CN217468684U - 一种电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池装置，包括：多个电池；电池托架，电池托架设置有多个容置部，多个容置部用于容纳多个电池，容置部包括排气结构，排气结构用于排放电池的热量；其中，多个并联设置的电池对应的排气结构之间相互连通。通过设置多个并联设置的电池对应的排气结构之间相互连通，如果在电池正常工作情况下，可以保证多个并联设置的电池之间温度保持一致，多个并联设置的电池之间相互独立，彼此影响较小；利用多个并联设置的电池对应的排气结构之间相互连通，可以避免热量传递至与电池串联的其他电池，保证电池热失控热量及时排放，散热效果好，从而保证电池装置的可靠性和使用寿命。

Description

一种电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。

背景技术

现有电池装置在实际使用过程中，电池会产生大量的热量，如果电池发生热失控，难以将热量及时排出，散热效果不好，影响电池装置的可靠性和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池装置，散热效果好，可靠性高。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池装置，包括：

多个电池；

电池托架，所述电池托架设置有多个容置部，多个所述容置部用于容纳多个电池，所述容置部包括排气结构，所述排气结构用于排放所述电池的热量；

其中，多个并联设置的所述电池对应的所述排气结构之间相互连通。

本实用新型提供的电池装置，电池托架设置有容置部，容置部用于容纳电池，容置部为电池提供容纳空间的同时，避免尺寸较大的电池出现倾倒的情况，保证电池的稳定性。通过多个容置部用于容纳多个电池，使得每个电池都能够具有所需的容纳空间，实现多个电池的容纳和摆放，从而增加电池装置能量密度。通过设置多个并联设置的电池对应的排气结构之间相互连通，如果在电池正常工作情况下，可以保证多个并联设置的电池之间温度保持一致，多个并联设置的电池之间相互独立，彼此影响较小；如果在电池出现热失控情况下，相互串联的电池之间会相互影响产生热失控连锁反应，利用多个并联设置的电池对应的排气结构之间相互连通，可以避免热量传递至与电池串联的其他电池，保证电池热失控热量及时排放，散热效果好，从而保证电池装置的可靠性和使用寿命。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图；

图2是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置隐去电池的结构示意图一；

图3是图2在A处的局部放大图；

图4是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置隐去电池的结构示意图二；

图5是图4在B处的局部放大图；

图6是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置显示边框和电池托架的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电池单元；

1、电池；2、电池托架；3、边框；

21、容置部；211、排气结构；22、连通槽；23、挡块；

31、过孔。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池装置，请参考图1至图3，电池装置包括电池托架2和多个电池1，电池托架2设置有多个容置部21，多个容置部21用于容纳多个电池1。

本实施例提供的电池装置，电池托架2设置有容置部21，容置部21用于容纳电池1，容置部21为电池1提供容纳空间的同时，避免尺寸较大的电池1出现倾倒的情况，保证电池1的稳定性。通过多个容置部21用于容纳多个电池1，使得每个电池1都能够具有所需的容纳空间，实现多个电池1的容纳和摆放，从而增加电池装置能量密度。

在一个实施例中，容置部21为容置槽。

在一个实施例中，容置部21包括排气结构211，排气结构211用于排放电池1的热量。

具体地，容置部21可以是设置于电池托架2上的通孔，通孔的尺寸和形状和电池1的尺寸和外形相适配，通孔在起到固定电池1作用的同时，还可以排放电池1产生的热量，通孔还可以充当排气结构211；容置部21还可以是电池托架2上的容置槽，容置槽的尺寸和形状和电池1的尺寸和外形相适配，容置槽的对槽底起到支撑电池1的效果，容置槽的侧壁起到支撑电池1的效果，避免电池1出现倾倒的风险。可以在容置槽的槽底开设有排放孔，利用排放孔实现电池1产生的热量的排放，以达到电池1散热的效果，此时排气孔即为排气结构211。

需要特别说明的是，电池托架2的外形类似于长方体结构，定义电池托架2的宽度方向为第一方向，电池托架2的长度方向为第二方向，电池托架2的高度方向为第三方向，第三方向也为电池1的高度方向。其中，第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，第一方向、第二方向及第三方向只是代表空间方向并没有实质意义。

