CN218005065U - 电池包和车辆 - Google Patents

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CN218005065U CN202221696466.6U CN202221696466U CN218005065U CN 218005065 U CN218005065 U CN 218005065U CN 202221696466 U CN202221696466 U CN 202221696466U CN 218005065 U CN218005065 U CN 218005065U
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凌和平
刁义伟
陈河盛
景月帅
许巍
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Abstract

本实用新型提供了一种电池包和车辆,电池包包括:电池包壳体,包括相互连接的上盖以及托盘,托盘向远离上盖方向凹陷且与上盖形成密封收容空间,托盘具有底壁和侧壁,底壁与上盖相对设置,侧壁环绕底壁设置,其中,上盖为金属材料件;至少一个电芯,电芯设置在收容空间内,电芯具有极柱;第一绝缘件,第一绝缘件设置在电芯的极柱与托盘的侧壁之间;其中,在沿着从底壁向上盖的方向上,第一绝缘件的至少部分位于电芯的极柱的上侧,且电芯的极柱的投影与第一绝缘件的投影至少部分重叠。本实用新型的电池包具有避免发生短路、热失控和拉弧情况,提升乘员舱的安全性等优点。

Description

电池包和车辆
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,更具体地,涉及一种电池包和具有该电池包的车辆。
背景技术
现有的电池包包括壳体和位于壳体内的多个电芯,当电芯间出现短路时,在短路回路中会短时间向空气放电并击穿空气产生拉弧现象,拉弧会瞬间产生大量的热,壳体在成为引流零件时,极可能被拉弧击穿。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电池包的新技术方案,能够解决电池包内部发生短路,电芯与电池包壳体间因绝缘失效产生拉弧的问题。
本实用新型还提供了一种车辆,该车辆包括上述电池包。
根据本实用新型提供的电池包,包括:电池包壳体,所述电池包壳体包括相互连接的上盖以及托盘,所述托盘向远离所述上盖方向凹陷且与所述上盖形成密封收容空间,所述托盘具有底壁和侧壁,所述底壁与所述上盖相对设置,所述侧壁环绕所述底壁设置,其中,所述上盖为金属材料件;少一个电芯,所述电芯设置在所述收容空间内,所述电芯具有极柱;第一绝缘件,所述第一绝缘件设置在所述电芯的极柱与所述托盘的侧壁之间;其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述第一绝缘件的至少部分位于所述电芯的极柱的上侧,且所述电芯的极柱的投影与所述第一绝缘件的投影至少部分重叠。
可选地,所述的电池包还包括:第一绝缘层,所述第一绝缘层设于所述底壁,且位于所述底壁和所述电芯之间。
可选地,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述电芯的极柱的投影与所述第一绝缘层的投影至少部分重叠。
可选地,所述的电池包还包括:第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于与所述第一绝缘件对应的所述侧壁上。
可选地,在沿着所述电芯的长度方向上,所述电芯的两侧分别具有所述极柱。
可选地,所述托盘包括:中横梁,所述中横梁将所述收容空间分隔为第一腔室和第二腔室,在所述第一腔室和所述第二腔室内均设置有多个所述电芯。
可选地,第二绝缘件,所述第二绝缘件设置在所述电芯的极柱和所述中横梁之间;其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述第二绝缘件的至少部分位于所述电芯的极柱的上侧,且所述电芯的极柱的投影与所述第二绝缘件的投影至少部分重叠。
