CN218586250U - 底护板、箱体、电池包和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种底护板、箱体、电池包和用电设备。本申请的底护板用于构成电池包的箱体,底护板包括板体,板体的内部设有泄压腔,板体上还设有泄压部,泄压腔能够与构成电池包的电池单体的泄压装置相连通,当泄压腔的压力大于设定压力时,泄压腔通过泄压部与板体的外部相连通,以释放泄压腔的压力。本申请能够对电池单体进行有效地泄压,泄压腔的气体再通过泄压部排出至的板体的外部,从而用于对电池包进行泄压,防止因箱体内的压力过高导致电池包发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包使用时造成的安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别涉及一种底护板、箱体、电池包和用电设备。
背景技术
近年来,随着经济发展,电池技术被广泛应用于各种领域,尤其是在是新能源车辆领域。目前,新能源车辆已对传统的燃油车辆造成巨大的冲击。电池作为新能源车辆的核心部件,在新能源车辆的发展过程中,扮演着至关重要的角色。
然而,电池在实际的使用过程中,由于电芯失控,极易发生起火问题。
实用新型内容
鉴于现有技术存在的缺陷,本申请的目的在于提供一种底护板、箱体、电池包和用电设备,其能够有效地解决电池容易起火的问题。
本申请的第一方面公开了一种底护板,用于构成电池包的箱体,所述底护板包括:
板体,所述板体的内部设有泄压腔,所述板体上还设有泄压部,所述泄压腔能够与构成所述电池包的电池单体的泄压装置相连通,所述泄压腔通过所述泄压部与所述板体的外部相连通,以释放所述泄压腔的压力。
本申请通过设置泄压腔和泄压部,且泄压腔能够与构成电池包的电池单体的泄压装置相连通,当电池单体内的压力增大时,电池单体内的高压气体通过泄压装置排出至泄压腔内,从而对电池单体进行有效地泄压,泄压腔的气体再通过泄压部排出至的板体的外部,从而用于对电池包进行泄压,防止因箱体内的压力过高导致电池包发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包使用时造成的安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,所述泄压部设于所述板体的底面或周向侧面。由于板体的顶面用于支撑电池单体,将泄压部设于板体的底面或周向侧面,有利于将泄压腔的高压气体排出至板体的外部。
在本申请的一些实施方式中,所述板体的部分结构在第一设定温度下能够融化并形成所述泄压部,或所述泄压部为防爆阀,或所述泄压部为通孔。上述三种泄压部的设置方式能够保证泄压腔的高压气体排出至板体的外部,从而防止安全隐患的发生。
在本申请的一些实施方式中,所述板体包括可拆卸连接的上盖板和下盖板,所述上盖板和所述下盖板合围成所述泄压腔,所述下盖板设有所述泄压部。通过将板体设置成可拆卸连接的上盖板和下盖板,便于对板体进行加工制造,同时便于上盖板和下盖板后期的维修和更换。
在本申请的一些实施方式中,所述上盖板设有进气通道,所述进气通道能够与所述泄压装置相连通;或,所述上盖板的部分结构在第二设定温度下能够融化并形成进气通道,所述进气通道用于连通所述泄压装置和所述泄压腔。上述两种方式仅为进气通道的两种具体实施方式,通过设置进气通道并与电池单体的泄压装置相连通,当电池单体的内部压力增大后,电池单体内的高压气体能够冲破泄压装置并通过进气通道排出至泄压腔,从而对电池单体进行有效地泄压,防止电池单体发生整体爆破或起火。
在本申请的一些实施方式中,所述进气通道的轴线与所述泄压部的轴线平行或相交。通过将进气通道的轴线与泄压部的轴线平行或相交设置,避免进气通道与泄压部沿同一直线设置,能够有效地减小电池单体排出的高压气体直接作用于泄压部并排出,进而避免由于排出气体的压力过大而导致明火的产生,减少安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,所述底护板还包括支撑件,所述支撑件设于所述泄压腔并用于支撑所述上盖板。通过在泄压腔设置支撑件,能够有效地对上盖板进行支撑,防止上盖板和板体在电池单体的压力作用下发生形变,保证泄压腔的正常泄压功能。
在本申请的一些实施方式中,所述支撑件与所述下盖板相连或与所述下盖板为一体式结构。将支撑件与下盖板相连,有利于对支撑件和下盖板进行加工和组装,将支撑件和下盖板设置为一体式结构,有利于保持支撑件在泄压腔的稳定性,防止支撑件发生位移,从而保证对上盖板的支撑强度。
