CN214068846U - 一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆其中，端盖结构包括：底板，底板形成为包括底壁和两个相对侧壁的凹槽结构，且底壁上设置有与电芯的极柱对应的第一通孔，以及与电芯的第一防爆阀对应的第二通孔；盖板，盖板盖装于侧壁上，且与底壁之间形成一沿预设方向贯通的烟道；灭火剂存储装置，位于烟道中并与底板固定连接，且灭火剂存储装置与第二通孔对应设置。使得当单个电芯出现热失控时，灭火剂存储装置向热失控的电芯进行精准投放灭火剂，进行灭火降温，同时对周边的相邻电芯覆盖灭火剂，避免将高热量传递给相邻的电芯，达到热阻隔的效果。同时，气体通过进入烟道内并排到模组外，避免高温气体汇聚带来的安全隐患。

Description

一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆。

背景技术

随电动汽车发展，其核心零部件锂离子动力电池的能量密度越来越高，在市场产品中采用高镍电芯的电池产品也随之增多，电池包发生热失控的风险增大，关系到乘客安全，热蔓延成为各企业重点研究课题。为避免单体电芯热失控波及到整个电池包，如何防止动力电池的热蔓延成为一急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例要达到的技术目的是提供一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆，用以解决当前动力电池中单体电芯热失控后会导致整个电池包热失控的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电池模组的端盖结构，包括：

底板，底板形成为包括底壁和两个相对侧壁的凹槽结构，且底壁上设置有与电芯的极柱对应的第一通孔，以及与电芯的第一防爆阀对应的第二通孔；

盖板，盖板盖装于侧壁上，且与底壁之间形成一沿预设方向贯通的烟道；

灭火剂存储装置，位于烟道中并与底板固定连接，且灭火剂存储装置与第二通孔对应设置。

优选地，如上所述的电池模组的端盖结构，灭火剂存储装置包括：框架结构、下热熔板以及上热熔板；

其中，框架结构形成有多个用于存储灭火剂的灭火剂腔体，且灭火剂腔体与第二通孔对应设置；

上热熔板设置于框架结构远离底板的一侧，且与框架结构固定连接；

下热熔板设置于框架结构靠近底板的一侧，且与框架结构固定连接；

灭火剂放置于灭火剂腔体、上热熔板以及下热熔板围成的第一容置空间内。

具体地，如上所述的电池模组的端盖结构，下热熔板的数量与灭火剂腔体的数量相同，且每一个下热熔板封闭一个灭火剂腔体。

进一步的，如上所述的电池模组的端盖结构，灭火剂腔体内设置有支撑下热熔板的台阶状结构。

具体地，如上所述的电池模组的端盖结构，灭火剂存储装置与底板的底壁粘接固定；

盖板与底板的侧壁粘接固定。

优选地，如上所述的电池模组的端盖结构，盖板上设置有与灭火剂存储装置对应的凸起。

本实用新型的另一优选实施例还提供了一种电池模组，包括：多个电芯、两个相对设置的侧板、两个相对设置的端板、导电排以及如上所述的电池模组的端盖结构；

其中，侧板以及端板围成一容纳多个电芯的框体；

多个电芯设置于框体内且通过导电排电连接；

端盖结构对应电芯盖设于框体上，且与框体固定连接。

本实用新型的再一优选实施例还提供了一种动力电池，包括：箱体、盖体以及多个如上所述的电池模组；

其中，箱体内设置有多个箱体梁和多个隔离板，箱体梁和隔离板相互垂直固定；

箱体梁、隔离板以及箱体的箱体壁围成至少一个容纳电池模组的第二容置空间；

电池模组放置于第二容置空间内；

盖体盖设于箱体上与箱体固定连接。

具体地，如上所述的动力电池，箱体内设置多个排气通道，且排气通道连通多个电池模组的烟道；

箱体壁上设置有多个第二防爆阀，且在第二防爆阀打开时，连通排气通道和箱体的外侧空间。

本实用新型的又一优选实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的动力电池。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种电池模组的端盖结构、电池模组、动力电池及车辆，至少具有以下有益效果：

