CN214542344U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，涉及能源电池技术领域。该电池包包括外壳和设于外壳内的电芯和冷却系统，电芯设有多个，相邻两个电芯间的间隙内填充有隔热导热材料，冷却系统设于电芯的底部，以对电芯进行冷却降温。该电池包通过在相邻两个电芯间的间隙内填充隔热导热材料，从而将电芯间的间隙进行填充，避免单个电芯热失控起火时火焰蔓延造成电芯连锁热失控，减少人员伤亡及财产损失；进一步设置冷却系统，冷却系统设于电芯的底部，以对电芯进行冷却降温，避免电芯温度过高造成起火，提高整个电池包使用的安全性。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及能源电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

现有的软包、方形电芯的电池包，电池包内设有由多个并联或串联的电芯形成的电池模组，为了防止电池模组内电芯间的挤压以及电芯热失控的蔓延，通常在相邻两个电芯间设置缓冲隔热层，防止失控电芯相邻的电芯快速达到热失控温度导致动力电池包快速燃烧，造成人员伤亡及财产损失。常用的缓冲隔热层为气凝胶垫、阻燃硅橡胶垫等。

但是现有采用的气凝胶垫或者阻燃硅橡胶垫存在以下缺陷，由于电池模组内部仍存在一定空隙，在内部某个电芯热失控起火时，火焰会穿过空隙蔓延、同时空隙易使空气形成对流以及热辐射引起电芯连锁热失控。

因此，亟需一种电池包，用以解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型提供的一种电池包，避免了单个电芯热失控起火时火焰蔓延造成电芯连锁热失控，减少人员伤亡及财产损失，降低电池模组起火风险，提高整个电池包使用的安全性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池包，包括外壳和设于所述外壳内的电芯和冷却系统，所述电芯设有多个，相邻两个所述电芯间的间隙内填充有隔热导热材料，所述冷却系统设于所述电芯的底部，以对所述电芯进行冷却降温。

可选地，所述隔热导热材料为防火发泡硅酮胶。

可选地，所述防火发泡硅酮胶包括组分A和组分B，所述组分A包括乙烯基硅油、增强填料、催化剂和环保阻燃材料；所述组分B包括乙烯基硅油、增强填料、阻聚剂、交联剂和环保阻燃材料。

可选地，所述电池包还包括多个电池模组且多个所述电池模组均设于所述外壳内，每一所述电池模组内堆叠设置有多个所述电芯，所述冷却系统设于所述电池模组的底部。

可选地，所述电池模组包括模组外壳，多个所述电芯设置于所述模组外壳内，且所述电芯与所述模组外壳间填充有所述隔热导热材料。

可选地，所述冷却系统包括散热结构，所述散热结构为中空，所述中空内设置有冷却液，所述散热结构上设有与所述中空连通的冷却液进口和冷却液出口。

可选地，所述电池包还包括导热结构，所述导热结构设置于所述散热结构与所述电池模组之间。

可选地，所述冷却液包括水和/或乙醇。

可选地，所述外壳包括顶盖和底座，所述顶盖和所述底座能够相互扣合形成容纳腔，所述电池模组、所述导热结构和所述冷却系统均设置于所述容纳腔内。

可选地，所述电池包还包括缓冲结构，所述缓冲结构设置于所述容纳腔内且位于所述冷却系统与所述底座之间。

本实用新型的有益效果：

1、通过在相邻两个电芯间的间隙内填充隔热导热材料，从而将电芯间的间隙进行填充，避免单个电芯热失控起火时火焰蔓延造成电芯连锁热失控，减少人员伤亡及财产损失。

2、进一步设置冷却系统，冷却系统设于电芯的底部，以对电芯进行冷却降温，避免电芯温度过高造成起火，提高整个电池包使用的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池包的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池包中的电池模组的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电池包中的冷却系统的结构示意图。

图中：

1、外壳；11、顶盖；12、底座；13、容纳腔；

2、电池模组；21、电芯；22、模组外壳；

3、隔热导热材料；

4、导热结构；

5、冷却系统；51、中空；52、冷却液进口；53、冷却液出口；

6、缓冲结构；

7、托盘。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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。