可选地,所述电芯具有第一防爆阀,所述第一防爆阀和所述极柱设于所述电芯的同一侧,其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向,所述第一防爆阀位于所述极柱的上侧,所述第一绝缘件靠近所述上盖的一端高于所述极柱且低于所述第一防爆阀;在沿着从所述电芯向所述侧壁的方向,所述极柱的投影与所述第一绝缘件的投影重叠;其中,在所述第一绝缘件和所述上盖之间形成间隙以构成引流通道,在所述第一防爆阀打开时,所述电芯内的介质能够流入所述引流通道。
可选地,所述电池包壳体设有第二防爆阀,在所述第二防爆阀打开时,能够将从所述电芯流入所述引流通道内的介质引出所述电池包壳体。
可选地,所述的电池包还包括:第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述电芯和所述上盖之间。
本实用新型还提供了一种车辆,该车辆包括上述任一所述的电池包。
本实用新型的一个技术效果在于,电池包采用电池包壳体、电芯和第一绝缘件相结合,可以同时实现去模块化和车身一体化集成,且能够有效减小拉弧对电池包及整个乘员舱的安全的影响。
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是本实用新型的一个实施例的电池包的局部爆炸图。
图2是图1中圈示的A区域的放大图;
图3是本实用新型的一个实施例的电池包的第三绝缘层的结构示意图;
图4是本实用新型的一个实施例的电池包的电芯和第一绝缘件的装配示意图;
图5是本实用新型的一个实施例的电池包的托盘的一个角度的结构示意图;
图6是本实用新型的一个实施例的电池包的托盘的又一个角度的结构示意图。
附图标记
电池包1000;
电池包壳体10;
收容空间11;
托盘12;
底壁121;
侧壁122;前侧壁1221;后侧壁1222;左侧壁1223;右侧壁1224;
上盖13;中横梁14;收容空间15;第一腔室151;第二腔室152;
电芯20;第一电芯组21;第二电芯组22;第三电芯组23;第四电芯组24;
第三绝缘层30;
引流通道40;
第一绝缘件51;
第二绝缘件52;
结构胶60;
防爆阀A1;防爆阀A2;防爆阀A3;防爆阀A4;防爆阀A5;防爆阀 A6;
绝缘层B1;绝缘层B2;绝缘层B3;绝缘层B4;绝缘层B5;绝缘层 B6;
绝缘件C1;绝缘件C2;绝缘件C3;绝缘件C4。
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。
下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的电池包1000。
如图1至图6所示,根据本实用新型实施例的电池包1000包括电池包壳体10、至少一个电芯20和第一绝缘件51。
具体而言,电池包壳体10包括相互连接的上盖13以及托盘12,托盘 12向远离上盖13方向凹陷且与上盖13形成密封收容空间15,托盘12具有底壁121和侧壁122,底壁121与上盖13相对设置,侧壁122环绕底壁 121设置,其中,上盖13为金属材料件,电芯20设置在收容空间15内,电芯20具有极柱,第一绝缘件51设置在电芯20的极柱与托盘12的侧壁122之间。其中,在沿着从底壁121向上盖13的方向上,第一绝缘件51 的至少部分位于电芯20的极柱的上侧,且电芯20的极柱的投影与第一绝缘件51的投影至少部分重叠。
换言之,根据本实用新型实施例的电池包1000主要由电池包壳体10、电芯20和第一绝缘件51组成,其中电池包壳体10包括托盘12和上盖13,托盘可以具有底壁121和侧壁122,侧壁122可以环绕底壁121的外周设置,通过底壁121和侧壁122可以配合形成具有敞口的收容空间15,即托盘12沿其厚度方向凹陷且形成有收容空间15,收容空间15可以用于容置电芯20等。此外,上盖13与托盘12连接,通过上盖13能够封闭该收容空间15。
例如,底壁121沿水平方向延伸,侧壁122沿上下方向延伸且位于底壁121的上侧,侧壁122环绕在底壁121的外侧。通过底壁121和侧壁122 配合形成具有敞口的收容空间15,敞开向上开设。上盖13位于托盘12的上方,且位于敞口位置,能够用于封闭敞口,从而封闭收容空间15。
