CN219350504U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池装置，所述电池装置包括：至少一列电池、支架和底板，一列电池中多个电池沿第一方向顺序排列，所述电池的底部设置有防爆阀；所述支架设于所述电池的底部，所述支架用于支撑多个所述电池，所述支架上和所述防爆阀对应的位置设置有排气口；所述底板设于所述支架远离所述电池的一侧，所述底板朝向所述支架的一侧具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述支架的距离小于所述第二表面和所述支架的距离，所述电池在所述底板上的正投影至少和所述第一表面部分重合，所述支架上的排气口在所述底板上的正投影至少部分和所述第二表面重合。能够提升电池装置的结构稳定性。

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

随着技术的发展和进步，电动车辆的应用日益广泛。在电动车辆中往往设置有电池装置，电池装置用于为电动车辆提供动力。在电池装置中设置有多个电池，电池上设置有防爆阀，防爆阀在电池发生热失控时爆开进行泄压。电池的防爆阀爆开后会喷出高温高压气体，相关技术中电池喷出的高温高压气体会损坏电池支架，从而导致支架对电池或者冷板等的支撑能力减弱，降低了电池结构的稳定性。

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。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池装置，进而至少一定程度上提升电池装置的结构稳定性。

本公开提供一种电池装置，所述电池装置包括：

至少一列电池，一列电池中包括多个沿第一方向顺序排列的电池，所述电池的底部设置有防爆阀；

支架，所述支架设于所述电池的底部，所述支架用于支撑所述电池，所述支架上和所述防爆阀对应的位置设置有排气口；

底板，所述底板设于所述支架远离所述电池的一侧，所述底板朝向所述支架的一侧具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述支架的的距离小于所述第二表面和所述支架的距离，以在所述在电池的防爆阀喷出时或者热失控时形成排气通道，所述电池在所述底板上的正投影至少和所述第一表面部分重合，所述支架上的排气口在所述底板上的正投影至少部分和所述第二表面重合。

本公开实施例提供的电池装置，包括至少一列电池、支架和底板，支架上设置有和电池防爆阀对应的排气口，支架和底板之间形成有排气通道，排气口在底板上的正投影至少部分和第二表面重合，也即是排气通道和排气口连通，当电池的防爆阀爆开时，高温高压气体通过排气口进入排气通道，避免了高温高压气聚集于支架处而损坏支架，提升了电池装置的结构稳定性，并且电池在底板上的正投影至少和第一表面部分重合，使得排气通道的侧壁能够对电池进行支撑，进一步的提升电池装置的结构稳定性。

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为本公开示例性实施例提供的一种电池装置的结构示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的另一种电池装置的结构示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池的结构示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的第一种电池装置的局部放大示意图；

图5为本公开示例性实施例提供的第二种电池装置的局部放大示意图；

图6为本公开示例性实施例提供的第三种电池装置的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性实施例提供一种电池装置，如图1至图4所示，电池装置包括：至少一列电池10、支架20和底板30，一列电池10中多个电池10沿第一方向顺序排列，电池10的底部设置有防爆阀13；支架20设于电池10的底部，支架20用于支撑多个电池10，支架20上和防爆阀13对应的位置设置有排气口201；底板30设于支架20远离电池10的一侧，底板30朝向支架20的一侧具有第一表面和第二表面，第一表面和支架20的距离小于第二表面和支架20的距离，以在在电池10的防爆阀13喷出时或者热失控时形成排气通道40，电池10在底板30上的正投影至少和第一表面部分重合，支架20上的排气口201在底板30上的正投影至少部分和第二表面重合。

本公开实施例提供的电池装置，包括多列电池10、支架20和底板30，支架20上设置有和电池10防爆阀13对应的排气口201，支架20和底板30之间形成有排气通道40，排气口201在底板30上的正投影至少部分和第二表面重合，也即是排气通道40和排气口201连通，当电池10的防爆阀13爆开时，高温高压气体通过排气口201进入排气通道40，避免了高温高压气聚集于支架20处而损坏支架20，提升了电池装置的结构稳定性，并且电池10在底板30上的正投影至少和第一表面部分重合，使得排气通道40的侧壁能够对电池10进行支撑，进一步的提升电池装置的结构稳定性。

