CN219371260U - 电池组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，公开了一种电池组；该电池组包括至少两个电池，至少两个电池沿第一方向依次排列，电池包括电池壳体，电池壳体包括依次首尾连接的四个壁体，四个壁体与第一方向平行，四个壁体包括至少两个自由壁体，至少两个自由壁体的厚度不同，在厚度最小的自由壁体上设置有防爆阀。该电池组的自由壁体能够进行膨胀，而且，厚度越小膨胀时需要的膨胀力越小，也就是说厚度越小的自由壁体更容易发生膨胀，防爆阀更容易被冲破，更有利于气体排出，以提高电池组整体的安全性能。

Description

电池组

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池组。

背景技术

随着能源危机、能源短缺、环境污染等问题日益突出，需要逐渐转变原有的能源消费结构，更合理有效地利用能源。具有能量密度高、循环寿命长、绿色无污染等优点的锂离子电池已然成为未来的必然选择之一。

但是，目前电池中防爆阀的设置不利于气体排出。

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的设置不利于气体排出的不足，提供一种防爆阀的设置有利于气体排出的电池组。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池组，包括：

至少两个电池，至少两个所述电池沿第一方向依次排列，所述电池包括电池壳体，所述电池壳体包括依次首尾连接的四个壁体，四个所述壁体与所述第一方向平行，四个所述壁体包括至少两个自由壁体，至少两个所述自由壁体的厚度不同，在厚度最小的所述自由壁体上设置有防爆阀。

本公开的电池组，将防爆阀设置在厚度最小的自由壁体上，自由壁体能够进行膨胀，而且，厚度越小膨胀时需要的膨胀力越小，也就是说厚度越小的自由壁体更容易发生膨胀，防爆阀更容易被冲破，更有利于气体排出，以提高电池组整体的安全性能。

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为本公开电池组去除保护盖后的俯视示意图。

图2为本公开电池组第一示例实施方式的结构示意图。

图3为本公开电池组第二示例实施方式的结构示意图。

图4为本公开电池组第三示例实施方式的结构示意图。

图5为本公开电池组第四示例实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池箱；11、底板；12、保护盖；13、第一侧边框；14、第二侧边框；15、支撑部；

2、电池；21、电池壳体；211、壁体；211a、自由壁体；211a1、第一自由壁体；211a2、第二自由壁体；211a3、第三自由壁体；212、防爆阀；213、拐角部；22、电芯；

X、第一方向；Y、第二方向。

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2组，参照图1-图5所示，该电池2组可以包括至少两个电池2，至少两个电池2沿第一方向X依次排列，电池2可以包括电池壳体21，电池壳体21可以包括依次首尾连接的四个壁体211，四个壁体211与第一方向X平行，四个壁体211可以包括至少两个自由壁体211a，至少两个自由壁体211a的厚度不同，在厚度最小的自由壁体211a上设置有防爆阀212。

本公开的电池2组，将防爆阀212设置在厚度最小的自由壁体211a上，自由壁体211a能够进行膨胀，而且，厚度越小膨胀时需要的膨胀力越小，也就是说厚度越小的自由壁体211a更容易发生膨胀，防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体排出，以提高电池2组整体的安全性能。

需要说明的是，第一方向X和第二方向Y均于底板11平行，且第一方向X与第二方向Y相交，第一方向X为电池2排布成列的方向，例如，第一方向X与第二方向Y垂直设置。

在本示例实施方式中，参照图1所示，电池2组可以包括电池箱1，电池箱1可以包括底板11、保护盖12、两个第一侧边框13和两个第二侧边框14，底板11和保护盖12可以设置为矩形。在底板11的四周设置有两个第一侧边框13和两个第二侧边框14，两个第一侧边框13和两个第二侧边框14首尾连接形成矩形框，第一侧边框13沿第一方向X延伸，第二侧边框14沿第二方向Y延伸，在两个第一侧边框13和两个第二侧边框14的与底板11相对的另一侧设置有保护盖12，使得保护盖12与底板11相对设置，两个第一侧边框13和两个第二侧边框14连接于保护盖12与底板11之间。底板11、保护盖12、两个第一侧边框13和两个第二侧边框14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12可以设置为圆形、椭圆形、梯形等等，侧边框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。在其他实施例中，可以没有保护盖12，电池箱1体直接装配至汽车底盘，电池箱1体还可以是其他形状，在此不一一赘述。