其中,上盖13为金属材料件,一方面能够增大电池包壳体10的整体强度;又一方面,上盖13还可以作为金属地板,通过上盖13代替原有的车身地板,能够实现车身一体化。可选地,上盖13可以采用钢板冲压成型,上盖13可以与托盘12通过铆钉进行铆接,也可以采用其他连接方式,在此不作赘述。
此外,电芯20设置在收容空间15内,电芯20的数量可以为一个或者多个,多个电芯20可以按顺序依次排列。每个电芯20具有极柱,例如具有正极极柱和负极极柱,在本实施例中,一个电芯20的正极极柱和负极极柱可以设置在电芯20的同侧或者异侧,在此不作限定。
第一绝缘件51设置在电芯20的极柱与托盘12的侧壁122之间,也就是说,第一绝缘件51可以夹设在电芯20的极柱和托盘12的侧壁122之间。需要说明的是,在电芯20的数量为多个时,多个电芯20中的至少一部分的极柱与侧壁122相对设置,该部分的极柱和侧壁122之间设置有第一绝缘件51。
其中,在沿着从底壁121向上盖13的方向上,第一绝缘件51的至少部分位于电芯20的极柱的上侧,可以包括第一绝缘件51完全在极柱的上侧的情况以及部分位于极柱的上侧的情况。电芯20的极柱的投影与第一绝缘件51的投影至少部分重叠,包括完全重叠和部分重叠两种情况。例如,上盖13位于底壁121的上方,即沿着自下向上的方向,第一绝缘件51的至少一部分位于电芯20的极柱的上方,此时,在上下方向上,电芯20的极柱在底壁121上的正投影与第一绝缘件51在底壁121上的正投影的至少一部分重叠。
其中需要说明的是,通过将第一绝缘件51设置在电芯20和电池包壳体10的侧壁122之间,一方面,有利于实现对于电芯20的固定,可以在整车出现碰撞挤压的情况下起到固定电芯20的作用;又一方面,现有技术中如果将电芯通过结构胶粘接在壳体上,会导致电芯和壳体之间的电气间隙大大减小,在极端情况下出现拉弧的情况,而在本实施例中,即使电芯通过结构胶粘接在上盖13上,且上盖13作为车身地板,由于本实施例的电芯20的极柱与托盘12的侧壁122之间设置有第一绝缘件51,因此托盘 12不易成为引流零件,在电池包内部发生短路的情况下,可以避免电芯20 与托盘12产生拉弧。
由此,本实用新型实施例的电池包可以同时实现去模块化和车身一体化集成,且能够有效减小拉弧对电池包及整个乘员舱的安全的影响。
根据本实用新型的一个实施例,电池包1000还包括第一绝缘层,第一绝缘层设于底壁121,且位于底壁121和电芯20之间。例如,图5中的绝缘层B2、绝缘层B3、绝缘层B4、绝缘层B5均为第一绝缘层。在底壁121 采用金属材质时,能够起到防止电芯20和底壁121之间产生拉弧。
在本申请的一些具体实施方式中,在沿着从底壁121向上盖13的方向上,电芯20的极柱的投影与第一绝缘层的投影至少部分重叠,也就是说,与第一绝缘层对应的电芯20的极柱在底壁121上的正投影和第一绝缘层在底壁121上的正投影至少部分重叠,能够提高隔绝效果,能够进一步减小拉弧现象。
在本实用新型的一些具体实施方式中,电池包1000还包括第二绝缘层,第二绝缘层设置于与第一绝缘件51对应的侧壁122上。例如,图5中的绝缘层B1和绝缘层B6均为第二绝缘层。也就是说,侧壁122与靠近侧壁122的电芯20的极柱之间设置有第一绝缘件51,在第一绝缘件51和侧壁122之间又设置有第二绝缘层,因此,第二绝缘层位于侧壁122和第一绝缘件51之间。
例如,底壁121沿水平方向延伸,侧壁122沿上下方向延伸,此时极柱位于底壁121的上方且与侧壁122相对设置。沿着水平方向,极柱在侧壁122上的正投影的位置对应依次设置有第一绝缘件51和第二绝缘层。也就是说,如果将靠近托盘12内部的一侧定义为内侧,则远离托盘12的一侧为外侧,沿着水平方向且从外向内,依次可以设置有侧壁122、第二绝缘层、第一绝缘件51和极柱。
在本实施例中,通过在侧壁122设置第二绝缘层,可以进一步避免电芯20和托盘12发生拉弧。可选地,第二绝缘层采用耐高温绝缘涂层,在绝缘的同时还起到耐高温效果。