当单个电芯出现热失控时，大量的高温杂质会通过第一防爆阀冲出与灭火剂存储装置接触，便于向热失控的电芯进行精准投放灭火剂，进行灭火降温，同时对周边的相邻电芯覆盖灭火剂，避免将高热量传递给相邻的电芯，达到热阻隔的效果。同时，热失控的电芯产生的气体通过第一通孔和/或第二通孔进入烟道内，将气体进行排到模组外，避免高温气体汇聚带来的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型中电池模组的端盖结构的分解示意图；

图2为本实用新型中电池模组的端盖结构的结构示意图之一；

图3为本实用新型中电池模组的端盖结构的结构示意图之二；

图4为本实用新型中底板的结构示意图；

图5为本实用新型中灭火剂存储装置的结构示意图；

图6为本实用新型中电池模组的结构示意图；

图7为本实用新型中动力电池的结构示意图；

图8为本实用新型中动力电池的箱体的结构示意图。

【附图标记说明】

1、底板；101、底壁；102、侧壁；103、第一通孔；104、第二通孔；2、盖板；201、凸起；3、灭火剂存储装置；301、框架结构；302、上热熔板；303、下热熔板；304、灭火剂腔体；305、台阶状结构；4、烟道；10、电芯；1001、第一防爆阀；1002、极柱；20、侧板；30、端板；40、导电排；50、端盖结构；100、箱体；10001、箱体梁；10002、隔离板；10003、排气通道；10004、箱体壁；10005、第二防爆阀；200、电池模组。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1至图6，本实用新型的一优选实施例提供了一种电池模组200的端盖结构50，包括：

底板1，底板1形成为包括底壁101和两个相对侧壁102的凹槽结构，且底壁101上设置有与电芯10的极柱1002对应的第一通孔103，以及与电芯10的第一防爆阀1001对应的第二通孔104；

盖板2，盖板2盖装于侧壁102上，且与底壁101之间形成一沿预设方向贯通的烟道4；

灭火剂存储装置3，位于烟道4中并与底板1固定连接，且灭火剂存储装置3与第二通孔104对应设置。

在本实用新型的一优选实施例中提供了一种电池模组200的端盖结构50，其中该端盖结构50包括：底板1、盖板2以及位于底板1和盖板2之间的灭火剂存储装置3，其中，底板1形成为凹槽结构，凹槽结构的两个相对的侧壁102为盖板2提供支撑作用和连接位置，使得盖板2与侧壁102固定连接后，与底板1之间形成一空间即烟道4，该空间可用于放置灭火剂存储装置3。具体地，底板1的底壁101上设置有与电芯10的极柱1002对应的第一通孔103，以及与电芯10的第一防爆阀1001对应的第二通孔104，同时，灭火剂存储装置3与第二通孔104对应设置，使得当单个电芯10出现热失控时，大量的高温杂质会通过第一防爆阀1001冲出与灭火剂存储装置3接触，便于向热失控的电芯10进行精准投放灭火剂，进行灭火降温，同时对周边的相邻电芯10覆盖灭火剂，避免将高热量传递给相邻的电芯10，达到热阻隔的效果。同时，热失控的电芯10产生的气体通过第一通孔103和/或第二通孔104进入烟道4内，将气体进行排到模组外，避免高温气体汇聚带来的安全隐患。

优选地，底板1采用绝缘材料制成，有利于避免造成电芯10短路；防火板采用防火材料制成，有利于避免明火或高温烧穿电池模组200，对其他结构造成损伤，其中防火料优选为云母板。