在电池箱1内设置有至少两个电池2。在本示例实施方式中，参照图1所示，在电池箱1内设置有多个电池2，多个电池2沿第一方向X依次排列为一列。在第二方向Y上，电池2的长度大于等于300毫米且小于等于1000毫米，例如，电池2的长度可以是320毫米、350毫米、380毫米、430毫米、460毫米、480毫米、510毫米、540毫米、580毫米、600毫米、650毫米、700毫米、750毫米、780毫米、800毫米、850毫米、900毫米、950毫米、980毫米等等。

由于电池2的长度较长，因此，仅设置一列沿第一方向X依次排列多个电池2即可满足电池2组对电压和电流的要求。电池2的数量可以根据需要设置。

在本示例实施方式中，电池2可以包括电池壳体21以及电芯22等等。

电池2可以设置为长方体的形状，对应的，电池壳体21可以设置为长方体，参照图2-图4所示，电池壳体21具体可以包括两个端面和四个壁体211；四个壁体211与第一方向X平行，四个壁体211两两相对设置；四个壁体211依次首尾连接形成长方体的筒状。在四个壁体211的一侧连接有一个端面，在四个壁体211的相对另一侧连接有另一个端面。两个端面与第一方向X垂直，而且，端面的面积可以大于壁体211的面积。两个端面、四个壁体围绕形成容纳空间。

需要说明的是，两个相对的端面为电池2的大面，而四个壁体211为电池2本体的小面，四个壁体211包括两对小面，即沿第二方向Y方向延伸的两个第一壁体，和沿第一方向X方向延伸的两个第二壁体211，且两个第一壁体211的面积要大于两个第二壁体211的面积，但均小于大面的面积，即大面为电池2本体的面积最大的面。

电池壳体21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，在电池壳体21的容纳腔内设置有电芯22，电芯22设置为与电池壳体21相适配的长方体，电芯22包括多个层叠设置的正极电极片和负极电极片(图中未示出)，且多个正极电极片和多个负极电极片的层叠方向垂直于大面。

由于至少两个电池2沿第一方向X排列，因此，相邻两个电池2的电池壳体21与第一方向X垂直的两个端面相互抵靠，使得两个端面难以进行膨胀，两个端面不是自由壁体211a，是非自由壁体。

需要说明的是，自由壁体211a为能够进行一定程度的膨胀的壁体，因此，四个壁体211中至少包括两个自由壁体211a；电池2的安装方式不同，自由壁体211a的位置不同。

具体而言，在本公开的一些示例实施方式中，参照图2和图3所示，在电池2固定安装在底板11上的情况下，靠近底板11的壁体211为非自由壁体，其他三个壁体211可以是自由壁体211a；但是，如果电池箱1的保护盖12与靠近保护盖12的壁体211贴合或距离较近的情况下，靠近保护盖12的壁体211为非自由壁体，剩余的两个壁体211可以是自由壁体211a。

在本公开的另一些示例实施方式中，参照图4所示，至少两个电池2是通过设置在第一方向X的两端的两个端板将至少两个电池2夹紧并固定在电池箱1内的情况下，或者，在电池箱1的底板11上设置有支撑部15，通过支撑部15支撑电池2，而且支撑部15仅与电池2的一部分接触的情况下；靠近底板11的壁体211可以不与底板11贴合，而且与底板11之间具有膨胀要求的距离，使得靠近底板11的壁体211能够进行一定程度的膨胀，靠近底板11的壁体211也可以是自由壁体211a；而且，在电池箱1的保护盖12与靠近保护盖12的壁体211也具有膨胀要求的距离的情况下，电池壳体21可以具有四个自由壁体211a。

