CN214124043U - 电池托盘、电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池托盘，其包括托盘底板以及位于托盘底板上的梁体，梁体内具有阻燃材料容纳腔，阻燃材料容纳腔朝向电池容纳腔的一侧设有开口，阻燃材料容纳腔内设有热膨胀阻燃材料。本申请通过在梁体内设置阻燃材料以用于当防爆阀喷出高温气体或液体后阻燃材料能够快速膨胀以阻止防爆阀喷出气体或液体，进而降低电池包的热失控风险。

Description

电池托盘、电池包及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池托盘、电池包及电动汽车。

背景技术

现有电池包中电芯模块直接装配在电池包中，如果单个电芯热失控导致防爆阀开启，防爆阀喷出的高温气体和液体会快速影响到旁边电芯，可能会导致多个电芯热失控，增加电池包起火或爆炸的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的防爆阀喷出高温气体或液体影响旁边电芯而导致多个电芯出现热失控的问题，提出一种电池托盘、电池包及电动汽车。

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供了一种电池托盘，所述电池托盘包括托盘底板以及位于所述托盘底板上的梁体，所述梁体与所述托盘底板共同围合形成容纳电池模组或单体电池的电池容纳腔；

所述梁体内具有阻燃材料容纳腔，所述阻燃材料容纳腔朝向所述电池容纳腔的一侧设有开口，所述阻燃材料容纳腔内设有热膨胀阻燃材料。

在本申请一实施例中，所述梁体包括相对设置的前梁和后梁，以及位于所述前梁和后梁之间的两个侧梁，所述两个侧梁、所述前梁、所述后梁以及所述托盘底板共同围合形成所述电池容纳腔。

在本申请一实施例中，所述两个侧梁内具有阻燃材料容纳腔；或者，所述前梁和所述后梁内具有阻燃材料容纳腔。

在本申请一实施例中，所述梁体还包括中间梁，所述中间梁位于相对设置的两个所述侧梁之间以分隔所述电池容纳腔。

在本申请一实施例中，所述前梁和所述后梁内具有所述阻燃材料容纳腔，所述中间梁内具有所述阻燃材料容纳腔。

第二方面，本申请还提供了一种电池包，包括上述所述的电池托盘，所述电池包还包括位于所述托盘底板上的电池模组或单体电池，所述电池模组或所述单体电池面对所述开口的设置设有防爆阀。

在本申请一实施例中，所述电池模组或所述单体电池具有多个电极端子，多个电极端子外设有保护盖。

在本申请一实施例中，所述电池模组或所述单体电池与所述托盘底板之间设有防护板。

在本申请一实施例中，所述防护板内设多个间隔通道。

第三方面，本申请还提供一种电动汽车，包括上述所述的电池包。

根据本实用新型的有益效果为：电池托盘包括托盘底板以及位于托盘底板上的梁体，梁体内具有阻燃材料容纳腔，阻燃材料容纳腔朝向电池容纳腔的一侧设有开口，阻燃材料容纳腔内设有热膨胀阻燃材料。本申请通过在梁体内设置阻燃材料以用于当防爆阀喷出高温气体或液体后阻燃材料能够快速膨胀以阻止防爆阀喷出气体或液体，进而降低电池包的热失控风险。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例提供的电池托盘的示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例提供的电池托盘的梁体的部分横截面示意图。

图3是根据本实用新型一个实施例提供的电池包的爆炸图。

图4是根据本实用新型一个实施例提供的电池模组安装至电池托盘内的示意图。

图5是根据本实用新型另一个实施例提供的电池模组安装至电池托盘内的示意图。

图6是根据本实用新型一个实施例提供的电池模组安装至电池托盘内的部分横截面示意图。

说明书中的附图标记如下：

10、电池包；

100、电池托盘；110、托盘底板；120、梁体；121、前梁；122、后梁；123、侧梁；124、中间梁；125、通槽；130、电池容纳腔；140、阻燃材料容纳腔；150、开口；160、热膨胀阻燃材料；