在本申请的一些实施方式中,所述支撑件的至少部分结构为镂空结构,所述镂空结构用于连通所述泄压装置和所述泄压腔。通过设置镂空结构,支撑件既能够有效地对上盖板进行支撑,同时不会对影响到电池单体的高压气体排入至泄压腔并在泄压腔流动,保证泄压腔的正常泄压过程。
本申请的第二方面提出了一种箱体,用于构成电池包,所述箱体具有上述任一项所述的底护板,所述泄压腔能够与构成所述电池包的电池单体的泄压装置相连通。当电池单体内的压力增大时,电池单体内的高压气体通过泄压装置排出至泄压腔内,从而对电池单体进行有效地泄压,泄压腔的气体再通过泄压部排出至的板体的外部,从而用于对电池包进行泄压,防止因箱体内的压力过高导致电池包发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包使用时造成的安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,所述箱体还包括箱本体,所述底护板与所述箱本体相连,且所述底护板设于所述箱本体的下方。由于箱体一般设置于用电设备的底部,将底护板设于箱本体的下方,有利于将泄压腔的高压气体排出至板体的外部。
在本申请的一些实施方式中,所述箱本体包括顶板和中壳,所述中壳的内部形成有用于容纳电池单体的安装腔,所述中壳沿竖直方向的两端敞开设置,所述顶板沿竖直方向设于所述中壳的上方,所述底护板沿竖直方向设于所述中壳的下方。通过设置顶板、中壳和底护板,便于对箱体进行组装和拆卸,同时便于将电池单体在箱体内组装和拆卸。
本申请的第三方面提出了一种电池包,所述电池包具有上述任一项所述的箱体,所述电池包还包括至少一个电池单体,所述至少一个电池单体设于所述箱体的内部,且任一个所述电池单体的泄压装置能够与所述泄压腔相连通。当电池单体内的压力增大时,电池单体内的高压气体通过泄压装置排出至泄压腔内,从而对电池单体进行有效地泄压,泄压腔的气体再通过泄压部排出至的板体的外部,从而用于对电池包进行泄压,防止因箱体内的压力过高导致电池包发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包使用时造成的安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,所述泄压装置设于所述电池单体朝向所述底护板的端面。将泄压装置设于电池单体朝向底护板的端面,有利于缩短泄压装置与泄压腔间的距离,从而便于快速的将电池单体排出的高压气体输入至泄压腔中,对电池单体快速进行泄压,保证电池单体使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,所述电池单体的电极端子与所述泄压装置共同设于所述电池单体的同一端面;或,所述电池单体的电极端子与所述泄压装置分别设于所述电池单体的相反端面。即电极端子和泄压装置共同沿电池单体的高度方向设置,从而减少了电极端子沿电池单体长度方向或宽度方向的空间占用率,便于在电池包内布置数量更多或体积更大的电池单体,提高电池包的供电效率。
本申请的第四方面提出了一种用电设备,所述用电设备具有上述任一项所述的电池包。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请一实施方式提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施方式提供的电池模块的结构示意图;
图3是本申请一实施方式提供的电池单体的分解结构示意图;
图4是本申请一实施方式提供的电池包的分解结构示意图;
图5是本申请一实施方式提供的电池包去除顶板后的内部结构示意图;
图6是本申请一实施方式提供的电池单体与板体的相对位置结构示意图;
图7是本申请一实施方式提供的电池单体与板体的相对位置结构示意图;
图8是本申请一实施方式提供的电池单体与板体的相对位置结构示意图;
图9是本申请一实施方式提供的电池包的分解结构示意图;
图10是本申请一实施方式提供的电池包的分解结构示意图;
图11是本申请一实施方式提供的电池包的A-A剖面结构示意图;
图12是本申请一实施方式提供的电池包的B部的放大结构示意图;
图13是本申请一实施方式提供的中壳的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1:车辆;
10:电池包、11:控制器、12:马达;
20:电池模块、21:电池单体、211:端盖、212:壳体、213:电极组件、214:电极端子、215:泄压装置;
30:箱体、31:底护板、311:板体、3111:上盖板、3112:下盖板、3113:泄压腔、3114:泄压部、3115:进气通道、312:支撑件、3121:开口、313:定位凸起、32:顶板、33:中壳、331:围板部、332:第一板部、333:第二板部;