在一个实施例中，如图1-图3所示，多个并联设置的电池1形成电池单元10，相邻两个电池单元10之间通过串联电连接。

具体地，多个电池1沿第二方向间隔设置并排列形成一列电池单元10，对于每组电池单元10而言，各个电池1的中心连线不是与第二方向平行的直线结构，而是折线结构，具体地，奇数个的电池1对应设置，偶数个的电池1对应设置，相邻两个电池1不是正对设置而是错位设置，起到节省空间的作用。每组电池单元10中相邻两个电池1的极柱之间通过汇流排相电连接，则电池单元10为一组并联设置的电池1。

多组电池单元10沿第一方向间隔设置并依次排列形成类似长方形矩阵，其中，相邻两组电池单元10中对应的电池1正对设置，即多个电池单元10对应的电池1的中心连接为与第一方向平行的结构。相邻两组电池单元10中对应的电池1通过汇流排相电连接。具体地，相邻两组电池单元10对应的电池1其中一个的极柱电连接于汇流排的一端，另一个的壳体电电连接于汇流排的另一端，由于极柱具体表示为电池1的正极，壳体表示为电池1的负极，从而实现相邻两组电池单元10的串联电连接。

在一个实施例中，多个容置部21沿第二方向间隔设置并排列形成一列容置部组件，对于每组容置部组件而言，各个容置部21的中心连线不是与第二方向平行的直线结构，而是折线结构，具体地，相邻两个容置部21不是正对设置而是错位设置，起到节省空间的作用。多组容置部组件沿第一方向间隔设置并依次排列形成类似长方形矩阵，其中，相邻两组容置部组件中对应的容置部21正对设置，即多个容置部组件对应的容置部21的中心连接为与第一方向平行的结构。

可以理解的是，每组容置部组件的多个容置部21用于对应容纳每组电池单元10的多个电池1，即每组容纳部组件对应为一组并联设置的电池1。相邻两组容置部组件对应的容置部21用于对应容纳相邻两组电池单元10对应的电池1，即相邻两组容纳部组件对应两组串联设置的电池1。

在一个实施例中，如图4-图5所示，多个并联设置的电池1对应的排气结构211之间相互连通。

本实施例提供的电池装置，通过设置多个并联设置的电池1对应的排气结构211之间相互连通，如果在电池1正常工作情况下，可以保证多个并联设置的电池1之间温度保持一致，多个并联设置的电池1之间相互独立，彼此影响较小；如果在电池1出现热失控情况下，相互串联的电池1之间会相互影响产生热失控连锁反应，利用多个并联设置的电池1对应的排气结构211之间相互连通，可以避免热量传递至与电池1串联的其他电池1，保证电池1热失控热量及时排放，散热效果好，从而保证电池装置的可靠性和使用寿命。

在一个实施例中，电池托架2设置有连通槽22，相邻两个并联设置的电池1对应的排气结构211之间通过连通槽22相连通。

换而言之，每组电池单元10中的多个电池1之间通过连通槽22相连通，其中，连通槽22具体可以为通槽结构，连通槽22的两端分别连通于相邻两个并联设置的电池1对应的容置部21，连通槽22起到中间连通的作用，使每组电池单元10对应的多个容置部21之间实现相互连通，以连通形成排气通道，在电池1正常情况下，利用该排气通道可以保证多个并联设置的电池1之间温度一致性；在电池1热失控情况下，在连通槽22的中间连通作用下，可以避免热量殃及相邻电池单元10。

可以理解的是，连通槽22可以是矩形槽、圆槽结构等，本实施例对连通槽22的横截面形状并不作限定，可以根据实际生产需要进行调整。

在一个实施例中，相邻两个电池单元10对应的容置部21互不连通。

如果相邻两个电池单元10对应的容置部21相互连通，即相互串联的电池1对应的容置部21之间相互连通，当电池1出现热失控情况下，相互串联的电池1之间会相互影响产生热失控连锁反应，本实施例通过设置相邻两个电池单元10对应的容置部21互不连通，避免出现多个串联电池1对应的容置部21因出现连通产生热失控连锁反应，减少热失控的覆盖范围。