在一些具体实施方式中,在底壁121设置第一绝缘层的同时,在侧壁 122设置第二绝缘层,可以避免电芯20和托盘12发生拉弧。可选地,第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一个采用耐高温绝缘涂层,在绝缘的同时还起到耐高温效果。
在本申请的一些具体实施方式中,在沿着电芯20的长度方向上,电芯20的两侧分别具有极柱。也就是说,对于一个电芯20而言,在电芯20 的长度方向可以分别设置有极柱,需要说明的是,在电芯20的同一侧可以具有一个或者多个极柱,电芯20的同一侧的极柱的极性可以相同或者不同,在此不作限定。
在本实施例中,通过限定电芯20的两侧分别具有极柱,可以将电芯 20两侧的极柱分别对应设置第一绝缘件51等,进一步提高防拉弧效果。
根据本实用新型的一个实施例,托盘12包括中横梁14,中横梁14 将收容空间15分隔为第一腔室151和第二腔室152,在第一腔室151和第二腔室152内均设置有多个电芯20。也就是说,收容空间15通过进行分隔,在本实施例中,通过将收容空间15至少分隔为第一腔室151和第二腔室152,能够在第一腔室151和第二腔室152内分别容置电芯20,提高电芯20的总量。此外,还能够根据电芯20的尺寸调节第一腔室151和第二腔室152的尺寸和体积,可以实现对于相同或者不同电芯20的容置。
根据本实用新型的一个实施例,多个电芯20被分为首尾相对设置的至少两组电芯20,电池包1000还包括第二绝缘件52,第一绝缘件51位于相邻两个两组电芯20之间,例如一组电芯20位于又一组电芯20的后侧,在这两组电芯20之间设置有第二绝缘件52,能够使两组电芯20共用一个第二绝缘件52。
在本实用新型的一些具体实施方式中,电池包1000还包括第二绝缘件52,第二绝缘件52设置在电芯20的极柱和中横梁14之间,其中,在沿着从底壁121向上盖13的方向上,第二绝缘件52的至少部分位于电芯 20的极柱的上侧,且电芯20的极柱的投影与第二绝缘件52的投影至少部分重叠。也就是说,在电芯20的极柱与中横梁14相对设置时,在该极柱和中横梁14之间设置有第二绝缘件52,通过第二绝缘件52能够防止极柱和中横梁14之间产生拉弧现象。在上盖13位于底壁121的上方时,沿着自上向下的方向,与第二绝缘件52对应的极柱在底壁121的正投影和第二绝缘件52在底壁121上的正投影的至少一部分重叠,能够进一步将极柱和中横梁14通过第二绝缘件52隔开,避免极柱和中横梁14之间产生拉弧,进一步提升安全性能。
例如,相邻两组电芯之间设置有两个第二绝缘件52,一个第二绝缘件 52位于中横梁14的一侧,且与一组电芯20对应;另一个第二绝缘件52 位于中横梁14的另一侧,且与另一组电芯20对应。可选地,在中横梁14 上与侧壁122相对设置的一侧设有绝缘层,例如涂有陶瓷涂层等,能够避免中横梁42和极柱之间出现拉弧,提高中横梁42和极柱之间的安全性能。
根据本实用新型的一个实施例,中横梁14与侧壁122相对设置的一侧设置有第二绝缘件52。由于电芯20的长度方向的两侧分别设置有极柱,可以将电芯20的一侧的极柱与侧壁122对应,并将电芯20的另一侧的极柱与中横梁14的内壁对应,从而实现对于电芯20两侧的极柱的防护。
在本申请的一些具体实施方式中,电芯20具有第一防爆阀(图中未显示),第一防爆阀和极柱设于电芯20的同一侧,其中,在沿着从底壁121向上盖13的方向,第一防爆阀位于极柱的上侧,第一绝缘件51靠近上盖13的一端高于极柱且低于第一防爆阀。在沿着从电芯20向侧壁122 的方向,极柱的投影与第一绝缘件51的投影重叠。也就是说,在沿着从电芯20向侧壁122的方向,极柱在侧壁122上的正投影与第一绝缘件51在侧壁122上的正投影重叠。其中,在第一绝缘件51和上盖13之间形成间隙以构成引流通道40,在第一防爆阀打开时,电芯20内的介质能够流入引流通道40。例如,底壁121沿水平方向延伸,上盖13位于底壁121的上方,沿着自下向上的方向,第一绝缘件51的上端低于第一防爆阀高于极柱,且覆盖极柱。在第一绝缘件51的上方以及上盖13的下方配合限定有引流通道,此时,引流通道与极柱隔开,避免引流通道40内的电解液与极柱接触。在本实施例中,通过将绝缘的第一绝缘件51覆盖极柱,能够避免在出现电解液泄漏的情况下引起极柱侧发生短路。第一绝缘件51在与电芯 20以及电池包壳体10进行固定时,可以通过设置支架等提高第一绝缘件 51与电芯或电池包壳体10之间的密闭性。也就是说,在电芯20的极柱外侧采用绝缘材质的第一绝缘件51包覆时,能够利用第一绝缘件51的绝缘性能,提高极柱侧的绝缘性能。
