CN212113764U - 电池模组上盖、电池模组及电池包总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组上盖、电池模组及电池包总成，电池模组上盖包括顺次相连的第一盖本体、热防护板体和第二盖本体；其中热防护板体一侧表面的高度大于第一盖本体和第二盖本体同一侧表面的高度，且高度差为第一盖本体或第二盖本体与电芯之间的距离；热防护板体上成型有多个隔热结构；隔热结构的厚度小于设定阈值；相邻隔热结构之间的距离为设定距离；设定阈值为适于电芯热失控后热气流穿过的最大厚度值；设定距离为相邻电芯的防爆阀之间的距离。电池模组上盖对应电芯防爆阀处设置隔热结构，引导热气流从隔热结构处喷出，在未额外增加其他结构装置的前提下，依靠电池模组上盖本身阻断了热失控电芯喷出的热气流对相邻电芯的热对流及辐射。

Description

电池模组上盖、电池模组及电池包总成

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池模组上盖、电池模组及电池包总成。

背景技术

电动汽车在节能环保上具有巨大优势，日益受到人们的青睐。而随着对续航里程需求的不断提高，电池的能量密度也越来越高，特别是近年来高能量的三元锂电池的推广和应用，由动力电池热失控后引起的安全问题受到各界的高度关注。所以，如何设计电池模组，以提高电池包的热安全性，保证乘员的人身安全，是每一个动力电池设计工程师关注的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池模组上盖、电池模组及电池包总成，电池模组上盖本身设置有热防护板体，通过在所述热防护板体上设置对应电芯防爆阀位置的隔热结构，引导电芯热失控且防爆阀开启后喷出的热气流从隔热结构处喷出电池模组，提高热安全性。

本实用新型提供的电池模组上盖包括顺次相连的第一盖本体、热防护板体和第二盖本体；其中：所述热防护板体一侧表面的高度大于所述第一盖本体和所述第二盖本体同一侧表面的高度，且高度差为第一盖本体或第二盖本体与电芯之间的距离；所述热防护板体上成型有多个隔热结构；所述隔热结构的厚度小于设定阈值；相邻的所述隔热结构之间的距离为设定距离；其中，所述设定阈值为适于电芯热失控后热气流穿过的最大厚度值；所述设定距离为相邻电芯的防爆阀之间的距离。

可选地，所述隔热结构的截面形状和面积与所述电芯的防爆阀的截面形状和面积匹配，以使所述隔热结构的投影覆盖所述防爆阀。

可选地，所述热防护板体的第一表面上开设多个第一防护凹槽；每一所述第一防护凹槽的槽底作为所述隔热结构。

可选地，所述热防护板体的第一表面上开设多个第二防护凹槽；所述热防护板体的第二表面上开设多个第三防护凹槽，每一所述第三防护凹槽分别背向于一个所述第二防护凹槽设置；所述第二防护凹槽与所述第三防护凹槽的连接处作为所述隔热结构。

可选地，所述第一盖本体、所述热防护板体和所述第二盖本体为一体成型结构且采用云母材质制作而成。

本实用新型还提供一种电池模组，包括壳体和设置于壳体内的多个电芯，每个所述电芯朝向上盖的一侧表面均设置有防爆阀，所述上盖为上述任一项所述的电池模组上盖。

可选地，相邻所述电芯之间设置有隔热片。

可选地，所述电池模组上盖的周向边缘设置有第一连接件，所述壳体的周向边缘设置有第二连接件，所述电池模组上盖与所述壳体通过所述第一连接件和所述第二连接件连接。

本实用新型还提供一种电池包总成，包括总壳体、设置于总壳体内的多个电池模组以及罩设于多个电池模组上的总上盖，其中至少一个所述电池模组包括上述任一项所述的电池模组上盖。

可选地，所述电池包总成还包括至少一个总防爆阀，至少一个所述总防爆阀设置于所述总壳体的一侧表面。

采用本实用新型电池模组上盖、电池模组及电池包总成，电池模组上盖本身设置有热防护板体，且热防护板体朝向电池模组内的电芯方向凸起，与电芯抵接，并在对应电芯的防爆阀的位置处设置隔热结构，引导电芯热失控且防爆阀开启后喷出的热气流从隔热结构处喷出电池模组，在未额外增加其他结构装置的前提下，依靠电池模组上盖本身阻断了热失控电芯喷出的热气流对相邻电芯的热对流及辐射。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例所述的电池模组上盖立体图；

