CN213340641U - 电池模组、动力电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池模组、动力电池包及车辆，其中，电池模组包括多个电芯、用于连接多个电芯的汇流排、和对应多个电芯的电芯防爆阀设置并与电池模组的外侧连通的排气烟道，排气烟道包括构造为中空结构的腔道和形成在中空结构边缘的用于贴合至电芯的表面的安装部，汇流排部分地压紧在安装部上。在电芯发生热失控时，电芯喷出的高温烟气会顺着排气烟道的腔道排出电池模组外。此外，与电芯连接的汇流排部分地压紧在排气烟道的安装部上，可以对排气烟道进行固定，在排气烟道受到电芯热失控产生的高温气体的冲击后，汇流排的压紧可以有利于保持排气烟道固定的可靠性，避免排气烟道发生泄漏而导致电池模组出现热扩散的情况。

Description

电池模组、动力电池包及车辆

技术领域

本公开涉及动力电池技术领域，具体地，涉及一种电池模组、动力电池包及车辆。

背景技术

随着电动汽车市场占有率不断增长，电池系统的安全也越来越受到重视，尤其是如何防止一个电芯单体热失控后引发的其它电芯单体不发生热失控，成为业界研究的重点。相关技术中，在相邻的电芯之间设置隔热材料，以隔绝相邻电芯的热量。但是，当一个电芯热失控时，电芯喷出的高温烟气或火焰等能够通过电芯顶部将热量传导至其他电芯，从而引发热扩散，并且喷出物中含有大量导电颗粒，导电颗粒附着在金属表面后将会引发高压电弧，最终引发二次燃烧，从而导致产生危险。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池模组、动力电池包及车辆，以至少解决相关技术中电池模组防热扩散效果差的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池模组，包括多个电芯、用于连接多个所述电芯的汇流排、和对应多个所述电芯的电芯防爆阀设置并与电池模组的外侧连通的排气烟道，所述排气烟道包括构造为中空结构的腔道和形成在所述中空结构边缘的用于贴合至所述电芯的表面的安装部，所述汇流排部分地压紧在所述安装部上。

可选地，所述排气烟道由隔热材料制成，所述电池模组还包括与所述汇流排连接的用于采集所述电芯的信息的采集电路，所述采集电路设置在所述腔道背向所述电芯的一侧的表面。

可选地，所述排气烟道包括设置在所述电芯防爆阀上的隔板和设置在所述隔板上并与所述隔板形成所述腔道的盖板，所述隔板和所述盖板的边缘相接以形成所述安装部，所述隔板上形成有多个分别与每个所述电芯防爆阀的位置对应的通气部，以供烟气通过。

可选地，所述通气部构造为形成在所述隔板上的厚度减薄区，所述厚度减薄区配置成：在所述电芯热失控时，所述厚度减薄区能够被所述电芯产生的能量冲破。

可选地，所述隔板由多层云母板层压形成，所述厚度减薄区配置成多层所述云母板中的至少一层云母板被透孔。

可选地，所述腔道的远离所述电芯的端侧开设有排气口，所述电池模组还包括壳体，所述壳体上形成有与所述排气口连通的通道，所述通道通向所述电池模组的外侧。

可选地，所述通道的通向所述电池模组的外侧的末端设置有泄压装置。

可选地，所述电池模组的一端设置有模组输出端，所述排气口形成在所述腔道的远离所述模组输出端的一端。

根据本公开的第二个方面，还提供一种动力电池包，所述动力电池包包括本公开提供的电池模组。

根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，所述车辆包括本公开提供的动力电池包。

通过上述技术方案，本公开实施例中的电芯防爆阀的一侧设置有排气烟道，在电芯发生热失控时，电芯喷出的高温烟气或火焰首先冲破电芯防爆阀，然后排气烟道会对高温烟气或火焰进行定向疏导，使其会顺着排气烟道的腔道排出电池模组外，从而防止高温烟气或火焰传导至其它电芯。此外，与电芯连接的汇流排部分地压紧在排气烟道的安装部上，可以对排气烟道进行固定，在排气烟道受到电芯热失控产生的高温气体的冲击后，汇流排的压紧可以有利于保持排气烟道固定的可靠性，避免排气烟道发生泄漏而导致电池模组出现热扩散的情况。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的电池模组的示意图；

图2是图1中圈A的局部放大图；

图3是本公开一示例性实施方式提供的电池模组省去绝缘膜后的俯视图；

图4是本公开一示例性实施方式提供的排气烟道的分解结构示意图；

图5是本公开一示例性实施方式提供的排气烟道的下隔板的从底部观察的示意图；

图6是本公开一示例性实施方式提供的排气烟道的截面图；

图7是本公开一示例性实施方式提供的电池模组的部分结构示意图；

图8是本公开一示例性实施方式提供的示出了排气烟道走向的电池模组的截面图。

附图标记说明

1-电芯，2-汇流排，3-排气烟道，31-腔道，311-排气口，32-安装部，33-下隔板，331-通气部，34-上盖板，4-采集电路，5-绝缘膜，100-壳体，101-通道，102-泄压装置。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是根据使用习惯定义的，具体地，可参照图8的图面方向，“内、外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

