CN218182437U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，公开了一种电池装置；该电池装置包括电池箱、电池组、绝缘板以及第一粘接层；电池箱包括底板；电池组设于电池箱内，电池组包括至少两个单体电池，单体电池靠近底板的一面为第二面，第二面设置有防爆阀，防爆阀与底板之间的间距大于第二面与底板之间的间距；绝缘板设于底板靠近单体电池的一侧，绝缘板包括本体部和突出部，突出部连接于本体部，突出部向靠近单体电池一侧突出，且与防爆阀相对设置，突出部与防爆阀之间设置有冲破空间；第一粘接层粘接于本体部与单体电池之间。该电池箱在单体电池发生热失控的情况下，热失控气体能够顺利在防爆阀处冲破，避免影响其他单体电池，保证电池装置的安全性能。

Description

电池装置

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池装置。

背景技术

随着现代工业的高速发展，随之带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越突出。为了保持经济的可持续发展，保护人类居住的环境和能源供给，电池装置的零排放作为新能源是首当其冲的选择。

但是，目前的电池装置中的单体电池在发生热失控的情况下，不容易冲破防爆阀，导致安全隐患。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于克服上述相关技术的防爆阀不易冲破的不足，提供一种防爆阀较易冲破的电池装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池装置，包括：

电池箱，包括底板；

电池组，设于所述电池箱内，所述电池组包括至少两个单体电池，所述单体电池靠近所述底板的一面为第二面，所述第二面设置有防爆阀，所述防爆阀与所述底板之间的间距大于所述第二面与所述底板之间的间距；

绝缘板，设于所述底板靠近所述单体电池的一侧，所述绝缘板包括本体部和突出部，所述突出部连接于所述本体部，所述突出部向靠近所述单体电池一侧突出，且与所述防爆阀相对设置，所述突出部与所述防爆阀之间设置有冲破空间；

第一粘接层，粘接于所述本体部与所述单体电池之间。

本公开的电池装置，一方面，在单体电池和底板之间设置有绝缘板，通过绝缘板可以达到单体电池与底板之间的绝缘效果，保证电池装置的安全性能；另一方面，在绝缘板的本体部与单体电池之间设置有第一粘接层，通过第一粘接层达到将单体电池固定于绝缘板的目的，保证电池装置的整体固定牢固性；再一方面，而且在绝缘板上设置有突出部，突出部向靠近单体电池一侧突出，且与防爆阀相对设置，从而使得在单体电池的安装过程中，在将形成第一粘接层的粘接材料涂覆在绝缘板上之后，该粘接材料会从突出部流至绝缘板的本体部，不会在突出部上存留，从而在单体电池的防爆阀处不会形成第一粘接层，使得突出部与防爆阀之间设置有冲破空间，在单体电池发生热失控的情况下，热失控气体能够顺利在防爆阀处冲破，避免影响其他单体电池，保证电池装置的安全性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开电池装置一示例实施方式的结构示意图。

图2为图1中H所指部分的局部放大结构示意图。

图3为本公开电池装置另一示例实施方式的局部结构示意图。

图4为图3中的底板的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池箱；11、底板；12、绝缘板；121、本体部；122、突出部；1221、侧壁；12211、第一部分；12212、第二部分；12213、第三部分；1222、顶壁；123、凹陷部；13、第一粘接层；14、第二粘接层；15、侧边框；16、保护盖；

20、电池组；2、单体电池；2a、第二面；21、防爆阀；22、冲破空间；

X、第一方向；Z、第三方向。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”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，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开示例实施方式提供了一种电池装置，参照图1-图4所示，该电池装置可以包括电池箱1、电池组20、绝缘板12以及第一粘接层13；电池箱1可以包括底板11；电池组20设于电池箱1内，电池组20包括至少两个单体电池2，单体电池2靠近底板11的一面为第二面2a，第二面2a设置有防爆阀21，防爆阀21与底板11之间的间距大于第二面2a与底板11之间的间距；绝缘板12设于底板11靠近单体电池2的一侧，绝缘板12包括本体部121和突出部122，突出部122连接于本体部121，突出部122向靠近单体电池2一侧突出，且与防爆阀21相对设置，突出部122与防爆阀21之间设置有冲破空间22；第一粘接层13粘接于本体部121与单体电池2之间。

