CN217387414U - 一种电池包及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包及电动车辆。该电池包包括电芯、耐热板、托盘和密封盖，密封盖扣合连接于托盘上，且密封盖和托盘围合形成容纳空间；电芯设置于容纳空间内，电芯具有电芯盖板，电芯盖板上设置有电芯防爆阀；电芯设置有多个且多个电芯沿第一方向排布；耐热板设置于容纳空间内，且耐热板的一侧与密封盖抵接、另一侧与电芯盖板抵接，耐热板沿第一方向延伸设置；电芯盖板、耐热板、托盘及密封盖围合形成第一气流区域；电芯内部的高温气体可经由电芯防爆阀排出至第一气流区域。

Description

一种电池包及电动车辆

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，更具体地，涉及一种电池包及电动车辆。

背景技术

随着我国对新能源汽车推广力度的不断加大，具备绿色环保特性的纯电动汽车成为未来汽车产业发展的必然趋势，其将逐步取代传统燃油客车成为寻常百姓的日常出行交通工具。电动汽车的动力源为锂离子电池，作为电动汽车的重要组成部件，锂离子电池的各项性能的改进一直是业界关注的重点。

当锂离子电池包中的电芯发生内部短路等异常情况而引起防爆阀开启时，防爆阀开启的一瞬间会排出温度极高的高温气体，该高温气体从电芯内部释放到电池包内部后，会对电池包的内部结构造成极大的破坏，尤其是会破坏掉电池包内大部分熔点较低的绝缘塑胶件，从而导致电池包内部绝缘失效，极易引发高压短路、漏电等重大安全事故。

有鉴于此，有必要对电池包的内部结构进行改进，以降低电芯发生异常引起防爆阀开启时对电池包造成的破坏。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电池包及电动车辆的新技术方案，以降低高温气体对电池包内部结构造成破坏的可能性。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种电池包，该电池包包括：

托盘和密封盖，所述密封盖扣合连接于所述托盘上，且所述密封盖和所述托盘围合形成容纳空间；

电芯，所述电芯设置于所述容纳空间内，所述电芯具有电芯盖板，所述电芯盖板上设置有电芯防爆阀；所述电芯设置有多个且多个所述电芯沿第一方向排布；

耐热板，所述耐热板设置于容纳空间内，且所述耐热板的一侧与所述密封盖抵接、另一侧与所述电芯盖板抵接，所述耐热板沿第一方向延伸设置；

所述电芯盖板、所述耐热板、所述托盘及所述密封盖围合形成第一气流区域；电芯内部的高温气体可经由所述电芯防爆阀排出至所述第一气流区域。

可选地，所述托盘与所述密封盖之间设置有隔热凸台，所述隔热凸台朝向所述第一气流区域设置。

可选地，所述隔热凸台与所述托盘一体成型设置。

可选地，所述托盘与所述密封盖之间设置有密封件，所述隔热凸台位于所述密封件与所述第一气流区域之间。

可选地，所述第一气流区域内设置有固定块，所述固定块与所述托盘连接，所述耐热板与所述固定块连接。

可选地，所述电芯盖板上设置的电芯防爆阀的数量为至少两个。

可选地，所述电芯盖板上设置有电连接部，至少两个所述电芯防爆阀设置于所述电连接部的同一侧。

可选地，多个所述电芯组成电芯模组，沿第一方向，所述电芯模组具有第一侧面，所述第一侧面、所述密封盖及所述托盘围合形成第二气流区域；所述第二气流区域与所述第一气流区域相连通；

所述托盘面向所述密封盖的底面设置有电池包防爆阀，所述电池包防爆阀位于所述第二气流区域。

可选地，沿着从所述第一气流区域至所述第二气流区域的方向，所述第一气流区域具有第一截面高度和第二截面高度，所述第二气流区域具有第三截面高度和第四截面高度；所述第一截面高度大于所述第二截面高度，所述第四截面高度大于所述第三截面高度。

可选地，所述电芯具有相背设置的两个所述电芯盖板，每个所述电芯盖板上均设置有所述电芯防爆阀；所述耐热板与所述电芯盖板一一对应设置。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括如第一方面所述的电池包。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本实用新型提供的电池包中，由电芯盖板、耐热板、托盘及密封盖围合形成的第一气流区域是一个相对封闭的区域，高温气体在该区域中可以释放一定的热量，从而对电池包内的其他区域起到了保护的作用。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型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实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电池包中电芯的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的电池包的部分结构示意图一；

图3是根据本实用新型的一个实施例的电池包的分解结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的电池包的整体结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的电池包的部分结构示意图二。

附图标记说明：

1、电芯；11、电芯盖板；12、电芯防爆阀；13、电连接部；2、耐热板；3、托盘；4、密封盖；5、隔热凸台；6、密封件；7、固定块；8、电池包防爆阀；9、底部检修盖；10、前膨胀梁。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型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实用新型的范围。