40:绝缘片。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施方式所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请实施方式的描述中,技术术语“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申请实施方式和简化描述,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申请实施方式的限制。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。在本申请实施方式的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施方式的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,也可以是电连接;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。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申请实施方式中的具体含义。
在本申请实施方式的描述中,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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。锂离子电池因能量密度高、平均开路电压高和循环寿命长等优点已广泛应用于移动、便携式电器中。商品化的锂离子电池的极片包含集流体和活性材料层,其中活性材料层为连续均匀的涂层。
本实用新型人注意到,由于电池包内含有大量的电池单体,当电池单体失控时,如果电池单体排出的高压气体不能及时有效地排出至电池包的外部,则会导致电池包内压力的增大,从而导致电池包的爆炸甚至引起火灾。
为解决电池包在使用过程中容易发生爆炸并甚至引起火灾的问题,本申请的发明人经研究发现,提出了一种底护板,用于构成电池包的箱体,底护板的板体内设有泄压腔,板体上还设有泄压部,泄压腔能够与构成电池包的电池单体的泄压装置相连通。当电池单体失控时,电池单体内的高压气体通过泄压装置排出至泄压腔内,从而对电池单体进行有效地泄压,泄压腔的气体再通过泄压部排出至的板体的外部,从而用于对电池包进行泄压,防止因箱体内的压力过高导致电池包发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包使用时造成的安全隐患,提高电池包使用的安全性和可靠性。
本申请提供了一种底护板、箱体、电池包和用电设备。这种电池包适用于各种使用电池的用电设备,例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等;电池包用于为上述用电设备提供电能。
应理解,本申请实施方式描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施方式均以电动车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施方式提供的车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池包10,电池包10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池包10可以用于车辆1的供电,例如,电池包10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池包10为马达12供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施方式中,电池包10不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池包10可以包括多个电池单体21,电池单体21是指组成电池模块20或电池包的最小单元。多个电池单体21可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。其中,多个电池单体21之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。本申请的实施方式中多个电池单体21可以直接组成电池包,也可以先组成电池模块20,电池模块20再组成电池包。