参见图5，优选地，如上所述的电池模组200的端盖结构50，灭火剂存储装置3包括：框架结构301、下热熔板303以及上热熔板302；

其中，框架结构301形成有多个用于存储灭火剂的灭火剂腔体304，且灭火剂腔体304与第二通孔104对应设置；

上热熔板302设置于框架结构301远离底板1的一侧，且与框架结构301固定连接；

下热熔板303设置于框架结构301靠近底板1的一侧，且与框架结构301固定连接；

灭火剂放置于灭火剂腔体304、上热熔板302以及下热熔板303围成的第一容置空间内。

在本实用新型的一具体实施例中，灭火剂存储装置3包括：具有多个灭火剂腔体304的框架，且灭火剂腔体304与第二通孔104对应设置，便于对灭火剂进行准确定位。且在框架结构301的靠近和远离底板1的两侧分别设置有上热熔板302和下热熔板303，通过上热熔板302和下热熔板303使得每个灭火剂腔体304形成为封闭的第一容置空间，当将灭火剂放置于该第一容置空间内时可以避免灭火剂泄漏。同时，上热熔板302和下热熔板303采用热熔材料制成，当受到高温时会融熔，从而使灭火剂落下，形成自动灭火和阻热机制，同时便于高温气体通过第二通孔104和灭火剂腔体304进入烟道4，有利于提高电池模组200的安全性。

优选地，第二通孔104、第一防爆阀1001和灭火剂腔体304一一对应。

参见图4和图5，具体地，如上所述的电池模组200的端盖结构50，下热熔板303的数量与灭火剂腔体304的数量相同，且每一个下热熔板303封闭一个灭火剂腔体304。

在本实用新型的另一优选实施例中，下热熔板303采用分体式结构对框架结构301靠近底板1的一侧进行覆盖，其中，下热熔板303的数量与灭火剂腔体304的数量相同，即每一个下热熔板303封闭一个灭火剂腔体304，有利于进行精准灭火，同时避免其他灭火剂腔体304内的灭火剂也落下，保证其他灭火剂对其对应的电芯10的保护作用，避免其他电芯10也热失控后缺乏灭火措施的情况出现。

参见图5，进一步的，如上所述的电池模组200的端盖结构50，灭火剂腔体304内设置有支撑下热熔板303的台阶状结构305。

在本发明的一优选实施例中，灭火剂腔体304内设置有支撑下热熔板303的台阶状结构305，通过该台阶状结构305可便于对下热熔板303进行定位和安装，同时避免下热熔板303与框架结构301连接失效导致灭火剂落下的情况出现。具体地台阶状结构305优选为框架结构301上向灭火剂腔体304内部的突起结构。

具体地，如上所述的电池模组200的端盖结构50，灭火剂存储装置3与底板1的底壁101粘接固定；

盖板2与底板1的侧壁102粘接固定。

在本实用新型的一具体实施例中，灭火剂存储装置3与底板1的底壁101粘接固定，盖板2与底板1的侧壁102粘接固定，其中，粘接固定有利于保证盖板2和灭火剂存储装置3位置相对于的固定底板1，避免在使用过程中因晃动等情况出现的移位，保证灭火功能的有效性，同时，相较于螺接、焊接等连接方式操作简单。

参见图1至图3，优选地，如上所述的电池模组200的端盖结构50，盖板2上设置有与灭火剂存储装置3对应的凸起201。

在本实用新型的一具体实施例中，盖板2上设置有与灭火剂存储装置3对应的凸起201，通过该凸起201使得盖板2可对灭火剂存储装置3进行避让，保证盖板2的顺利安装，同时与灭火剂存储装置3之间形成空隙，便于高温气体通过灭火剂存储装置3和第二通孔104进入烟道4中。

参见图6，本实用新型的另一优选实施例还提供了一种电池模组200，包括：多个电芯10、两个相对设置的侧板20、两个相对设置的端板30、导电排40以及如上所述的电池模组200的端盖结构50；

