CN217239708U - 电池模块以及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模块以及储能装置，所述电池模块包括：壳体，所述壳体具有容置空间；多个电芯列，所述电芯列设置在所述容置空间内，所述电芯列包括多个沿长度方向排布的电芯，且相邻的所述电芯列通过保险件电连接；触发件，所述触发件设置所述电芯上并与所述保险件连接，所述触发件用于采集所述电芯的防爆阀区域的热量，并向所述保险件传递热量，所述保险件适于在热量超出安全阈值后熔断。由此，一方面，在电芯出现热失控时，可以将相邻的电芯列进行断路处置，降低电池模块的电压，提高使用安全性，另一方面，无需设置控制单元，即可实现电芯热失控后的自动断路，热失控后的保护措施的触发稳定性更高，可靠性更高。

Description

电池模块以及储能装置

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块以及储能装置。

背景技术

随着对电池模块的容量、能量密度、续航能力以及快充性能需求的提高，电池模块的电芯数量越来越多，充电电流越来越大，输出功率也越来越高，导致电池模块的安全隐患也越来越高。

相关技术中，当电池模块出现热失控时，通过强制散热、开启防爆阀等手段进行控制，对热失控进行抑制，但电池模块仍然带高压，安全性低。

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块，所述电池模块的使用安全性更高。

本申请进一步提出了一种采用上述电池模块的储能装置。

根据本申请第一方面实施例的电池模块，包括：壳体，所述壳体具有容置空间；多个电芯列，所述电芯列设置在所述容置空间内，所述电芯列包括多个沿长度方向排布的电芯，且相邻的所述电芯列通过保险件电连接；触发件，所述触发件设置所述电芯上并与所述保险件连接，所述触发件用于采集所述电芯的防爆阀区域的热量，并向所述保险件传递热量，所述保险件适于在热量超出安全阈值后熔断。

根据本申请实施例的电池模块，通过设置触发件以及保险件，一方面，在电芯出现热失控时，可以将相邻的电芯列进行断路处置，降低电池模块的电压，提高使用安全性，另一方面，无需设置控制单元，即可实现电芯热失控后的自动断路，热失控后的保护措施的触发稳定性更高，可靠性更高。

根据本申请的一些实施例，所述触发件包括：采集板部以及传导板部，所述采集板部设置在所述电芯设置有防爆阀的一侧，所述传导板部的一端与所述采集板部连接，另一端与所述保险件相连以进行热传递。

在一些实施例中，所述采集板部上设置有避让孔，所述避让孔与所述防爆阀的开口正对。

在一些实施例中，多个所述传导板部、所述采集板部为多个，且多个所述采集板部可以将热量传递至任一个所述传导板部。

根据本申请的一些实施例，所述保险件包括：电连接臂以及传导臂，所述电连接臂用于使相邻的两个所述电芯列电连接，所述传导臂的一端与所述触发件相连并用于向所述电连接臂传递热量。

进一步地，所述电连接臂的两端具有两个连接端子，两个连接端子与所述电芯列电连接，两个所述连接端子通过保险段电连接，所述传导臂的另一端与所述保险段贴合设置。

进一步地，所述传导臂与所述触发件之间设置绝缘导热层。

在一些实施例中，所述触发件与所述电芯之间设置有隔热层。

进一步地，所述触发件构造为毛细热管。

根据本申请第二方面实施例的储能装置，包括：上述实施例中所述的电池模块。

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是根据本申请实施例的保险件与触发件的配合示意图；

图2是根据本申请实施例的储能装置的示意图。

附图标记：

储能装置1000，

电池模块100，

壳体10，电芯列20，

保险件30，电连接臂31，连接端子311，保险段312，传导臂32，

触发件40，采集板部41，避让孔411，传导板部42。

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2描述根据本实用新型实施例的电池模块100和储能装置1000。

根据本申请第一方面实施例的电池模块100，包括：壳体10、多个电芯列20以及触发件40。

其中，壳体10具有容置空间；电芯列20设置在容置空间内，包括多个沿长度方向排布的电芯，且相邻的电芯列20通过保险件30电连接；触发件40设置电芯上并与保险件30连接，触发件40用于采集电芯的防爆阀区域的热量，并向保险件30传递热量，保险件30适于在热量超出安全阈值后熔断。