图2示出了本申请一实施方式的电池模块20的结构示意图。如图2所示,电池包10可以包括多个电池模块20,电池模块20可以包括多个电池单体21,多个电池单体21可以先串联或并联或混联组成电池模块20,多个电池模块20再串联或并联或混联组成电池包10。电池单体21可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施方式对此也不限定。电池单体21一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体形电池单体和软包电池单体,本申请实施方式对此也不限定。但为描述简洁,下述实施方式均以方体形的锂离子的电池单体21为例进行说明。
图3为本申请一些实施方式提供的电池单体21的分解结构示意图。电池单体21是指组成电池包10的最小单元。如图3所示,电池单体21包括有端盖211、壳体212和电极组件213。端盖211是指盖合于壳体212的开口处以将电池单体21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体21能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖211上可以设置有如电极端子214等的功能性部件。电极端子214可以用于与电极组件213电连接,以用于输出或输入电池单体21的电能。在一些实施方式中,端盖211上还可以设置有用于在电池单体21的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压装置。在一些实施方式中,在端盖211的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体212内的电连接部件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体21的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件213、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件,可以于壳体212上设置开口,通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电池单体21的内部环境。不限地,也可以使端盖211和壳体212一体化,具体地,端盖211和壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体212的内部时,再使端盖211盖合壳体212。壳体212可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体212的形状可以根据电极组件213的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施方式对此不作特殊限制。
电极组件213是电池单体21中发生电化学反应的部件。壳体212内可以包含一个或更多个电极组件213。电极组件213主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性材料的部分构成电极组件213的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(在图中未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性材料和负极活性材料与电解液发生反应,极耳连接电极端子214以形成电流回路。
图4是本申请一实施方式提供的电池包10的分解结构示意图。图5是本申请一实施方式提供的电池包10去除顶板32后的内部结构示意图。图6是本申请一实施方式提供的电池单体21与板体311的相对位置结构示意图。结图4至图6所示,在本申请的一些实施方式中,底护板31用于构成电池包10的箱体30,底护板31包括板体311,板体311的内部设有泄压腔3113,板体311上还设有泄压部3114,泄压腔3113能够与构成电池包10的电池单体21的泄压装置215相连通,泄压腔3113通过泄压部3114与板体311的外部相连通,以释放泄压腔3113的压力。
具体地,板体311整体为板状结构,且内部设有空腔,电池单体21的泄压装置215排出的气体能够通入至空腔,从而用于供电池单体21进行泄压并形成泄压腔3113。板体311上还设有泄压部3114,泄压部3114能够与泄压腔3113相连通,从而将泄压腔3113的气体排出至板体311的外部,用于对泄压腔3113进行泄压。电池单体21的泄压装置215可以为防爆阀。