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，决不作为对本实用新型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-图5所示，根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电池包。所述电池包包括电芯1、耐热板2、托盘3和密封盖4；所述密封盖4 扣合连接于所述托盘3上，且所述密封盖4和所述托盘3围合形成容纳空间；所述电芯1设置于所述容纳空间内，所述电芯1具有电芯盖板11，所述电芯盖板11上设置有电芯防爆阀12；所述电芯1设置有多个且多个所述电芯1沿第一方向排布；所述耐热板2设置于容纳空间内，且所述耐热板2的一侧与所述密封盖4抵接、另一侧与所述电芯盖板11抵接，所述耐热板2沿第一方向延伸设置；所述电芯盖板11、所述耐热板2、所述托盘 3及所述密封盖4围合形成第一气流区域a；电芯1内部的高温气体可经由所述电芯防爆阀12排出至所述第一气流区域a。

在本实用新型实施例提供的电池包中，当电芯1发生异常情况导致热失控时，设置于电芯盖板11上的电芯防爆阀12开启，电芯1内部的高温气体经由电芯防爆阀12排出至第一气流区域a，由于电芯防爆阀12的开口面积较小，高温气体在从电芯1内部排向电芯防爆阀12的过程中会受到挤压；而当高温气体从电芯防爆阀12排出后进入到第一气流区域a，在此过程中高温气体会发生膨胀，即高温气体经过了先压缩后膨胀的过程，膨胀后的气体温度会发生下降，亦即在此过程中高温气体经过了第一轮降温。经过第一轮降温后的高温气体在第一气流区域a可以与托盘3发生热交换，具体是与托盘3的边梁发生热交换，此过程实现了高温气体的第二轮降温。经过上述两轮降温之后的高温气体才会流向电池包的其他区域，这样便有效降低了高温气体对电池包造成破坏的可能性。该电池包内由电芯盖板11、耐热板2、托盘3及密封盖4围合形成的第一气流区域a是一个相对封闭的区域，高温气体在该区域中可以释放一定的热量，从而对电池包内的其他区域起到了保护的作用。进一步具体地，耐热板2例如可以是云母板，其具有优良的耐高温绝缘性能。进一步具体地，电芯盖板11设置电芯防爆阀的端盖、耐热板2朝向托盘3的下表面、托盘3的边沿区域以及密封盖4 的边沿区域共同形成第一气流区域a。

参照图2所示，在一个实施例中，所述托盘3与所述密封盖4之间设置有隔热凸台5，所述隔热凸台5朝向所述第一气流区域a设置。

在该具体的例子中，隔热凸台5可以对从电芯1内部喷出的高温气体起到一定的阻挡作用，防止损坏托盘3与密封盖4之间结合的部位。

在一个实施例中，进一步地，所述隔热凸台5与所述托盘3一体成型设置。

在该具体的例子中，在托盘3的上部一体成型形成隔热凸台5，这样的成型方式简单、易操作，且隔热凸台5与托盘3连接紧密可靠。

参照图2所示，在一个实施例中，进一步地，所述托盘3与所述密封盖4之间设置有密封件6，所述隔热凸台5位于所述密封件6与所述第一气流区域a之间。

在该具体的例子中，隔热凸台5可以对密封件6起到有效的保护作用，防止从电芯1喷出的高温气体损坏密封件6。进一步具体地，密封件6可以是密封泡棉。

参照图4、图5所示，在一个实施例中，所述第一气流区域a内设置有固定块7，所述固定块7与所述托盘3连接，所述耐热板2与所述固定块7 连接。

在该具体的例子中，在安装耐热板2时，首先在托盘3上焊接固定块 7，然后用螺栓紧固的方式将耐热板2固定在固定块7上，这样的耐热板2 的安装方式简单易操作。进一步具体地，固定块7例如可以是铝块。

参照图1所示，在一个实施例中，所述电芯盖板11上设置的电芯防爆阀12的数量为至少两个。

在该具体的例子中，在电芯盖板11上并不是设置单一的防爆阀，而是设置多个电芯防爆阀12；由于在排气面积相同条件下，电芯防爆阀12设置的数量越多越有利于高温气体的排气降温，因此设置至少两个电芯防爆阀12有利于提高泄压速度，使电芯1内部的压力得以快速释放，达到短时间内泄压的目的。

参照图1所示，在一个实施例中，进一步地，所述电芯盖板11上设置有电连接部13，至少两个所述电芯防爆阀12设置于所述电连接部13的同一侧。

在该具体的例子中，将电芯防爆阀12集中设置在电连接部13的同一侧，这样有利于高温气体从第一气流区域a排出而进行降温。

参照图3所示，在一个实施例中，所述电池包内设置有前膨胀梁10，多个所述电芯1组成电芯模组，沿第一方向，所述电芯模组具有第一侧面，所述前膨胀梁10与所述第一侧面抵接，所述前膨胀梁10、所述密封盖4 及所述托盘3围合形成第二气流区域b；所述第二气流区域b与所述第一气流区域a相连通；所述托盘3面向所述密封盖4的底面设置有电池包防爆阀8，所述电池包防爆阀8位于所述第二气流区域b。

