CN216488307U - 用于电池包的线束板组件、电池包和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于电池包的线束板组件、电池包和用电装置。电池包包括用于容置电芯的壳体，电芯设有防爆阀；线束板组件包括线束板以及第一隔热层。线束板设置于壳体上，线束板具有与防爆阀一一对应的薄弱部。薄弱部被构造为能够响应于对应的防爆阀喷射的气流的压力而形成允许气流通过的裂缝。第一隔热层设置于线束板远离电芯的一侧，第一隔热层上设有与防爆阀一一对应的泄压开口。其中，泄压开口在线束板上的正投影与对应同一防爆阀的薄弱部至少部分地错开。某一电芯发生热失控时，可避免对应防爆阀喷射的气流携带的高温物质接触到相邻的电芯，可降低热扩散风险。

Description

用于电池包的线束板组件、电池包和用电装置

技术领域

本申请涉及电池包技术领域，特别是涉及一种用于电池包的线束板组件、电池包和用电装置。

背景技术

电池包的电芯在使用过程中会产生一定量的气体，该气体温度较高，当产生的气体增加到一定程度时会导致电芯出现热失控现象，可利用电芯的防爆阀向外喷发高压高温的气体，以达到泄压的目的。

然而，从防爆阀喷射的气体会携带一部分高温物质，这部分高温物质会落到相邻的电芯处，导致热扩散风险骤增。

实用新型内容

基于此，有必要针对防爆阀喷射的气体携带的高温物质容易落到相邻的电芯处而造成热扩散风险骤增的问题，提供一种用于电池包的线束板组件、电池包和用电装置。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于电池包的线束板组件，电池包包括用于容置电芯的壳体，电芯设有防爆阀；线束板组件包括线束板以及第一隔热层。线束板设置于壳体上，线束板具有与防爆阀一一对应的薄弱部。薄弱部被构造为能够响应于对应的防爆阀喷射的气流的压力而形成允许气流通过的裂缝。第一隔热层设置于线束板远离电芯的一侧，第一隔热层上设有与防爆阀一一对应的泄压开口。其中，泄压开口在线束板上的正投影与对应同一防爆阀的薄弱部至少部分地错开。

本申请的技术方案中，某一电芯发生热失控时，防爆阀喷射的气流可依次通过对应的薄弱部上形成的裂缝和对应的泄压开口而排出，薄弱部的面积较小，一方面，可降低气流的喷出面积，限定气流的走向，避免气流携带的高温物质大面积喷洒，也可起到泄压目的，降低电芯的爆炸风险，另外，与发生热失控的电芯相邻的电芯对应的薄弱部并未被冲开，发生热失控的电芯的防爆阀喷射的气流携带的高温物质会落在第一隔热层上，且因泄压开口在线束板上的正投影与相邻的薄弱部互不重合，那么，可利用第一隔热层和未被冲开的薄弱部将这部分高温物质隔离于与发生热失控的电芯相邻的电芯，避免这部分高温物质接触到相邻的电芯，避免相邻的电芯随着发生热失控，可降低热扩散风险。

在其中一个实施例中，泄压开口在线束板上的正投影与对应同一防爆阀的薄弱部完全错开。可以理解，第一隔热层完全覆盖于薄弱部，以便更好地利用第一隔热层的隔挡作用而保护相邻的电芯。

在其中一个实施例中，第一隔热层的相对两侧中的至少一侧固定连接于线束板。某一电芯发生热失控时，防爆阀喷射的气流能够使第一隔热层的中间区域相对于线束板向外鼓起，便于气流的排出。

在其中一个实施例中，泄压开口与对应的防爆阀的中心轴线彼此重合。有利于防爆阀喷射的气流通过对应的泄压开口而排出。

在其中一个实施例中，线束板上设有与防爆阀一一对应的第二隔热层。第二隔热层在线束板上的正投影，位于对应的泄压开口在线束板上的正投影的范围内。可以利用第二隔热层保护对应的防爆阀，利用第一隔热层和第二隔热层对防爆阀形成双重隔挡保护，更好地避免喷射的气流携带的高温物质接触到相邻的电芯。