本申请通过设置泄压腔3113和泄压部3114,且泄压腔3113能够与构成电池包10的电池单体21的泄压装置215相连通,当电池单体21内的压力增大时,电池单体21内的高压气体通过泄压装置215排出至泄压腔3113,从而对电池单体21进行有效地泄压,泄压腔3113的气体再通过泄压部3114排出至的板体311的外部,从而用于对电池包10进行泄压,防止因箱体30内的压力过高导致电池包10发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包10使用时造成的安全隐患,提高电池包10使用的安全性和可靠性。
再结合图4和图6所示,在本申请的一些实施方式中,泄压部3114设于板体311的底面或周向侧面。
具体地,板体311沿竖直方向设于电池单体21的下方,竖直方向即为图4中的高度方向。板体311包括沿竖直方向相对设置的顶面和底面,以及设于顶面和底面间的周向侧面。板体311的顶面用于支撑电池单体21,将泄压部3114设于板体311的底面或周向侧面,有利于将泄压腔3113的高压气体排出至板体311的外部。
图7是本申请一实施方式提供的电池单体21与板体311的相对位置结构示意图。图8是本申请一实施方式提供的电池单体21与板体311的相对位置结构示意图。结合图6至图8所示,在本申请的一些实施方式中,板体311的部分结构在第一设定温度下能够融化并形成泄压部3114,或泄压部3114为防爆阀,或泄压部3114为通孔。
具体地,结合图6至图8所示,泄压部3114均为通孔,泄压腔3113通过通孔连通板体311的外部。在本申请的一些其他实施方式中,还可以将泄压部3114设置防爆阀。当泄压腔3113压力增大后,高压气体能够冲破防爆阀从而得到有效的泄压。在本申请的一些其他实施方式中,还可以将板体311的部分结构弱化处理,比如减少板体311的厚度,板体311上设置通孔并在通孔处设置易融化的其他材料,当泄压装置215向泄压腔3113排出气体后,泄压腔3113的温度升高,从而使部分板体311融化,进而连通泄压腔3113与板体311的外部,从而达到泄压的目的。同时,将泄压部3114设置成防爆阀或在第一设定温度下能够融化的结构,在泄压腔3113无需进行排气时,能够对泄压腔3113进行密封,防止污染物进入至泄压腔3113,并影响泄压腔3113的正常泄压功能。其中,当泄压装置215开启后会喷出具有一定温度的气体,第一设定温度即泄压装置215开启时喷出气体的温度值,根据电池单体的电极组件的材料不同,喷出气体的温度值也不相同,其取值范围为100℃-800℃。
上述三种泄压部3114的设置方式均能够保证泄压腔3113的高压气体排出至板体311的外部,从而防止安全隐患的发生。
再结合图4和图6所示,在本申请的一些实施方式中,板体311包括可拆卸连接的上盖板3111和下盖板3112,上盖板3111和下盖板3112合围成泄压腔3113,下盖板3111设有泄压部3114。
具体地,上盖板3111和下盖板3112中的至少一个的边缘朝向另一个延伸设置,从而形成腔体结构,并当上盖板3111和下盖板3112组合后形成泄压腔3113。可选地,下盖板3112的边缘朝向上盖板3111延伸设置,下盖板3112的底面或周向侧面设有泄压部3114。具体地,上盖板3111和下盖板3112间可通过螺栓连接或胶接。
通过将板体311设置成可拆卸连接的上盖板3111和下盖板3112,便于对板体311进行加工制造,同时便于上盖板3111和下盖板3112后期的维修和更换。
再结合图6至图8所示,在本申请的一些实施方式中,上盖板3111设有进气通道3115,进气通道3115能够与泄压装置215相连通;或,上盖板3111的部分结构在第二设定温度下能够融化并形成进气通道3115,进气通道3115用于连通泄压装置215和泄压腔3113。
具体地,如图6和图8所示,电池单体21的泄压装置215朝向板体311设置,板体311上与泄压装置215相对应的位置处在第二设定温度下能够融化并形成进气通道。当电池单体21失控时,电池单体21内高温高压气体通过泄压装置215排出并作用于板体311上与泄压装置215相对应的位置处,从而使该位置发生融化并形成进气通道,泄压装置215排出的气体能够通过进气通道排出至泄压腔3113,从而对电池单体21进行泄压。由于泄压装置215排出的气体在进入泄压腔3113前需融化部分板体311的结构,从而可有效地减小进入至泄压腔3113的气体的能量,进而防止泄压腔3113排出的气体发生爆炸或燃烧的现象。其中,当泄压装置215开启后会喷出具有一定温度的气体,第二设定温度即泄压装置215开启时喷出气体的温度值,根据电池单体的电极组件的材料不同,喷出气体的温度值也不相同,其取值范围为100℃-800℃。且当泄压部3114由板体311的部分结构在第一设定温度下融化形成时,第二设定温度大于第一设定温度。