参照图1和图2，本公开提供一种电池模组，该电池模组包括多个电芯1、用于连接多个电芯1的汇流排2、和对应多个电芯1的电芯防爆阀设置并与电池模组的外侧连通的排气烟道3，这里，排气烟道3可以配置为直接延伸通向电池模组的外侧，或者在电池模组还包括设置在多个排列后的电芯1外部的端板(如下述壳体100)的实施例中，端板本身可以开设连接到电池模组外界的通道，排气烟道3可以通过端板上的通道与电池模组的外侧连通。排气烟道3包括构造为中空结构的腔道31和形成在中空结构边缘的用于贴合至电芯1的表面的安装部32，汇流排2部分地压紧在安装部32上。其中，相邻的电芯1之间可以设置有隔热垫，以对电芯1进行隔热。汇流排2连接在每相邻的两个电芯1之间。本公开实施例中，电芯1和汇流排2均成排布置，排气烟道3沿着电芯1成排布置的方向上延伸设置，汇流排2设置在排气烟道3的一周，每个连接在两个电芯1之间的汇流排2均部分地压紧在排气烟道3的安装部32处，使得排气烟道3的周缘被均匀压紧。

通过上述技术方案，本公开实施例中的电芯防爆阀的一侧设置有排气烟道3，在电芯1发生热失控时，电芯1喷出的高温烟气或火焰首先冲破电芯防爆阀，然后排气烟道3会对高温烟气或火焰进行定向疏导，使其会顺着排气烟道3的腔道31排出电池模组外，从而防止高温烟气或火焰传导至其它电芯1。此外，与电芯1连接的汇流排2部分地压紧在排气烟道3的安装部32上，可以对排气烟道3进行固定，在排气烟道3受到电芯热失控产生的高温气体的冲击后，汇流排2的压紧可以有利于保持排气烟道3固定的可靠性，避免排气烟道3发生泄漏而导致电池模组出现热扩散的情况。

根据本公开的一种实施方式，汇流排2焊接在电芯1上。采用焊接的方式，使得汇流排2的安装更加稳固，从而可以保证汇流排2可以更加紧固地压紧在排气烟道3的安装部32上，确保排气烟道3的稳固可靠性。

本公开实施例中，排气烟道3由隔热材料制成，参照图2和图3，电池模组还包括与汇流排2连接的用于采集电芯1的信息的采集电路4，采集电路4设置在腔道31的背向电芯1的一侧的表面，即以图8的图面方向为例时，采集电路4设置在腔道31的上表面上。这里，汇流排2和采集电路4可以通过绝缘膜5热压集成为一体，热压后的一体结构可以与排气烟道3的结构相适应，如同样形成有凸起结构，以与排气烟道3的腔道31匹配。由于排气烟道3具有较强的隔热性，可以保证采集电路4不会受到电芯热失控产生的高温烟气的侵害，极大地提高了采集电路4的安全性，保证了电池模组的可靠性。

参照图4至图6，排气烟道3可以包括设置在电芯防爆阀上的隔板33和设置在隔板33上并与隔板33形成前述的腔道31的盖板34，隔板33和盖板34的边缘相接以形成前述的安装部32。具体地，隔板33可以构造为平板结构，盖板34可以构造为中间凸起边缘平坦的结构，凸起结构的边缘可以与平板结构的边缘通过粘接或者铆接等形式组装以形成安装部32，安装部32所围成的中间区域形成封闭的腔体，也即隔板33中间凸起的顶壁与盖板34中间的平板结构间隔设置，以形成腔道31供烟气通过。隔板33上可以形成有多个分别与每个电芯防爆阀的位置对应的通气部331，以供烟气通过。在每个电芯防爆阀处均设置有一个通气部331，在电芯热失控时，高温烟气会冲破电芯防爆阀，然后通过该电芯防爆阀所对应的通气部331到达腔道31中，并在腔道31的定向引导下排出电池模组，从而防止热扩散的发生。

其中，通气部331可以为与防爆阀连通的通孔，也可以由能够在高温下融化的材料构成。在本公开的一种实施例中，通气部331构造为形成在隔板33上的厚度减薄区，厚度减薄区配置成：在电芯1热失控时，厚度减薄区能够被电芯1产生的能量冲破。这样，在某个电芯1发生热失控时，高温烟气能够冲破该位置处的厚度减薄区，而其它电芯所对应的厚度减薄区相对保持完好，从而可以有效地将腔道31中的高温烟气与未热失控的电芯1隔离，避免了高温烟气对其它电芯1的影响，并可以避免引发高压电弧而引起二次燃烧。