其中，侧板20以及端板30围成一容纳多个电芯10的框体；

多个电芯10设置于框体内且通过导电排40电连接；

端盖结构50对应电芯10盖设于框体上，且与框体固定连接。

在本实用新型的一优选实施例中，还提供了一种电池模式，该电池模阻包括：多个电芯10，其中多个电芯10之间通过粘接等方式形成一整体，同时通过导电排40进行串联和/或并联；两个相对设置的侧板20和两个相对设置的端板30，通过侧板20和端板30垂直设置并固定连接，构成一用于容纳上述多个电芯10的框体，使得电芯10可放置于该框体中进行进一步的限定；如上所述的端盖结构50，该端盖结构50盖设于框体上与框体固定连接，且端盖结构50上的第一通孔103和第二通孔104分别与电芯10的极柱1002和第一防爆阀1001对应，当电芯10发生热失控时，通过端盖结构50中的灭火剂存储装置3对应电芯10落下灭火剂，进行灭火降温，同时对周边的相邻电芯10覆盖灭火剂，避免将高热量传递给相邻的电芯10，达到热阻隔的效果。同时，高温气体通过第一通孔103和/或进入烟道4内，将气体进行排到模组外，避免高温气体汇聚带来的安全隐患。

可选地，电池模组200还包括与端盖结构50相对设置的底座(图中未示出)。优选地，导电排40选用铝排或铜排。

参见图7和图8，本实用新型的再一优选实施例还提供了一种动力电池，包括：箱体100、盖体(图中未示出)以及多个如上所述的电池模组200；

其中，箱体100内设置有多个箱体梁10001和多个隔离板10002，箱体梁10001和隔离板10002相互垂直固定；

箱体梁10001、隔离板10002以及箱体100的箱体壁10004围成至少一个容纳电池模组200的第二容置空间；

电池模组200放置于第二容置空间内；

盖体盖设于箱体100上与箱体100固定连接。

在本实用新型的另一优选实施例中提供了一种动力电池，该动力电池包括：箱体100、盖体和多个如上所述的电池模组200，其中，箱体100和盖体固定连接，使得整个动力电池形成为密闭空间，有利于避免箱体100内出现进水等情况。箱体100内还设置有多个箱体梁10001和多个隔离板10002，通过箱体梁10001和隔离板10002相互垂直固定，使得箱体100内形成多个容纳电池模组200的第二容置空间；便于对电池模组200进行放置和固定，同时对相邻电池模组200进行隔离，避免一个电池模组200出现热失控后，将热量传给其他电池模组200，保证其他电池模组200的安全。同时，基于电池模组200自身具有的端盖结构50对电池模组200自身进行保护，进而有利于提高整个动力电池的安全性。

可选地，为节省成本，一个第二容置空间内可放置多个电池模组200，在本实用新型的一具体实施例中，一个第二容置空间内放置两个电池模组200。

参见图7和图8，具体地，如上所述的动力电池，箱体100内设置多个排气通道10003，且排气通道10003连通多个电池模组200的烟道4；

箱体壁10004上设置有多个第二防爆阀10005，且在第二防爆阀10005打开时，连通排气通道10003和箱体100的外侧空间。

在本实用新型的另一优选实施例中，箱体100内设置有多个排气通道10003，且该排气通道10003与电池模组200的烟道4连通，且箱体壁10004上设置有在打开时连通排气通道10003和箱体100外侧空间的第二防爆阀10005，使得可对电池模组200因热失控产生的气体进行有效疏通，避免大量气体汇聚对整个动力电池造成的影响。

优选地，在本实用的一具体实施例中对排气通道10003的具体设置进行进一步的说明，其中，将箱体梁10001的高度设置为预设高度，隔离板10002沿长度两端的高度设置为预设高度，使得隔离板10002与箱体梁10001或箱体壁10004形成所述排气通道10003。其中预设高度低于电池模组200中烟道4的高度。