如图7所示,电池单体21的泄压装置215朝向板体311设置,板体311上与泄压装置215相对应的位置处设有通孔,该通孔形成进气通道3115,从而用于连通泄压装置311和泄压腔3113。
上述两种方式仅为进气通道3115的两种具体实施方式,通过设置进气通道3115并与电池单体21的泄压装置215相连通,当电池单体21的内部压力增大后,电池单体21内的高压气体能够冲破泄压装置215并通过进气通道3115排出至泄压腔3113,从而对电池单体21进行有效地泄压,防止电池单体21发生整体爆破或起火。
再结合图6至图8所示,在本申请的一些实施方式中,进气通道3115的轴线与泄压部3114的轴线平行或相交。即进气通道3115的轴线与泄压部3114的轴线不在同一直线上,从而能够有效地减小电池单体21排出的高压气体直接作用于泄压部3114并排出至板体311的外部,进而避免由于排出气体的能量过大而导致明火的产生,减少安全隐患,提高电池包10使用的安全性和可靠性。
图9是本申请一实施方式提供的电池包10的分解结构示意图。图10是本申请一实施方式提供的电池包10的分解结构示意图。结合图4、图9和图10所示,在本申请的一些实施方式中,底护板31还包括支撑件312,支撑件312设于泄压腔3113并用于支撑上盖板3111。
具体地,支撑件312的沿高度方向的上下端面分别用于与上盖板3111和下盖板3112相抵接,从而当板体311用于支撑电池单体21时,通过支撑件312为上盖板3111提供一定的支撑力,防止上盖板3111过度变形,从而影响底护板的31泄压效果。
在本申请的一个实施方式中,如图4所示,支撑件312为条状结构,多个条状结构的支撑件312平行且间隔设置,从而保证对上盖板3111的全面支撑。
在本申请的一个实施方式中,如图9所示,支撑件312为多个条状结构首尾依次连接形成的框架式结构,且框架式结构的数量可以为多个且沿平面方向依次套设,从而保证对上盖板3111的全面支撑。
在本申请的一个实施方式中,如图10所示,支撑件312为环状结构,且环状结构的支撑件312的数量可以为多个且沿平面方向依次套设,从而保证对上盖板3112的全面支撑。
通过在泄压腔3113设置支撑件312,能够有效地对上盖板3111进行支撑,防止上盖板3111和板体311在电池单体21的压力作用下发生形变,保证底护板31的正常泄压功能。
如图4所示,在本申请的一些实施方式中,支撑件312与下盖板3112相连或与下盖板3112为一体式结构。
具体地,支撑件312可通过胶接、焊接或卡接的方式与下盖板3112相连,或与下盖板3112一体成型。
将支撑件312与下盖板3112相连,有利于对支撑件312和下盖板3112进行加工和组装,将支撑件312和下盖板3112设置为一体式结构,有利于保持支撑件312在泄压腔3113的稳定性,防止支撑件312发生位移,从而保证对上盖板3112的支撑强度。
图11是本申请一实施方式提供的电池包10的A-A剖面结构示意图。图12是本申请一实施方式提供的电池包10的B部的放大结构示意图。结合图4、图5、图11和图12所示,在本申请的一些实施方式中,下盖板3112朝向上盖板3111的表面上设有间隔设置的至少两个定位凸起313,条状结构的支撑件312能够卡接至两个定位凸起313之间,从而实现支撑件312与下盖板3112的连接。
如图11和图12所示,在本申请的一些实施方式中,支撑件312的至少部分结构为镂空结构,镂空结构用于连通泄压装置215和泄压腔3113。
具体地,支撑件312的内部为中空结构,支撑件312用于支撑上盖板3111的端面以及支撑件312的两侧面分别设有开口3121,且开口3121与支撑件312的内部中空结构相连通。支撑件312的顶部开口3121与进气通道3115正对设置,从而防止支撑件312对进气通道3115造成遮挡。泄压装置215排出的高压气体依次通过进气通道3115和开口3121进入至泄压腔3113,从而完成对电池单体21的泄压。
通过设置镂空结构,支撑件312既能够有效地对上盖板3111进行支撑,同时不会对影响到电池单体21的高压气体排入至泄压腔3113并在泄压腔3113流动,保证泄压腔3113的正常泄压过程。
本申请的第二方面提出了一种箱体30,结合图2至图6所示,箱体30用于构成电池包10,箱体30具有上述任一实施方式的底护板31,泄压腔3113能够与构成电池包10的电池单体21的泄压装置215相连通。