本公开的电池装置，一方面，在单体电池2和底板11之间设置有绝缘板12，通过绝缘板12可以达到单体电池2与底板11之间的绝缘效果，保证电池装置的安全性能；另一方面，在绝缘板12的本体部121与单体电池2之间设置有第一粘接层13，通过第一粘接层13达到将单体电池2固定于绝缘板12的目的，保证电池装置的整体固定牢固性；再一方面，而且在绝缘板12上设置有突出部122，突出部122向靠近单体电池2一侧突出，且与防爆阀21相对设置，从而使得在单体电池2的安装过程中，在将形成第一粘接层13的粘接材料涂覆在绝缘板12上之后，该粘接材料会从突出部122流至绝缘板12的本体部121，不会在突出部122上存留，从而在单体电池2的防爆阀21处不会形成第一粘接层13，使得突出部122与防爆阀21之间设置有冲破空间22，在单体电池2发生热失控的情况下，热失控气体能够顺利在防爆阀21处冲破，避免影响其他单体电池2，保证电池装置的安全性能。

在本示例实施方式中，参照图1和图2所示，电池箱1可以包括底板11、保护盖16和侧边框15，底板11和保护盖16可以设置为矩形。在底板11的四周设置有侧边框15，侧边框15首尾连接形成矩形框，在侧边框15的另一侧设置有保护盖16，保护盖16与底板11相对设置。底板11、保护盖16和侧边框15围绕形成电池箱1的容纳腔。

当然，在本公开的其他示例实施方式中，底板11和保护盖16可以设置为圆形、椭圆形、梯形等等，侧边框15可以设置为一个或多个，且围绕形成圆形、椭圆形、梯形等等，使得电池箱1体形成为圆柱状、椭圆柱状、棱柱状等等。电池箱1体还可以时其他形状，在此不一一赘述。

在本示例实施方式中，在电池箱1内设置有电池组20，电池组20可以包括至少两个单体电池2，单体电池2可以为圆柱体，即单体电池2可以为圆柱电池。单体电池2可以包括电池壳体和电芯。电池壳体可以设置为圆柱形，即电池壳体可以包括相对设置的第一面和第二面2a，第一面和第二面2a均设置为圆形，在第一面和第二面2a之间连接有第三面，第三面设置为圆柱面。单体电池2靠近底板11的一面为第二面2a，在第二面上设置有通孔。

在本示例实施方式中，在电池壳体的容纳部内设置有电芯，电芯设置为与电池壳体相适配的圆柱体。在电芯外设置有电芯保护膜，电芯保护膜设置为与电芯相适配的圆筒状，在电芯的底部设置有电芯托板，电芯托板与电芯保护膜使得电芯与电池壳体之间绝缘。电芯可以包括多个正极片和多个负极片。

在电芯的靠近第一面的一侧设置有一个电池极柱，多个正极片均连接至电池极柱；电池极柱通过第一面上的通孔伸出电池壳体形成单体电池2的正极。而多个负极片均连接至第一面，第一面形成单体电池2的负极。如此设置的单体电池2的正极和负极从同侧引出。当然，电池极柱可以是单体电池2的负极，第一面可以是单体电池2的正极。

在单体电池2的第二面2a可以设置有防爆阀21。防爆阀21可以是设置在第二面2a上的薄弱结构，在电芯发生热失控后，热失控气体(高温气体、火星和高温固体颗粒物)可以将电池壳体上的薄弱结构(防爆阀21)冲破，从薄弱结构处喷出。薄弱结构可以是设置在第二面2a上的划痕、刻槽；还可以是防爆阀21处的厚度小于第二面2a的其他位置的厚度，使得高温气体、火星和高温固体颗粒物可以首先将防爆阀21处冲破而喷出。

而且，为了使得防爆阀21在单体电池2发生热失控的情况下，顺利冲破；需要给防爆阀21预留一定的冲破空间22，即避免防爆阀21与其他结构相接触；因此，将防爆阀21设置为凹陷结构，即防爆阀21相对于单体电池2的第二面2a设置为凹陷状，具体为，防爆阀21与底板11之间的间距K3大于第二面2a与底板11之间的间距K2。凹陷结构在第三方向Z的凹陷深度大于等于0.5mm且小于等于5mm。

将单体电池2安装于电池箱1内以后，防爆阀21位于单体电池2的靠近电池箱1的底板11的一侧。

当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，单体电池2可以设置为长方体、棱柱体、棱台、圆台等等多种结构，对应的，电池壳体可以设置为长方体、棱柱体、棱台、圆台等等多种结构，在此不一一赘述。

电池壳体的材质可以铝、钢或其他金属和合金材质，当然，还可以是其他材质，在此不一一说明。

在本示例实施方式中，在单体电池2与底板11之间设置有绝缘板12，绝缘板12的面积与底板11的面积基本相同，或绝缘板12的面积稍小于底板11的面积，绝缘板12的形状与底板11的形状基本相同。

在绝缘板12与底板11之间粘接有第二粘接层14，即通过第二粘接层14将绝缘板12粘接固定于底板11。第二粘接层14可以是结构胶，结构胶是指强度高(压缩强度>65MPa，钢-钢正拉粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接。可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形。