也就是说,电芯20上设置有第一防爆阀,在第一防爆阀打开时,电芯20内部能够与引流通道40连通,电芯20内部的介质可以通过打开的第一防爆阀进入引流通道40。
可以理解的是,在电池包1000的使用过程中,电池包1000容易因为受到外部环境挤压或者自身情况等造成电池包1000内部的电芯20的损坏,使得电芯可能会出现膨胀、燃烧等,在电芯内部发生燃烧时,电芯内部会产生高温高压的气体,使得电芯内部的压力增大。待电芯内部的压力增大至一定值时,会使电芯上的第一防爆阀开启,以将电芯内部的气体排出,以降低电芯的环境压力。在排出气体的过程中,电解液也会一同排出电芯,进入引流通道40。需要说明的是,在引流通道40直接与外界连通时,介质也可以直接通过引流通道40排出电池包壳体10。
根据本实用新型的一个实施例,第一绝缘件51和第二绝缘件52中的至少一个可以为灌封胶,有利于提升第一绝缘件51和电芯20和/或电池包壳体10之间的结合力,通过提高结合力,不仅可以省略固定第一绝缘件 51的支架,还可以避免电解液从第一绝缘件51和电芯20或电池包壳体10 之间的间隙泄漏。
根据本实用新型的一个实施例,上盖13与电芯20粘接,例如上盖13 与电芯20通过结构胶60粘接固定,提升了电芯与电池包壳体10之间的连接牢固性和相对位置的固定。例如,电芯20通过结构胶直接粘接在上盖 13,实现了电池包1000的去模块化,使电池包1000具有空间利用率高、能量密度大等优点。
在本实用新型的一些具体实施方式中,电池包壳体10设有第二防爆阀,例如,第二防爆阀为图5和图6中的防爆阀A1、防爆阀A2、防爆阀 A3、防爆阀A4、防爆阀A5、防爆阀A6,在第二防爆阀打开时,能够将从电芯流入引流通道40内的介质引出电池包壳体10。也就是说,当第一防爆阀开启时,电芯的内部的电解液可以穿过第一防爆阀进入引流通道40,经过引流通道40的引流后到达第二防爆阀,当引流通道40内压力达到第二防爆阀开启的情况时,第二防爆阀会开启,电解液能够穿过第一防爆阀流到电池包壳体10外部,避免电池包1000内部发生短路,防止电芯20与电池包壳体10间因绝缘失效产生大面积拉弧起火。
在本实施例中,通过引流通道40、第一防爆阀和第二防爆阀相配合,引流通道40能够对介质起到引流作用,从而在第二防爆阀和第一防爆阀开启的情况下,将电芯内部的气体和电解液引流到电池包1000的外面,避免电解液在电池包1000内部引起电芯20发生短路和热失控,避免发生拉弧,提升了乘员舱的安全性。
此外,通过将第二防爆阀设置在侧壁122,能够避免因将第二防爆阀设置在底壁121导致的电池包1000的整体厚度增大,以及导致有限的空间内电芯20的容量减小。
在本实用新型的一些具体实施方式中,电池包1000还包括第三绝缘层30,第三绝缘层30位于多个电芯20和上盖13之间。通过在上盖13和电芯20之间设置第三绝缘层30,可以使上盖13不易成为引流零件,在电池包1000内部发生短路的情况下,可以避免电芯20与上盖13之间产生拉弧。
也就是说,上盖13靠近电芯20的一侧具有第三绝缘层30,第三绝缘层30可以是陶瓷涂层,第三绝缘层30具有良好的绝缘性能。当电芯20发生热失控时,使得电芯的温度迅速升高,从而有融化电芯包膜纸的风险。当被熔化的包膜纸出现在电芯与钢材质的上盖13接触的位置,此位置就会成为产生拉弧的高风险区域。
本实施例通过将第三绝缘层30设置在上盖13的下表面,在电池包 1000内部发生短路的情况下,可以避免电芯20和上盖13发生拉弧。可选地,第三绝缘层30采用耐高温绝缘涂层,在绝缘的同时还起到耐高温效果。也就是说,本实施例将上盖13上增加第三绝缘层30,能够提高电池包1000 的绝缘性能,避免在极端情况下电池包1000内部的电芯20之间发生拉弧时,拉弧瞬间产生的大量的热能不易导致本实施例的上盖13击穿,保护了乘员舱的人员。
