CN217239672U - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，包括：电芯和横梁。所述电芯的极柱和防爆阀位于所述电芯不同的侧面上，所述电芯在所述电池模组的第一方向上叠置以限定出第一电芯组和第二电芯组，所述第一电芯组与所述第二电芯组在电池模组的第二方向上相对设置，且所述第一电芯组的电芯的防爆阀和所述第二电芯组的电芯的防爆阀朝向彼此；所述横梁设置在所述第一电芯组和所述第二电芯组之间，所述横梁内具有烟气通道，所述横梁上具有与所述防爆阀相对且至少部分重合的烟气进口。由此，可以实现电池模组的紧凑化设置，且防爆阀与极柱设置在电芯不同的侧面上，可以进一步避免防爆阀排出的气火流对极柱以及周边电芯造成影响，可以提高电池模组的安全性。

Description

电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池模组。

背景技术

随着技术的不断成熟，纯电汽车的市场份额越来越大，但是电芯的安全性一直是技术难点。电芯由于过度充电或者碰撞导致温度的不稳定，容易发生热失控现象，在电芯热失控后会产生大量的烟气以及热量，如果不能及时将气体排出或者热量导出，电芯极易发生爆炸。在现有技术中，在电芯极柱旁设置防爆阀，在电芯产生烟气时通过防爆阀泄压，但是电芯热失控时会导致烟气四散，防爆阀位于极柱旁容易引发短路，导致更严重的事故。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池模组，所述电池模组能够在电芯发生热失控后减少对极柱以及周围其他电芯的影响，增加安全性。

根据本实用新型实施例的电池模组，包括：电芯和横梁。所述电芯的极柱和防爆阀位于所述电芯不同的侧面上，所述电芯在所述电池模组的第一方向上叠置以限定出第一电芯组和第二电芯组，所述第一电芯组与所述第二电芯组在电池模组的第二方向上相对设置，且所述第一电芯组的电芯的防爆阀和所述第二电芯组的电芯的防爆阀朝向彼此；所述横梁设置在所述第一电芯组和所述第二电芯组之间，所述横梁内具有烟气通道，所述横梁上具有与所述防爆阀相对且至少部分重合的烟气进口。

根据本实用新型实施例的电池模组，电池模组具有第一电芯组和第二电芯组，在电芯发生热失控后，防爆阀能够开启以使烟气排出，及时降低电芯内部的压力以及温度，防止电芯发生爆炸的同时，可以实现电池模组的紧凑化设置，且防爆阀与极柱设置在电芯不同的侧面上，可以进一步避免防爆阀排出的气火流对极柱以及周边电芯造成影响，可以提高电池模组的安全性。

在一些实施例中，每个所述电芯的所述极柱与所述防爆阀相对设置，且所述烟气进口与所述防爆阀正对。

在一些实施例中，所述第一电芯组与所述第二电芯组彼此正对的两个所述电芯的防爆阀在高度方向上交错设置。

在一些实施例中，所述第一电芯组内相邻的所述电芯的防爆阀在高度方向上交错设置；所述第二电芯组内相邻的所述电芯的防爆阀在高度方向上交错设置。

在一些实施例中，所述横梁包括：侧板、顶板以及底板，所述侧板、所述顶板以及所述底板限定出所述烟气通道，所述烟气进口形成在所述侧板上。

进一步地，所述顶板与所述底板之间还设置有隔板，所述隔板设置在所述侧板的中间位置上以将所述烟气通道分割为第一烟气通道和第二烟气通道。

在一些实施例中，所述横梁还包括：立板，所述立板的一端与所述顶板或所述底板连接，另一端朝向所述隔板延伸，以将所述第一烟气通道分割为第一子烟气通道、第二子烟气通道；所述第二烟气通道分割为第三子烟气通道、第四子烟气通道。

进一步地，所述立板朝向所述隔板的一端与所述隔板间隔开，且所述隔板上开设通槽，以使所述第一子烟气通道、所述第二子烟气通道、所述第三子烟气通道和第四子烟气通道连通。

在一些实施例中，所述电池模组还包括：隔热板，所述隔热板设置在所述电芯与所述横梁之间，且所述隔热板与所述防爆阀正对的位置上设置有避让孔。

在一些实施例中，所述电池模组还包括：隔膜，所述隔膜包覆在所述横梁上，且适于在所述防爆阀开启后的气流冲击下局部破裂。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型第一实施例的电池模组的立体示意图。

图2是本实用新型第一实施例的电池模组的立体分解示意图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本实用新型第一实施例的电池模组的俯视图。

