CN216085094U - 电池箱、电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种电池箱、电池包及电动汽车，上述电池箱包括框体，框体限定出用于容置电池单体的容置腔，框体包括边梁和第一加强件，边梁内部形成排气通道和第一嵌装槽，容置腔通过排气通道与框体的外部空间相连通，第一加强件嵌设于第一嵌装槽内。在高温烟气的排出过程中，边梁可有效对高温烟气的热量进行吸收，避免高温烟气与火焰混合向外喷出，提高了电池包的使用安全性能，而且通过将排气通道设置在边梁内，无需占用容置腔的空间，提高了容置腔的空间利用率，从而可有效提高电池包的能量密度；另外，上述电池箱可在不过多增加边梁的重量的前提下，大幅提高了边梁的结构强度，从而可有效提升电池箱的抗挤压能力。

Description

电池箱、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，尤其提供一种电池箱、电池包及电动汽车。

背景技术

电池包的电池箱内通常设有排气通道，当电池包发生热失控时，高温烟气经排气通道向外排出，但由于排气通道通常设置在电池箱的容置腔内，不仅占用了容置腔的空间，导致电池包的能量密度降低，而且高温烟气在排出过程中没有经过降温处理，使得高温烟气与火焰混合向外喷出，导致电池包的使用安全性能下降。

另外，为了降低电池箱的重量，电池箱通常采用铝材制成，但是由于铝材的强度较低，导致电池箱的抗挤压能力较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池箱、电池包及电动汽车，旨在解决现有的电池包的能量密度低、使用安全性能差以及其电池箱的抗挤压能力差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种电池箱，包括框体，框体限定出用于容置电池单体的容置腔，框体包括边梁和第一加强件，边梁内部形成排气通道和第一嵌装槽，容置腔通过排气通道与框体的外部空间相连通，第一加强件嵌设于第一嵌装槽内。

本实用新型实施例提供的电池箱至少具有以下有益效果：当容置腔内的电池单体发生热失控时，高温烟气自容置腔进入排气通道内并且沿排气通道向电池箱外排出，在排出过程中，边梁可有效对高温烟气的热量进行吸收，从而可有效降低高温烟气的温度，避免高温烟气与火焰混合向外喷出，提高了电池包的使用安全性能，而且通过将排气通道设置在边梁内，无需占用容置腔的空间，提高了容置腔的空间利用率，从而可有效提高电池包的能量密度；另外，通过将第一加强件嵌设在边梁的嵌装槽内，可在不过多增加边梁的重量的前提下，大幅提高了边梁的结构强度，从而可有效提升电池箱的抗挤压能力。

在其中一实施例中，边梁靠近容置腔的一侧开设有进气孔，并且边梁背离容置腔的一侧开设有排气孔，容置腔通过进气孔与排气通道相连通，排气通道通过排气孔与框体的外部空间相连通。

通过采用上述技术方案，可有效实现将高温烟气向电池箱外排出。

在其中一实施例中，电池箱还包括设于容置腔内的分隔梁，分隔梁内部形成与排气通道相连通的进气通道，并且分隔梁的至少一侧开设有进气孔，边梁背离容置腔的一侧开设有排气孔，容置腔通过进气孔与进气通道相连通，排气通道通过排气孔与框体的外部空间相连通。

通过采用上述技术方案，可有效延长吸热路径，从而可进一步降低高温烟气的温度，避免高温烟气与火焰混合向外喷出，更有效地提高电池包的使用安全性能。

在其中一实施例中，电池箱还包括第二加强件，分隔梁内部形成第二嵌装槽，第二加强件嵌设于第二嵌装槽内。

通过采用上述技术方案，可在不过多增加分隔梁的重量的前提下，大幅提高了分隔梁的结构强度，从而可更有效地提升电池箱的抗挤压能力。

在其中一实施例中，分隔梁于进气通道的上下两侧分别设有至少一第二嵌装槽。

通过采用上述技术方案，一方面可确保将第二加强件嵌设在第二嵌装槽内后不会对高温烟气的排出路径造成干涉，另一方面可进一步提高分隔梁的结构强度，从而可更有效地提升电池箱的抗挤压能力。

