CN217691526U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包和车辆，所述电池包包括下箱体和多个电芯，所述下箱体包括边框和在第一预设压力下开启的箱体防爆阀，所述箱体防爆阀设在所述边框上，所述边框限定出容纳腔，所述边框具有边框通道和与所述边框通道连通的边框排气孔，所述边框排气孔用于与所述容纳腔连通；所述电芯设在所述容纳腔内，所述电芯具有在第二预设压力下开启的电芯防爆阀。本实用新型实施例的电池包具有安全性好等优点。

Description

电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池包和车辆。

背景技术

相关技术中，电芯主要依靠电芯与边框之间的间隙作为排气通道，排气通道较少，电芯发生热失控时，无法将电芯热失控产生的大量气体快速排到电池包外，导致电池包内部压力过高，容易引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种安全性好的电池包。

本实用新型的实施例还提出一种安全性好的车辆。

本实用新型实施例的电池包包括下箱体和多个电芯，所述下箱体包括边框和在第一预设压力下开启的箱体防爆阀，所述箱体防爆阀设在所述边框上，所述边框限定出容纳腔，所述边框具有边框通道和与所述边框通道连通的边框排气孔，所述边框排气孔用于与所述容纳腔连通；所述电芯设在所述容纳腔内，所述电芯具有在第二预设压力下开启的电芯防爆阀。

本实用新型实施例的电池包具有安全性好等优点。

在一些实施例中，所述边框具有第一空腔，所述第一空腔形成所述边框通道。

在一些实施例中，所述边框排气孔上设有在第三预设压力下开启的边框防爆阀或边框密封膜。

在一些实施例中，所述边框设有多个，多个所述边框均设有所述边框通道，多个所述边框的所述边框通道相连通，多个所述边框中的至少一者为第一边框，至少一个所述电芯防爆阀朝向所述第一边框设置，所述边框排气孔设在所述第一边框上。

在一些实施例中，所述下箱体还包括梁体，所述梁体设在所述边框内，所述梁体具有梁体通道和与所述梁体通道连通的梁体排气孔，所述梁体通道与所述边框通道连通，所述梁体排气孔用于与所述容纳腔连通。

在一些实施例中，所述梁体具有第二空腔，所述第二空腔形成所述梁体通道。

在一些实施例中，所述梁体排气孔上设有在第四预设压力下开启的梁体防爆阀或梁体密封膜。

在一些实施例中，所述梁体设有多个，多个所述梁体均设有所述梁体通道，多个所述梁体的所述梁体通道相连通，多个所述梁体中的至少一者为纵梁，至少一个所述电芯防爆阀朝向所述纵梁设置，所述梁体排气孔设在所述纵梁上。

在一些实施例中，所述纵梁的宽度方向两侧均设有所述梁体排气孔，位于所述纵梁的宽度方向两侧的所述梁体排气孔沿所述纵梁的长度方向错开布置。

本实用新型实施例的车辆包括上述任一实施例所述的电池包。

本实用新型实施例的车辆具有安全性好等优点。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的电池包的结构示意图(隐去了上盖和电芯)。

图2是图1中下箱体的结构示意图。

图3是图2中纵梁的结构示意图。

图4是图1中下箱体的结构示意图(隐去了纵梁)。

图5是图2中箱体本体的结构示意图。

图6是是本实用新型一个实施例的电池包热失控时的工作状态图。

图7是图1中电芯的立体图。

图8是图7的主视图。

图9是图8的左视图。

附图标记：

电池包100；

下箱体1；边框101；左边框1011；第一连通孔10111；边框排气孔10112；右边框1012；前边框1013；后边框1014；梁体102；纵梁103；梁体排气孔1031；梁体密封膜1032；中间横梁104；第四连通孔1041；前侧横梁105；第六连通孔1051；底板106；箱体防爆阀107；

电芯2；电芯本体201；正极极柱202；负极极柱203；电芯防爆阀204。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图9所示，本实用新型实施例的电池包100包括下箱体1和多个电芯2，下箱体1包括边框101和在第一预设压力下开启的箱体防爆阀107，箱体防爆阀107设在边框101上。边框101限定出容纳腔，边框101具有边框通道和与边框通道连通的边框排气孔10112，边框排气孔10112用于与容纳腔连通。电芯2设在容纳腔内，电芯2具有在第二预设压力下开启的电芯防爆阀204。