进一步的，本公开实施例提供的电池装置还可以包括冷板50，冷板50设置于相邻两列电池10之间，并且冷板50在底板30上的正投影区和排气腔的侧壁在底板30上的正投影区至少部分重合。也即是，排气腔的侧壁用于支撑冷板50，从而提升冷板50的稳定性。

下面将对本公开实施例提供的电池装置的各部分进行详细说明：

电池装置包括至少一列电池10，一列电池10中具有多个电池10，电池10的列方向沿第一方向，也即是在一列电池10中多个电池10沿第一方向顺序排列。当电池装置包括多列电池10时，多列电池10可以沿第二方向顺序排列。比如，电池装置可以包括N列电池10，每列电池10中包括M个电池10，M和N均为大于等于2的正整数。

示例的，电池10可以是圆柱电池10。圆柱电池10可以包括电池壳体11、电芯和极柱12，电池壳体11为空心圆柱状结构，电芯设于电池壳体11内，极柱12设于电池壳体11，并且极柱12和电芯连接。电池壳体11上设置有防爆阀13，防爆阀13用于在电池10热失控后爆开对电池10进行泄压。防爆阀13可以是设置于电池壳体11上的刻痕或者减薄区等。电池10在底板30上的正投影沿第二方向的最大尺寸为电池的直径。

其中，电池壳体11可以包括壳主体、第一端板和第二端板，壳主体为两端开口的空心圆柱，第一端板和第二端板分别位于壳主体的两端。在实际应用中，第一端板或者第二端板可以和壳主体为一体成型式结构。

在一可行的实施方式中，极柱12可以设于第一端板，防爆阀13设于第二端板。电池10设于支架20时，电池10设置防爆阀13的一端和支架20连接，电池10设置极柱12的一端远离支架20。

其中，极柱12可以作为电池10的正极，电池壳体11可以作为电池10的负极。极柱12可以通过集流盘和电芯的正极耳连接，电池10可以通过转接件和电芯的负极耳连接。电池装置的汇流排设于电池10远离支架20的一侧，汇流排可以包括正极连接部和负极连接部，正极连接部和极柱12连接，负极连接部和电池壳体11连接。

在本公开另一可行的实施方式中，极柱12可以设于第一端板，防爆阀13可以设于极柱12。比如，在极柱12上可以设置有减薄区或者刻痕形成防爆阀13。当电池10设于支架20时，电池10设置极柱12的一端和支架20连接，也即是防爆阀13朝向支架20。

其中，极柱12为电池10的正极，电池壳体11为电池10的负极。为了电池10串并联方便，电池装置的汇流排设于电池10设置极柱12的一端。比如，汇流排可以嵌于支架20内。汇流排可以包括正极连接部和负极连接部，正极连接部和极柱12连接，负极连接部和电池壳体11连接。

需要说明的是，上述实施例中以电池10为圆柱电池10为例进行说明，并不代表本公开的技术方案仅局限于圆柱电池10，在实际应用中本公开实施例提供的电池10也可以是棱柱电池10，比如，四棱柱电池10或者六棱柱电池10等，本公开实施例并不以此为限。

支架20设于电池10的底部，支架20用于支撑多个电池10，支架20上和防爆阀13对应的位置设置有排气口201。支架20上可以设置有多个安装槽，电池10至少部分嵌于该安装槽内。安装槽和电池10一一对应，支架20上设置有至少一列安装槽，每列安装槽中多个安装槽沿第一方向顺序排列。比如，当电池装置中设置有N行M列的电池10时，支架20上设置有N行M列的安装槽。

支架20上的安装槽可以是圆柱状的凹槽，电池10设置防爆阀13的一端插入安装槽。安装槽的直径略大于电池10的直径。安装槽的底壁上设置有排气口201，排气口201贯穿安装槽的底壁。排气口201的形状可以和电池10的防爆阀13的形状匹配。比如，电池10上的防爆阀13可以是圆环状的减薄区，则排气口201为安装槽底壁上的圆形通孔，且排气口201的直径等于或者大于防爆阀13的直径。