当然，在电池箱1的保护盖12与靠近保护盖12的壁体211贴合或距离较近的情况下，靠近保护盖12的壁体211为非自由壁体，电池壳体21可以具有三个自由壁体211a。

至少两个自由壁体211a的厚度不同。例如，在自由壁体211a设置为两个的情况下，就是一个自由壁体211a的厚度较厚，另一个自由壁体211a的厚度较薄，为厚度最小的自由壁体211a。

在自由壁体211a设置为三个的情况下，可以是两个自由壁体211a的厚度相同，另一个自由壁体211a的厚度与其他两个自由壁体211a的厚度不同，那么这种情况下，可以有两个厚度最小的自由壁体211a，也可以有一个厚度最小的自由壁体211a；也可以是三个自由壁体211a的厚度均不同，那么这种情况下，有一个厚度最小的自由壁体211a。

在自由壁体211a设置为四个的情况下，可以是三个自由壁体211a的厚度相同，另一个自由壁体211a的厚度与其他三个自由壁体211a的厚度不同，那么这种情况下，可以有三个厚度最小的自由壁体211a，也可以有一个厚度最小的自由壁体211a；也可以是四个自由壁体211a的厚度为两两相同，那么这种情况下，可以有两个厚度最小的自由壁体211a；还可以是四个自由壁体211a的厚度均不同，那么这种情况下，有一个厚度最小的自由壁体211a。

在电池壳体21上设置有防爆阀212，防爆阀212可以是设置在侧面上的薄弱结构，在电芯22发生热失控后，高温气体、火星和高温固体颗粒物可以将电池壳体21上的防爆阀212冲破，从防爆阀212处喷出，避免电池2发生爆炸；因此，在高温气体、火星和高温固体颗粒物将电池壳体21上的防爆阀212冲破的过程中，电池壳体21必然会发生膨胀，膨胀程度越大，防爆阀212更容易被冲破；相反地，膨胀程度越小，防爆阀212更不容易被冲破。

如果将防爆阀212设置在非自由壁体上，由于非自由壁体无法进行膨胀，因此，防爆阀212不容易被冲破，不利于气体的排出。

为了解决上述技术问题，将防爆阀212设置在自由壁体211a上，自由壁体211a能够进行膨胀，因此，防爆阀212容易被冲破，有利于气体的排出。而且，将防爆阀212设置在厚度最小的自由壁体211a上，具体地，参照图2所示，两个自由壁体211a为第一自由壁体211a1和第二自由壁体211a2，第一自由壁体211a1与第二自由壁体211a2可以在第二方向Y上相对设置，第一自由壁体211a1的厚度小于第二自由壁体211a2的厚度，因此，第一自由壁体211a1为厚度最小的自由壁体211，防爆阀212设于第一自由壁体211a1；厚度越小膨胀时需要的膨胀力越小，也就是说更容易发生膨胀，防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体的排出。

参照图2所示，防爆阀212可以设置在厚度最小的自由壁体211的中部区域，例如，防爆阀212可以设置在第一自由壁体211a1的中部区域，由于第一自由壁体211a1的中部区域更容易发生膨胀，因此，更有利于气体的排出。

需要说明的是，中部区域并不是完全处于第一自由壁体211a1的中心点的位置，而是距离第一自由壁体211a1的边沿设定距离范围内的区域，根据第一自由壁体211a1的大小可以进行设置。例如，可以将第一自由壁体211a1的长度方向等分为三份，将第一自由壁体211a1的宽度方向等分为三份，在长度方向上位于中间的部分与在宽度方向上位于中间的部分重叠的部分为中部区域。

厚度最小的自由壁体211a的厚度大于等于0.1毫米且小于等于0.5毫米，即第一自由壁体211a1的厚度大于等于0.1毫米且小于等于0.5毫米。例如，第一自由壁体211a1的厚度可以是0.12毫米、0.17毫米、0.21毫米、0.26毫米、0.3毫米、0.34毫米、0.39毫米、0.42毫米、0.48毫米等等。