在其中一个实施例中，线束板包括分别位于第二隔热层沿第一方向的相对两侧且对应于同一防爆阀的两个薄弱部。其中，第一方向平行于线束板。电芯发生热失控时，防爆阀喷射的气流可冲开对应的两个薄弱部，进而分别形成贯穿线束板的裂缝，以便气流更好地通过两个薄弱部的裂缝而排出，泄压效果更好。

在其中一个实施例中，线束板朝向第一隔热层的一侧表面凸设有用于容置第二隔热层且穿过泄压开口的限位凸起。可在不影响气流通过泄压开口向外喷射的同时，使多个第二隔热层一一对应地正对于多个防爆阀。

在其中一个实施例中，线束板朝向第一隔热层的一侧表面凸设有高度相等的多个支撑凸起，支撑凸起的高度不小于限位凸起的高度。可以利用多个支撑凸起支撑第一隔热层，有利于第一隔热层保持水平，提高第一隔热层的稳定性。

在其中一个实施例中，线束板组件还包括位于第一隔热层远离线束板一侧的多个电连接件。电芯的电极端子依次穿过线束板及第一隔热层，并与对应的电连接件电性连接。电芯可通过对应的电连接件向外输出电力。

在其中一个实施例中，电连接件远离第一隔热层一侧设有覆盖于所有电连接件的第三隔热层。利用第三隔热层对所有电连接件形成隔挡保护，避免喷射的气流携带的高温物质接触到电连接件而造成短路等风险，可有效降低热扩散风险。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电池包，包括壳体、上述的用于电池包的线束板组件，以及多个电芯。其中，线束板设置于壳体，线束板和壳体之间界定出可容纳多个电芯的容纳腔，多个电芯设于容纳腔内。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种用电装置，包括如上述的电池包。

附图说明

图1示出了本申请一实施例中的电池包的结构示意图；

图2示出了本申请一实施例中的电池包的爆炸示意图；

图3示出了本申请一实施例中的壳体和电芯的结构示意图；

图4示出了本申请一实施例中的线束板的结构示意图；

图5示出了本申请一实施例中的线束板的局部结构示意图；

图6示出了本申请一实施例中的第一隔热层的结构示意图。

图中：10、电池包；110、壳体；1101、容纳腔；120、电芯；121、防爆阀；122、电极端子；122a、正极端子；122b、负极端子；200、线束板组件；210、线束板；211、薄弱部；212、第二隔热层；213、限位凸起；214、支撑凸起；215、第一开口；220、第一隔热层；221、泄压开口；222、第二开口；230、电连接件；240、第三隔热层。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

目前，为了减少汽油等对环境的污染，电池被广泛应用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中，为用电装置提供电力驱动。为了满足车辆较高的动力需求，一般以电池包作为车辆的电力来源。电池包包括电芯、以及用于安装电芯的壳体。

电池包的电芯在使用过程中会产生一定量的气体，该气体温度较高，当产生的气体增加到一定程度时会导致电芯出现热失控现象，可利用电芯的防爆阀向外喷发高压高温的气体，以达到泄压的目的。

然而，从防爆阀喷射的气体会携带一部分高温物质，这部分高温物质会落到相邻的电芯处，导致热扩散风险骤增。

为了解决热扩散风险骤增的问题，申请人经过研究发现，需要设计出一种能够对相邻电芯起到防护作用的线束板组件。

本申请的发明人进一步经过深入研究发现，线束板组件可以包括用于盖设于电池包的壳体上的线束板，以及设置于线束板远离电芯的一侧的第一隔热层。并在线束板上设计薄弱部，以限定喷射的气流的走向，泄压的同时，可很好地避免气流携带的高温物质大面积喷洒，并利用第一隔热层的隔挡作用保护电芯，避免这部分高温物质接触到相邻的电芯，避免相邻的电芯随着发生热失控，可降低热扩散风险。

本申请实施例公开的电芯和/或电池包可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。可以使用具备本申请公开的电芯、电池包等等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于降低热扩散风险。