图2为图1所示电池模组上盖的示意图；

图3为图2所示电池模组上盖的侧视图；

图4为图1所示电池模组上盖的另一示意图；

图5为图4所示电池模组上盖在A-A’处的剖视图；

图6为图5所示电池模组上盖在A-A’处剖视图的局部放大图；

图7为本实用新型另一个实施例所述的电池模组上盖的立体图；

图8为图7所示电池模组上盖的示意图；

图9为图8所示电池模组上盖的侧视图。

附图标记：

1：电池模组上盖；2：第一盖本体；3：第二盖本体；4：热防护板体；5：隔热结构；6：环形结构；7：第一连接件。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

图1为本实用新型一个实施例所述的电池模组上盖立体图；图2为图1所示电池模组上盖的示意图；图3为图2所示电池模组上盖的侧视图；图4为图1所示电池模组上盖的另一示意图；图5为图4所示电池模组上盖在A-A’处的剖视图；图6为图5所示电池模组上盖在A-A’处剖视图的局部放大图。

如图1-图6所示，本实用新型提供的电池模组上盖1包括顺次相连的第一盖本体2、热防护板体4和第二盖本体3，其中，所述热防护板体4一侧表面的高度大于所述第一盖本体2和所述第二盖本体3同一侧表面的高度，且高度差为第一盖本体2或第二盖本体3与电芯之间的距离；所述热防护板体4上成型有多个隔热结构5；所述隔热结构5的厚度小于设定阈值；相邻的所述隔热结构5之间的距离为设定距离；其中，所述设定阈值为适于电芯热失控后热气流穿过的最大厚度值；所述设定距离为相邻电芯的防爆阀之间的距离。此种结构，电池模组上盖本身设置有热防护板体4，且热防护板体4朝向电池模组内的电芯方向凸起，与电芯抵接，并在对应电芯的防爆阀的位置处设置隔热结构5，引导电芯热失控且防爆阀开启后喷出的热气流从隔热结构5处喷出电池模组，结构简单，且在未额外增加其他结构装置的前提下，依靠电池模组上盖1本身阻断了热失控电芯喷出的热气流对相邻电芯的热对流及辐射。

在本实施例中，所述第一盖本体2与所述第二盖本体3为大小相同的长方体板体，所述热防护板体4为长方形本体，其朝向电池模组电芯的一侧表面的高度向电芯方向延伸，且延伸高度为能够使所述热防护板体4与电芯抵接，在本实施例中，所述热防护板体4上共间隔成型有16个隔热结构5，每个所述隔热结构5的横截面均设置为中间长方形，长方形长度方向的两端为镜像对称的半圆形的结构，所述隔热结构5即所述热防护板体4上的减薄结构，每个所述隔热结构5均对应于相应电芯的防爆阀位置处。根据电芯的不同品牌和规格，通过实验得出所述隔热结构5对应的电芯热失控后热气流穿过的最大厚度值，将其作为所述设定阈值，因高温高压的热气流穿出所述电池模组上盖后，散逸到电池模组之外的空间，空间变大，压力骤降，降低后的压力不足以通过热失控电芯对应的隔热结构5以外的其他隔热结构5再次返回至电池模组内部，对其他电芯进行热对流及辐射，因此，所述隔热结构5的厚度只要小于所述设定阈值，保证热气流能够从电池模组内部穿出至外部即可，在本实施例中，所述设定阈值为1mm，即所述隔热结构5的厚度小于1mm即可，所述设定阈值的范围一般为0.5-1.5mm，对于不同电芯，上述的范围也可产生变化，所述隔热结构5的厚度需要根据不同实验结果进行调整，。所述隔热结构5的横截面形状及大小可以与所述防爆阀的横截面形状及大小匹配，也可以部分匹配，只要在电芯热失控且防爆阀开启后，所述隔热结构5能够引导热气流从所述隔热结构5处穿出至所述电池模组上盖外即可。

在本实施例中，为了增大所述热防护板体的结构强度，所述热防护板体背离电芯的一侧表面的高度也大于所述第一盖本体2和所述第二盖本体3在该侧的高度，所述隔热结构5的截面形状和大小不受影响，所述隔热结构5的厚度同样小于所述设定阈值。