支架20可以包括架体22和多个定位部21，定位部21设于架体22朝向底板30的一侧，并且定位部21沿第一方向延伸，定位部21扣合于底板30的预设区域，以在支架20和底板30之间形成排气通道40。

安装槽设于架体22远离定位部21的一侧，比如，安装槽设于架体22的顶面，定位部21设于架体22的底面。定位部21和底板30配合一方面能够形成排气腔，另一方面也通过定位部21实现支架20和底板30的定位及限位，提升安装便利性和连接稳定性。

在本公开实施例中支架20通过绝缘材料制成，比如，支架20的材料可以是塑料、橡胶或者陶瓷等。通过绝缘材料制成的支架20实现了电池10和底板30的绝缘，降低了电池10的短路风险。

为了提升电池10和支架20的连接稳定性，可以在安装槽内设置连接胶层，通过连接胶层连接电池10和支架20。比如，可以在安装槽的底壁设置连接胶层，或者在安装槽的侧壁设置连接胶层，或者在安装槽的底壁和侧壁均设置连接胶层。

底板30设于支架20远离电池10的一侧，支架20和底板30之间形成有至少一个排气通道40。底板30可以是电池装置箱体的底板30，在底板30的边缘设置有边框。底板30为一平板结构，底板30的每个边缘设置有一边梁，多个边梁依次首尾相接形成边框。比如，底板30为矩形或者近似矩形的结构，底板30的每个边缘处设置有一边梁。也即是，边框包括第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁，第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁依次首尾相接。

底板30可以包括板主体32和多个支撑部31，板主体32朝向支架20的一面为第二表面。支撑部31设于板主体32朝向支架20的一侧，并且支撑部31沿第一方向延伸，支撑部31朝向支架20的一面为第一表面。相邻的两个支撑部31之间形成排气通道40。

支架20上的定位部21和底板30上的支撑部31一一对应，以和支撑部31配合形成排气通道40。定位部21和支撑部31连接，多个定位部21和支撑部31将板主体32和架体22之间的空间分隔为多个排气通道40。排气通道40和电池10列一一对应，一排气通道40用于一列电池10热失控时排气。也即是每列电池10单独使用一排气通道40避免了一列电池10热失控时影响相邻列的电池10。

底板30内设置有一个或者多个型腔301，该型腔301一方面能够减轻底板30的重量，从而提升电池装置的能量密度，另一方面该型腔301也能提升底板30的抗冲击能力，对电池10的底部的冲击或碰撞进行缓冲吸能。型腔301可以设置于板主体32，并且板主体32上的多个型腔301可以通过加强筋分隔。

为了防止电池10热失控时电池装置起火，可以在底板30上设置阻燃层，排气通道40在底板30上的正投影区设置有阻燃层，也即是阻燃层设于板主体32的顶面。阻燃层可以是石棉层、氢氧化镁层或者氢氧化铝层等。进一步的，阻燃层还可以设置于排气腔的侧壁。

在本公开实施例中，电池10在底板30上的正投影至少和第一表面部分重合，也即是电池10至少通过一个支撑部31支撑。电池10通过至少一个支撑部支撑时，避免了热失控时支架熔化电池倾倒的问题。在实际应用中可以通过一个支撑部31支撑电池，或者，电池10在底板30上正投影分别和第一支撑部及第二支撑部部分重合，第一支撑部和第二支撑部分别别为和电池10对应的排气通道40两侧的支撑部31。通过两个支撑部31支撑电池10，能够进一步的提升热失控后电池10的稳定性。

在本公开一可行的实施方式中，如图5所示，支撑部31包括支撑凸起，支撑凸起设于板主体32朝向支架20的一侧。定位部21包括第一定位板211，第一定位板211连接于架体22朝向底板30的一侧，并且第一定位板211设于支撑凸起沿第一方向的任一侧。

进一步的，定位部21还包括第二定位板212，第二定位板212板连接于架体22朝向底板30的一侧，并且第二定位板212和第一定位板211之间具有间隙，支撑凸起位于第一定位板211和第二定位板212之间。