本实用新型的又一优选实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的动力电池。

在本实用新型的又一优选实施例中还提供了一种包括上述动力电池的车辆，该车辆通过使用上述的动力电池，有利于提高车辆的安全性，进而提高车辆的市场竞争力。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池模组的端盖结构，其特征在于，包括：

底板(1)，所述底板(1)形成为包括底壁(101)和两个相对侧壁(102)的凹槽结构，且所述底壁(101)上设置有与电芯(10)的极柱(1002)对应的第一通孔(103)，以及与所述电芯(10)的第一防爆阀(1001)对应的第二通孔(104)；

盖板(2)，所述盖板(2)盖装于所述侧壁(102)上，且与所述底壁(101)之间形成一沿预设方向贯通的烟道(4)；

灭火剂存储装置(3)，位于所述烟道(4)中并与所述底板(1)固定连接，且所述灭火剂存储装置(3)与所述第二通孔(104)对应设置。

2.根据权利要求1所述的电池模组的端盖结构，其特征在于，所述灭火剂存储装置(3)包括：框架结构(301)、下热熔板(303)以及上热熔板(302)；

其中，所述框架结构(301)形成有多个用于存储灭火剂的灭火剂腔体(304)，且所述灭火剂腔体(304)与所述第二通孔(104)对应设置；

所述上热熔板(302)设置于所述框架结构(301)远离所述底板(1)的一侧，且与所述框架结构(301)固定连接；

所述下热熔板(303)设置于所述框架结构(301)靠近所述底板(1)的一侧，且与所述框架结构(301)固定连接；

所述灭火剂放置于所述灭火剂腔体(304)、所述上热熔板(302)以及所述下热熔板(303)围成的第一容置空间内。

3.根据权利要求2所述的电池模组的端盖结构，其特征在于，所述下热熔板(303)的数量与所述灭火剂腔体(304)的数量相同，且每一个所述下热熔板(303)封闭一个所述灭火剂腔体(304)。

4.根据权利要求2所述的电池模组的端盖结构，其特征在于，所述灭火剂腔体(304)内设置有支撑所述下热熔板(303)的台阶状结构(305)。

5.根据权利要求1所述的电池模组的端盖结构，其特征在于，所述灭火剂存储装置(3)与所述底板(1)的所述底壁(101)粘接固定；

所述盖板(2)与所述底板(1)的所述侧壁(102)粘接固定。

6.根据权利要求1所述的电池模组的端盖结构，其特征在于，所述盖板(2)上设置有与所述灭火剂存储装置(3)对应的凸起(201)。

7.一种电池模组，其特征在于，包括：多个电芯(10)、两个相对设置的侧板(20)、两个相对设置的端板(30)、导电排(40)以及如上所述的电池模组(200)的端盖结构(50)；

其中，所述侧板(20)以及所述端板(30)围成一容纳多个所述电芯(10)的框体；

多个所述电芯(10)设置于所述框体内且通过所述导电排(40)电连接；

所述端盖结构(50)对应所述电芯(10)盖设于所述框体上，且与所述框体固定连接。

8.一种动力电池，其特征在于，包括：箱体(100)、盖体以及多个如权利要求7所述的电池模组(200)；

其中，所述箱体(100)内设置有多个箱体梁(10001)和多个隔离板(10002)，所述箱体梁(10001)和所述隔离板(10002)相互垂直固定；

所述箱体梁(10001)、所述隔离板(10002)以及所述箱体(100)的箱体壁(10004)围成至少一个容纳所述电池模组(200)的第二容置空间；

所述电池模组(200)放置于所述第二容置空间内；

所述盖体盖设于所述箱体(100)上与所述箱体(100)固定连接。

9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，所述箱体(100)内设置多个排气通道(10003)，且所述排气通道(10003)连通多个所述电池模组(200)的烟道(4)；

所述箱体壁(10004)上设置有多个第二防爆阀(10005)，且在所述第二防爆阀(10005)打开时，连通所述排气通道(10003)和所述箱体(100)的外侧空间。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的动力电池。

Images