具体而言，容置空间内具有多列电芯，每列电芯组成一个电芯列20，相邻的电芯列20通过保险件30电连接，即相邻的电芯列20位于同侧一端的两个电芯临近彼此设置的极柱通过保险件30连接(一个电芯的正极极柱与另一个电芯的负极极柱)，以实现多个电芯列20的串联设置，并使电池模块100的电压为容置空间内多个电芯的电压总和，使电池模块100的电压满足使用需求。

进而，设置触发件40，触发件40用于采集每个电芯的防爆阀区域的温度，并可以将温度传导至保险件30，而保险件30在温度超出安全阈值时，对应出现熔断，以中断相邻的电芯列20的电连接，从而有效降低电压，避免出现热失控时，电池模块100仍然存在高压，以提高安全性。

需要指出的是，保险件30热量的安全阈值远大于保险件30用于导通相邻的电芯列20时的产生的热量，以确保电池模块100的工作稳定性，且触发件40用于采集防爆阀区域的热量，在电芯未产生热失控时，防爆阀区域的热量较低，而在某一个或多个电芯产生热失控时，防爆阀开启，且防爆阀喷出的熔融物(气火流)的温度远高于电芯的工作温度，此时触发件40会快速将热量传导至保险件30，保险件30熔断实现相邻电芯列 20之间的断路保护，而在电芯未发生热失控，但电池模块100或储能装置1000出现短路现象时，保险件30自身的导通电流会明显增大，也会导致保险件30温度明显增高，产生熔断，以实现电池模块100或储能装置1000短路时的断路保护。

可以理解的是，本申请通过触发件40和保险件30的设置，可以自动实现在电池模块100内任一电芯出现热失控后的断路保护，避免热失控时，电池模块100仍存在高压，避免热失控处置过程中，电池模块100存在高压电的安全隐患，提高安全性。

根据本申请实施例的电池模块100，通过设置触发件40以及保险件30，一方面，在电芯出现热失控时，可以将相邻的电芯列20进行断路处置，降低电池模块100的电压，提高使用安全性，另一方面，无需设置控制单元，即可实现电芯热失控后的自动断路，热失控后的保护措施的触发稳定性更高，可靠性更高。

根据本申请的一些实施例，触发件40包括：采集板部41以及传导板部42，采集板部41设置在电芯设置有防爆阀的一侧，传导板部42的一端与采集板部41连接，另一端与保险件30相连以进行热传递。

其中，采集板部41设置在电芯壳体10的一侧，与防爆阀相对设置或贴合设置在电芯壳体10上，以便于采集板部41采集防爆阀区域的温度，而电芯出现热失控导致防爆阀开启或防爆阀即将开启时，防爆阀所在区域的温度以及压力均会明显增大，此时采集板部41可以将某一个或多个电芯的防爆阀区域的温度变化(明显的温升)以热传递的形式，传递至传导板部42，传导板部42与保险件30相连，以将热量传递至保险件30，以通过热传导实现电芯出现热失控时，电池模块100的断路保护。

需要指出的是，传导板部42设置在采集板部41的端部或中间位置，基于相邻的电芯列20串联时，保险件30所在位置进行设置即可，保险件30与传导板部42相连可以是两者贴合设置，也可以是两者物理连接。

在一些实施例中，采集板部41上设置有避让孔411，避让孔411与防爆阀的开口正对，以为防爆阀提供避让，提高防爆阀的工作稳定性。

在一些实施例中，多个传导板部42、采集板部41为多个，且多个采集板部41可以将热量传递至任一个传导板部42。

具体而言，每个电芯列20上均设置有采集板部41，而相邻的电芯列20可能通过一个或多个保险件30实现电连接，对应每个保险件30均对应设置一个传导板部42，多个采集板部41、传导板部42可以组成圆形、矩形、目字形、日字形、田字形的闭合结构，或组成依次连接的结构，以在某一个电芯列20内的电芯或某几个电芯列20内的电芯出现热失控时，确保多个保险件30可以同步实现断路，进一步提高电池模块100的安全性。