参照图3所示，防爆阀212还可以设置在厚度最小的自由壁体211与其他壁体211连接的拐角部213，例如，防爆阀212还可以设置在第一自由壁体211a1与其他壁体211连接的拐角部213，例如，防爆阀212可以设置在第一自由壁体211a1与靠近底板11的壁体211连接的拐角部213，如此设置使得防爆阀212也更靠近底板11设置。当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，防爆阀212可以设置在第一自由壁体211a1与靠近保护盖12的壁体211连接的拐角部213，即使得防爆阀212也更靠近保护盖12设置。

如果该电池2组安装于车辆，一般底板11相对于电池2更远离乘员舱设置，乘员舱为乘客乘坐的空间，即底板11靠近地面设置。防爆阀212设置在第一自由壁体211a1与靠近底板11的壁体211连接的拐角部213，使得防爆阀212朝向底板11一侧倾斜，电芯22发生热失控后，高温气体、火星和高温固体颗粒物也倾斜朝向底板11一侧喷出，避免防爆阀212喷出的气体直接喷向乘员舱，以提高车辆的安全性能。

而且，防爆阀212与电池壳体21的至少部分为一体成型式结构，即防爆阀212与电池壳体21的至少部分是通过一次工艺形成的一体结构，例如，防爆阀212可以与电池壳体21可以通过冲压形成，具体地，防爆阀212可以与厚度小于最小的自由壁体211的至少部分通过冲压形成；因此，拐角部213的厚度小于最小的自由壁体211的厚度，即拐角部213的厚度小于第一自由壁体211a1的厚度，使得在拐角部213更容易发生膨胀，防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体的排出。拐角部213的厚度可以大于等于0.05毫米且小于等于0.3毫米，例如，拐角部213的厚度可以是0.08毫米、0.12毫米、0.17毫米、0.21毫米、0.26毫米等等。

再有，在电池壳体21的第一自由壁体211a1发生膨胀的情况下，会对拐角部213产生拉扯作用，因此，设置在拐角部213的防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体的排出。

另外，由于电池壳体21可以通过冲压形成，因此，拐角部213可以包括冲压柱面，例如，拐角部213的靠近电芯22的一面和背离电芯22的一面均为冲压柱面。柱面(cylinder)是直线沿着一条定曲线平行移动所形成的曲面，即动直线沿着一条定曲线平行移动所形成的曲面，动直线称为柱面的直母线，定曲线称为柱面的准线。当准线是圆时所得柱面称为圆柱面。

这种情况下，参照图4所示，拐角部213的一部分可以为防爆阀212，例如，在拐角部213的一部分区域设置比拐角部213的整体厚度更薄的薄弱结构为防爆阀212。

当然，参照图3所示，也可以是拐角部213均为防爆阀212，也就是在拐角部213不设置比拐角部213的整体厚度更薄的薄弱结构，即沿第一方向X延伸的整个拐角部213均为防爆阀212，需要说明的是，由于冲压形成的拐角部213的厚度肯定不是完全一致的，因此，在电池2发生过热的情况下，可能会仅在拐角部213的一部分厚度较薄的位置发生冲破；而不是整个拐角部213都被冲破。

参照图5所示，在本公开的其他一些示例实施方式中，靠近底板11的壁体211为第三自由壁体211a3，在第三自由壁体211a3的厚度最小的情况下，防爆阀212也可以设于第三自由壁体211a3。

如果该电池2组安装于车辆，一般底板11靠近地面设置，使得底板11相对与电池2更远离乘员舱设置。防爆阀212设置在第三自由壁体211a3，使得防爆阀212朝向底板11设置，电芯22发生热失控后，高温气体、火星和高温固体颗粒物朝向底板11喷出，避免防爆阀212喷出的气体直接喷向乘员舱，以提高车辆的安全性能。

同理，防爆阀212可以设置在第三自由壁体211a3的中部区域，由于第三自由壁体211a3的中部区域更容易发生膨胀，因此，更有利于气体的排出。

需要说明的是，中部区域并不是完全处于第三自由壁体211a3的中心点的位置，而是距离第三自由壁体211a3的边沿设定距离范围内的区域，根据第三自由壁体211a3的大小可以进行设置。例如，可以将第三自由壁体211a3的长度方向等分为三份，将第三自由壁体211a3的宽度方向等分为三份，在长度方向上位于中间的部分与在宽度方向上位于中间的部分重叠的部分为中部区域。