图5是图4中B-B处的剖视图。

图6是本实用新型第二实施例的电池模组的立体示意图。

图7是本实用新型第二实施例的电池模组的横梁的正视图。

图8是本实用新型第三实施例的电池模组的立体示意图。

图9是本实用新型第三实施例的电池模组的横梁的正视图。

附图标记：

电池模组100、

电芯10、极柱11、防爆阀12、第一电芯组13、第二电芯组14、

横梁20、烟气通道21、第一烟气通道211、第一子烟气通道2111、第二子烟气通道2112、第二烟气通道212、第三子烟气通道2121、第四子烟气通道2122、侧板22、烟气进口221、顶板23、底板24、隔板25、立板26、

隔热板30、避让孔31、

隔膜40。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图9描述根据本实用新型实施例的电池模组100。

如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的电池模组100，包括：电芯10和横梁20。电芯10的极柱11和防爆阀12位于电芯10不同的侧面上，电芯10在电池模组100的第一方向上叠置以限定出第一电芯组13和第二电芯组14，第一电芯组13与第二电芯组14在电池模组100的第二方向上相对设置，且第一电芯组13的电芯10的防爆阀12和第二电芯组14的电芯10的防爆阀12在朝向彼此。横梁20设置在第一电芯组13和第二电芯组14之间，横梁20内具有烟气通道21，横梁20上具有与防爆阀12相对且至少部分重合的烟气进口221。将横梁20设置于第一电芯组13与第二电芯组14之间，防爆阀12与横梁20上的烟气进口221至少部分重合，在电芯10发生热失控后，防爆阀12开启，两个电芯组产生的烟气均可以通过烟气进口221排入横梁20的烟气通道21中。

由此，通过在两个电芯组之间设置一个横梁20，即可实现两组电芯热失控后的烟气排放，使电池模组100的布置更加紧凑。

需要说明的是，本申请中第一方向可以是电池模组100的长度方向或宽度方向，对应的第二方向可以是电池模组100的宽度方向或长度方向。

根据本实用新型实施例的电池模组100，电池模组100具有第一电芯组13和第二电芯组14，在电芯10发生热失控后，防爆阀12能够开启以使烟气排出，及时降低电芯10内部的压力以及温度，防止电芯10发生爆炸的同时，可以实现电池模组100的紧凑化设置，且防爆阀12与极柱11设置在电芯10不同的侧面上，可以进一步避免防爆阀12排出的气火流对极柱12以及周边电芯10造成影响，可以提高电池模组100的安全性。

可以理解的是，在一个优选地实施例中，每个电芯10的一端具有极柱11，另一端设置有防爆阀12(即每个电芯10的极柱11与防爆阀12相对设置)，第一电芯组13的极柱11和第二电芯组14的极柱11背向设置，且防爆阀12与烟气进口221正对。

这样，防爆阀12与极柱11设置在电芯10的两端，使防爆阀12与极柱11的距离更远，相对的两个电芯组的极柱的距离更远，能够进一步避免防爆阀12排出的烟气(气火流，还有高温熔融物)对极柱11造成影响，进一步增加电芯10的安全性，而横梁20上的烟气进口221与防爆阀12正对设置，能够使烟气从防爆阀12排出时通过烟气进口221及时排入烟气通道21，提高烟气排出效率。

同时需要说明的是，这里对第一电芯组13与第二电芯组14内的电芯10数量不做具体限制，若需要电池模组100提供更大电量，只需在电池模组100的第一方向上叠加更多的电芯10。相应地，在增加电芯10数量的同时增加横梁20的长度。由此，可以更方便的为每个电芯组增加容量，从而增加电池模组100的扩展性。

如图3所示，在一些实施例中，第一电芯组13与第二电芯组14彼此正对的两个电芯10的防爆阀12在高度方向上交错设置。在电芯10发生热失控时，防爆阀12会开启，以供烟气排出，烟气排出时具有一定的冲击力，将第一电芯组13和第二电芯组14相对的两个防爆阀12在高处方向上错开，能够避免防爆阀12开启喷出烟气时对正对的电芯10造成冲击，降低热失控的蔓延速度，为人员逃生提供时间。

如图3所示，在一些实施例中，第一电芯组13内相邻的电芯10的防爆阀12在高度方向上交错设置。第二电芯组14内相邻的电芯10的防爆阀12在高度方向上交错设置。当电芯10热失控，防爆阀12开启后，烟气通过防爆阀12排入横梁20的烟气通道21内，由于烟气具有高温，并且还可能伴随有火焰喷出，将相邻电芯10的防爆阀12交错设置能够有效防止高温烟气对相邻电芯10的影响，延缓电芯10热失控的蔓延时间，从而增加安全性。

