CN218299963U - 盖板、单体电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种盖板、单体电池及电池装置。盖板包括：本体，本体上设有用于将外部用电设备与电芯电连接的电连接端子；隔热层，设于本体远离电芯的一侧，且以涂层形式设置于所述本体的表面，用于阻隔本体表面的热量，电连接端子能够从隔热层中露出。本实用新型中的盖板中，通过在本体远离电芯的一侧设置隔热层，隔热层将本体表面的热量阻隔在了本体外，减少了热量传递至电芯内，对电池进行防护。

Description

盖板、单体电池及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种盖板、单体电池及电池装置。

背景技术

随着经济的发展，对于环境问题的重视程度在不断提升，采用电池包作为能源供给的电动汽车的普及化也越来越高，单体电池作为电池包中的核心零部件，其安全特性至关重要。

单体电池包括壳体、电芯以及盖板，电芯放置于壳体中，盖板用于封盖壳体，之后再用多个单体电池串联或者并联组合形成电池模组，电池模组再组装形成电池包。从而当电池模组中的某个单体电池出现爆裂时，火焰、高温气体或高温物质会影响相邻的单体电池，使相邻单体电池的内部热量增加，也可能发生热失控的风险。

实用新型内容

为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种盖板，包括：本体，所述本体上设有用于将外部用电设备与电芯电连接的电连接端子；隔热层，设于所述本体远离电芯的一侧，且以涂层形式设置于所述本体的表面，用于阻隔所述本体表面的热量，所述电连接端子能够从所述隔热层中露出。

这样，通过在本体远离电芯的一侧设置隔热层，隔热层将本体表面的热量阻隔在了本体外，减少了热量传递至电芯内，同时当相邻电池发生热失控时，相邻电池容易喷射出高温物质，当高温物质溅射在盖板上时，隔热层由于设在本体表面，对盖板表面进行防护。

本实用新型的第二个方面，提供了一种单体电池，包括：壳体，具有开口和收容腔；至少一个电芯，收容于所述收容腔；上述所述的盖板，所述盖板用于封盖所述开口。

这样，由于本实施例中的单体电池的盖板上设有隔热层，隔热层将盖板本体表面的热量阻隔在了盖板本体外，减少了热量传递至电芯内部，同时也降低了盖板上的防爆阀发生爆裂的几率，保证了电池的正常使用。

本实用新型的第三个方面，提供了一种电池装置，包括上述所述的单体电池。

这样，由于单体电池具有更高的使用安全性，因此本实施例中的电池装置具有更高的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的盖板的结构示意图；

图2为图1中的盖板的俯视图；

图3为图2中的盖板沿A-A方向的剖面示意图；

图4为图3中的绝缘结构的结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例的单体电池的结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

100-盖板，10-本体，11-防爆孔，12-安全阀，121-绝缘结构，122-防爆片，13-电连接端子，20-隔热层，200-单体电池，30-壳体。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

电池模组包括箱体、箱盖和设于箱体内的多个单体电池，箱盖用于封盖箱体，多个单体电池收容于箱体的收容空间，并沿单体电池的厚度方向依次排列设置，从而单体电池相互之间会具有热传递。同时由于排列设置的单体电池，会相互增加相邻单体电池的爆裂风险，例如第一单体电池和相邻的第二单体电池，当第一单体电池热失控后，安全阀会发生爆裂，此时从防爆孔中喷射出来的火焰、高温气体或高温物质经过箱盖反射后会冲击落在相邻的第二单体电池的安全阀上，由于单体电池热失控后产生的火焰、高温气体或高温物质温度很高，会导致第二单体电池的安全阀也具有发生破损或熔融的风险，进而第二单体电池也发生热失控。因此，有必要提供一种盖板100，以提升单体电池在使用过程中的安全性。