第三自由壁体211a3为厚度最小的自由壁体211a，其厚度大于等于0.1毫米且小于等于0.5毫米。例如，第三自由壁体211a3的厚度可以是0.12毫米、0.17毫米、0.21毫米、0.26毫米、0.3毫米、0.34毫米、0.39毫米、0.42毫米、0.48毫米等等。

参照图3和图4所示，防爆阀212还可以设置在第三自由壁体211a3与其他壁体211连接的拐角部213，例如，防爆阀212可以设置在第三自由壁体211a3与靠近第一侧边框13的壁体211连接的拐角部213，即使得防爆阀212也更靠近第一侧边框13设置。当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，防爆阀212可以设置在第三自由壁体211a3与靠近第二侧边框14的壁体211连接的拐角部213，即使得防爆阀212也更靠近第二侧边框14设置。

而且，电池壳体21可以通过冲压形成，因此，拐角部213的厚度小于第三自由壁体211a3的厚度，使得在拐角部213更容易发生膨胀，防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体的排出。例如，拐角部213的厚度可以是0.08毫米、0.12毫米、0.17毫米、0.21毫米、0.26毫米等等。

再有，在电池壳体21的第三自由壁体211a3发生膨胀的情况下，会对拐角部213产生拉扯作用，因此，设置在拐角部213的防爆阀212更容易被冲破，更有利于气体的排出。

上述说明了防爆阀212可以通过冲压形成，由于，冲压为从靠近电芯22的一侧冲压，因此，通过冲压形成的防爆阀212一般形成在电池壳体21靠近电芯22的内侧面。当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，防爆阀212可以是设置在电池壳体21上的划痕、刻槽；划痕以及刻槽结构的防爆阀212可以设置在电池壳体21靠近电芯22的内侧面，也可以设置在电池壳体21背离电芯22的外侧面。划痕可以通过机械加工形成，刻槽可以通过光刻形成或化学刻蚀形成。

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 (11)

1.一种电池组，其特征在于，包括：

至少两个电池，至少两个所述电池沿第一方向依次排列，所述电池包括电池壳体，所述电池壳体包括依次首尾连接的四个壁体，四个所述壁体与所述第一方向平行，四个所述壁体包括至少两个自由壁体，至少两个所述自由壁体的厚度不同，在厚度最小的所述自由壁体上设置有防爆阀。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述防爆阀位于厚度最小的所述自由壁体的中部区域，或，所述防爆阀位于厚度最小的所述自由壁体与其他所述壁体连接的拐角部。

3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述拐角部的厚度小于厚度最小的所述自由壁体的厚度。

4.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，厚度最小的所述自由壁体的厚度大于等于0.1毫米且小于等于0.5毫米。

5.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述拐角部包括冲压柱面。

6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述拐角部的一部分为所述防爆阀，或，所述拐角部均为所述防爆阀。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括：

电池箱，包括底板、保护盖和两个第一侧边框，所述底板与所述保护盖相对设置，两个所述第一侧边框连接于所述底板与所述保护盖之间，且沿所述第一方向延伸，在所述电池箱内沿所述第一方向排列有一列电池，所述电池壳体的靠近所述底板的所述壁体、靠近所述保护盖的所述壁体、靠近所述第一侧边框的所述壁体中的至少一个所述壁体为厚度最小的所述自由壁体。

8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述防爆阀朝向所述底板设置。

9.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，在第二方向上，所述电池的长度大于等于300毫米且小于等于1000毫米，所述第二方向与所述第一方向相交，且与所述底板平行。

10.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述防爆阀与所述电池壳体的至少部分为一体成型式结构。

11.根据权利要求10所述的电池组，其特征在于，所述防爆阀为设置在厚度最小的所述自由壁体上的薄弱结构，厚度最小的所述自由壁体的至少部分通过冲压形成。