具体地,箱体30用于容纳电池单体21或电池模块20,以避免液体或其他异物影响电池单体21的充电或放电。箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施方式对此并不限定。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本申请实施方式对此也并不限定。为描述方便,本申请中仅以箱体30为长方体结构进行举例说明。
当电池单体21内的压力增大时,电池单体21内的高压气体通过泄压装置215排出至泄压腔3113,从而对电池单体21进行有效地泄压,泄压腔3113的气体再通过泄压部3114排出至的板体311的外部,从而用于对电池包10进行泄压,防止因箱体30内的压力过高导致电池包10发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池包10使用时造成的安全隐患,提高电池包10使用的安全性和可靠性。
结合图4和图6所示,在本申请的一些实施方式中,箱体30还包括箱本体,底护板31与箱本体相连,且底护板31设于箱本体的下方。
由于箱体30一般设置于用电设备的底部,将底护板31设于箱本体的下方,有利于将泄压腔3113的高压气体排出至板体311的外部。
图13是本申请一实施方式提供的中壳33的结构示意图。结合图2、图4和图13所示,在本申请的一些实施方式中,箱本体包括顶板32和中壳33,中壳33的内部形成有用于容纳电池单体21的安装腔,中壳33沿竖直方向的两端敞开设置,顶板32沿竖直方向设于中壳33的上方,底护板31沿竖直方向设于中壳33的下方。其中,图4中的高度方向即为竖直方向。
具体地,中壳33内设有至少一个用于安装电池单体21或电池模块20的腔体,通过中壳33的高度方向的两端将电池单体21或电池模块20安装于中壳33的腔体中,并通过顶板32和底护板31对中壳33的两端进行封堵,从而将电池单体21或电池模块20固定于箱体30中,
可选地,中壳33包括围板部331,围板部331为首尾相接的框架式结构,围板部331围成的空间内设有第一板部332和第二板部333,第一板部332和第二板部333相互垂直设置,且第一板部332的两端分别与围板部331相对设置的两个侧壁相连,第二板部333的两端分别与围板部331相对设置的另外两个侧壁相连,从而将围板部331围成的空间分隔成4个腔体,并在4个腔体内分别设有电池单体21或电池模块20。
通过设置顶板32、中壳32和底护板31,便于对箱体30进行组装和拆卸,同时便于将电池单体21在箱体30内组装和拆卸。
本申请的第三方面提出了一种电池包10,结合图4和图6所示,电池包10具有上述任一实施方式的箱体30,电池包10还包括至少一个电池单体21,所至少一个电池单体21设于箱体30的内部,且任一个电池单体21的泄压装置215能够与泄压腔3113相连通。
当电池单体21内的压力增大时,电池单体21内的高压气体通过泄压装置215排出至泄压腔3113内,从而对电池单体21进行有效地泄压,泄压腔3113的气体再通过泄压部3114排出至的板体311的外部,从而用于对电池包10进行泄压,防止因箱体30内的压力过高导致电池包10发生爆炸起火的现象,从而有效地降低电池10包使用时造成的安全隐患,提高电池包10使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,结合图6至图8所示,泄压装置215设于电池单体21朝向底护板31的端面。即泄压装置215设于电池单体21的高度方向的底面,将泄压装置215设于电池单体21朝向底护板31的端面,有利于缩短泄压装置215与泄压腔3113间的距离,从而便于快速的将电池单体21排出的高压气体输入至泄压腔3113中,对电池单体21快速进行泄压,保证电池单体21使用的安全性和可靠性。
在本申请的一些实施方式中,结合图6至图8所示,电池单体21的电极端子214与泄压装置215共同设于电池单体21的同一端面;或,电池单体21的电极端子214与泄压装置215分别设于电池单体21的相反端面。
具体地,如图6和图7所示,电池单体21的电极端子214设于电池单体21的高度方向的顶面,泄压装置215设于电池单体21的高度方向的底面,从而使电极端子214与泄压装置215分别设于电池单体21的相反端面。
如图8所示,电池单体21的电极端子214和泄压装置215共同设于电池单体21的高度方向的底面。其中,为了防止电极端子214与板体311间发生导电连接,电极端子214与板体311间还设有绝缘片40。
通过将电极端子214和泄压装置215共同沿电池单体21的高度方向设置,从而减少了电极端子214沿电池单体21长度方向或宽度方向的空间占用率,便于在电池包10内布置数量更多或体积更大的电池单体21,提高电池包10的供电效率。