当容纳腔内的电芯2发生热失控时，电芯2内部的压力大于等于第二预设压力时，电芯防爆阀204开启。电芯2因热失控产生的气体，一方面可以通过电芯2和边框101之间的间隙到达箱体防爆阀107处；另一方面，可以通过与容纳腔连通的边框排气孔10112进入边框通道内，并通过边框通道到达箱体防爆阀107处，当箱体防爆阀107处的压力大于等于第一预设压力时箱体防爆阀107。之后电芯2因热失控产生的气体，一方面可以通过电芯2和边框101之间的间隙以及箱体防爆阀107排出电池包100外；另一方面，可以通过与容纳腔连通的边框排气孔10112进入边框通道内，并通过边框通道和箱体防爆阀107排出电池包100外。

由此，本实用新型实施例的电池包100，一方面，电芯2和边框101之间的间隙，可以作为电芯2因热失控产生的气体的排气通道；另一方面，与容纳腔连通的边框通道，也可以作为电芯2因热失控产生的气体的排气通道。与相关技术中仅依靠电芯与边框之间的间隙作为排气通道相比，增加了排气通道的数量。使得电芯2发生热失控时，可以快速将电芯2热失控产生的大量气体排到电池包100外，使得电池包100内部压力不至过高，大大降低引发安全事故的风险。

因此，本实用新型实施例的电池包100具有安全性好等优点。

可选地，第一预设压力大于第二预设压力。

可选地，边框101具有第一空腔，第一空腔形成边框通道。换言之，边框101为中空边框，边框101限定出边框通道。

由此，一方面，边框101的结构简单，方便下箱体1的加工；另一方面，边框101采用中空边框，可以有效减轻下箱体1的整体重量，有利于提高电池包100的能量密度。

当然，在另一些实施例中，也可以在边框101的一侧设置排气管道，该排气管道形成边框通道。

可选地，边框排气孔10112上设有在第三预设压力下开启的边框防爆阀或边框密封膜。

例如，边框排气孔10112上设有边框防爆阀。正常使用时，利用边框防爆阀封堵边框排气孔10112，此时容纳腔与边框通道断开，避免影响电池包100的正常使用。当电芯2因热失控产生气体，且边框101处气体的压力大于等于第三预设压力时边框防爆阀开启，使得容纳腔与边框通道连通，此时边框通道作为排气通道使用。

又如，边框排气孔10112上设置边框密封膜。正常使用时，利用边框密封膜封堵边框排气孔10112，此时容纳腔与边框通道断开，避免影响电池包100的正常使用。当电芯2因热失控产生气体，且边框101处气体的压力大于等于第三预设压力时边框密封膜破裂使得边框排气孔10112开启，从而使得容纳腔与边框通道连通，此时边框通道作为排气通道使用。

由此，有利于进一步提高电池包100的安全性。

可选地，第三预设压力大于第二预设压力，第一预设压力大于第三预设压力。

可选地，边框密封膜为铝塑膜，边框密封膜粘结固定在边框排气孔10112处。

例如，边框密封膜为厚度为0.1mm的铝塑膜。

可选地，边框排气孔10112的直径为10mm～18mm。

例如，边框排气孔10112的直径为15mm。当然，在另一些实施例中，边框排气孔的直径也可以为小于10mm或大于18mm的任一值。

在一些实施例中，边框101设有多个，多个边框101均设有边框通道，多个边框101的边框通道相连通。多个边框101中的至少一者为第一边框101，至少一个电芯防爆阀204朝向第一边框101设置，边框排气孔10112设在第一边框101上。