在一个实施例中，电池托架2设置有挡块23，挡块23设置于相邻两个串联设置的电池1对应的排气结构211之间。

通过挡块23设置于相邻两个串联设置的电池1对应的排气结构211之间，挡块23起到对相邻两个电池单元10对应的容置部21阻隔的作用，挡块23相当于阻断相邻两个电池单元10之间热量传递路径，避免热失控产生的热量传递至下一组电池单元10。

其中，多个并联设置的电池1对应的排气结构211相互连通。通过设置多个并联设置的电池1对应的排气结构211相互连通，使电池1产生的热量通过排气结构211排出后，在连通槽22的连通作用下，保证多个并联电池1之间的温度一致。

其中，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。

在一个实施例中，电池1为叠片式电池1，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池1。

具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

可选的，电池1可以为卷绕式电池1，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，电池1为圆柱电池，圆柱电池通过卷绕形成，圆柱电池的底部设置有防爆阀，防爆阀对应于排气结构211。

通过在圆柱电池的底部设置有防爆阀，防爆阀能够与位于容置部21的底部的排气结构211对应，使电池1产生的热量经防爆阀排出后，直接进入排气结构211内，保证电池1热量排放的及时性和有效性。

在一个实施例中，电池远离防爆阀的一端设置有极柱。

换而言之，电池1的底部设置有防爆阀，电池1的底部为热量排放端，电池1的顶部设置极柱，电池1的顶部为极柱引出端，此时，防爆阀和极柱分别设置于电池1的两端，避免电池1极柱的电性连接和防爆阀之间出现位置干涉，保证电池1热量顺利排放。

在一个实施例中，排气结构211设置于容置部21的底部。电池1产生的热量能够排放至位于容置部21的底部的排气结构211内，从而实现电池1产生的热量的排放。

在一个实施例中，容置部21的底部设置有凸出部，凸出部和容置部21的底部外壁形成泄压空间，泄压空间连通于排气结构211。

通过容置部21的底部设置有凸出部，凸出部和容置部21的底部外壁形成泄压空间，泄压空间与排气结构211对接，使排放至排气结构211的热量能够进入泄压空间，实现泄压和热量排放的过程。

在一个实施例中，电池托架2靠近电池1的一侧设置有绝缘部，绝缘部起到汇流排隔绝的作用，避免汇流排和其他导电元件之间出现短路的情况，保证电池装置的安全性。

其中，电池托架2可以采用金属材质制成，在电池托架2的表面涂覆有绝缘涂层，形成绝缘部，绝缘涂层起到对汇流排和其他导电元件进行隔绝的作用，避免短路的情况，保证电池装置的安全性。

如果电池托架2上的绝缘涂层容易刮伤，导致绝缘失效。电池托架2具体可以采用绝缘树脂材料制成，如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等，也可以为由云母等其他材质加工而成。其中，云母具有优良的高温绝缘性能，在电池1发生热失控时，云母材质的绝缘板仍可维持正常的绝缘性能，降低电池1的热失控风险。

在一个实施例中，该电池装置还包括箱体防爆阀，多个电池1对应的多个排气结构211相互连通并连通于箱体防爆阀，用于将电池1的热量通过排气结构211排放至箱体防爆阀。

排气结构211对应于箱体防爆阀，用于将电池1的热量排放至箱体防爆阀。利用箱体防爆阀，可以直接将排气结构211、连通槽22内的热量直接排放至电池装置外部，提高热量排放的及时性。

在一个实施例中，该电池装置还包括电池箱，电池箱用于容纳电池托架2和电池1，起到容纳和保护的作用。

其中，电池箱包括底板组件，底板组件用于承载电池托架2。具体地，底板组件包括从上到下依次设置的下底板(图中未示出)、冷却板(图中未示出)及底护板(图中未示出)，下底板上设置有电池托架2，在下底板和底护板之间设置有冷却板，底护板用于承载冷却板并对冷却板进行防护的作用，冷却板内的冷却流道用于电池托架2和电池1的散热和冷却。

在一个实施例中，如图6所示，电池箱还包括边框3，边框3设置于底板组件上并环设于电池托架2的周围，边框3用于对电池托架2周围进行防护。

在一个实施例中，边框3设置有过孔31，过孔31的一侧连通于排气结构211，另一侧对应于箱体防爆阀。

通过过孔31设置于边框3，过孔31连通于排气结构211和箱体防爆阀，实现排气结构211和箱体防爆阀的连通，排气结构211内的热失控热量进入连通槽22后，这两部分热量通过过孔31进入排放至箱体防爆阀内，保证整体散热效果。