在本示例实施方式中，在绝缘板12与单体电池2之间设置有第一粘接层13，通过第一粘接层13将单体电池2粘接固定于绝缘板12，从而间接将单体电池2与电池箱1粘接固定。第一粘接层13也可以是结构胶。

将单体电池2粘接于绝缘板12的过程为：在绝缘板12上涂覆一层形成第一粘接层13的结构胶，然后将单体电池2放置在第一粘接层13上方，并对单体电池2施加一定的压力，一方面，可以将单体电池2与第一粘接层13之间的空气压出，避免单体电池2与第一粘接层13之间产生气泡，保证单体电池2与绝缘板12之间的粘接效果；另一方面，适当的压力可以使得单体电池2与绝缘板12之间粘接牢固。

但是，由于第一粘接层13在没有干的情况下是有一定的流动性的，而且由于防爆阀21设置为凹陷结构；因此，在对单体电池2施加一定的压力的情况下，会将第一粘接层13挤压至防爆阀21的凹陷结构内，从而使得第一粘接层13将防爆阀21的凹陷结构填充，在防爆阀21处没有形成设定的冲破空间22，使得单体电池2在热失控的情况下，防爆阀21无法被正常冲破，从而导致安全事故。

为了解决上述技术问题，在本示例实施方式中，在绝缘板12靠近单体电池2的面设置有突出部122，突出部122与防爆阀21相对设置，具体为，突出部122在底板11上的正投影位于防爆阀21在底板11上的正投影之内，例如，可以是突出部122在底板11上的正投影与防爆阀21在底板11上的正投影重合，或防爆阀21在底板11上的正投影覆盖且大于突出部122在底板11上的正投影。

突出部122设置为与防爆阀21相适配的形状，例如，在防爆阀21设置为圆形的情况下，突出部122也设置为圆形；在防爆阀21设置为椭圆形的情况下，突出部122也设置为椭圆形；在防爆阀21设置为矩形的情况下，突出部122也设置为矩形。当然，突出部122和防爆阀21还可以设置为其他形状，在此不一一赘述。

突出部122在第三方向Z的突出高度大于等于0.2mm且小于等于3mm。

由于设置有突出部122，在绝缘板12上涂覆形成第一粘接层13的结构胶后，该结构胶具有一定的流动性，自然会从突出部122向下流动，在突出部122上很难保留形成第一粘接层13的结构胶；而且，即使将单体电池2放置在第一粘接层13上方，并且对单体电池2施加一定的压力的情况下，也很难将第一粘接层13挤压至突出部122上方；而且突出部122与防爆阀21相对设置，从而不会将第一粘接层13挤压至防爆阀21的凹陷结构内，第一粘接层13不会将防爆阀21的凹陷结构填充，保证防爆阀21具有设定的冲破空间22，使得单体电池2在热失控的情况下，防爆阀21能够被正常冲破，保证电池装置的安全性。

另外，突出部122靠近单体电池2的一面与底板11之间的距离K1大于或等于，第一粘接层13靠近单体电池2的一面与底板11之间的距离K2。进一步保证不会将第一粘接层13挤压至防爆阀21的凹陷结构内，第一粘接层13不会将防爆阀21的凹陷结构填充，保证防爆阀21具有设定的冲破空间22，使得单体电池2在热失控的情况下，防爆阀21能够被正常冲破，保证电池装置的安全性。

进一步地，突出部122靠近单体电池2的一面与底板11之间的距离K1小于，防爆阀21靠近底板11的一面与底板11之间的距离K3，即突出部122在第三方向Z的突出高度，小于凹陷部123在第三方向Z的凹陷深度。使得突出部122不会将防爆阀21的凹陷结构填充，保证防爆阀21具有设定的冲破空间22，使得单体电池2在热失控的情况下，防爆阀21能够被正常冲破，保证电池装置的安全性。

具体来讲，参照图2所示，突出部122可以包括顶壁1222和侧壁1221，侧壁1221连接于顶壁1222的外周，顶壁1222与底板11平行，侧壁1221与底板11相交。

突出部122的侧壁1221在第三方向Z的高度随着与突出部122的中心在第一方向X的距离的增加而减小，第一方向X与底板11平行，第三方向Z与底板11垂直。

在本公开的一些示例实施方式中，突出部122的侧壁1221可以包括曲面和斜面；具体为，突出部122的侧壁1221可以包括依次平滑连接的第一部分12211、第二部分12212和第三部分12213，第一部分12211相对于第三部分12213更靠近底板11，第二部分12212设置为斜面，第一部分12211和第三部分12213设置为弧面，第一部分12211可以设置为凹陷状，第三部分12213可以设置为突出状；也可以说是，突出部122的侧壁1221靠近底板11的部分可以是圆弧面，突出部122的侧壁1221的中间部分可以设置为斜面，突出部122的侧壁1221远离突出部122的部分可以是圆弧面。