本申请的第四方面提出了一种用电设备,用电设备具有上述任一实施方式的电池包10。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
在本申请的一个实施方式中,结合图4和图6所示,底护板31用于构成电池包10的箱体30,底护板31包括板体311,板体311的内部设有泄压腔3113,板体311上还设有泄压部3114,泄压腔3113能够与构成电池包10的电池单体21的泄压装置215相连通,当泄压腔3113的压力大于设定压力时,泄压腔3113通过泄压部3114与板体311的外部相连通,以释放泄压腔3113的压力。其中,泄压部3114设于板体311的底面或周向侧面。板体311包括可拆卸连接的上盖板3111和下盖板3112,上盖板3111和下盖板3112合围成泄压腔3113,下盖板3112设有泄压部3114,泄压部3114为通孔结构。上盖板3111的部分结构在第二设定温度下能够融化并形成进气通道,进气通道用于连通泄压装置215和泄压腔3113,且进气通道的轴线与泄压部3114的轴线平行。底护板31还包括支撑件312,支撑件312设于泄压腔3113并用于支撑上盖板3111,支撑件312与下盖板3112相连,并通过下盖板3112上的定位凸起313进行固定。支撑件312为镂空结构,镂空结构用于连通泄压装置215和泄压腔3113。支撑件312的顶面和侧面设有用于连通泄压装置215和泄压腔3113的开口3121。
最后应说明的是:以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (16)
1.一种底护板,用于构成电池包的箱体,其特征在于,包括:
板体,所述板体的内部设有泄压腔,所述板体上还设有泄压部,所述泄压腔能够与构成所述电池包的电池单体的泄压装置相连通,所述泄压腔通过所述泄压部与所述板体的外部相连通,以释放所述泄压腔的压力。
2.根据权利要求1所述的底护板,其特征在于,所述泄压部设于所述板体的底面或周向侧面。
3.根据权利要求1所述的底护板,其特征在于,所述板体的部分结构在第一设定温度下能够融化并形成所述泄压部,或所述泄压部为防爆阀,或所述泄压部为通孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的底护板,其特征在于,所述板体包括可拆卸连接的上盖板和下盖板,所述上盖板和所述下盖板合围成所述泄压腔,所述下盖板设有所述泄压部。
5.根据权利要求4所述的底护板,其特征在于,所述上盖板设有进气通道,所述进气通道能够与所述泄压装置相连通;或,所述上盖板的部分结构在第二设定温度下能够融化并形成进气通道,所述进气通道用于连通所述泄压装置和所述泄压腔。
6.根据权利要求5所述的底护板,其特征在于,所述进气通道的轴线与所述泄压部的轴线平行或相交。
7.根据权利要求4所述的底护板,其特征在于,所述底护板还包括支撑件,所述支撑件设于所述泄压腔并用于支撑所述上盖板。
8.根据权利要求7所述的底护板,其特征在于,所述支撑件与所述下盖板相连或与所述下盖板为一体式结构。
9.根据权利要求7所述的底护板,其特征在于,所述支撑件的至少部分结构为镂空结构,所述镂空结构用于连通所述泄压装置和所述泄压腔。
10.一种箱体,用于构成电池包,其特征在于,所述箱体具有根据权利要求1至9中任一项所述的底护板,所述泄压腔能够与构成所述电池包的电池单体的泄压装置相连通。
11.根据权利要求10所述的箱体,其特征在于,所述箱体还包括箱本体,所述底护板与所述箱本体相连,且所述底护板设于所述箱本体的下方。
12.根据权利要求11所述的箱体,其特征在于,所述箱本体包括顶板和中壳,所述中壳的内部形成有用于容纳电池单体的安装腔,所述中壳沿竖直方向的两端敞开设置,所述顶板沿竖直方向设于所述中壳的上方,所述底护板沿竖直方向设于所述中壳的下方。
13.一种电池包,其特征在于,具有根据权利要求10至12中任一项所述的箱体,所述电池包还包括至少一个电池单体,所述至少一个电池单体设于所述箱体的内部,且任一个所述电池单体的泄压装置能够与所述泄压腔相连通。
14.根据权利要求13所述的电池包,其特征在于,所述泄压装置设于所述电池单体朝向所述底护板的端面。
15.根据权利要求14所述的电池包,其特征在于,所述电池单体的电极端子与所述泄压装置共同设于所述电池单体的同一端面;或,所述电池单体的电极端子与所述泄压装置分别设于所述电池单体的相反端面。
16.一种用电设备,其特征在于,具有根据权利要求13至15中任一项所述的电池包。
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