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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供了一种电池包，该电池包包括外壳1、电芯21和冷却系统5，电芯21和冷却系统5均设于外壳1内。可选地，电芯21设有多个，相邻两个电芯21间的间隙内填充有隔热导热材料3。冷却系统5设于电芯21的底部，以对电芯21进行冷却降温。

本实用新型通过在相邻两个电芯21间的间隙内填充隔热导热材料3，从而将电芯21间的间隙进行填充，避免单个电芯21热失控起火时火焰蔓延造成电芯21连锁热失控，减少人员伤亡及财产损失。

进一步设置冷却系统5，冷却系统5设于电芯21的底部，以对电芯21进行冷却降温，避免电芯21温度过高造成起火，提高整个电池包使用的安全性。

可选地，外壳1包括顶盖11和底座12，顶盖11和底座12能够相互扣合形成容纳腔13，电芯21和冷却系统5均设置于容纳腔13内。通过顶盖11和底座12的扣合实现外壳1的拆装，便于电芯21和冷却系统5的装配，同时无需额外的零部件对顶盖11和底座12进行紧固，减少制造成本和装配时间。

电池包还包括多个电池模组2且多个电池模组2均设于外壳1内，每一电池模组2内堆叠设置有多个电芯21，冷却系统5设于电池模组2的底部。可选地，多个电芯21并联或串联形成电池模组2。由于电芯21的串联或并联设置为现有技术，此处不再赘述。可选地，电池模组2可为355型号或590型号。进一步地，相邻两个电芯21的间距L≤2mm，既能隔热又使结构紧凑避免整个电池包体积过大。

进一步地，电池模组2包括模组外壳22，多个电芯21设置于模组外壳22内，且电芯21与模组外壳22间填充有隔热导热材料3，进一步减少单个电芯21起火时火焰蔓延。

优选地，上述隔热导热材料3为防火发泡硅酮胶。示例性地，防火发泡硅酮胶包括组分A和组分B，组分A包括乙烯基硅油、增强填料、催化剂和环保阻燃材料；组分B包括乙烯基硅油、增强填料、阻聚剂、交联剂和环保阻燃材料。具体地，组分A中：乙烯基硅油粘度范围500-50000，占比10％-60％；增强填料可选用白炭黑，占比0％-30％；催化剂选用铂金催化剂，占比0.01％-2.0％；环保型阻燃剂为三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺磷酸酯和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种混合物，占比5％-40％。组分B中：乙烯基硅油粘度范围500-50000，占比10％-60％；增强填料可选用白炭黑，占比0％-30％；阻聚剂可选用炔醇，占比0.1％-0.18％；交联剂可选用含氢硅油，占比0.1％-1.6％；环保型阻燃剂为三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺磷酸酯和三聚氰胺聚磷酸盐中的一种或多种混合物，占比5％-40％。本实施例中的阻燃剂不含有溴类、锑类，含苯环，更绿色环保。

进一步地，将配置好的组分A和组分B通过动态混合管混合后即可对电池模组2内的间隙进行填充，十分方便且也避免了组分A和组分B提前混合。

本实施例中的防火发泡硅酮胶具备以下优点：1)相对于现有的气凝胶垫，防火发泡硅酮胶的成本较低；2)将模组外壳22内的间隙(电芯21间的间隙及电芯21与模组外壳22间的间隙)完全填充，避免某个电芯21热失控时火焰从间隙蔓延、减少空气对流、降低热辐射；3)相对于其他防火隔热材料，防火发泡硅酮胶在小于等于200℃时具有导热能力，有利于在电池模组2正常工作时，将电芯21热量传输至冷却系统5，避免电芯21温度偏高；4)可配合自动化设备实现快速灌封至模组外壳22内，极大提高生产效率及降低人工成本；5)相对于普通硅橡胶发泡材料，本实施例中的防火发泡硅酮胶在高温下(约350℃)会直接陶瓷化，形成防火层，而不是出现烧穿现象，有利于材料在热失控时防火隔热。