在板主体32上设置有多个支撑凸起，多个支撑凸起均沿第一方向延伸，也即是，支撑凸起的长度方向为第一方向。多个支撑凸起间隔设置，并且相邻的支撑凸起之间的距离相等。支撑凸起沿垂直于板主体32的方向向靠近支架20的一侧延伸，比如，支撑凸起可以是截面为矩形或者近似矩形的凸起。

底板30可以通过不锈钢或者铝合金等材料制成，板主体32和支撑凸起可以是一体成型结构，比如，底板30通过铸造或者切削加工形成。或者板主体32和支撑凸起也可以是分体成型结构，比如，支撑凸起可以通过焊接或者螺栓连接等方式连接于板主体32。

当定位部21包括第一定位板211时，排气通道40的两侧分别设有第一定位板211，且排气通道40的两侧分别设置有支撑凸起。排气通道40两侧的第一定位板211之间的距离小于排气通道40两侧的支撑凸起的距离，也即是第一定位板211位于支撑凸起的内侧。

当定位部21包括第一定位板211和第二定位板212时，第一定位板211和第二定位板212平行设置，且第一定位板211和第二定位板212之间具有间隔。第一定位板211和第二定位板212之间的间隔和支撑凸起的宽度相同或者略大于支撑凸起的宽度。

在本公开实施例中支架20安装于底板30时，可以是沿垂直于底板30的方向将支架20安装至底板30，使得第一定位板211和第二定位板212夹住支撑凸起。或者支架20和底板30连接时，支架20可以沿第一方向滑动，从而使支架20和底板30连接。在此基础上，可以在支撑凸起上设置第一导向结构，在第一定位板211和第二定位板212上分别设置第二导向结构，第一导向结构和第二导向结构配合。

比如，第一导向结构为支撑凸起上的凹槽，第二导向结构为第一定位板211和第二定位板212上的凸筋。或者第一导向结构为支撑凸起上的凸筋，第二导向结构为第一定位板211和第二定位板212上的凹槽。

支撑凸起的材料为金属材料，第一定位板211和第二定位板212的材料为绝缘材料，当电池10发生热失控时，即使第一定位板211和第二定位板212被热熔破坏，还可以通过支撑凸起支撑电池10和冷板50，防止电池10和冷板50侧倾。

在本公开另一可行的实施方式中，如图6所示，支撑部31包括第一支板311和第二支板312，第一支板311设于板主体32朝向支架20的一侧；第二支板312设于板主体32朝向支架20的一侧，并且第一支板311和第二支板312之间具有间隙。定位部21包括定位凸起，定位凸起设于架体22朝向底板30的一侧，定位凸起位于第一支板311和第二支板312之间。

底板30为金属材料制成，支架20为绝缘材料制成，也即是第一支板311和第二支板312为金属材料，定位凸起的材料为接原材料。定位凸起位于第一支板311和第二支板312之间，在电池10发生热失控时，通过第一支板311和第二支板312对定位凸起进行保护，能够避免定位凸起被热熔，提升电池装置的结构稳定性。

第一支板311上设置有沿第一方向延伸的第一导向槽，定位凸起朝向第一支板311的一侧设置有沿第一方向延伸的第一导向凸筋，第一导向凸筋和第一导向槽配合。第二支板312上设置有沿第一方向延伸的第二导向槽，定位凸起朝向第二支板312的一侧设置有沿第一方向延伸的第二导向凸筋，第二导向凸筋和第二导向槽配合。当然在实际应用中，也可以在也可以在定位凸起上设置导向槽，在第一支板311和第二支板312上设置导向凸筋，本公开实施例并不以此为限。

冷板50设于相邻的两列电池10之间，并且冷板50在底板30上的投影至少部分和支撑部31重合。冷板50用于对电池10进行冷却，冷板50中设置有冷却液通道，冷却液通道用于传输冷却介质，冷却介质将电池10工作时所产生的热量转移至电池装置外。

值得注意的是，在本公开实施例中冷板50的作用可以不局限于冷却，在一些实施例中冷板50也可以用于对电池10进行加热(比如，在寒冷环境下向电池10充电时)。此时，冷板50中的介质可以是换热介质，换热介质的温度高于电池10的温度，换热介质的热量传输至电池10，实现对电池10的加热。

