CN216054972U - 电池模组和电池包 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种电池模组和电池包，所述电池模组包括电池主体、端板和盖体，所述电池主体包括多个电池单体，多个所述电池单体并排设置，所述端板设置于所述电池主体的端部。所述电池模组通过在所述电池主体的端部设置端板，所述端板内部具有第一排气通道，所述盖体扣合于多个所述泄压阀上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通后可以定向并密封地排除电池单体内产生的高温可燃性气体，减少了高温可燃性气体与空气的对流混合，防止了高温可燃性气体引起的燃烧和爆炸，有效抑制了电池模组失控过程的安全风险，保证了电池模组的安全性能。

Description

电池模组和电池包
技术领域
本申请属于电池组件技术领域，具体地，本申请涉及一种电池模组和电池包。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强，越来越多的电动汽车走进了人们的视野。电池包作为电动汽车的主要动力组件，对电动汽车的长期稳定运行起着关键的作用。
随着新能源汽车和电池包结构的不断发展，电池包的设计集成程度也越来越高。通过高度的电池包集成，可以充分利用电池包内部的空间，同时提高整个电池包的能量密度。
而电池包集成度过高时，其内部各电芯以及线束部件之间距离较近，当内部某一电芯发生短路时，电芯喷出的高温气体会导致高低压线束的绝缘条件失效，从而诱发电池包内部的短路风险；而且电芯喷出的高温气体具有一定的可燃性，可能导致电池包爆炸，严重影响了电池包和电动汽车的使用安全。
实用新型内容
本申请实施例的一个目的是提供一种电池模组和电池包的新技术方案。
根据本申请的第一方面，提供了一种电池模组，包括：
电池主体，所述电池主体包括多个电池单体，多个所述电池单体并排设置，每个所述电池单体的顶部设置有泄压阀；
端板，所述端板设置于所述电池主体的端部，所述端板内部具有第一排气通道；
盖体，所述盖体沿多个所述电池单体的排列方向设置，并且扣合于多个所述泄压阀上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通。
可选地，所述第一排气通道包括中空结构以及与所述中空结构连通的进气口和出气口；
所述盖体的两端分别与一个所述进气口连接。
可选地，所述电池模组还包括线束，所述线束设置于所述第二排气通道外部，并且与所述电池单体电连接。
可选地，所述进气口与所述出气口错位设置。
可选地，所述端板上靠近所述进气口的位置设置有卡扣，所述盖体的两端通过所述卡扣与所述进气口连接。
可选地，所述盖体的两端与所述端板之间设置有第一密封层；
所述盖体与所述电池主体之间设置有第二密封垫。
可选地，还包括侧板，所述侧板沿多个所述电池单体的排列方向设置于所述电池主体的侧面。
可选地，多个所述泄压阀呈线性排布。
可选地，相邻所述电池单体之间夹设有隔热层。
根据本申请的第二方面，提供了一种电池包，包括至少一个第一方面所述的电池模组。
可选地，还包括托盘，所述电池模组固定于所述托盘上；
所述托盘内部具有第三排气通道，所述第二排气通道通过所述第一排气通道与所述第三排气通道连通。
本申请实施例的一个技术效果在于：
本申请实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括电池主体、端板和盖体。所述电池模组通过在所述电池主体的端部设置端板，所述端板内部具有第一排气通道，所述盖体扣合于多个所述泄压阀上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通后可以定向并密封地排除电池单体内产生的气体，有效抑制了电池模组失控过程的安全风险，保证了电池模组的安全性能。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种电池模组的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电池模组的剖面图；
图3为本申请实施例提供的一种电池模组的爆炸图；
图4为本申请实施例提供的一种电池模组的端板的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池模组的端板的截面图；
图6为图5中A-A面的截面图。
其中：1-电池单体；11-泄压阀；2-侧板；3-端板；31-进气口；32-出气口；33-中空结构；34-卡扣；4-盖体；5-第一密封层；6-第二密封垫；7-隔热层。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参照图1至图3，本申请实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括：
电池主体、端板3和盖体4，所述电池主体包括多个电池单体1，多个所述电池单体1并排设置，多个所述电池单体1之间可以并联设置，也可以串联设置，或者采用串并联结合的连接方式。每个所述电池单体1的顶部设置有泄压阀11，所述电池单体1内部的气压过大时，可以通过所述泄压阀11给所述电池单体1泄压，保证所述电池主体的运行安全。
所述端板3设置于所述电池主体的端部，比如多个所述电池单体1呈长方体电池主体排列时，所述端板3可以设置于所述电池主体沿长度方向的两端，所述端板3内部具有第一排气通道；所述盖体4沿多个所述电池单体1的排列方向设置，并且扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通。