进一步地，隔板33和盖板34可以采用具有优良的机械性能、耐火烧性能、耐高温性能、隔热性能以及绝缘性能的材料制成。例如，隔板33可以由多层云母板层压形成，厚度减薄区可以配置成多层云母板中的至少一层云母板被透孔，以达到厚度减薄区的厚度变薄的效果，便于高温烟气冲破。厚度减薄区的云母板的厚度可以设置成适于能够被冲破电芯防爆阀的高温气体的冲击力轻松冲破，且不会被腔道31中的高温烟气冲破，以达到在热失控的电芯1处的厚度减薄区能够导通高温烟气，在状态良好的电芯1处的厚度减薄区能够隔离高温烟气的效果。

为了实现高温烟气的导通，参照图4、图5和图7，腔道31的远离电芯1的端侧开设有排气口311，腔道31的长度可以设置成大于电芯1成排排列后的长度，排气口311可以设置在腔道31的长出于电芯1的位置处。参照图7和图8，电池模组还包括壳体100，壳体100可以包覆在电芯1的外周，以对电芯1起到保护作用。壳体100上形成有与排气口311连通的通道101，通道101通向电池模组的外侧，图7和图8中箭头所指的方向即为高温烟气排出电池模组的排出方向。壳体100可以为铝型材挤压成型或高压铸造成型，为了避免对壳体100的性能影响，在通道101的内侧壁可以设置隔热、防火材料进行隔绝。

为了更好地保护电池模组，参照图8，通道101的通向电池模组的外侧的末端可以设置有泄压装置102。泄压装置102可以在电池模组内压力过大时进行泄压，降低对电池模组的爆破损害，以防出现爆炸的情况，提高电池模组的使用安全系数。

根据使用环境，电池模组的一端设置有模组输出端，这种情况下，考虑到空间布置，以及为了避免高温烟气对其它部件的影响，排气口311可以形成在腔道31的远离模组输出端的一端。即，参照图8的图面方向，在图面的左端侧设置模组输出端，在图面的右侧设置排气口311。其中，为使布置紧凑合理，前述的采集电路4的连接口也可以设置在模组输出端的一侧。

根据本公开的第二个方面，还提供一种动力电池包，该动力电池包具有上述电池模组的所有有益效果，这里不再赘述。

根据本公开的第三个方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述的动力电池包。该车辆同样具有上述电池模组的所有有益效果，这里不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括多个电芯(1)、用于连接多个所述电芯(1)的汇流排(2)、和对应多个所述电芯(1)的电芯防爆阀设置并与电池模组的外侧连通的排气烟道(3)，所述排气烟道(3)包括构造为中空结构的腔道(31)和形成在所述中空结构边缘的用于贴合至所述电芯(1)的表面的安装部(32)，所述汇流排(2)部分地压紧在所述安装部(32)上。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述排气烟道(3)由隔热材料制成，所述电池模组还包括与所述汇流排(2)连接的用于采集所述电芯(1)的信息的采集电路(4)，所述采集电路(4)设置在所述腔道(31)背向所述电芯(1)的一侧的表面。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述排气烟道(3)包括设置在所述电芯防爆阀上的隔板(33)和设置在所述隔板(33)上并与所述隔板(33)形成所述腔道(31)的盖板(34)，所述隔板(33)和所述盖板(34)的边缘相接以形成所述安装部(32)，所述隔板(33)上形成有多个分别与每个所述电芯防爆阀的位置对应的通气部(331)，以供烟气通过。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述通气部(331)构造为形成在所述隔板(33)上的厚度减薄区，所述厚度减薄区配置成：在所述电芯(1)热失控时，所述厚度减薄区能够被所述电芯(1)产生的能量冲破。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述隔板(33)由多层云母板层压形成，所述厚度减薄区配置成多层所述云母板中的至少一层云母板被透孔。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述腔道(31)的远离所述电芯(1)的端侧开设有排气口(311)，所述电池模组还包括壳体(100)，所述壳体(100)上形成有与所述排气口(311)连通的通道(101)，所述通道(101)通向所述电池模组的外侧。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述通道(101)的通向所述电池模组的外侧的末端设置有泄压装置(102)。

8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组的一端设置有模组输出端，所述排气口(311)形成在所述腔道(31)的远离所述模组输出端的一端。

9.一种动力电池包，其特征在于，所述动力电池包包括根据权利要求1-8中任一项所述的电池模组。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求9所述的动力电池包。

Images