请参阅图1至图4，为本实用新型第一实施例提供的盖板100，包括本体10和隔热层20。

其中，本体10上设有用于将外部用电设备与电芯电连接的电连接端子 13，隔热层20设于本体10远离电芯的一侧，用于阻隔本体10表面的热量，且电连接端子13能够从隔热层20中露出，从而通过在本体10远离电芯的一侧设置隔热层20，隔热层20将本体10表面的热量阻隔在了本体10外，减少了热量传递至电芯内，同时当相邻电池发生热失控时，相邻电池容易喷射出高温物质，当高温物质溅射在盖板100上时，隔热层20由于设在本体10表面，对盖板100表面进行防护。

其中，在本实用新型的一个实施例中，隔热层20为发泡材料，例如可以为聚苯乙烯发泡材料，随着温度的升高，隔热层20的厚度会增加，并且隔热层20的导热系数会降低，从而达到隔热以及阻隔高温物质的效果。

例如，在本实用新型的一个实施例中，当温度T＜预设温度时，隔热层 20的初始厚度为H1，当温度T≥预设温度时，隔热层20的厚度为H2，其中，H2/H1的比值介于10-30之间，即随着温度的升高，隔热层20的厚度增加了10-30倍，随着隔热层20的厚度的增加，从而增加了隔热效果，以尽可能的将本体10表面的热量进行阻隔在了外部，避免进入到电芯内部，从而增加了单个单体电池200的安全性。

例如，若预设温度为60℃时，当盖板100上方的温度T＜60℃时，隔热层20保持为初始厚度为H1，当温度T≥60℃时，随着温度T的升高，隔热层20的厚度在逐渐增加，从而隔热效果逐渐增强。当然，预设温度也可设定为其他值，比如80℃，具体的，预设温度值的设定根据电芯充放电容量、规格设计或者隔热涂层的材质性能而定。

具体地，本实施例中的隔热层20在温度T＜预设温度时，隔热层20的初始厚度H1的范围为0.05-0.5mm，当温度T≥预设温度时，隔热层20的厚度H2的范围为0.1-15.0mm，从而在正常使用状态下，隔热层20的厚度较小，不占用单体电池200沿高度方向上的空间，随着温度T的升高，隔热层20的厚度在增大，但是在适当范围内，也不占用单体电池200沿高度方向上的过多空间，保证电池模组的正常安装。

其中，本实施例中的隔热层20的导热系数λ介于0.03-0.7W/(m.K)之间，从而隔热层20具有较小的导热系数，热传递速率较慢，减小热量传递到电池内部的效率。

具体地，当隔热层20所处的温度T＜预设温度时，隔热层20的导热系数λ介于0.4-0.7W/(m.K)之间；当温度T≥预设温度时，隔热层20的导热系数λ介于0.02-0.1W/(m.K)之间，即随着温度的升高，隔热层20的厚度在增加，同时导热系数也在减小，如此，导热系数在减小的隔热层20具有更好的隔热效果。

其中，本实施例中的预设温度为大于60℃，随着温度的增加，隔热层 20的厚度在增加，同时导热系数也在减小。

其中，本实施例中的隔热层20以涂层形式设置于本体10的表面，即在形成隔热层20是，将发泡材料涂覆图本体10的表面以形成隔热涂层。

请参阅图2至图4，在本实用新型的一个实施例中，本体10上设有防爆孔11以及在防爆孔11处设有安全阀12，以通过安全阀12封装防爆孔 11，并在预设条件下，防爆阀会发生破裂，以使单体电池200内部的热量、火焰或高温气体能够散出，避免单体电池200发生爆裂。

具体地，本实施例中的安全阀12的至少部分表面未设置隔热层20，从而在预设条件下单体电池200的安全阀12能够爆开，避免在安全阀12的全表面均设置隔热层20时阻挡安全阀12爆开。