在其中一实施例中，电池箱还包括防爆阀，防爆阀用于将排气孔封堵。

通过采用上述技术方案，在保证电池箱的密封性能的前提下，当电池箱的容置腔内的气压达到设定值时，防爆阀打开，高温烟气能够有效地向电池箱外排出，从而保证电池包的使用安全性能。

在其中一实施例中，进气孔的孔径范围为5mm-10mm。

通过采用上述技术方案，可保证高温烟气能够有效经进气孔进入排气通道内，从而确保将高温烟气向电池箱外排出，提高了电池包的使用安全性能。

在其中一实施例中，边梁于排气通道的上下两侧分别设有至少一第一嵌装槽。

通过采用上述技术方案，一方面可确保将第一加强件嵌设在第一嵌装槽内后不会对高温烟气的排出路径造成干涉，另一方面可进一步提高边梁的结构强度，从而可更有效地提升电池箱的抗挤压能力。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电池包，包括多个电池单体和上述任一个或多个实施例的电池箱，各个电池单体均容置于电池箱内。

由于上述电池包采用了上述电池箱的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种电动汽车，包括上述电池包。

由于上述电动汽车采用了上述电池包的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的电池箱的结构示意图；

图2为图1所示电池箱中的框体的边梁与第一加强件的安装结构示意图；

图3为图1所示电池箱中的框体的边梁与防爆阀的安装结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的电池箱的结构示意图；

图5为图4所示的电池箱的右视图；

图6为图5所示电池箱沿A-A方向的剖视图。

其中，图中各附图标记：

100、电池箱；110、框体；111、边梁；1111、排气通道；1112、第一嵌装槽；1113、排气孔；112、第一加强件；120、容置腔；121、单元腔；130、进气孔；140、分隔梁；141、进气通道；142、第二嵌装槽；150、第二加强件；160、防爆阀；170、底板。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“顶”、“底”“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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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。

本实用新型的第一方面提供了一种电池箱100，用于容置电池单体，其中，电池单体可为电池模组、软包电芯和硬壳电芯中的一种。

下面结合附图对上述电池箱100进行详细描述。

实施例一

请结合图1和图2所示，电池箱100包括框体110和底板170，框体110安装于底板170上并且在底板170上限定出用于容置电池单体的容置腔120。框体110包括边梁111和第一加强件112，其中，边梁111的数量为多条，相应地，第一加强件112的数量为多条，多条边梁111沿底板170的周缘依次布置并连接。边梁111内部形成排气通道1111和第一嵌装槽1112，容置腔120通过排气通道1111与框体110的外部空间相连通，第一加强件112嵌设于第一嵌装槽1112内，可以理解地，排气通道1111和第一嵌装槽1112均沿边梁111的长度方向延伸，相应地，第一加强件112呈长条状结构。

需要说明的是，可以仅在框体110中的一条边梁111内形成排气通道1111，也可在框体110中的多条边梁111内分别形成排气通道1111，如框体110中的全部边梁111内均形成排气通道1111，在框体110中的多条边梁111内分别形成排气通道1111的情形下，各条边梁111的排气通道1111可以相互分隔，也可以相互连通。

当容置腔120内的电池单体发生热失控时，高温烟气自容置腔120进入排气通道1111内并且沿排气通道1111向电池箱100外排出，在排出过程中，边梁111可有效对高温烟气的热量进行吸收，从而可有效降低高温烟气的温度，避免高温烟气与火焰混合向外喷出，提高了电池包的使用安全性能，而且通过将排气通道1111设置在边梁111内，无需占用容置腔120的空间，提高了容置腔120的空间利用率，从而可有效提高电池包的能量密度；另外，通过将第一加强件112嵌设在边梁111的嵌装槽内，可在不过多增加边梁111的重量的前提下，大幅提高了边梁111的结构强度，从而可有效提升电池箱100的抗挤压能力。

具体地，为了进一步降低电池箱100的重量，边梁111可采用质量较轻的金属制成，如铝或铝合金，而第一加强件112可采用强度较高的金属制成，如碳钢，这样，可在不过多增加边梁111的重量的前提下，大幅提高了边梁111的结构强度，从而可更有效地提升电池箱100的抗挤压能力。

在本实施例中，请结合图2所示，边梁111靠近容置腔120的一侧开设有进气孔130，即在边梁111朝向电池单体的一侧开设有进气孔130，并且边梁111背离容置腔120的一侧开设有排气孔1113，即在边梁111背离电池单体的一侧开设有排气孔1113，容置腔120通过进气孔130与排气通道1111相连通，排气通道1111通过排气孔1113与框体110的外部空间相连通。

