CN212323154U - 电池包热失控的泄压结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包热失控的泄压结构及电池包，本实用新型所提供的电池包热失控的泄压结构设于电池包的壳体上。该泄压结构包括开设于壳体上的通孔和密封安装于通孔中的泄压单元。在泄压单元中设有连通壳体内外的泄压孔，泄压孔内嵌设有封堵所述泄压孔的易熔体，当电池包内因热失控而升温至预定温度时，因易熔体的熔化而可导通所述泄压孔。本实用新型的电池包热失控的泄压结构，可以节省泄压单元在电池包壳体上的布置空间，从而利于针对热失控的泄压点在壳体上的多点灵活设置。

Description

电池包热失控的泄压结构及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池安全技术领域，特别涉及一种电池包热失控的泄压结构。本实用新型还涉及一种电池包。

背景技术

电池包热失控时，电芯会喷发气体，使处于密闭状态的电池包壳体内部压力骤增，这样，上壳体会承受很大的压力。现有上壳体的主要材料分为金属与非金属两种，金属上壳体强度高但是电芯喷发的高温气体及固体颗粒很容易破坏其表面的绝缘层，带电颗粒与金属壳体接触会产生电弧现象，加剧热失控反应。非金属上壳体强度及延展性弱，强度低，热失控发生时的压力骤增会造成壳体的破裂，导致火焰外泄。为了预防非金属上壳体破裂或者金属上壳体承压过大情况的发生，在电池包内部发生热失控情况时，需要及时对电池包进行泄压排气处理。

目前，几乎所有电池包的泄压方式只有一种，即采用防爆阀。有的电池包为了泄压及时甚至采用多个防爆阀。采用多个防爆阀会增加电池整包的成本，也会占用整包较多的空间；对于仅采用一个防爆阀的方案，如果整包尺寸较大，而热失控电芯发生位置距离防爆阀较远、或者多电芯间断失控的情况发生时，单一的防爆阀无法实现及时的排气泄压。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包热失控的泄压结构，以节省泄压单元在电池包壳体上的布置空间，从而利于针对热失控的泄压点在壳体上的多点灵活设置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包热失控的泄压结构，设于所述电池包的壳体上，其特征在于，所述泄压结构包括：

通孔，开设于所述壳体上；

泄压单元，密封安装于所述通孔中，且于所述泄压单元中设有连通所述壳体内外的泄压孔，所述泄压孔内嵌设有封堵所述泄压孔的易熔体，并于所述电池包内因热失控而升温至预定温度时，因所述易熔体的熔化而可导通所述泄压孔。

进一步的，所述泄压单元包括采用以螺栓副形式设置的泄压件，所述泄压孔开设于所述泄压件的栓体上。

进一步的，至少所述栓体的表层被设置为绝缘的。

进一步的，螺接于所述栓体上的螺母和所述栓体的栓头分置于所述壳体的内外两侧，且所述栓头和所述螺母至少其一和所述壳体之间设有密封体。

进一步的，所述栓头置于所述壳体的外部，于所述栓头上构造有密封凹槽，所述密封体为设于所述密封凹槽内的密封胶圈。

进一步的，所述壳体的内壁上构造有以遮罩所述螺母和所述栓体端部的遮罩体。

进一步的，沿所述通孔的边缘，于所述壳体外壁上构造有沉槽，所述泄压单元的位于所述壳体外部的部分收容于所述沉槽内。

进一步的，于所述沉槽内填充有以粘连所述泄压单元和所述壳体的胶体。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电池包热失控的泄压结构，通过在泄压单元中嵌入可因高温熔化而构成壳体内外导通的易熔体，并利用通孔将泄压单元密封安装在壳体上，整体结构简洁，便于泄压单元尺寸的灵活调整和设计制造，从而可节省泄压单元在电池包壳体上的布置空间，利于针对热失控的泄压点在壳体上的多点灵活设置。

(2)采用螺栓结构形式的泄压件，嵌入易熔体，使泄压件类似易熔塞的部件，不仅技术成熟可靠，便于加工制作，且便于泄压件在壳体上通孔中的安装。

(3)泄压件的栓体表层、或者除了由低温合金构成的易熔体外的整个栓体均采用绝缘材料，可保持非金属壳体的绝缘性能；当电芯异常破裂所喷发的高温气体及固体颗粒喷射到栓体上时，也不会造成电弧现象或电池包的漏电情形。

(4)栓体通过螺母螺接紧固在壳体上，在栓头和壳体之间、或者在螺母和壳体之间加设密封垫、密封胶圈等密封体，可很好实现泄压单元在通孔上密封安装，以保证电池包的整体密封性。