200、电池模组或单体电池；210、防爆阀；220、电极端子；230、保护盖；240、防护板；241、间隔通道；

300、顶盖；

400、液冷板；

500、底部防护板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面根据图1-图6对本实用新型的电池托盘以及电池包进行描述。

本申请在第一方面提供了一种电池托盘100，如图1-2所示，电池托盘100包括托盘底板110以及位于该托盘底板110上的梁体120，该梁体120与托盘底板110共同围合形成容纳电池模组或单体电池200的电池容纳腔130。其中梁体120内具有阻燃材料容纳腔140，阻燃材料容纳腔140朝向电池容纳腔130的一侧设有开口150，阻燃材料容纳腔140内设有热膨胀阻燃材料160。在本申请中，电池托盘100通过在梁体120内设热膨胀阻燃材料160，并且设置开口150以用于当防爆阀210喷出高温气体或液体后阻燃材料能够快速膨胀以阻止防爆阀210喷出气体或液体，进而降低电池包10的热失控风险。

具体地，当电池模组或单体电池200通过防爆阀210喷出高温气体或液体后，高温气体或液体能够通过阻燃材料腔的开口150进入阻燃材料腔，并与热膨胀阻燃材料160接触。当高温气体和液体接触热膨胀阻燃材料160后，热膨胀阻燃材料160迅速膨胀，并包裹正在喷射出高温气体或液体的防爆阀210，以避免失控电芯通过防爆阀210喷射出来的高温气体或液体影响相邻电池模组或单体电池200，进而避免造成级联热失控的风险。

具体地，热膨胀阻燃材料160主要成分有：基质、膨胀阻燃体系、助剂以及填料组成。热膨胀阻燃材料160其原理主要分为化学膨胀体系以及物理膨胀体系。化学膨胀体系的构成一般包括炭化剂、脱水催化剂以及发泡剂。物理膨胀体系一般由石墨构成。无论是化学膨胀体系还是物理膨胀体系，热膨胀阻燃材料160都是通过其受到高温或者高温液体的影响，导致热膨胀阻燃材料160体积迅速受热增大，进而包裹/阻隔热失控部件。并且无论是化学膨胀体系还是物理膨胀体系，当热膨胀阻燃材料160受热膨胀后，其内部均含有微孔和空腔，这就能够使高温气体通过这些微孔或空腔排出，但温度又被热膨胀阻燃材料160吸收，进而降低失控电池模组或单体电池200对相邻电池模组或单体电池200的影响。

再进一步地，在本申请实施例中，热膨胀阻燃材料160的材质选择不进行限定，即无论是化学膨胀体系还是物理膨胀体系其均能满足本申请实施例中的要求。

在本申请实施例中，如图2所示，梁体120体内具有阻燃材料容纳腔140。该阻燃材料腔为沿梁体120延伸方向的梁体120内的一空腔，阻燃材料空腔内设有热膨胀阻燃材料160，且阻燃材料容纳腔140朝向电池容纳腔130的一侧还设有一开口150，以使阻燃材料空腔内设有热膨胀阻燃材料160能通过该开口150与电池模组或单体电池200喷射出的高温气体或液体接触并通过该开口150进入电池容纳腔130包裹失控电池的部件。

再进一步地，如图2所示，梁体120沿其延伸到方向还具备多个通槽125，通槽125的设置其目的在于实现电池托盘100的轻量化，同时也增加了电池托盘100的强度，降低了电池托盘100的成本。

在本申请一个实施例中，如图1所示，梁体120包括相对设置的前梁121和后梁122以及位于前梁121和后梁122之间的两个侧梁123，其中两个侧梁123、前梁121、后梁122以及托盘底板110共同围合形成电池容纳腔130。具体地，两个侧梁123、前梁121以及后梁122连接固定在托盘底板110上。侧梁123沿其延伸方向的两端分别连接与前梁121和后梁122。侧梁123与前梁121和后梁122的连接方式不限，侧梁123、前梁121以及后梁122连接固定至托盘底板110的方式也不限，可以是胶粘连接、卡接连接或者铆钉连接等等，对此不进行限定。特别地，侧梁123、前梁121、后梁122与托盘底板110一体成型。