图7为本实用新型另一个实施例所述的电池模组上盖的立体图；图8为图7所示电池模组上盖的示意图；图9为图8所示电池模组上盖的侧视图。

如图7-图9所示，所述隔热结构5也可设置为环形结构6，所述环形结构6的厚度小于所述设定阈值，所述环形结构6中间包围的所述防护板本体4的范围与所述防爆阀的位置全部或部分匹配，当电芯热失控且防爆阀开启后，热气流穿透所述环形结构6，则所述环形结构6中间包围的所述防护板本体4的范围即被热气流冲开，从而引导所述热气流散至所述电池模组上盖外部。

优选地，所述隔热结构5的截面形状和面积与所述电芯的防爆阀的截面形状和面积匹配，以使所述隔热结构5的投影覆盖所述防爆阀。所述隔热结构5的投影覆盖所述防爆阀，实现了电芯热失控且防爆阀开启后，喷出的热气流能够最大限度地穿过所述隔热结构5，散出至所述电池模组外部，加快了所述热气流散出的速度，减小了其他电芯受影响的可能性。

优选地，所述热防护板体4的第一表面上开设多个第一防护凹槽；每一所述第一防护凹槽的槽底作为所述隔热结构5。此种设置，操作简便，易于实现，有利于提高工作效率。

在本实施例中，所述第一防护凹槽开设于所述热防护板体4朝向所述电芯的一侧表面，并向远离所述电芯的一侧延伸，所述第一防护凹槽的槽底作为所述隔热结构5，所述热防护本体4背向所述电芯的一侧表面为平面。也可在背向所述电芯的一侧表面开设所述第一防护凹槽，并向朝向所述电芯的一侧表面延伸，所述第一防护凹槽的槽底作为所述隔热结构5，所述隔热结构5与所述电芯抵接。

优选地，所述热防护板体4的第一表面上开设多个第二防护凹槽；所述热防护板体4的第二表面上开设多个第三防护凹槽，每一所述第三防护凹槽分别背向于一个所述第二防护凹槽设置；所述第二防护凹槽与所述第三防护凹槽的连接处作为所述隔热结构5。对于厚度较厚的所述热防护板体4，在一侧表面开设深度较深的凹槽，不易操作，通过在相对两侧表面开设所述第二防护凹槽和所述第三防护凹槽，只需开设深度较浅的两个凹槽，且保证连接处的厚度小于所述设定阈值即可，降低了操作难度。

优选地，所述第一盖本体、所述热防护板体4和所述第二盖本体为一体成型结构且采用云母材质制作而成。所述第一盖本体、所述热防护板体4和所述第二盖本体一体成型，有利于提高所述电池模组上盖的整体强度，云母具有良好的机械强度、电气绝缘性能和耐高温性能，采用云母制作所述电池模组上盖，有利于提高所述电池模组上盖的强度及绝缘性能，并保证所述隔热结构5以外的区域不被所述热气流冲开。

本实用新型还提供一种电池模组，包括壳体和设置于壳体内的多个电芯，每个所述电芯朝向上盖的一侧表面均设置有防爆阀，所述上盖为上述任一项所述的电池模组上盖1。

优选地，相邻所述电芯之间设置有隔热片。相邻电芯之间设置隔热片，进一步阻隔所述电池模组内部相邻电芯之间的热扩散。

优选地，所述电池模组上盖1的周向边缘设置有第一连接件7，所述壳体的周向边缘设置有第二连接件，所述电池模组上盖与所述壳体通过所述第一连接件7和所述第二连接件连接。通过所述第一连接件7及所述第二连接件实现所述电池模组上盖与所述壳体的连接，连接方式简单，易于组装操作，有利于提高所述电池模组的组装效率。

在本实施例中，所述第一连接件7为卡扣结构，分别沿所述第一盖本体、所述热防护板体和所述第二盖本体的周向边缘间隔设置，所述第二连接件与卡扣结构配合，实现所述电池模组上盖与所述壳体的连接。根据实际需要，所述第一连接件与所述第二连接件还可以采用卡扣连接以外的其他连接方式，只需实现所述电池模组上盖与所述壳体的连接即可。