(5)将栓头设置在壳体外部，并在栓头的抵接部上加工密封凹槽，通过密封胶圈实现密封，不仅便于泄压件的安装，且密封效果良好。

(6)在壳体内壁上构造遮罩体，可以对栓体的位于壳体内的端部和螺母形成遮盖，尤其对于未做绝缘处理的泄压件，当发生电芯喷射时，也能防止喷射的固体颗粒和泄压件的接触而可能产生的电弧或漏电。

(7)在壳体外壁上加工沉槽，将泄压单元的外部部分收容在沉槽内，可使壳体的外部平面平整规范，避免可能产生的对电池包存放或在车辆上布置的影响。

(8)在沉槽内填充结构胶等胶体，不仅有助于提高泄压单元的安装密封性，且能够改善泄压件的安装牢固性，并使壳体的沉槽部位的绝缘性和强度得到改善。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池包，所述电池包的壳体上设有本实用新型所述的电池包热失控的泄压结构。

进一步的，所述电池包热失控的泄压结构设于所述壳体的底部。

相对于现有技术，本实用新型提出的电池包具有本实用新型所述的电池包热失控的泄压结构所具备的技术优势；而将该泄压结构设置在壳体的底板上，有利于易熔体在熔化后的外流，防止对电池包内部的污染。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池包的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述电池包壳体的底板的一角的结构示意图；

图3为图2中所示部件在胶体爆炸出后的结构示意图；

图4为图2中所示部件于另一视角下的爆炸图；

图5为本实用新型实施例所述的泄压件的整体结构示意图；

图6为图5中所示部件的爆炸图；

图7为本实用新型实施例所述泄压单元安装在底板上的剖面结构示意图；

附图标记说明：

1-壳体，101-底板，102-沉槽，103-通孔，104-遮罩体，105-容置腔；

2-泄压单元，20-泄压件，200-栓体，201-栓头，202-易熔体，203-抵接部，204-密封凹槽，205-密封胶圈，206-泄压孔，207-螺母，21-胶体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定。

本实施例涉及一种电池包热失控的泄压结构，可以节省泄压单元在电池包壳体上的布置空间，从而利于针对热失控的泄压点在壳体上的多点灵活设置。该泄压结构设于所述电池包的壳体上，包括开设于所述壳体上的通孔和密封安装于所述通孔中的泄压单元。在所述泄压单元中设有连通所述壳体内外的泄压孔，所述泄压孔内嵌设有封堵所述泄压孔的易熔体，当所述电池包内因热失控而升温至预定温度时，因所述易熔体的熔化而可导通所述泄压孔。

基于上述的整体设计原则，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实施例的电池包热失控的泄压结构的一种示例性结构如图1并图2、图3所示，其主要包括开设于壳体1上的通孔103、以及密封安装于通孔103中的泄压单元2。

结合图4所示，在泄压单元2中嵌有连通壳体1内外的易熔体202，当电池包内因电芯异常造成热失控而升温至预定温度时，易熔体202会熔化而可构成电池包内部气体的排出。

对于泄压单元2的具体构成，可以有多种设计，优选地，在本实施例中，泄压单元2包括泄压件20和胶体21。其中，如图5并图6所示，泄压件20可采用类似螺栓的结构，泄压件20的栓体200穿设于通孔103内，栓体200上开设有贯通的泄压孔206，易熔体202嵌于泄压孔206内。采用螺栓结构形式的泄压件20，嵌入易熔体202，使泄压件20类似易熔塞的部件，不仅技术成熟可靠，便于加工制作，且便于泄压件20在壳体1上通孔103中的安装。其中，易熔体202可根据电池包内异常时升温需要泄压的预定温度选用低温易熔的合金，该类易熔合金为现有材料，例如，在80℃、110℃下即可熔化易熔合金较为常见。

如图3所示，在通孔103所在位置的壳体1外壁上构造有沉槽102，并将泄压单元2的位于壳体1外部的部分收容于沉槽102内。这样，可使壳体1的外部平面平整规范，避免可能产生的对电池包存放或在车辆上布置的影响。泄压单元2的胶体21填充在沉槽102内，并于壳体1的外表面齐平设置。在沉槽102内填充结构胶等胶体21，不仅有助于提高泄压单元2的安装密封性，且能够改善泄压件20的安装牢固性，并使壳体1的沉槽102部位的绝缘性和强度得到改善。

此外，为保持泄压单元2的绝缘性能，至少栓体200的表层为绝缘材质。优选地，泄压件20的螺母207也采用绝缘材料制作。泄压件20的栓体200表层、或者除了由低温合金构成的易熔体202外的整个栓体200均采用绝缘材料，可保持非金属壳体的绝缘性能；当电芯异常破裂所喷发的高温气体及固体颗粒喷射到栓体200上时，也不会造成电弧现象或电池包的漏电情形。