进一步地，两个侧梁123具有阻燃材料容纳腔140，或者，前梁121和后梁122具有阻燃材料容纳腔140。具体地，梁体120内阻燃材料容纳腔140的设置与电池模组或单体电池200安装至电池容纳腔130的摆放位置相关。如图4-5所示，若电池模组或单体电池200放置到电池容纳腔130内后，其防爆阀210设置的位置对应与两个侧梁123设置的位置，则两个侧梁123具有阻燃材料容纳腔140；若防爆阀210设置的位置对应与前梁121和后梁122设置的位置，则前梁121和后梁122具有阻燃材料容纳腔140。梁体120内阻燃材料容纳腔140设置的位置随着电池模组或单体电池200排放在电池容纳腔130内的位置变化而变化，其目的在于能够更有针对性地对电池模组或单体电池200进行防护和阻燃，以保证不发生级联热失控的现象。

进一步地，在本申请一个实施例中，如图1所示，梁体120还包括中间梁124。中间梁124位于相对设置的两个侧梁123之间以分隔电池容纳腔130。具体地，中间梁124沿其延伸方向的两端分别连接与相对设置的两个侧梁123之间。当中间梁124设置在电池容纳腔130内以将电池容纳腔130分隔。中间梁124可以设置有多个，多个中间梁124均设置在电池包10容纳腔内用以分隔电池包10容纳腔。在本申请中，电池托盘100设置中间梁124的目的在于能够更好地针对电池容纳腔130进行合理的规划和设计。

再进一步地，在本申请一个实施例中，若前梁121和后梁122内具有阻燃材料容纳腔140时，中间梁124内也具有阻燃材料容纳腔140，并且中间梁124内的燃材料容纳腔朝向电池容纳腔130的一侧设有开口150，阻燃材料容纳腔140内设有热膨胀阻燃材料160。中间梁124是否内设有阻燃材料容纳腔140与前梁121和后梁122是否内设有阻燃材料容纳腔140相关，其主要原因在于根据实际电池模组或单体电池200摆放的位置相关。具体地，当电池模组或单体电池200朝着前梁121和后梁122相对方向设置时，前梁121和后梁122具有阻燃材料容纳腔140，而若中间梁124设置在其中时，中间梁124也应具有阻燃材料容纳腔140。

第二方面，本申请还提供了一种电池包10，其电池包10包括上述所述的电池托盘100，并且还包括位于电池托盘100上的电池模组或单体电池200。具体地，电池模组或单体电池200放置在电池容纳腔130内。

进一步地，电池模组或单体电池200面向开口150的一侧上设有防爆阀210。防爆阀210的设置主要配合梁体120内阻燃材料容纳腔140的位置而设置。其目的最主要在于能够使热膨胀阻燃材料160更迅速地相应热失控电芯的状态进而实行防护。具体地，当电池模组或单体电池200的防爆阀210设置的位置与梁体120内阻燃材料容纳腔140的开口150相对应时，电池模组或单体电池200通过防爆阀210喷出高温气体或液体后，高温气体或液体能够通过阻燃材料腔的开口150进入阻燃材料腔，并与热膨胀阻燃材料160接触，进而使热膨胀阻燃材料160迅速膨胀，并包裹正在喷射出高温气体或液体的防爆阀210，以避免失控电芯通过防爆阀210喷射出来的高温气体或液体影响相邻电池模组或单体电池200，进而避免造成级联热失控的风险。

在本申请一个实施例中，如图3所示，电池包10还包括位于电池模组或单体电池200上部的顶盖300、液冷板400以及位于电池托盘100底部的底部防护板500240。顶盖300用于封闭电池容纳腔130。液冷板400用于针对电池模组或单体电池200进行降温。而底部防护护板主要在于保护电池模组或单体电池200。