根据本实用新型的一个实施例,电池包1000同时包括第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层30,具体地,在托盘12内设置第一绝缘层和第二绝缘层,在上盖13设置第三绝缘层30,因此无论是上盖13还是托盘12 均不易成为引流零件,在电池包1000内部发生短路的情况下,可以避免电芯20与上盖13以及托盘12产生拉弧。也就是说,本实用新型实施例的电池包1000能够有效减小拉弧对电池包及整个乘员舱的安全的影响。
沿着上下方向,极柱在底壁121上的正投影的位置对应设置有第一绝缘层;侧壁122的内表面与极柱对应的位置设置有第二绝缘层。以第一绝缘层为例进行说明,当电芯20发生热失控时,使得电芯20的温度迅速升高,从而有融化电芯包膜纸的风险。当被熔化的包膜纸出现在电芯20与钢材质的底壁121接触的位置,此位置就会成为产生拉弧的高风险区域。通过将底壁121上增加第一绝缘层,也不会在拉弧时导致底壁121被击穿。同样的,设置第二绝缘层和第三绝缘层也会减少拉弧现象,在此不作赘述。
可选地,在电芯20的数量为多个时,多个电芯20可以至少共用一个第一绝缘件51以及一个引流通道40,即多个电芯20内部的介质可以通过对应的第一防爆阀进入同一个引流通道40,实现多个电芯20共用至少一个第一绝缘件51。
下面结合具体实施例对第二防爆阀和第一防爆阀的配合关系进行详细说明。
如图1至图6所示,电池包壳体10包括托盘12和上盖13,托盘12 包括沿水平方向延伸的底壁121和沿上下方向延伸的侧壁122,侧壁122 的下端与底壁121的外周缘连接,通过侧壁122和底壁121配合限定出向上敞口的收容空间11。上盖13为金属地板,通过上盖13能够封闭收容空间11的上端敞口。电池包1000具有长度方向、宽度方向和高度方向,电池包壳体10为矩形件,底壁121为长条形件,侧壁122包括沿电池包1000 的长度方向延伸的相对设置的左侧壁1223和右侧壁1224,以及沿电池包 1000的宽度方向延伸的相对设置的前侧壁1221和后侧壁1222。
将多个电芯20分为四组,四组电芯20大致组成类田字形,相邻两组电芯20分别沿长度方向和宽度方向依次排布。
每组电芯20包括多个沿宽度方向延伸的电芯20,电芯20的大面与沿长度方向延伸的侧壁122相对设置,电芯20的小面分别与上盖13和底壁 121相对设置。电芯20为长条形,且沿电池包1000的长度方向延伸。在电芯20的长度方向的两端均同时设置有极柱和第一防爆阀。其中电芯20 的大面面积大于电芯20的小面的面积。
为了便于描述,将四组电芯20分为第一电芯组21、第二电芯组22、第三电芯组23和第四电芯组24,第一电芯组21和第二电芯组22沿长度方向分布,第三电芯组23和第四电芯组24沿长度方向分布,第一电芯组 21和第四电芯组24沿宽度方向分布,第二电芯组22和第三电芯组23沿宽度方向分布。在托盘12内设有中横梁14,中横梁14将收容空间11分为沿前后方向分布的第一区域和第二区域,第一电芯组21和第四电芯组 24位于第一区域,第二电芯组22和第三电芯组23位于第二区域。
在上盖13和小面之间设置有第三绝缘层30,第三绝缘层30的数量可以为两个,两个第三绝缘层30沿长度方向分布,每个第三绝缘层30与两个电芯组对应。也就是说,一个第三绝缘层30与第二电芯组22和和第三电芯组23对应,另一个第三绝缘层30与第一电芯组21和第四电芯组24 对应。在电池包1000内部发生短路的情况下,可以避免电芯20与上盖13之间产生拉弧。