如图7所示，泄压件20的螺母207和栓体200的栓头201分置于壳体1的内外两侧，栓头201和螺母207中的至少其一和壳体1之间设有密封体。在本实施例中，栓头201置于壳体1的外部，与壳体1相抵接的栓头201的抵接部203上构造有密封凹槽204，密封体为设于密封凹槽204内的密封胶圈205。抵接部203外凸于栓头201主体尺寸，以增加栓头201和沉槽102底面的抵接面积。栓体200通过螺母207螺接紧固在壳体1上，在栓头201和壳体1之间、或者在螺母207和壳体1之间加设密封垫、密封胶圈等密封体，可很好实现泄压单元2在通孔103上密封安装，以保证电池包的整体密封性；而将栓头201设置在壳体1外部，并在栓头201的抵接部203上加工密封凹槽204，通过密封胶圈205实现密封，不仅便于泄压件20的安装，且密封效果良好。

另外，在壳体1的内壁上构造有遮罩体104，螺母207和栓体200的端部被收容在遮罩体104的容置腔105内，使遮罩体104形成对泄压件20位于壳体1内部部分的遮罩。尤其对于未做绝缘处理的泄压件20，当发生电芯喷射时，也能防止喷射的固体颗粒和泄压件20的接触而可能产生的电弧或漏电。优选地，容置腔105的一侧敞口设置，螺母207经过敞口插装到容置腔105内，并可被夹层在容置腔105的侧壁之间，易熔体202经过容置腔105的敞口和壳体1的内部导通。这样，当安装泄压件20时，先行将螺母207插装到位，即可旋紧栓体200，而无需通过夹持等操作保持螺母207的不转。

本实施例的电池包，其壳体1上设有上述的电池包热失控的泄压结构。该结构可以是设置在壳体1上的一个或多个，可以设置在壳体1的侧壁、上壳体或者底部，优选地，在本实施例中，电池包热失控的泄压结构设于壳体1的底板101上。将电池包热失控的泄压结构设置在壳体1的底板101上，有利于易熔体202在熔化后的外流，防止对电池包内部的污染。例如，可在底板101的四角各设置一个该泄压结构。

本实施例所述的电池包热失控的泄压结构及其电池包，通过在泄压单元2中嵌入可因高温熔化而构成壳体1内外导通的易熔体202，并利用通孔103将泄压单元2密封安装在壳体1上，整体结构简洁，便于泄压单元2尺寸的灵活调整和设计制造，从而可节省泄压单元2在电池包壳体1上的布置空间，利于针对热失控的泄压点在壳体1上的多点灵活设置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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)

1.一种电池包热失控的泄压结构，设于所述电池包的壳体(1)上，其特征在于，所述泄压结构包括：

通孔(103)，开设于所述壳体(1)上；

泄压单元(2)，密封安装于所述通孔(103)中，且于所述泄压单元(2)中设有连通所述壳体(1)内外的泄压孔(206)，所述泄压孔(206)内嵌设有封堵所述泄压孔(206)的易熔体(202)，并于所述电池包内因热失控而升温至预定温度时，因所述易熔体(202)的熔化而可导通所述泄压孔(206)。

2.根据权利要求1所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：所述泄压单元(2)包括采用以螺栓副形式设置的泄压件(20)，所述泄压孔(206)开设于所述泄压件(20)的栓体(200)上。

3.根据权利要求2所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：至少所述栓体(200)的表层被设置为绝缘的。

4.根据权利要求2所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：螺接于所述栓体(200)上的螺母(207)和所述栓体(200)的栓头(201)分置于所述壳体(1)的内外两侧，且所述栓头(201)和所述螺母(207)至少其一和所述壳体(1)之间设有密封体。

5.根据权利要求4所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：所述栓头(201)置于所述壳体(1)的外部，于所述栓头(201)上构造有密封凹槽(204)，所述密封体为设于所述密封凹槽(204)内的密封胶圈(205)。

6.根据权利要求5所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：所述壳体(1)的内壁上构造有以遮罩所述螺母(207)和所述栓体(200)端部的遮罩体(104)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：沿所述通孔(103)的边缘，于所述壳体(1)外壁上构造有沉槽(102)，所述泄压单元(2)的位于所述壳体(1)外部的部分收容于所述沉槽(102)内。

8.根据权利要求7所述的电池包热失控的泄压结构，其特征在于：于所述沉槽(102)内填充有以粘连所述泄压单元(2)和所述壳体(1)的胶体(21)。

9.一种电池包，其特征在于：所述电池包的壳体(1)上设有权利要求1-8中任一所述的电池包热失控的泄压结构。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于：所述电池包热失控的泄压结构设于所述壳体(1)的底部。

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