为了使本申请的技术方案更容易被理解，下面以下箱体1的高度方向与上下方向一致、宽度方向与左右方向一致、长度方向与前后方向一致为例，进一步描述本申请的技术方案。

例如，如图1至图6所示，边框101设有四个，四个边框101分别为左边框1011、右边框1012、前边框1013和后边框1014。下箱体1还包括底板106，左边框1011、右边框1012、前边框1013和后边框1014均设置底板106的上侧，左边框1011设在有边框1012的左侧，前边框1013设在后边框1014的前侧，底板105、左边框1011、右边框1012、前边框1013和后边框1014形成箱体本体，底板105、左边框1011、右边框1012、前边框1013和后边框1014之间限定出容纳腔。左边框1011、右边框1012、前边框1013和后边框1014均具有第一空腔，且四个边框的第一空腔相互连通。

其中，电芯2设置四组，其中两组电芯2设在另外两组电芯2的右侧，设置在左侧的两组电芯2的电芯防爆阀204朝向左边框1011设置，左边框1011形成第一边框，边框排气孔10112左边框1011的右侧面上。

由此，当设置在左侧的电芯2发生热失控时，设置在左侧的电芯2的电芯防爆阀204开启后，气体可以快速通过边框排气孔10112进入边框通道内，进而通过边框101上的箱体防爆阀107快速排出电池包100外。

因此，本实用新型实施例的电池包100的上述设计，可以更加快速的将电芯2热失控产生的大量气体排到电池包100外，大大降低引发安全事故的风险。

可选地，电芯2为短刀电芯。

例如，如图7至图9所示，电芯2包括电芯本体201、正极极柱202、负极极柱203和上述电芯防爆阀204。电芯本体201的长度方向与左右方向一致，正极极柱202和电芯防爆阀204设在电芯本体201的左端，且电芯防爆阀204设在正极极柱202的下方，负极极柱203设在电芯本体201的右端。

在一些实施例中，下箱体1还包括梁体102，梁体102设在边框101内。梁体102具有梁体通道和与梁体通道连通的梁体排气孔1031，梁体通道与边框通道连通，梁体排气孔1031用于与容纳腔连通。

当容纳腔内的电芯2发生热失控，且电芯防爆阀204和箱体防爆阀107开启后。电芯2因热失控产生的气体，一方面可以通过电芯2和边框101之间的间隙以及箱体防爆阀107排出电池包100外；另一方面，可以通过与容纳腔连通的梁体排气孔1031进入梁体通道内，并通过梁体通道、边框通道和箱体防爆阀107排出电池包100外。

由此，与容纳腔连通的梁体通道和边框通道，也可以作为电芯2因热失控产生的气体的排气通道，进一步增加了排气通道的数量。使得电芯2发生热失控时，可以快速将电芯2热失控产生的大量气体排到电池包100外，进一步降低引发安全事故的风险。

可选地，梁体102具有第二空腔，第二空腔形成梁体通道。换言之，梁体102为中空梁体，梁体102限定出梁体通道。

由此，一方面，梁体102的结构简单，方便下箱体1的加工；另一方面，梁体102采用中空梁体，可以有效减轻下箱体1的整体重量，有利于提高电池包100的能量密度。

当然，在另一些实施例中，也可以在梁体102的一侧设置排气管道，该排气管道形成梁体通道。

可选地，梁体排气孔1031上设有在第四预设压力下开启的梁体防爆阀或梁体密封膜1032。

例如，梁体排气孔1031上设有梁体防爆阀。正常使用时，利用梁体防爆阀封堵梁体排气孔1031，此时容纳腔与梁体通道断开，避免影响电池包100的正常使用。当电芯2因热失控产生气体，且梁体102处气体的压力大于等于第四预设压力时梁体防爆阀开启，使得容纳腔与梁体通道连通，此时梁体通道作为排气通道使用。

又如，梁体排气孔1031上设置梁体密封膜。正常使用时，利用梁体密封膜封堵梁体排气孔1031，此时容纳腔与梁体通道断开，避免影响电池包100的正常使用。当电芯2因热失控产生气体，且梁体102处气体的压力大于等于第四预设压力时梁体密封膜破裂使得梁体排气孔1031开启，从而使得容纳腔与梁体通道连通，此时梁体通道作为排气通道使用。