如图4-图5所示，在一些实施例中，横梁20包括：侧板22、顶板23以及底板24，侧板22、顶板23以及底板24限定出烟气通道21，烟气进口221形成在侧板22上。由此，将第一电芯组13和第二电芯组14分别设置于两侧板22处，在电芯10发生热失控时烟气可以通过一个横梁20的烟气通道21排出，使电池模组100的结构更紧凑，可以在有限的空间安装更大的电池模组100，增加续航能力，提高用户使用体验。

进一步地，烟气进口221的尺寸大于防爆阀12的尺寸。在电芯10发生热失控产生烟气时，烟气会对防爆阀12产生冲击，烟气进口221的尺寸大于防爆阀12的尺寸，受冲击的防爆阀12发生碎裂时不会受到阻碍，进而时烟气更顺畅的排入烟气通道21内，防止由于防爆阀12的堵塞发生爆炸，增加安全性。在烟气排入烟气通道21时，较大尺寸的烟气进口221不会对烟气形成阻碍，能够增加烟气排出的效率，进一步延缓热失控蔓延时间。

可以理解的是，本申请实施例横梁20的内部具体结构不唯一，下面以三种可行的实施例，对本申请横梁20的具体结构进行详细描述。

第一实施例

如图5所示，在第一实施例中，顶板23与底板24之间还设置有隔板25，隔板25设置在侧板22的中间位置上以将烟气通道21分割为第一烟气通道211和第二烟气通道212。由此，当单个电芯10发生热失控时，烟气可以通过第一烟气通道211或第二烟气通道212排出，减小由于烟气高温对相邻位置的电芯10的影响，从而降低热失控的蔓延速度，为人员逃生提供时间。

第二实施例

如图6-图7所示，在第二实施例中，横梁20还包括：立板26，立板26的一端与顶板23或底板24连接，另一端朝向隔板25延伸，以将第一烟气通道211分割为第一子烟气通道2111、第二子烟气通道2112。第二烟气通道212分割为第三子烟气通道2121、第四子烟气通道2122。由此，在防爆阀12开启后，烟气从防爆阀12内排出，气流的冲击力能够作用到立板26上，防止烟气的冲击对相对位置的电芯10造成影响，并且烟气可通过子烟气通道21排出，烟气具有的高温不会对其他子烟气通道21的防爆阀12造成影响，进而减小由于某个电芯10发生热失控对其他电芯10的影响，增加安全性。

进一步地，立板26的一端与顶板23或底板24连接，立板26的另一端与隔板25连接。由此，在横梁20内部形成独立的第一子烟气通道2111、第二子烟气通道2112、第三子烟气通道2121和第四子烟气通道2122，使电芯10的热失控影响范围进一步降低，增加安全性。

第三实施例

如图8-图9所示，在第三实施例中，立板26朝向隔板25的一端与隔板25间隔开，且隔板25上开设通槽，以使第一子烟气通道2111、第二子烟气通道2112、第三子烟气通道2121和第四子烟气通道2122连通。在电池模组100发生故障时，往往不止一个电芯10发生热失控。例如热失控的多个电芯10的防爆阀12均位于第一子烟气通道2111内，在电芯10发生热失控时，首先可能会产生大量热量，随后会产生大量烟气，随着时间的推移，烟气量逐渐增多，第一子烟气通道2111的排烟能力不足以将大量烟气快速排出，烟气的高温会对其他电芯10造成影响，使其他电芯10更易发生热失控。将第一子烟气通道2111、第二子烟气通道2112、第三子烟气通道2121和第四子烟气通道2122连通，能够使其他子烟气通道21为第一子烟气通道2111分流，以使热失控的蔓延速度降低，增加安全性。

如图3所示，在一些实施例中，电池模组100还包括：隔热板30，隔热板30设置在电芯10与横梁20之间，且隔热板30与防爆阀12正对的位置上设置有避让孔31。在电芯10发生热失控时，烟气或者火焰通过烟气通道21排出，烟气在经过烟气通道21时会使烟气通道21的温度升高，通过在电芯10与横梁20之间设置隔热板30，能够降低传导到其他电芯10的热量，从而降低热失控的蔓延速度。

