的容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的热失控防扩散装置，其特征在于，还包括缓冲垫，所述缓冲垫位于所述隔离板与所述顶盖之间；所述缓冲垫包括多个镂空结构；所述隔离条位于所述镂空结构内。

3.根据权利要求2所述的热失控防扩散装置，其特征在于，沿垂直于所述隔离板所在平面的方向，所述缓冲垫的厚度大于或等于所述隔离条的厚度。

4.根据权利要求2所述的热失控防扩散装置，其特征在于，所述隔离条两端与所述侧壁接触。

5.根据权利要求1所述的热失控防扩散装置，其特征在于，沿垂直于所述隔离板所在平面的方向，所述隔离条的厚度为D1，其中，5mm≤D1≤20mm。

6.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的热失控防扩散装置；

还包括至少一个电池包，所述电池包包括至少一个单体电池，所述单体电池包括电芯；

所述热失控防扩散装置与所述电池包一一对应设置，所述热失控防扩散装置位于所述电池包的电芯一侧，且所述通孔露出所述电芯且与所述电芯一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，每个所述电池包中的单体电池呈单行排列。

8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述侧壁与所述电池包之间的间距大于零。

9.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述侧壁远离所述顶盖的一端与所述顶盖之间的距离小于或等于所述电池包远离所述顶盖的一端与所述顶盖之间的距离。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的电池模组。

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