图1示出了本申请一实施例中的电池包的结构示意图，图2示出了本申请一实施例中的电池包的爆炸示意图。

参阅图1和图2，并结合参阅图3，本申请一实施例提供的电池包10，包括壳体110、线束板组件200以及多个电芯120。其中，线束板组件200的线束板210设置于壳体110，多个电芯120容置于壳体110内，具体地，线束板210与壳体110之间界定出可容纳电芯120的容纳腔1101，可将电芯120设于该容纳腔1101内。

电芯120设有防爆阀121和位于防爆阀121两侧的两个电极端子122，两个电极端子122分别为正极端子122a和负极端子122b。电芯120发生热失控时，电芯120内部的压力达到阈值并致动防爆阀121以泄放该压力，防爆阀121会喷射气流(该气流温度较高，且会携带一些高温物质)而泄压，可降低爆炸的风险。

正极端子122a和负极端子122b可外接电连接件230，以将电芯120的电力输出。

根据本申请的一些实施例，可选地，参阅图1及图2，本申请一实施例提供的用于电池包10的线束板组件200，包括线束板210以及第一隔热层220。

请结合参阅图4，线束板210具有与防爆阀121一一对应的薄弱部211，薄弱部211被构造为能够响应于对应的防爆阀121喷射的气流的压力而形成允许气流通过的裂缝。电芯120发生热失控时，防爆阀121喷射的气流可冲开对应的薄弱部211，进而形成贯穿线束板210的裂缝，以便气流通过薄弱部211上形成的裂缝而排出。

第一隔热层220设置于线束板210远离电芯120的一侧，第一隔热层220上设有与多个电芯120的防爆阀121一一对应的多个泄压开口221，某一电芯120发生热失控时，防爆阀121喷射的气流可依次通过对应的薄弱部211上形成的裂缝和对应的泄压开口221而排出，薄弱部211的面积较小，一方面，可降低气流的喷出面积，限定气流的走向，避免气流携带的高温物质大面积喷洒，也可起到泄压目的，降低电芯120的爆炸风险，另外，与发生热失控的电芯120相邻的电芯120对应的薄弱部211并未被冲开，发生热失控的电芯120的防爆阀121喷射的气流携带的高温物质会落在第一隔热层220上，且因泄压开口221在线束板210上的正投影与对应同一防爆阀121的薄弱部211至少部分地错开，那么，可利用第一隔热层220和未被冲开的薄弱部211将这部分高温物质隔离于与发生热失控的电芯120相邻的电芯120，避免这部分高温物质接触到相邻的电芯120，避免相邻的电芯120随着发生热失控，可降低热扩散风险。

根据本申请的一些实施例，可选地，泄压开口221在线束板210上的正投影与对应同一防爆阀121的薄弱部211完全错开。

可以理解，第一隔热层220完全覆盖于薄弱部211，以便更好地利用第一隔热层220的隔挡作用而保护相邻的电芯120。

根据本申请的一些实施例，可选地，第一隔热层220的相对两侧中的至少一侧固定连接于线束板210。

第一隔热层220具有沿第一方向F₁相对设置的两个第一侧边，以及沿第二方向F₂相对设置的两个第二侧边，可以是：两个第一侧边中的至少一个固定连接于线束板210，也可以是：两个第二侧边中的至少一个固定连接于线束板210，当然，也可以是：两个第一侧边和两个第二侧边中的至少一个固定连接于线束板210。

第一方向F₁与第二方向F₂彼此垂直且均平行于第一隔热层220。具体到如图2和图4所示的实施例中，第一方向F₁为左右方向，第二方向F₂为前后方向。

使第一隔热层220的相对两侧中的至少一侧固定于线束板210，一方面，可使第一隔热层220固定于线束板210，多个泄压开口221与多个防爆阀121能很好地一一对应，另一方面，某一电芯120发生热失控时，防爆阀121喷射的气流能够使第一隔热层220的中间区域相对于线束板210向外鼓起，便于气流的排出。

根据本申请的一些实施例，可选地，泄压开口221与对应的防爆阀121的中心轴线彼此重合。

也就是说，多个泄压开口221一一对应地正对多个防爆阀121。

有利于防爆阀121喷射的气流通过对应的泄压开口221而排出。

可选地，泄压开口221在对应的电芯120上的正投影落在对应的防爆阀121的范围内，以便防爆阀121喷射的气流通过对应的泄压开口221而排出。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参阅图2及图4，线束板210上设有与防爆阀121一一对应的第二隔热层212，第二隔热层212在线束板210上的正投影，位于对应的泄压开口221在线束板210上的正投影的范围内。