可选地，隔热板30的厚度为0.5-5mm，可以根据实际需要以及不同材质隔热板30的隔热效果进行选择。

需要说明的是，这里对隔热板30的材质不做具体限制，隔热板30的材质可以包括云母，泡棉或者气凝胶，也可以为上述材料的多种组合，可以根据实际需要进行选择。

可选地，隔热板30采用相变材料。在电芯10发生热失控后会产生大量热量，隔热板30通过相变吸收热量，防止热量传导到其他电芯10，降低热失控的蔓延速度。

同时，高温会使相变材料转变为液体或者气体进行流动，在电芯10与横梁20之间形成间隙，从而实现隔热的效果，能够进一步降低电芯10热失控的影响范围。

可选地，隔热板30的两侧分别与电芯10和横梁20进行粘接，这里对粘接的材料不做具体限制。

进一步可选地，隔热板30的粘接材料为发泡胶。发泡胶同时具有隔热以及粘接特性，通过使用发泡胶对隔热板30进行粘接，能够在保证隔热板30与电芯10和横梁20连接稳固性的同时增加隔热效果，从而进一步降低电芯10热失控的蔓延速度，增加安全性。

在一些实施例中，电池模组100还包括：隔膜40，隔膜40包覆在横梁20上，且适于在防爆阀12开启后的气流冲击下局部破裂。在防爆阀12开启后，处于防爆阀12位置的隔膜40发生破裂，在其他防爆阀12位置的隔膜40保持完整，由此能够对其他电芯10进行保护，减小电芯10热失控的影响范围，增加安全性。

并且，由于横梁20为金属材质，通过隔膜40将横梁20与电芯10阻隔开，能够起到绝缘的作用，防止由于电芯10热失控造成电芯10短路，进一步增加电池模组100的安全性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯(10)，所述电芯(10)的极柱(11)和防爆阀(12)位于所述电芯(10)不同的侧面上，所述电芯(10)在所述电池模组的第一方向上叠置以限定出第一电芯组(13)和第二电芯组(14)，所述第一电芯组(13)与所述第二电芯组(14)在所述电池模组的第二方向上相对设置，且所述第一电芯组(13)的电芯(10)的防爆阀(12)和所述第二电芯组(14)的电芯(10)的防爆阀(12)朝向彼此；

横梁(20)，所述横梁(20)设置在所述第一电芯组(13)和所述第二电芯组(14)之间，所述横梁(20)内具有烟气通道(21)，所述横梁(20)上具有与所述防爆阀(12)相对且至少部分重合的烟气进口(221)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个所述电芯(10)的所述极柱(11)与所述防爆阀(12)相对设置，且所述烟气进口(221)与所述防爆阀(12)正对。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述第一电芯组(13)与所述第二电芯组(14)彼此正对的两个所述电芯(10)的防爆阀(12)在高度方向上交错设置。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一电芯组(13)内相邻的所述电芯(10)的防爆阀(12)在高度方向上交错设置；所述第二电芯组(14)内相邻的所述电芯(10)的防爆阀(12)在高度方向上交错设置。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述横梁(20)包括：侧板(22)、顶板(23)以及底板(24)，所述侧板(22)、所述顶板(23)以及所述底板(24)限定出所述烟气通道(21)，所述烟气进口(221)形成在所述侧板(22)上。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述顶板(23)与所述底板(24)之间还设置有隔板(25)，所述隔板(25)设置在所述侧板(22)的中间位置上以将所述烟气通道(21)分割为第一烟气通道(211)和第二烟气通道(212)。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述横梁(20)还包括：立板(26)，所述立板(26)的一端与所述顶板(23)或所述底板(24)连接，另一端朝向所述隔板(25)延伸，以将所述第一烟气通道(211)分割为第一子烟气通道(2111)、第二子烟气通道(2112)；所述第二烟气通道(212)分割为第三子烟气通道(2121)、第四子烟气通道(2122)。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述立板(26)朝向所述隔板(25)的一端与所述隔板(25)间隔开，且所述隔板(25)上开设通槽，以使所述第一子烟气通道(2111)、所述第二子烟气通道(2112)、所述第三子烟气通道(2121)和第四子烟气通道(2122)连通。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：隔热板(30)，所述隔热板(30)设置在所述电芯(10)与所述横梁(20)之间，且所述隔热板(30)与所述防爆阀(12)正对的位置上设置有避让孔(31)。

10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：隔膜(40)，所述隔膜(40)包覆在所述横梁(20)上，且适于在所述防爆阀(12)开启后的气流冲击下局部破裂。

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