其中，本实施例中的安全阀12包括防爆片122以及盖设于防爆片122 上的绝缘结构121，绝缘结构121和防爆片122往远离电芯的方向依次设置，且绝缘结构121沿电芯的高度方向凸出于本体10，绝缘结构121往电芯的高度方向的至少部分侧面上设有隔热层20，从而绝缘结构121上也设有隔热层20以进一步保证隔热效果，当隔热层20遇热后发泡，厚度和体积增大，形成围设在绝缘结构121周围的壁垒，避免从防爆孔11中喷射出来的热物质溅射在相邻电池上，同时由于绝缘结构121的上表面至少部分未设置隔热层20，避免影响绝缘结构121在高温物质的冲击下发生爆裂。

例如，在一个实施例中，为了保证绝缘结构121在高温物质的冲击下能够发生爆裂，避免单体电池发生爆裂，绝缘结构121的上表面设置隔热层20的覆盖面积可以为绝缘结构121的上表面面积的3/5-4/5。

其中，本实施例中的绝缘结构121为PET保护膜。

具体地，为了保证隔热效果，本实施例中在绝缘结构121往电芯的厚度方向的两侧均设有隔热层20，从而使隔热层20遇热后在绝缘结构121的两侧形成防护壁垒，避免从防爆孔11中喷射出来的热物质溅射在相邻电池上。

请参阅图5，本实用新型在第二实施例中还提供一种单体电池200，包括壳体30、电芯以及上述的盖板100。

其中，壳体30具有开口和收容腔；至少一个电芯，收容于收容腔；盖板100用于封盖开口。

从而，由于本实施例中的单体电池200的盖板100上设有隔热层20，隔热层20将盖板本体10表面的热量阻隔在了盖板本体10外，减少了热量传递至电芯内部，同时当相邻电池发生热失控时，相邻电池容易喷射出高温物质，当高温物质溅射在盖板100上时，隔热层20由于设在本体10表面，对盖板100表面进行防护。

本实用新型在第三实施例中还提供一种电池装置，包括上述单体电池 200。其中，电池装置可以为电池组或电池包。

从而，由于单体电池200具有更高的使用安全性，因此本实施例中的电池装置具有更高的使用安全性。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.盖板，其特征在于，包括：

本体，所述本体上设有用于将外部用电设备与电芯电连接的电连接端子；

隔热层，设于所述本体远离电芯的一侧，且以涂层形式设置于所述本体的表面，用于阻隔所述本体表面的热量，所述电连接端子能够从所述隔热层中露出。

2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述隔热层的导热系数λ介于0.03-0.7W/(m.K)之间。

3.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述隔热层为发泡材料，当温度T＜预设温度时，所述隔热层的初始厚度为H1，当温度T≥预设温度时，所述隔热层的厚度为H2，其中，H2/H1的比值介于10-30之间。

4.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于，当温度T＜预设温度时，所述隔热层的导热系数λ介于0.4-0.7W/(m.K)之间；当温度T≥预设温度时，所述隔热层的导热系数λ介于0.02-0.1W/(m.K)之间。

5.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于，当温度T＜预设温度时，所述隔热层的初始厚度H1的范围为0.05-0.5mm，当温度T≥预设温度时，隔热层的厚度H2的范围为0.1-15.0mm。

6.根据权利要求3-5任一项所述的盖板，其特征在于，所述预设温度大于60度。

7.根据权利要求3所述的盖板，其特征在于，所述本体上设有安全阀，所述安全阀的至少部分表面未设置所述隔热层。

8.根据权利要求7所述的盖板，其特征在于，所述安全阀包括防爆片以及盖设于所述防爆片上的绝缘结构，所述绝缘结构和所述防爆片往远离所述电芯的方向依次设置，且所述绝缘结构往所述电芯的高度方向凸出于所述本体，所述绝缘结构往所述电芯的高度方向的至少部分侧面上设有所述隔热层。

9.根据权利要求8所述的盖板，其特征在于，所述绝缘结构沿所述电芯的厚度方向的两侧均设有所述隔热层。

10.单体电池，其特征在于，包括：

壳体，具有开口和收容腔；

至少一个电芯，收容于所述收容腔；

如权利要求1至9任一项所述的盖板，所述盖板用于封盖所述开口。

11.电池装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的单体电池。

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