由此，有利于进一步提高电池包100的安全性。

可选地，第四预设压力大于第二预设压力，第一预设压力大于第三预设压力。

可选地，第三预设压力等于第四预设压力。

可选地，梁体密封膜为铝塑膜，梁体密封膜粘结固定在梁体排气孔1031处。

例如，梁体密封膜为厚度为0.1mm的铝塑膜。

可选地，梁体排气孔1031的直径为10mm～18mm。

例如，梁体排气孔1031的直径为15mm。当然，在另一些实施例中，梁体排气孔的直径也可以为小于10mm或大于18mm的任一值。

可选地，梁体102设有多个，多个梁体102均设有梁体通道，多个梁体102的梁体通道相连通。多个梁体102中的至少一者为纵梁103，至少一个电芯防爆阀204朝向纵梁103设置，梁体排气孔1031设在纵梁103上。

例如，如图2至图6所示，梁体102设有三个，三个梁体102分别为纵梁103、中间横梁104和前侧横梁105，纵梁103沿前后方向延伸，中间横梁104和前侧横梁105沿左右方向延伸，中间横梁104设在前侧横梁105的后侧。纵梁103与中间横梁104十字交叉，纵梁103和前侧横梁105呈T字形布置。纵梁103、中间横梁104和前侧横梁105将容纳腔分隔为四个容纳单元，四组电芯2分别一一对应的设在四个容纳单元内。纵梁103、中间横梁104和前侧横梁105均具有第二空腔，且三个梁体102的第二空腔相互连通。

其中，设置在右侧的两组电芯2的电芯防爆阀204朝向纵梁103设置，至少在纵梁103的右侧面设置梁体排气孔1031。

由此，当设置在右侧的电芯2发生热失控时，设置在右侧的电芯2的电芯防爆阀204开启后，气体可以快速通过梁体排气孔1031进入梁体通道内，进而通过梁体通道进入边框通道内，之后通过设置在边框101上的箱体防爆阀107快速排出电池包100外。

因此，本实用新型实施例的电池包100的上述设计，可以更加快速的将电芯2热失控产生的大量气体排到电池包100外，大大降低引发安全事故的风险。

可选地，纵梁103的宽度方向两侧均设有梁体排气孔1031，位于纵梁103的宽度方向两侧的梁体排气孔1031沿纵梁103的长度方向错开布置。

例如，纵梁103的宽度方向与左右方向一致，纵梁103具有在左右方向上相对的左侧面和右侧面，左侧面和右侧面上均设有梁体排气孔1031，左侧面上的梁体排气孔1031与右侧面上的梁体排气孔1031前后错开设置。

由此，可以避免从左侧面上的梁体排气孔1031进入的气体，直接通过右侧面上的梁体排气孔1031排出，而直接喷射到左侧的电芯2上，影响左侧的电芯2的正常工作，避免其他电芯2损坏。

当然，在另一些实施例中，也可以在纵梁103的上端面上设置梁体排气孔。

可选地，如图5所示，左边框1011上设有第一连通孔10111，中间横梁104上梁体通道的左端通过第一连通孔10111与左边框1011上的边框通道连通。

可选地，右边框1012上设有第二连通孔，中间横梁104上梁体通道的右端通过第二连通孔与右边框1012上的边框通道连通。

可选地，纵梁103包括第一段和第二段，第一段设在第二段的前侧，第一段的两端分别与中间横梁104和前侧横梁105相连，第二段的两端分别与后边框1014和中间横梁104相连。

可选地，后边框1014上设有第三连通孔，第二段上梁体通道的后端通过第三连通孔与后边框1014上的边框通道连通。

可选地，中间横梁104的前后两侧分别设有第四连通孔1041和第五连通孔，第二段上梁体通道的前端通过第四连通孔与中间横梁104上的梁体通道连通。第一段上梁体通道的后端通过第五连通孔与中间横梁104上的梁体通道连通。