于本实施例中，上述冷却系统5包括散热结构，散热结构为中空51，中空51内设置有冷却液，散热结构上设有与中空51连通的冷却液进口52和冷却液出口53，以此冷却液经冷却液进口52流入中空51对电池模组2进行冷却降温，避免温度过高，经冷却后的液体通过冷却液出口53流出，以此对电池模组2形成循环冷却，确保冷却降温效果。可选地，散热结构为铝层进一步提高热传导能力。冷却液包括水和乙醇中的一种或多种混合物。在其他实施例中，散热结构以及冷却液的材料可根据需要选择，不以本实施例为限。

电池包还包括导热结构4，导热结构4设置于散热结构与电池模组2之间以将电池模组2的热量导出，避免温度过高。可选地，导热结构4为导热胶。

作为一种电池包优选的技术方案，上述电池包还包括缓冲结构6，缓冲结构6设置于容纳腔13内且位于冷却系统5与底座12之间以在外壳1受到磕碰时对内部的电池模组2起到缓冲减震作用。可选地，缓冲结构6为缓冲泡棉。在其他实施例中，缓冲结构6也可选用橡胶或泡沫等材料，不以本实施例为限。

可选地，上述电池包还包括托盘7，托盘7设于容纳腔13内，电池模组2和导热结构4设于托盘7内，冷却系统5设于托盘7的底部，冷却系统5与托盘7间、冷却系统5与缓冲结构6之间均通过紧固件可拆卸固定。在其他实施例中，也可将电池模组2、导热结构4、冷却系统5以及缓冲结构6均设于托盘7内，不以本实施例为限。可选地，托盘7为铝制托盘以减轻重量，托盘7上带有防爆阀以提高电池包使用安全性。

综上，本实施例提供了一种电池包，通过在相邻两个电芯21间的间隙内填充隔热导热材料3，从而将电芯21间的间隙进行填充，避免单个电芯21热失控起火时火焰蔓延造成电芯21连锁热失控，减少人员伤亡及财产损失。

进一步设置冷却系统5，冷却系统5设于电芯21的底部，以对电芯21进行冷却降温，避免电芯21温度过高造成起火，提高整个电池包使用的安全性。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种电池包，其特征在于，包括外壳(1)和设于所述外壳(1)内的电芯(21)和冷却系统(5)，所述电芯(21)设有多个，相邻两个所述电芯(21)间的间隙内填充有隔热导热材料(3)，所述冷却系统(5)设于所述电芯(21)的底部，以对所述电芯(21)进行冷却降温。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述隔热导热材料(3)为防火发泡硅酮胶。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括多个电池模组(2)且多个所述电池模组(2)均设于所述外壳(1)内，每一所述电池模组(2)内堆叠设置有多个所述电芯(21)，所述冷却系统(5)设于所述电池模组(2)的底部。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池模组(2)包括模组外壳(22)，多个所述电芯(21)设置于所述模组外壳(22)内，且所述电芯(21)与所述模组外壳(22)间填充有所述隔热导热材料(3)。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述冷却系统(5)包括散热结构，所述散热结构为中空(51)，所述中空(51)内设置有冷却液，所述散热结构上设有与所述中空(51)连通的冷却液进口(52)和冷却液出口(53)。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括导热结构(4)，所述导热结构(4)设置于所述散热结构与所述电池模组(2)之间。

7.根据权利要求5或6所述的电池包，其特征在于，所述冷却液包括水和/或乙醇。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述外壳(1)包括顶盖(11)和底座(12)，所述顶盖(11)和所述底座(12)能够相互扣合形成容纳腔(13)，所述电池模组(2)、所述导热结构(4)和所述冷却系统(5)均设置于所述容纳腔(13)内。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括缓冲结构(6)，所述缓冲结构(6)设置于所述容纳腔(13)内且位于所述冷却系统(5)与所述底座(12)之间。

Images