具体地，边框3包括内板和外板，内板上设置有过孔31，过孔31连通于排气结构211和连通槽22，外板设置于内板远离电池托架2的一侧，内板和外板之间设置有泄压腔，泄压腔连通于过孔31，形成泄压流道。

其中，过孔31的长度等于内板的厚度，即过孔31沿内板的厚度方向进行贯穿，过孔31起到中间连通的作用，排气结构211或者连通槽22内的热失控能够通过过孔31进入至泄压腔内，泄压腔起到了热失控热量汇聚的作用。由于泄压腔设置于内板和外板之间，在热传导的作用下，内板和外板的外壁的表面积比较大，能够将部分热量散失于外部空气中。

在一个实施例中，过孔31和排气结构211正对设置，或过孔31和连通槽22正对设置，使排气通道内的热量能够直接穿过过孔31。过孔31的数量为多个，多个过孔31和多个排气结构211一一正对设置，或多个过孔31和连通槽22一一正对设置，使每个排气结构211或者连通槽22内的热失控热量经过与其相对应的过孔31进入至泄压腔内。

在一个实施例中，电池箱还包括箱盖，箱盖连接于边框3；其中，箱体防爆阀设置于箱盖。

通过箱盖连接于边框3，实现对电池1和电池托架2的封装，避免受到外界侧面防护的作用。如果箱体防爆阀设置于边框3上，边框3为了给箱体防爆阀提供安装位置，则边框3沿第三方向的高度就会设置比较高，此时会占用沿第三方向的高度空间。通过箱体防爆阀设置于箱盖，箱盖为箱体防爆阀提供安装位置，箱体防爆阀无需设置于边框3上，从而节省沿第三方向的高度空间。

在一个实施例中，电池装置包括电池组，电池组可以是电池模组，电池模组包括多个堆叠的电池1、端板和侧板，端板和侧板围成框架，多个堆叠的电池1设置于端板和侧板围成的框架；

电池组也可以无需成组，即取消端板、侧板，多个电池1可以直接堆叠后放置电池箱内。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

多个电池(1)；

电池托架(2)，所述电池托架(2)设置有多个容置部(21)，多个所述容置部(21)用于容纳多个电池(1)，所述容置部(21)包括排气结构(211)，所述排气结构(211)用于排放所述电池(1)的热量；

其中，多个并联设置的所述电池(1)对应的所述排气结构(211)之间相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述排气结构(211)设置于所述容置部(21)的底部。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池托架(2)设置有连通槽(22)，相邻两个并联设置的所述电池(1)对应的所述排气结构(211)之间通过所述连通槽(22)相连通。

4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，多个并联设置的所述电池(1)形成电池单元(10)，相邻两个所述电池单元(10)之间通过串联电连接；

其中，相邻两个所述电池单元(10)对应的所述容置部(21)互不连通。

5.根据权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述容置部(21)的底部设置有挡块(23)，所述挡块(23)设置于相邻两个串联设置的所述电池(1)对应的所述排气结构(211)之间。

6.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述容置部(21)的底部设置有凸出部，所述凸出部和所述容置部(21)的底部外壁形成泄压空间，所述泄压空间连通于所述排气结构(211)。

7.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池(1)为圆柱电池，所述圆柱电池的底部设置有防爆阀，所述防爆阀对应于所述排气结构(211)。

8.根据权利要求7所述的电池装置，其特征在于，所述电池(1)远离所述防爆阀的一端设置有极柱。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电池装置，其特征在于，所述容置部(21)为容置槽。

10.根据权利要求1-8任一项所述的电池装置，其特征在于，还包括箱体防爆阀，多个所述电池(1)对应的多个所述排气结构(211)相互连通并连通于所述箱体防爆阀，用于将所述电池(1)的热量通过所述排气结构(211)排放至所述箱体防爆阀。

11.根据权利要求10所述的电池装置，其特征在于，还包括边框(3)，所述边框(3)环设于电池托架(2)的周围；

其中，所述边框(3)设置有过孔(31)，所述过孔(31)的一侧连通于所述排气结构(211)，另一侧对应于所述箱体防爆阀。

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