可选地，如图4所示，前侧横梁105上设有第六连通孔1051，第一段上连通通道的后端通过第六连通孔1051与前侧横梁105上的边框通道连通。

由此，通过上述各连通孔实现各梁体通道和各边框通道的连通。

下面参考图6描述本实用新型实施例的电池包100热失控时的排气过程：

以位于右前方的一组电芯2发生热失控为例，发生热失控的电芯2产生大量气体，发生热失控的电芯2的电芯防爆阀204首先开启。该气体喷射到纵梁103的右侧面上，纵梁103的右侧面上的梁体排气孔1031打开。然后，该气体通过梁体排气孔1031进入纵梁103的梁体通道内。之后，该气体分为第一部分、第二部分和第三部分，第一部分气体沿纵梁103向后流动，接着第一部分气体又分为两部分，一部分依次经中间横梁104的梁体通道和右边框1014的边框通道到达设在右边框1014上的箱体防爆阀107处，该箱体防爆阀107打开，且该部分气体通过箱体防爆阀107排出电池包100外，另一部分经中间横梁104的梁体通道和左边框1013的边框通道到达设在左边框1013上的箱体防爆阀107处，该箱体防爆阀107打开，且该部分气体通过箱体防爆阀107排出电池包100外；第二部分气体沿纵梁103向前流动，接着第二部分气体又分为两部分，一部分依次经前侧横梁105的梁体通道和右边框1014的边框通道到达设在右边框1014上的箱体防爆阀107处，该箱体防爆阀107打开，且该部分气体通过箱体防爆阀107排出电池包100外，另一部分经前侧横梁105的梁体通道和左边框1013的边框通道到达设在左边框1013上的箱体防爆阀107处，该箱体防爆阀107打开，且该部分气体通过箱体防爆阀107排出电池包100外；第三部分气体经电芯2和有边框1014之间的间隙到达设在左边框1013上的箱体防爆阀107处，该箱体防爆阀107打开，且该部分气体通过箱体防爆阀107排出电池包100外。

可以理解的是，上述设在左边框1013上的箱体防爆阀107，是在第一部分、第二部分和第三部分气体的共同作用下开启的。上述设在右边框1014上的箱体防爆阀107，是在第一部分、第二部分和第三部分气体的共同作用下开启的。

本实用新型实施例的电池包100，利用整个电池包100的横梁、纵梁及边框增加热失控后的排气通道；纵梁的梁体排气孔正对电芯2的电芯防爆阀204；梁体排气孔和边框排气孔正常使用铝塑膜密封，保证箱体的正常密封和使用。可以有效增加电芯热失控后的排气路径，避免电池系统内压力过高，导致电池系统失效。

本实用新型实施例的车辆包括上述任一实施例所述的电池包。

因此，本实用新型实施例的车辆具有安全性好等优点。

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。

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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

下箱体，所述下箱体包括边框和在第一预设压力下开启的箱体防爆阀，所述箱体防爆阀设在所述边框上，所述边框限定出容纳腔，所述边框具有边框通道和与所述边框通道连通的边框排气孔，所述边框排气孔用于与所述容纳腔连通；和

多个电芯，所述电芯设在所述容纳腔内，所述电芯具有在第二预设压力下开启的电芯防爆阀。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述边框具有第一空腔，所述第一空腔形成所述边框通道。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述边框排气孔上设有在第三预设压力下开启的边框防爆阀或边框密封膜。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述边框设有多个，多个所述边框均设有所述边框通道，多个所述边框的所述边框通道相连通，多个所述边框中的至少一者为第一边框，至少一个所述电芯防爆阀朝向所述第一边框设置，所述边框排气孔设在所述第一边框上。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述下箱体还包括梁体，所述梁体设在所述边框内，所述梁体具有梁体通道和与所述梁体通道连通的梁体排气孔，所述梁体通道与所述边框通道连通，所述梁体排气孔用于与所述容纳腔连通。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述梁体具有第二空腔，所述第二空腔形成所述梁体通道。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述梁体排气孔上设有在第四预设压力下开启的梁体防爆阀或梁体密封膜。

8.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述梁体设有多个，多个所述梁体均设有所述梁体通道，多个所述梁体的所述梁体通道相连通，多个所述梁体中的至少一者为纵梁，至少一个所述电芯防爆阀朝向所述纵梁设置，所述梁体排气孔设在所述纵梁上。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述纵梁的宽度方向两侧均设有所述梁体排气孔，位于所述纵梁的宽度方向两侧的所述梁体排气孔沿所述纵梁的长度方向错开布置。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电池包。

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