第二隔热层212和对应的泄压开口221是指第二隔热层212和泄压开口221对应于同一防爆阀121。

可以理解，第二隔热层212和对应的薄弱部211彼此独立且两者之间不存在重叠的部分。第二隔热层212不会对对应的薄弱部211造成隔挡而影响气流通过该薄弱部211向外喷射。

可以利用第二隔热层212保护对应的防爆阀121，利用第一隔热层220和第二隔热层212对防爆阀121形成双重隔挡保护，更好地避免喷射的气流携带的高温物质接触到相邻的电芯120。

根据本申请的一些实施例，可选地，参阅图4，并结合参阅图5，线束板210包括分别位于第二隔热层212沿第一方向F₁的相对两侧且对应于同一防爆阀121的两个薄弱部211，其中，第一方向F₁平行于线束板210。

可以理解，第一方向F₁可以是左右方向(如图4所示)，第一方向也可以是前后方向，第一方向还可以是平行于线束板210的其他方向。

可以在第二隔热层212沿第一方向F₁的相对两侧分别设置一个薄弱部211，也可以在第二隔热层212沿第一方向F₁的相对两侧分别设置一个薄弱部211，并在第二隔热层212沿第二方向F₂的相对两侧分别设置一个薄弱部211。具体到图4所示的实施例中，第一方向F₁为左右方向，第二方向F₂为前后方向，两个薄弱部211位于第二隔热层212沿第一方向F₁的相对两侧。

电芯120发生热失控时，防爆阀121喷射的气流可冲开对应的两个薄弱部211，进而分别形成贯穿线束板210的裂缝，以便气流更好地通过两个薄弱部211的裂缝而排出，泄压效果更好。

可选地，两个薄弱部211对称分布于第二隔热层212的相对两侧。气流可通过两侧的薄弱部211的裂缝而均匀地排出。

根据本申请的一些实施例，可选地，线束板210朝向第一隔热层220的一侧表面凸设有用于容置第二隔热层212且穿过泄压开口221的限位凸起213。

某一电芯120发生热失控时，防爆阀121喷射的气流可依次通过对应的薄弱部211的裂缝、以及对应的泄压开口221的周缘与对应的限位凸起213之间的间隙而排出。

可在不影响气流通过泄压开口221向外喷射的同时，使多个第二隔热层212一一对应地正对于多个防爆阀121。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参阅图4，线束板210朝向第一隔热层220的一侧表面凸设有高度相等的多个支撑凸起214，且支撑凸起214的高度不小于限位凸起213的高度。

支撑凸起214的高度是指支撑凸起214沿垂直于线束板210的方向的尺寸，限位凸起213的高度是指限位凸起213沿垂直于线束板210的方向的尺寸，具体到如图4所示的实施例中，垂直于线束板210的方向为上下方向。

可以利用多个支撑凸起214支撑第一隔热层220，有利于第一隔热层220保持水平，提高第一隔热层220的稳定性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参阅图2，线束板组件200还包括位于第一隔热层220远离线束板210一侧的多个电连接件230，电芯120的电极端子122依次穿过线束板210及第一隔热层220，并与对应的电连接件230电性连接。

电芯120可通过对应的电连接件230向外输出电力。

可选地，请参阅图6，线束板210上设有供电极端子122通过的第一开口215，第一隔热层220上设于与第一开口215相对应的第二开口222。电芯120包括两个电极端子122，两个电极端子122分别为正极端子122a和负极端子122b，对应地，同一电芯120对应有两个第一开口215和两个第二开口222，也就是说，电芯120的正极端子122a依次通过对应的第一开口215和第二开口222，并电性连接于对应的电连接件230，该电芯120的负极端子122b依次通过对应的第一开口215和第二开口222，并电性连接于该电连接件230。