由于高温气体从电芯1的电芯防爆阀12排出进入到第一气流区域a后会造成电池包内部整体气压的升高，从而使电池包防爆阀8开启，同时高温气体从第一气流区域a排向第二气流区域b，最终经由电池包防爆阀8 排到电池包的外部。进一步具体地，在托盘3上设置有底部检修盖9，电池包防爆阀8设置于底部检修盖9的位置处。

参照图4-图5所示，在一个实施例中，进一步地，所述第一气流区域 a在靠近所述第二气流区域b的位置处设置有用于支撑所述耐热板2的固定块7，所述前膨胀梁10位于所述第二气流区域b靠近所述第一气流区域a 的位置处。

在该具体的例子中，在第一气流区域a由于有固定块7的存在，同时在第二气流区域b由于有前膨胀梁10的存在，第一气流区域a与第二气流区域b之间的过渡区域c的截面高度较小，因此在从第一气流区域a向第二气流区域b过渡时的截面高度会首先缩小然后增大，即高温气体在从第一气流区域a向第二气流区域b排放时会经历一个先压缩后膨胀的过程，这样有利于气体的进一步降温，此过程实现了高温气体的第三轮降温。进一步地，所述的截面高度是在密封盖4与托盘3相对的方向上的尺寸。

经过上述三轮降温之后，气体的温度大大降低，有助于避免高温气体在电池包内部损坏绝缘部件造成电池包绝缘失效。

在一个实施例中，进一步地，所述电芯1具有相背设置的两个所述电芯盖板11，每个所述电芯盖板11上均设置有所述电芯防爆阀12；所述耐热板2与所述电芯盖板11一一对应设置。

在该具体的例子中，电芯1的两侧均设置有电芯防爆阀12，相应地在电池包的两侧均设置有耐热板2及隔热凸台5，并且电池包防爆阀8也设置有两个。这样高温气体无论从电芯1的哪一侧冲出都可以得到有效的降温。

根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括如上所述的电池包。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型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，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

托盘(3)和密封盖(4)，所述密封盖(4)扣合连接于所述托盘(3)上，且所述密封盖(4)和所述托盘(3)围合形成容纳空间；

电芯(1)，所述电芯(1)设置于所述容纳空间内，所述电芯(1)具有电芯盖板(11)，所述电芯盖板(11)上设置有电芯防爆阀(12)；所述电芯(1)设置有多个且多个所述电芯(1)沿第一方向排布；

耐热板(2)，所述耐热板(2)设置于容纳空间内，且所述耐热板(2)的一侧与所述密封盖(4)抵接、另一侧与所述电芯盖板(11)抵接，所述耐热板(2)沿第一方向延伸设置；

所述电芯盖板(11)、所述耐热板(2)、所述托盘(3)及所述密封盖(4)围合形成第一气流区域；电芯(1)内部的高温气体可经由所述电芯防爆阀(12)排出至所述第一气流区域。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述托盘(3)与所述密封盖(4)之间设置有隔热凸台(5)，所述隔热凸台(5)朝向所述第一气流区域设置。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述隔热凸台(5)与所述托盘(3)一体成型设置。

4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述托盘(3)与所述密封盖(4)之间设置有密封件(6)，所述隔热凸台(5)位于所述密封件(6)与所述第一气流区域之间。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一气流区域内设置有固定块(7)，所述固定块(7)与所述托盘(3)连接，所述耐热板(2)与所述固定块(7)连接。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯盖板(11)上设置的电芯防爆阀(12)的数量为至少两个。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电芯盖板(11)上设置有电连接部(13)，至少两个所述电芯防爆阀(12)设置于所述电连接部(13)的同一侧。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包内设置有前膨胀梁(10)，多个所述电芯(1)组成电芯模组，沿第一方向，所述电芯模组具有第一侧面，所述前膨胀梁(10)与所述第一侧面抵接，所述前膨胀梁(10)、所述密封盖(4)及所述托盘(3)围合形成第二气流区域；所述第二气流区域与所述第一气流区域相连通；

所述托盘(3)面向所述密封盖(4)的底面设置有电池包防爆阀(8)，所述电池包防爆阀(8)位于所述第二气流区域。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第一气流区域在靠近所述第二气流区域的位置处设置有用于支撑所述耐热板(2)的固定块(7)，所述前膨胀梁(10)位于所述第二气流区域靠近所述第一气流区域的位置处。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯(1)具有相背设置的两个所述电芯盖板(11)，每个所述电芯盖板(11)上均设置有所述电芯防爆阀(12)；所述耐热板(2)与所述电芯盖板(11)一一对应设置。

11.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括如权利要求1-10中任一项所述的电池包。

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