在收容空间11内设置有两个第一绝缘件51和两个第二绝缘件52,每个第一绝缘件51和每个第二绝缘件52均为绝缘的灌封胶。为了便于说明,将两个第一绝缘件51分为绝缘件C1和绝缘件C2,将两个第二绝缘件52 分为绝缘件C3和绝缘件C4。沿着电池包1000的长度方向,依次分布有绝缘件C1、绝缘件C3、绝缘件C4和绝缘件C2。绝缘件C1位于沿宽度方向的前侧壁1221和第一电芯组21以及前侧壁1221和第四电芯组24之间,绝缘件C1与第一电芯组21和第四电芯组24对应。绝缘件C3位于绝缘件 C4靠近第一电芯组21和第四电芯组24的一侧,绝缘件C3与第一电芯组 21和第四电芯组24对应。绝缘件C4与第二电芯组22和第三电芯组23对应。绝缘件C2位于后侧壁1222和第二电芯组22以及后侧壁1222和第三电芯组23之间,绝缘件C2分别与第二电芯组22和第三电芯组23对应。也就是说,在电芯20的极柱侧均设置有灌封胶,能够将极柱侧的空腔填充,提高极柱侧的绝缘性能,同时灌封胶还能够在整车出现碰撞挤压时起到固定电芯20的作用。灌封胶与上盖13配合形成有引流介质的通道,能够在电芯20的第一防爆阀以及电池包壳体10的第二防爆阀均开启时,将电芯 20内的电解液引流到电池包1000的外面,避免电解液在电池包1000内部引起短路和热失控。
在侧壁122上设置有六个第二防爆阀,为了便于说明,将六个第二防爆阀分为防爆阀A1、防爆阀A2、防爆阀A3、防爆阀A4、防爆阀A5、防爆阀A6。其中,防爆阀A1、防爆阀A2设置在后侧壁1222上,防爆阀A3设置在左侧壁1223上,防爆阀A4设置在右侧壁1224上,防爆阀A5设置在右侧壁1224上靠近前侧壁1221的一端、防爆阀A6设置在左侧壁1223靠近前侧壁1221的一端。
也就是说,第一电芯组21和第四电芯组24的前部的第一防爆阀通过绝缘件C1对应的引流通道40与防爆阀A5、防爆阀A6连通,在绝缘件C1 对应的第一电芯组21和第四电芯组24的第一防爆阀开启时,电解液在绝缘件C1对应的引流通道40内部引流到防爆阀A5、防爆阀A6。第一电芯组21和第四电芯组24的后部的第一防爆阀通过绝缘件C3对应的引流通道40与防爆阀A4连通,当绝缘件C3对应的第一电芯组21和第四电芯组24的第一防爆阀开启时,电解液在绝缘件C3对应的引流通道40内部引流到防爆阀A4。第二电芯组22和第三电芯组23的前部的第一防爆阀通过绝缘件 C4对应的引流通道40与防爆阀A3连通,当绝缘件C4对应的第二电芯组 22和第三电芯组23的第一防爆阀开启,电解液在绝缘件件43对应的引流通道40内部引流到防爆阀A3。第二电芯组22和第三电芯组23的后部的第一防爆阀通过绝缘件C2对应的引流通道40与防爆阀A1、防爆阀A2连通,当绝缘件C2对应的第二电芯组22和第三电芯组23的第一防爆阀开启,电解液在绝缘件C2对应的引流通道40内部引流到防爆阀A1、防爆阀A2。并且,在压力达到第二防爆阀开启的情况下,防爆阀A1、防爆阀A2、防爆阀A3、防爆阀A4、防爆阀A5、防爆阀A6会开启,将电解液引流到电池包的外部,避免电池包内部发生短路、热失控和拉弧,提升乘员舱的安全性。
在托盘12的内表面设置有两个第一绝缘层和四个第二绝缘层,总计六个绝缘层,为了便于说明,将六个绝缘层分为绝缘层B1、绝缘层B2、绝缘层B3、绝缘层B4、绝缘层B5、绝缘层B6,其中绝缘层B1设置在前侧壁 1221上,绝缘层B2、绝缘层B3、绝缘层B4、绝缘层B5设置在底壁121上,绝缘层B6设置在后侧壁1222上。即绝缘层B1和绝缘层B6为第二绝缘层,其余绝缘层为第一绝缘层。
具体地,绝缘层B1位于第一电芯组21和第四电芯组24的前部的极柱的前侧,绝缘层B2位于第一电芯组21和第四电芯组24的前部的极柱的下侧,绝缘层B3位于第一电芯组21和第四电芯组24的后部的极柱的下侧,绝缘层B4位于第二电芯组22和第三电芯组23的前部的极柱的下侧,绝缘层B5位于第二电芯组22和第三电芯组23的后部的极柱的下侧,绝缘层B6位于第二电芯组22和第三电芯组23的后部的极柱的的后侧。也就是说,绝缘层B1、B2、B5和B6位于托盘12的前端和尾部,绝缘层B3、B4位于托盘12的中间中横梁14附近,通过六个绝缘层与极柱对应,避免在电解液泄漏的情况下,引起极柱侧发生短路。
总而言之,本实用新型实施例的电池包1000具有结构简单、工序简便的优点,通过采用第二防爆阀和第一防爆阀以及第一绝缘件51的配合,实现将电芯内的电解液引出电池包壳体;通过采用灌封胶形成第一绝缘件 51,实现了引流和对极柱的保护,有效减少短路、热失控和拉弧;通过在上盖13和托盘12内部设置绝缘层,且将电芯通过结构胶与上盖13粘接,通过同时实现去模块化并与车身一体化集成。本实施例的电池包1000具有较高的安全性,设计合理,结构紧凑,广阔的市场前景等优点。