根据本申请的一些实施例，可选地，电连接件230远离第一隔热层220一侧设有覆盖于所有电连接件230的第三隔热层240。

利用第三隔热层240对所有电连接件230形成隔挡保护，避免喷射的气流携带的高温物质接触到电连接件230而造成短路等风险，可有效降低热扩散风险。

根据本申请的一些实施例，请参阅图2，线束板组件200包括线束板210、第一隔热层220、多个电连接件230以及第三隔热层240，线束板210上还设有避位于对应薄弱部211的第二隔热层212，可利用第一隔热层220和第二隔热层212对防爆阀121形成双重隔挡保护，更好地避免喷射的气流携带的高温物质接触到相邻的电芯120。还可利用第三隔热层240对所有电连接件230形成隔挡保护，避免喷射的气流携带的高温物质接触到电连接件230而造成短路等风险，可有效降低热扩散风险。

本申请一实施例提供的电池包10，包括上述的线束板组件200。电池包10包含的电芯120的数量可以是两个也可以是多个。电芯120间通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。

本申请一实施例提供的用电装置，包括上述的电池包10。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种用于电池包的线束板组件，所述电池包(10)包括用于容置电芯(120)的壳体(110)，所述电芯(120)设有防爆阀(121)；其特征在于，所述线束板组件(200)包括：

线束板(210)，设置于所述壳体(110)上，所述线束板(210)具有与所述防爆阀(121)一一对应的薄弱部(211)；所述薄弱部(211)被构造为能够响应于对应的所述防爆阀(121)喷射的气流的压力而形成允许气流通过的裂缝；以及

第一隔热层(220)，设置于所述线束板(210)远离所述电芯(120)的一侧；所述第一隔热层(220)上设有与所述防爆阀(121)一一对应的泄压开口(221)；

其中，所述泄压开口(221)在所述线束板(210)上的正投影与对应同一所述防爆阀(121)的所述薄弱部(211)至少部分地错开。

2.根据权利要求1所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述泄压开口(221)在所述线束板(210)上的正投影与对应同一所述防爆阀(121)的所述薄弱部(211)完全错开。

3.根据权利要求1所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述第一隔热层(220)的相对两侧中的至少一侧固定连接于所述线束板(210)。

4.根据权利要求1所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述泄压开口(221)与对应的所述防爆阀(121)的中心轴线彼此重合。

5.根据权利要求1所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述线束板(210)上设有与所述防爆阀(121)一一对应的第二隔热层(212)；

所述第二隔热层(212)在所述线束板(210)上的正投影，位于对应的所述泄压开口(221)在所述线束板(210)上的正投影的范围内。

6.根据权利要求5所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述线束板(210)包括分别位于所述第二隔热层(212)沿第一方向的相对两侧且对应于同一所述防爆阀(121)的两个所述薄弱部(211)；

其中，所述第一方向平行于所述线束板(210)。

7.根据权利要求5所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述线束板(210)朝向所述第一隔热层(220)的一侧表面凸设有用于容置所述第二隔热层(212)且穿过所述泄压开口(221)的限位凸起(213)。

8.根据权利要求7所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述线束板(210)朝向所述第一隔热层(220)的一侧表面凸设有高度相等的多个支撑凸起(214)；

所述支撑凸起(214)的高度不小于所述限位凸起(213)的高度。

9.根据权利要求1所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述线束板组件(200)还包括位于所述第一隔热层(220)远离所述线束板(210)一侧的多个电连接件(230)；

所述电芯(120)的电极端子(122)依次穿过所述线束板(210)及所述第一隔热层(220)，并与对应的所述电连接件(230)电性连接。

10.根据权利要求9所述的用于电池包的线束板组件，其特征在于，所述电连接件(230)远离所述第一隔热层(220)一侧设有覆盖于所有所述电连接件(230)的第三隔热层(240)。

11.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体(110)：

如权利要求1-10任一项所述的用于电池包(10)的线束板组件(200)；

其中，所述线束板(210)设置于所述壳体(110)，所述线束板(210)和所述壳体(110)之间界定出可容纳多个电芯(120)的容纳腔(1101)；

多个所述电芯(120)，设于所述容纳腔(1101)内。

12.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池包(10)。

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