当容置腔120内的电池单体发生热失控时，高温烟气自容置腔120依次流经进气孔130、排气通道1111和排气孔1113后向电池箱100外排出，从而可有效实现将高温烟气向电池箱100外排出。

具体地，请结合图2所示，进气孔130的数量为多个，多个进气孔130可沿边梁111的长度方向依次布置，多个进气孔130也可呈阵列结构地布置在边梁111朝向电池单体的一侧。

具体地，请结合图2所示，排气孔1113的数量为多个，多个排气孔1113可沿边梁111的长度方向依次布置，也可在边梁111背离电池单体的一侧呈阵列结构布置。

具体地，请结合图3所示，电池箱100还包括防爆阀160，防爆阀160用于将排气孔1113封堵。

在电池包正常工作的情况下，防爆阀160处于关闭状态，以将排气孔1113封闭，从而保证电池箱100的密封性能。当容置腔120内的电池单体发生热失控并且电池箱100内部的气压达到设定值时，防爆阀160打开，高温烟气能够有效地向电池箱100外排出，从而保证电池包的使用安全性能。

具体地，进气孔130的孔径范围为5mm-10mm，例如，进气孔130的孔径为5mm、7mm或10mm。

需要说明的是，在对电池包进行热失控测试后可得到电池包发生热失控时的产气速率，进气孔130的孔径大小可根据电池包发生热失控时的产气速率进行设定，例如，对于发生热失控时产气速率较低的电池包而言，可将进气孔130的孔径设定为5mm，又如，对于发生热失控时产气速率较高的电池包而言，可将进气孔130的孔径设定为10mm。

通过将进气孔130的孔径限定在上述范围内，可保证高温烟气能够有效经进气孔130进入排气通道1111内，从而确保将高温烟气向电池箱100外排出，提高了电池包的使用安全性能。

在一个实施例中，请结合图2所示，边梁111于排气通道1111的上下两侧分别设有至少一第一嵌装槽1112。需要说明的是，上述上下两侧是指边梁111沿垂直于底板170的方向的相对两侧部。

可以理解地，边梁111于排气通道1111的上侧可以设置一条第一嵌装槽1112，也可设置多条第一嵌装槽1112，同理，边梁111于排气通道1111的下侧可以设置一条第一嵌装槽1112，也可设置多条第一嵌装槽1112，每条第一嵌装槽1112内可设置一条第一加强件112，也可设置多条第一加强件112。

通过采用上述技术方案，一方面，可确保将第一加强件112嵌设在第一嵌装槽1112内后不会对高温烟气的排出路径造成干涉，另一方面，可有效增强边梁111的上下两侧部的结构强度，以弥补在边梁111内设置排气通道1111所造成的强度损失，从而可更有效地提升电池箱100的抗挤压能力。

实施例二

在本实施例中，请结合图4至图6所示，电池箱100还包括分隔梁140，分隔梁140设于容置腔120内，以将容置腔120分隔形成多个单元腔121，分隔梁140内部形成与排气通道1111相连通的进气通道141，并且分隔梁140的至少一侧开设有进气孔130，边梁111背离容置腔120的一侧开设有排气孔1113，容置腔120通过进气孔130与进气通道141相连通，排气通道1111通过排气孔1113与框体110的外部空间相连通。可以理解地，进气通道141和第二嵌装槽142均沿分隔梁140的长度方向延伸，相应地，第二加强件150呈长条状结构

当容置腔120内的电池单体发生热失控时，高温烟气自容置腔120依次流经进气孔130、进气通道141、排气通道1111和排气孔1113后向电池箱100外排出，在排出过程中，分隔梁140和边梁111均可有效对高温烟气的热量进行吸收，从而可有效延长吸热路径，可进一步降低高温烟气的温度，避免高温烟气与火焰混合向外喷出，更有效地提高电池包的使用安全性能。

需要说明的是，为了避免高温烟气出现窜流的情况，边梁111朝向电池单体的一侧不可开设进气孔130；当然，为了提高排气速率，边梁111朝向电池单体的一侧也可开设进气孔130。