本公开实施例提供的电池装置，包括多列电池10、支架20和底板30，支架20上设置有和电池10防爆阀13对应的排气口201，支架20和底板30之间形成有排气通道40，排气口201在底板30上的正投影至少部分和第二表面重合，也即是排气通道40和排气口201连通，当电池10的防爆阀13爆开时，高温高压气体通过排气口201进入排气通道40，避免了高温高压气聚集于支架20处而损坏支架20，提升了电池装置的结构稳定性，并且电池10在底板30上的正投影至少和第一表面部分重合，使得排气通道40的侧壁能够对电池10进行支撑，进一步的提升电池装置的结构稳定性。

本公开实施例提供的电池装置可以应用于电动车辆，当电池用于电动车辆时，电池装置可以是电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，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 (13)

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括：

至少一列电池，一列电池中包括多个沿第一方向顺序排列的电池，所述电池的底部设置有防爆阀；

支架，所述支架设于所述电池的底部，所述支架用于支撑所述电池，所述支架上和所述防爆阀对应的位置设置有排气口；

底板，所述底板设于所述支架远离所述电池的一侧，所述底板朝向所述支架的一侧具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述支架的距离小于所述第二表面和所述支架的距离，以在所述电池的防爆阀喷出时或者热失控时形成排气通道，所述电池在所述底板上的正投影至少和所述第一表面部分重合，所述支架上的排气口在所述底板上的正投影至少部分和所述第二表面重合。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述底板包括：

板主体，所述板主体朝向所述支架的一面为所述第二表面；

多个支撑部，所述支撑部设于所述板主体朝向所述支架的一侧，并且所述支撑部沿所述第一方向延伸，所述支撑部朝向所述支架的一面为所述第一表面，相邻的两个所述支撑部之间形成所述排气通道。

3.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述支架包括：

架体；

多个定位部，所述定位部设于所述架体朝向所述底板的一侧，并且所述定位部沿所述第一方向延伸，所述定位部和所述支撑部一一对应，以和所述支撑部配合形成所述排气通道。

4.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述支撑部包括：

支撑凸起，所述支撑凸起设于所述板主体朝向所述支架的一侧；

所述定位部包括：

第一定位板，所述第一定位板连接于所述架体朝向所述底板的一侧，并且第一定位板设于所述支撑凸起沿所述第一方向的任一侧。

5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述定位部还包括：

第二定位板，所述第二定位板板连接于所述架体朝向所述底板的一侧，并且所述第二定位板和所述第一定位板之间具有间隙，所述支撑凸起位于所述第一定位板和所述第二定位板之间。

6.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述支撑部包括：

第一支板，所述第一支板设于所述板主体朝向所述支架的一侧；

第二支板，所述第二支板设于所述板主体朝向所述支架的一侧，并且所述第一支板和所述第二支板之间具有间隙；

所述定位部包括：

定位凸起，所述定位凸起设于所述架体朝向所述底板的一侧，所述定位凸起位于所述第一支板和所述第二支板之间。

7.如权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述第一支板上设置有沿所述第一方向延伸的第一导向槽，所述定位凸起朝向所述第一支板的一侧设置有沿所述第一方向延伸的第一导向凸筋，所述第一导向凸筋和所述第一导向槽配合。

8.如权利要求7所述的电池装置，其特征在于，所述第二支板上设置有沿所述第一方向延伸的第二导向槽，所述定位凸起朝向所述第二支板的一侧设置有沿所述第一方向延伸的第二导向凸筋，所述第二导向凸筋和所述第二导向槽配合。

9.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

冷板，所述冷板设于相邻的两列电池之间，并且所述冷板在底板上的投影至少部分和所述支撑部重合。

10.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池在所述底板上正投影分别和第一支撑部及第二支撑部部分重合，所述第一支撑部和所述第二支撑部分别为和所述电池对应的所述排气通道两侧的支撑部。

11.如权利要求1-10任一所述的电池装置，其特征在于，所述底板内设置有一个或者多个型腔。

12.如权利要求1-10任一所述的电池装置，其特征在于，所述排气通道在所述底板上的正投影区设置有阻燃层。

13.如权利要求1-10任一所述的电池装置，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

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