本申请还提供了一种车辆,该车辆包括上述任一实施例的电池包 1000,由于电池包1000具有上述优点,例如起到防止拉弧现象的发生,因此车辆也具有同样的优点,能够提高车辆的安全性能。
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:
电池包壳体,所述电池包壳体包括相互连接的上盖以及托盘,所述托盘向远离所述上盖方向凹陷且与所述上盖形成密封收容空间,所述托盘具有底壁和侧壁,所述底壁与所述上盖相对设置,所述侧壁环绕所述底壁设置,其中,所述上盖为金属材料件;
至少一个电芯,所述电芯设置在所述收容空间内,所述电芯具有极柱;
第一绝缘件,所述第一绝缘件设置在所述电芯的极柱与所述托盘的侧壁之间;
其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述第一绝缘件的至少部分位于所述电芯的极柱的上侧,且所述电芯的极柱的投影与所述第一绝缘件的投影至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,还包括:
第一绝缘层,所述第一绝缘层设于所述底壁,且位于所述底壁和所述电芯之间。
3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述电芯的极柱的投影与所述第一绝缘层的投影至少部分重叠。
4.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,还包括:
第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于与所述第一绝缘件对应的所述侧壁上。
5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,在沿着所述电芯的长度方向上,所述电芯的两侧分别具有所述极柱。
6.根据权利要求5所述的电池包,其特征在于,所述托盘包括:
中横梁,所述中横梁将所述收容空间分隔为第一腔室和第二腔室,在所述第一腔室和所述第二腔室内均设置有多个所述电芯。
7.根据权利要求6所述的电池包,其特征在于,还包括:
第二绝缘件,所述第二绝缘件设置在所述电芯的极柱和所述中横梁之间;
其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向上,所述第二绝缘件的至少部分位于所述电芯的极柱的上侧,且所述电芯的极柱的投影与所述第二绝缘件的投影至少部分重叠。
8.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电芯具有第一防爆阀,所述第一防爆阀和所述极柱设于所述电芯的同一侧,其中,在沿着从所述底壁向所述上盖的方向,所述第一防爆阀位于所述极柱的上侧,所述第一绝缘件靠近所述上盖的一端高于所述极柱且低于所述第一防爆阀;在沿着从所述电芯向所述侧壁的方向,所述极柱的投影与所述第一绝缘件的投影重叠;
其中,在所述第一绝缘件和所述上盖之间形成间隙以构成引流通道,在所述第一防爆阀打开时,所述电芯内的介质能够流入所述引流通道。
9.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,所述电池包壳体设有第二防爆阀,在所述第二防爆阀打开时,能够将从所述电芯流入所述引流通道内的介质引出所述电池包壳体。
10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,还包括:
第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述电芯和所述上盖之间。
11.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-10中任一所述的电池包。
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