当然，在本公开的另外一些示例实施方式中，突出部122的侧壁1221可以包括曲面，具体为，突出部122的侧壁1221可以包括依次平滑连接的第一部分12211和第三部分12213，第一部分12211相对于第三部分12213更靠近底板11，第一部分12211和第三部分12213设置为弧面，第一部分12211可以设置为凹陷状，第三部分12213可以设置为突出状；也可以说是，突出部122的侧壁1221靠近底板11的部分可以是圆弧面，突出部122的侧壁1221远离突出部122的部分可以是圆弧面。

当然，在本公开的再一些示例实施方式中，突出部122的侧壁1221可以仅包括斜面。

如此设置，有利于突出部122顶壁1222的粘接胶可以顺畅地流动至突出部122下方，避免在突出部122的顶壁1222存留粘接胶。

参照图3和图4所示，在本公开的另一些示例实施方式中，在突出部122靠近单体电池2的一侧设置有凹陷部123，凹陷部123设置为与突出部122相适配的形状，例如，在突出部122设置为圆形的情况下，凹陷部123也设置为圆形；在突出部122设置为椭圆形的情况下，凹陷部123也设置为椭圆形；在突出部122设置为矩形的情况下，凹陷部123也设置为矩形。当然，凹陷部123和突出部122还可以设置为其他形状，在此不一一赘述。

凹陷部123设置在突出部122的中部，如此设置，使得突出部122形成环状结构。当然，在其他一些示例实施方式中，凹陷部123占据突出部122的边缘部，使得在突出部122形成一个小开口，第一粘接层13可以形成在开口处，不会流入凹陷部123内部，凹陷部123与防爆阀21之间仍然能够形成冲破空间22。

另外，突出部122可以与防爆阀21的外侧边沿抵靠，即突出部122可以与形成防爆阀21的划痕或刻槽之外的部分抵靠。凹陷部123与防爆阀21相对设置，使得凹陷部123与防爆阀21之间形成冲破空间22，使得单体电池2在热失控的情况下，防爆阀21能够被正常冲破，保证电池装置的安全性。

这种情况下，涂覆形成第一粘接层13的结构胶的时候，将结构胶涂覆在突出部122外，同样通过突出部122可以避免结构胶流动至防爆阀21处，避免在防爆阀21处形成第一粘接层13而堵塞防爆阀21。

本申请中提及的“平行”、“垂直”，并不是完全平行、垂直，而是有一定的误差的；例如，两者之间的夹角大于等于0°且小于等于5°，即认为这两者相互平行；两者之间的夹角大于等于85°且小于等于95°，即认为这两者相互垂直。

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后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

电池箱，包括底板；

电池组，设于所述电池箱内，所述电池组包括至少两个单体电池，所述单体电池靠近所述底板的一面为第二面，所述第二面设置有防爆阀，所述防爆阀与所述底板之间的间距大于所述第二面与所述底板之间的间距；

绝缘板，设于所述底板靠近所述单体电池的一侧，所述绝缘板包括本体部和突出部，所述突出部连接于所述本体部，所述突出部向靠近所述单体电池一侧突出，且与所述防爆阀相对设置，所述突出部与所述防爆阀之间设置有冲破空间；

第一粘接层，粘接于所述本体部与所述单体电池之间。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部靠近所述单体电池的一侧设置有凹陷部，所述凹陷部与所述防爆阀相对设置，以与所述防爆阀之间形成所述冲破空间。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述突出部设置为环状。

4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部靠近所述单体电池的一面与所述底板之间的距离大于或等于所述第一粘接层靠近所述单体电池的一面与所述底板之间的距离。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部靠近所述单体电池的一面与所述底板之间的距离小于，所述防爆阀靠近所述底板的一面与所述底板之间的距离。

6.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部在所述底板上的正投影位于所述防爆阀在所述底板上的正投影之内。

7.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部设置为与所述防爆阀相适配的形状。

8.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述突出部的侧壁在第三方向的高度随着与所述突出部的中心在第一方向的距离的增加而减小，所述第一方向与所述底板平行，所述第三方向与所述底板垂直。

9.根据权利要求8所述的电池装置，其特征在于，所述突出部的侧壁包括曲面、斜面中的一种或两种。

10.根据权利要求8所述的电池装置，其特征在于，所述突出部的侧壁包括依次平滑连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分相对于所述第三部分更靠近所述底板，所述第一部分和第三部分设置为弧面，所述第二部分设置为斜面。

11.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

第二粘接层，粘接于所述底板与所述绝缘板之间。

12.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述单体电池为圆柱电池。

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