具体地，所述第二排气通道和所述第一排气通道连通后可以形成有效的排气通道，当所述电池单体1产气过多或者发生短路时，所述电池单体1内部的气压会显著增加并产生高温的可燃性气体。由于所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道，使得上述高压气体可以通过所述泄压阀11排到第二排气通道中，进而通过所述第一排气通道对外排除，保证了所述电池模组的使用安全。
本申请实施例提供的所述电池模组通过在所述电池主体的端部设置端板3，所述端板3内部具有第一排气通道，所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通后可以定向并密封地排除电池单体1内产生的高温可燃性气体，减少了高温可燃性气体与空气的对流混合，防止了高温可燃性气体引起的燃烧和爆炸，有效抑制了电池模组失控过程的安全风险，保证了电池模组的安全性能。
另外，本申请通过所述盖体4和端板3形成的排气通道具有安装方便快速、结构简单紧凑、节省物料成本和排气空间密封效果好等特点，并且减少了第二排气通道成型工艺的难度，尤其是对于一些比较难成型的材料(如云母)，可以大大减少电池模组中各组件的成型和生产成本。
可选地，所述第一排气通道包括中空结构33以及与所述中空结构33连通的进气口31和出气口32，所述盖体4的两端分别与一个所述进气口31连接，以使所述第二排气通道与所述中空结构33连通。
具体地，所述第二排气通道和所述中空结构33连通后可以形成有效的排气通道，当所述电池单体1产气过多或者发生短路时，所述电池单体1内部的气压会显著增加并产生高温的可燃性气体。由于所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道，使得上述高压气体可以通过所述泄压阀11排到第二排气通道中，进而通过所述中空结构33对外排除，保证了所述电池模组的使用安全。
另外，所述端板3内部具有中空结构33的情况下，所述中空结构33可以直接收集高温可燃性气体中裹挟的固体颗粒，从而使高温的固体物质累积于所述端板3的底部，以减少高温固体物质对电池单体的影响。
可选地，所述电池模组还包括线束，所述线束设置于所述第二排气通道外部，并且与所述电池单体1电连接。
具体地，所述电池单体1上一般具有正极端子和负极端子，所述线束可以包括高压线束和低压线束，所述线束的一端可以与所述电池单体1的正极端子和负极端子电连接，所述线束的另一端可以电连接至外部电路，以便于实现所述电池单体1的充放电操作。而所述线束设置于所述第二排气通道外部的情况下，使得所述线束和所述第二排气通道内部可能产生的可燃性气体分离，一方面方便了线束的布置，另一方面避免了第二排气通道内可燃性气体对线束的影响，增加了线束的使用安全性。
可选地，参见图4至图6，所述进气口31与所述出气口32错位设置。
具体地，所述第二排气通道中的气体可以通过所述进气口31排放至所述中空结构33中，再通过所述出气口32排除所述电池模组。而所述进气口31与所述出气口32错位设置时可以形成排气路径的转弯结构，当所述第二排气通道中的气体温度过高或者包裹可燃性颗粒时，所述进气口31与所述出气口32形成的转弯结构可以使高温气体和可燃性颗粒首先碰撞到所述中空结构33的内壁，避免了高温气体和可燃性颗粒从所述出气口32排出后对电池模组的安全使用造成影响。而且所述第二排气通道中的气体中包含质量较重的高温颗粒物质时，高温颗粒物质可以在碰撞到所述中空结构33的内壁后直接掉落至所述端板3的底部，从而实现了高温颗粒与气体的分离，保证了所述电池模组的安全性。
可选地，参见图4和图5，所述端板3上靠近所述进气口31的位置设置有卡扣34，所述盖体4的两端通过所述卡扣34与所述进气口31连接。
具体地，所述盖体4的两端分别与一个所述进气口31连接时，为了保证所述盖体4与所述端板3连接的可靠性，可以通过所述卡扣34将所述盖体4的端部固定于所述端板3上。比如可以将所述盖体4的端部先盖设于所述端板3的顶端，然后将所述卡扣34压合于所述盖体4的端部并与所述端板3连接，起到压紧和固定所述盖体4的作用。
可选地，参见图1和图3，所述盖体4的两端与所述端板3之间设置有第一密封层5。
具体地，所述第二排气通道与所述中空结构33连通后形成了所述电池模组的排气通道，而排气通道中的气体从所述盖体4内的第二排气通道输送至所述端板3内的中空结构33时，为了防止排气从所述盖体4与所述端板3之间的缝隙中泄漏，可以在所述盖体4的两端与所述端板3之间设置所述第一密封层5，以提高排气通道的密封性，而且使得所述盖体4的两端与所述端板3之间的结构更加紧凑，保证了排气通道的完整性。另外，所述第一密封层5可以是带背胶的无机泡棉等耐高温材料，可以直接粘接于所述盖体4与所述端板3之间。
可选地，参见图1和图3，所述盖体4与所述电池主体之间设置有第二密封垫6。
具体地，所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道时，为了避免从所述泄压阀11中排出的气体泄漏至所述第二排气通道外部，可以在所述盖体4与所述电池主体之间设置所述第二密封垫6。所述第二密封垫6不仅能够起到密封第二排气通道的作用，还能抵消第二排气通道与电池主体之间的装配间隙，吸收电池模组运行时由于振动导致结构之间的相对摩擦，使电池模组结构更加安全牢固，起到良好的装配效果。另外，所述第二密封垫6可以是带背胶的无机泡棉等耐高温材料，以直接粘接于所述盖体4与所述电池主体之间。
可选地，所述电池模组还包括侧板2，所述侧板2沿多个所述电池单体1的排列方向设置于所述电池主体的侧面。