在本申请一个实施例中，电池模组或单体电池200具有多个电极端子220，多个电极端子220外设有保护盖230。电极端子220设置的位置可以与防爆阀210设置的位置相近，也可以远离防爆阀210设置的位置进行设置，其具体设置位置与实际需求相关。保护盖230设置在电池端子外部并围合电极端子220设置以保护电极端子220不受其他环境因素的影响，提高电极端子220的环境耐受能力，保证电池模组或单体电池200的使用效率。

进一步地，当电极端子220和防爆阀210设置的位置相近时，即电极端子220和防爆阀210设置在电池模组或单体电池200的同一面上。在本申请第一实施例中，如图4所示，梁体120包括前梁121、后梁122、侧梁123以及中间梁124，其中，防爆阀210和电极端子220设置的位置对应与两个侧梁123设置的位置，此时保护板分别设置在电池模组或单体电池200靠近两个侧梁123的位置上，且两个侧梁123具有阻燃材料容纳腔140。在本申请第二实施例中，如图5所示，梁体120包括前梁121、后梁122以及侧梁123，其中，防爆阀210以及电极端子220设置的位置对应与前梁121和后梁122设置的位置，此时保护板分别设置在电池模组或单体电池200靠近前梁121和后梁122的位置上，且此时前梁121和后梁122具有阻燃材料容纳腔140。在本申请第三实施例中，梁体120包括前梁121、后梁122、侧梁123以及中间梁124，其中，防爆阀210以及电极端子220设置的位置对应与前梁121、后梁122以及中间梁124设置的位置，此时保护板分别设置在电池模组或单体电池200靠近前梁121和后梁122的位置上，且此时前梁121、后梁122以及中间梁124均具有阻燃材料容纳腔140。

在本申请一个实施例中，如图6所示，防爆阀210正对梁体120内设的阻燃材料容纳腔140的开口150处。保护板包围电极端子220并设置在防爆阀210远离托盘底板110的一侧。

进一步地，如图6所示，电池模组或单体电池200与托盘底板110之间还设有防护板240。防护板240主要用于针对托盘内部包含电池模组或单体电池200。

再进一步地，如图6所示，防护板240包括多个间隔通道241。防护板240设置多个间隔通道241的目的在于能够加强防护板240的防护能力以及散热能力。

第三方面，本申请还提供了一种电动汽车，包括上述所述的电池包10。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池托盘，其特征在于，所述电池托盘包括托盘底板以及位于所述托盘底板上的梁体，所述梁体与所述托盘底板共同围合形成容纳电池模组或单体电池的电池容纳腔；

所述梁体内具有阻燃材料容纳腔，所述阻燃材料容纳腔朝向所述电池容纳腔的一侧设有开口，所述阻燃材料容纳腔内设有热膨胀阻燃材料。

2.根据权利要求1所述的电池托盘，其特征在于，所述梁体包括相对设置的前梁和后梁，以及位于所述前梁和后梁之间的两个侧梁，所述两个侧梁、所述前梁、所述后梁以及所述托盘底板共同围合形成所述电池容纳腔。

3.根据权利要求2所述的电池托盘，其特征在于，所述两个侧梁内具有阻燃材料容纳腔；或者，所述前梁和所述后梁内具有阻燃材料容纳腔。

4.根据权利要求3所述的电池托盘，其特征在于，所述梁体还包括中间梁，所述中间梁位于相对设置的两个所述侧梁之间以分隔所述电池容纳腔。

5.根据权利要求4所述的电池托盘，其特征在于，所述前梁和所述后梁内具有所述阻燃材料容纳腔，所述中间梁内具有所述阻燃材料容纳腔，所述阻燃材料容纳腔朝向所述电池容纳腔的一侧设有所述开口，所述阻燃材料容纳腔内设有热膨胀阻燃材料。

6.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的电池托盘，所述电池包还包括位于所述托盘底板上的电池模组或单体电池，所述电池模组或所述单体电池面对所述开口的一侧上设置有防爆阀。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池模组或所述单体电池具有多个电极端子，多个电极端子外设有保护盖。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池模组或所述单体电池与所述托盘底板之间设有防护板。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述防护板内设多个间隔通道。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的电池包。

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