具体地，请结合图4所示，分隔梁140的数量为多条，可在任意一条分隔梁140内形成进气通道141并且在该分隔梁140上开设进气孔130，也可在多条分隔梁140内分别形成进气通道141，并且在多条分隔梁140上分别开设进气孔130。

具体地，请结合图6所示，进气孔130的数量为多个，多个进气孔130可沿分隔梁140的长度方向依次布置，多个进气孔130也可呈阵列结构地布置在分隔梁140的侧部。

具体地，请结合图6所示，电池箱100还包括第二加强件150，分隔梁140内部形成第二嵌装槽142，第二加强件150嵌设于第二嵌装槽142内。

通过采用上述技术方案，可在不过多增加分隔梁140的重量的前提下，大幅提高了分隔梁140的结构强度，从而可更有效地提升电池箱100的抗挤压能力。

具体地，为了进一步降低电池箱100的重量，分隔梁140可采用质量较轻的金属制成，如铝或铝合金，而第二加强件150可采用强度较高的金属制成，如碳钢，这样，可在不过多增加分隔梁140的重量的前提下，大幅提高了分隔梁140的结构强度，从而可更有效地提升电池箱100的抗挤压能力。

具体地，请结合图6所示，分隔梁140于进气通道141的上下两侧分别设有至少一第二嵌装槽142。需要说明的是，上述上下两侧是指分隔梁140沿垂直于底板170的方向的相对两侧部。

可以理解地，分隔梁140于进气通道141的上侧可以设置一条第二嵌装槽142，也可设置多条第二嵌装槽142，同理，分隔梁140于进气通道141的下侧可以设置一条第二嵌装槽142，也可设置多条第二嵌装槽142，每条第二嵌装槽142内可设置一条第二加强件150，也可设置多条第二加强件150。

通过采用上述技术方案，一方面，可确保将第二加强件150嵌设在第二嵌装槽142内后不会对高温烟气的排出路径造成干涉，另一方面，可有效增强分隔梁140的上下两侧部的结构强度，以弥补在分隔梁140内设置进气通道141所造成的强度损失，从而可更有效地提升电池箱100的抗挤压能力。

本实用新型的第二方面提供了一种电池包，包括多个电池单体和上述任一个或多个实施例的电池箱100，各个电池单体均容置于电池箱100内。

由于上述电池包采用了上述电池箱100的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型的第三方面提供了一种电动汽车，包括上述电池包。

由于上述电动汽车采用了上述电池包的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱，包括框体，所述框体限定出用于容置电池单体的容置腔，其特征在于：所述框体包括边梁和第一加强件，所述边梁内部形成排气通道和第一嵌装槽，所述容置腔通过所述排气通道与所述框体的外部空间相连通，所述第一加强件嵌设于所述第一嵌装槽内。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述边梁靠近所述容置腔的一侧开设有进气孔，并且所述边梁背离所述容置腔的一侧开设有排气孔，所述容置腔通过所述进气孔与所述排气通道相连通，所述排气通道通过所述排气孔与所述框体的外部空间相连通。

3.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述电池箱还包括设于所述容置腔内的分隔梁，所述分隔梁内部形成与所述排气通道相连通的进气通道，并且所述分隔梁的至少一侧开设有进气孔，所述边梁背离所述容置腔的一侧开设有排气孔，所述容置腔通过所述进气孔与所述进气通道相连通，所述排气通道通过所述排气孔与所述框体的外部空间相连通。

4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于：所述电池箱还包括第二加强件，所述分隔梁内部形成第二嵌装槽，所述第二加强件嵌设于所述第二嵌装槽内。

5.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于：所述分隔梁于所述进气通道的上下两侧分别设有至少一所述第二嵌装槽。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电池箱，其特征在于：所述电池箱还包括防爆阀，所述防爆阀用于将所述排气孔封堵。

7.根据权利要求2-5任一项所述的电池箱，其特征在于：所述进气孔的孔径范围为5mm-10mm。

8.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述边梁于所述排气通道的上下两侧分别设有至少一所述第一嵌装槽。

9.一种电池包，其特征在于：所述电池包包括多个电池单体和如权利要求1-8任一项所述的电池箱，各个所述电池单体均容置于所述电池箱内。

10.一种电动汽车，其特征在于：所述电动汽车包括如权利要求9所述的电池包。

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