具体地，所述侧板2沿多个所述电池单体1的排列方向设置于所述电池主体的侧面，比如多个所述电池单体1呈长方体排列时，所述侧板2可以设置于多个所述电池单体1沿长度方向的两侧，所述侧板2可以为金属侧板，所述侧板2可以避免所述电池单体1的侧面被划伤，以达到给所述电池单体1的侧面提供有效防护的目的。
可选地，参见图2和图3，多个所述泄压阀11呈线性排布。
具体地，每个所述电池单体1顶部的所述泄压阀11设置位置一致时，多个所述电池单体1并排设置后可以使得多个所述泄压阀11呈线性排布。而所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上时可以形成线性的第二排气通道，提高了第二排气通道的排气顺畅性。
可选地，参见图1至图3，相邻所述电池单体1之间夹设有隔热层7。
具体地，所述电池模组在运行时，每个所述电池单体1内部会产生较大的热量，多个所述电池单体1如果汇聚到一起，可能造成局部位置过热，带来电池单体1损坏的风险。而所述隔热层7在设置于相邻所述电池单体1之间时，可以将每个所述电池单体1隔离开，不仅能在所述电池单体1之间起到吸收膨胀力的作用，还可以再电池模组产热较多时，避免多个所述电池单体1生产的热量汇聚，给所述电池单体1提供良好的隔热效果。另外，所述隔热层7还可以灵活调整所述电池单体1之间的装配公差，有利于生产过程的装配。另外，所述隔热层7可以为气凝胶垫或无机泡棉等隔热材料。
可选地，参见图1和图3，所述端板3与侧板2之间可以采用螺钉或者铆钉进行连接，以达到对多个所述电池单体1的约束和固定。在所述电池单体1固定前，可以在所述侧板2靠所述电池单体1的一侧涂布结构胶，以达到对所述电池单体1的有效固定。
本申请实施例还提供了一种电池包，所述电池包包括至少一个所述的电池模组。
具体地，本申请实施例提供的所述电池包的电池模组通过在所述电池主体的端部设置端板3，所述端板3内部具有中空结构33，所述盖体4扣合于多个所述泄压阀11上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述中空结构33连通后可以定向并密封地排除电池单体1内产生的高温可燃性气体，减少了高温可燃性气体与空气的对流混合，防止了高温可燃性气体引起的燃烧和爆炸，有效抑制了电池模组失控过程的安全风险，保证了电池包的安全性能。
可选地，所述电池包还包括托盘，所述电池模组固定于所述托盘上；
所述托盘内部具有第三排气通道，所述第二排气通道通过所述第一排气通道与所述第三排气通道连通。
具体地，所述托盘上还可以设置连通至所述第三排气通道连通的进口和出口，所述第二排气通道通过所述第一排气通道的中空结构33与所述第三排气通道连通后，可以将所述电池模组内部产生的气体通过所述托盘上的出口排出到所述电池包的外部，有效防止所述电池模组内部产生的高温可燃气体对所述电池包内部件的影响，保证了所述电池包的安全性能。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
电池主体，所述电池主体包括多个电池单体(1)，多个所述电池单体(1)并排设置，每个所述电池单体(1)的顶部设置有泄压阀(11)；
端板(3)，所述端板(3)设置于所述电池主体的端部，所述端板(3)内部具有第一排气通道；
盖体(4)，所述盖体(4)沿多个所述电池单体(1)的排列方向设置，并且扣合于多个所述泄压阀(11)上以形成第二排气通道，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一排气通道包括中空结构(33)以及与所述中空结构(33)连通的进气口(31)和出气口(32)；
所述盖体(4)的两端分别与一个所述进气口(31)连接。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括线束，所述线束设置于所述第二排气通道外部，并且与所述电池单体(1)电连接。
4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述进气口(31)与所述出气口(32)错位设置。
5.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述端板(3)上靠近所述进气口(31)的位置设置有卡扣(34)，所述盖体(4)的两端通过所述卡扣(34)与所述进气口(31)连接。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述盖体(4)的两端与所述端板(3)之间设置有第一密封层(5)；
所述盖体(4)与所述电池主体之间设置有第二密封垫(6)。
7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括侧板(2)，所述侧板(2)沿多个所述电池单体(1)的排列方向设置于所述电池主体的侧面。
8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个所述泄压阀(11)呈线性排布。
9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，相邻所述电池单体(1)之间夹设有隔热层(7)。
10.一种电池包，其特征在于，包括至少一个权利要求1-9任一项所述的电池模组。
11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，还包括托盘，所述电池模组固定于所述托盘上；
所述托盘内部具有第三排气通道，所述第二排气通道通过所述第一排气通道与所述第三排气通道连通。
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