下面进一步介绍所述电池模组上盖的制作及使用过程：

根据所述电池模组的大小，一体化成型与电池模组大小匹配的所述第一盖本体2、所述热防护板体4和所述第二盖本体3，使所述热防护板体4能够与所述电池模组的电芯抵接，在对应所述电芯的防爆阀的位置处，在所述热防护板体4的一侧表面开设所述第一防护凹槽，所述第一防护凹槽的槽底即为所述隔热结构5，所述隔热结构5的厚度小于电芯热失控且防爆阀开启后喷出的热气流能够穿过的最大厚度值，最后通过所述第一连接件与所述第二连接件，实现所述电池模组上盖与所述壳体的连接。

电池模组上盖本身设置有热防护板体4，且所述热防护板体4朝向电池模组内的电芯方向凸起，与电芯抵接，并在对应电芯的防爆阀的位置处设置隔热结构5，引导电芯热失控且防爆阀开启后喷出的热气流从所述隔热结构5处喷出，且热气流喷出所述电池模组上盖后，由于空间增大，热气流的压力降低，不足以穿过其他所述隔热结构5返回至所述电池模组内部，因此，本实用新型在未额外增加其他结构装置的前提下，依靠电池模组上盖本身阻断了热失控电芯喷出的热气流对相邻电芯的热对流及辐射。

本实用新型还提供一种电池包总成，包括总壳体、设置于总壳体内的多个电池模组以及罩设于多个电池模组上的总上盖，其中至少一个所述电池模组包括上述任一项所述的电池模组上盖1。

优选地，所述电池包总成还包括至少一个总防爆阀，至少一个所述总防爆阀设置于所述总壳体的一侧表面。在电池包总成中设置所述总防爆阀，能够在所述电池包总成内的温度压力达到一定值时，由所述总防爆阀处释放内部的温度和压力，防止所述电池包总成发生爆炸等危险事故。

所述总防爆阀的设置数量可以根据需要设置为一个或多个，所述总防爆阀的设置位置可以根据实验结果确定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组上盖，其特征在于，包括顺次相连的第一盖本体、热防护板体和第二盖本体；其中：

所述热防护板体一侧表面的高度大于所述第一盖本体和所述第二盖本体同一侧表面的高度，且高度差为第一盖本体或第二盖本体与电芯之间的距离；

所述热防护板体上成型有多个隔热结构；所述隔热结构的厚度小于设定阈值；相邻的所述隔热结构之间的距离为设定距离；其中，所述设定阈值为适于电芯热失控后热气流穿过的最大厚度值；所述设定距离为相邻电芯的防爆阀之间的距离。

2.根据权利要求1所述的电池模组上盖，其特征在于：

所述隔热结构的截面形状和面积与所述电芯的防爆阀的截面形状和面积匹配，以使所述隔热结构的投影覆盖所述防爆阀。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组上盖，其特征在于：

所述热防护板体的第一表面上开设多个第一防护凹槽；每一所述第一防护凹槽的槽底作为所述隔热结构。

4.根据权利要求1或2所述的电池模组上盖，其特征在于：

所述热防护板体的第一表面上开设多个第二防护凹槽；

所述热防护板体的第二表面上开设多个第三防护凹槽，每一所述第三防护凹槽分别背向于一个所述第二防护凹槽设置；

所述第二防护凹槽与所述第三防护凹槽的连接处作为所述隔热结构。

5.根据权利要求1或2所述的电池模组上盖，其特征在于：

所述第一盖本体、所述热防护板体和所述第二盖本体为一体成型结构且采用云母材质制作而成。

6.一种电池模组，包括壳体和设置于壳体内的多个电芯，每个所述电芯朝向上盖的一侧表面均设置有防爆阀，其特征在于，所述上盖为权利要求1-5任一项所述的电池模组上盖。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于：

相邻所述电芯之间设置有隔热片。

8.根据权利要求6或7所述的电池模组，其特征在于：

所述电池模组上盖的周向边缘设置有第一连接件，所述壳体的周向边缘设置有第二连接件，所述电池模组上盖与所述壳体通过所述第一连接件和所述第二连接件连接。

9.一种电池包总成，包括总壳体、设置于总壳体内的多个电池模组以及罩设于多个电池模组上的总上盖，其特征在于，至少一个所述电池模组包括如权利要求1-5任一项所述的电池模组上盖。

10.根据权利要求9所述的电池包总成，其特征在于，所述电池包总成还包括：

至少一个总防爆阀，至少一个所述总防爆阀设置于所述总壳体的一侧表面。

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