根据本申请的一些实施例，保险件30包括：电连接臂31以及传导臂32，电连接臂31用于使相邻的两个电芯列20电连接，传导臂32的一端与触发件40相连并用于向电连接臂31传递热量。

具体而言，电连接臂31呈“一”字形或“L”形，当相邻的两个电芯列20的电芯数量相同时，可以通过“一”字形的电连接臂31将两个电芯列20串联，当相邻的两个电芯列20的数量不同或设置有假电芯时，可以通过“L”形的电连接臂31，将相邻的两个电芯列20位于同侧一端的两个电芯电连接，而传导臂32可以形成在电连接臂31 的一侧，传导臂32与传导板部42相连，传导板部42将热量传递至传导臂32，传导臂 32将热量传递至电连接臂31，电连接臂31过热后出现熔断即可。

进一步地，电连接臂31的两端具有两个连接端子311，两个连接端子311与电芯列20电连接，两个连接端子311通过保险段312电连接，传导臂32的另一端与触发件40 贴合设置。

由此，热量可以由采集板部41传递至传导板部42，传导板部42传递至传导臂32，传导臂32与保险段312正对且贴合设置，以将热量传递至保险段312，保险段312在温度超过安全阈值后熔断，实现断路保护。

进一步地，传导臂32与触发件40之间设置绝缘导热层，触发件40与电芯之间设置有隔热层。由此，通过绝缘导热层和隔热层的设置，避免日常使用过程中，电池模块100 的热量累积导致保险段312熔断，且避免触发件40与电芯之间出现短接，可以进一步提高电池模块100的工作稳定性。

进一步地，触发件40构造为毛细热管。

具体而言，毛细热管是一种具有极高导热性能的传热元件，通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，利用毛细作用等流体原理，实现热传递，具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向酌可逆性、可远距离传热等，以使触发件40可以快速将热量传递至保险件30，提高断路保护的响应速度。

根据本申请第二方面实施例的储能装置1000，包括：上述实施例中的电池模块100。

其中，需要指出的是，本申请的电池模块100可以单独形成为储能装置1000，或多个电池模块100组成储能装置1000，对应的储能装置1000可以是采用多个电池模块100 或一个电池模块100的能量装置，例如：电池包，也可以是采用多个电池模块100或一个电池模块100的可以实现循环充放电的用电装置，例如：电动汽车。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

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)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)具有容置空间；

多个电芯列(20)，所述电芯列(20)设置在所述容置空间内，所述电芯列(20)包括多个沿长度方向排布的电芯，且相邻的所述电芯列(20)通过保险件(30)电连接；

触发件(40)，所述触发件(40)设置所述电芯上并与所述保险件(30)连接，所述触发件(40)用于采集所述电芯的防爆阀区域的热量，并向所述保险件(30)传递热量，所述保险件(30)适于在热量超出安全阈值后熔断。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述触发件(40)包括：采集板部(41)以及传导板部(42)，所述采集板部(41)设置在所述电芯设置有防爆阀的一侧，所述传导板部(42)的一端与所述采集板部(41)连接，另一端与所述保险件(30)相连以进行热传递。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述采集板部(41)上设置有避让孔(411)，所述避让孔(411)与所述防爆阀的开口正对。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，多个所述传导板部(42)、所述采集板部(41)为多个，且多个所述采集板部(41)可以将热量传递至任一个所述传导板部(42)。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述保险件(30)包括：电连接臂(31)以及传导臂(32)，所述电连接臂(31)用于使相邻的两个所述电芯列(20)电连接，所述传导臂(32)的一端与所述触发件(40)相连并用于向所述电连接臂(31)传递热量。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述电连接臂(31)的两端具有两个连接端子(311)，两个连接端子(311)与所述电芯列(20)电连接，两个所述连接端子(311)通过保险段(312)电连接，所述传导臂(32)的另一端与所述保险段(312)贴合设置。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述传导臂(32)与所述触发件(40)之间设置绝缘导热层。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述触发件(40)与所述电芯之间设置有隔热层。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述触发件(40)构造为毛细热管。

10.一种储能装置，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的电池模块。

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