CN219497923U - 吸热组件、电池模组、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种吸热组件、一种电池模组、一种电池包及一种车辆。所述吸热组件包括吸热介质和吸热介质封装件；所述吸热介质封装件包括用于封装吸热介质的壳体和设置于所述壳体上的泄压阀；所述壳体由导热材料制成，且能够在第一预定压力下变形，并且所述泄压阀能够在第二预定压力下打开，所述第二预定压力大于所述第一预定压力；所述壳体能够形成密闭空间；所述吸热介质设置于所述壳体内；当壳体受到来自外部的挤压时，壳体能够发生变形，以适应电芯在发生热失控后的膨胀的要求，避免热失控电芯对其他电芯的影响，当壳体被挤压导致内部压力过大时，泄压阀能够开启并释放压力，避免壳体发生爆破。

Description

吸热组件、电池模组、电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体地涉及一种吸热组件、一种电池模组、一种电池包及一种车辆。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车给社会带来了许多便利，但同时也带来了一些其他的问题，如电池的热扩散着火问题。为阻止电池着火，电池生产厂家通常在电池模组内加入气凝胶，由于气凝胶具有较高的热阻，将气凝胶设置在电芯与电芯之间，能防止热失控的电芯的热量传递到其他的电芯上，从而防止整个电池模组发生热扩散着火。

但是气凝胶作为隔热材料，没有吸收热量的功能，不能从源头上解决热量增加的问题，当多个电芯都发生热失控，导致热量剧增时，热量超过气凝胶隔热的极限，仍然可能引起其他电芯发生热失控。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的电池易发生热失控的问题，提供一种吸热组件、一种电池模组、一种电池包及一种车辆，能够将吸热介质封装成吸热组件并设置在电池模组中，吸收电池热量，防止电池发生热失控。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种吸热组件，包括吸热介质和吸热介质封装件；所述吸热介质封装件包括用于封装吸热介质的壳体和设置于所述壳体上的泄压阀；所述壳体由导热材料制成，且能够在第一预定压力下变形，并且所述泄压阀能够在第二预定压力下打开，所述第二预定压力大于所述第一预定压力；所述壳体能够形成密闭空间；所述吸热介质设置于所述壳体内。

在一些实施例中，所述吸热介质的体积占所述壳体1容积的60％～90％。

在一些实施例中，所述壳体的壁厚为0.1mm～0.5mm。

在一些实施例中，所述壳体上设置有注液口。

本方案第二方面提供一种电池模组，包括多个沿其厚度方向排列的电芯和上述第二方面中任意一项所述的吸热组件，所述吸热组件设置在相邻的所述电芯之间。

在一些实施例中，所述吸热组件的高度小于所述电芯的高度。

在一些实施例中，所述壳体的高度大于所述电芯高度的三分之二。

在一些实施例中，所述壳体的高度与所述壳体的2倍宽度之和小于所述电芯的高度。

在一些实施例中，所述泄压阀设置在所述壳体的沿长度方向的两端端板上。

在一些实施例中，所述电池模组还包括设置于所述电芯顶部的冷板，所述冷板与所述吸热组件的顶部之间存在间隙。

本方案第三方面提供一种电池包，包括外包装和上述第二方面中任意一项所述的电池模组。

本方案第四方面提供一种车辆，包括车身和上述第三方面中任意一项所述的电池包。

通过上述技术方案，将吸热介质装入预设形状的吸热介质封装件，形成吸热组件以吸收电池的热量，避免电芯产生热失控，壳体采用导热材质以便传递热量；吸热介质的体积小于壳体的容积，以在壳体中形成缓冲空间；当壳体受到来自外部的挤压时，壳体能够在其厚度方向上被压缩发生变形，同时可以在高度方向上膨胀，以适应电芯在发生热失控后的膨胀的要求，避免热失控电芯对其他电芯的影响。当壳体被挤压导致内部压力过大时，泄压阀能够开启并释放压力，避免壳体发生爆破。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中吸热介质封装件的主视图；

图2是本实用新型具体实施方式中泄压阀和注液口的示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中吸热介质封装件的剖视图；

图4是本实用新型具体实施方式中吸热组件内部示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中电池模组的结构示意图；

图6是本实用新型具体实施方式中电池模组的结构示意图。

附图标记说明

1 壳体 2 盖板

3 注液口 4 泄压阀

5 第一平面 6 第二平面

7 电芯 71 正极

72 负极 8 冷板

9 吸热介质

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解的是，此处所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、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设计和简化描述，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设计的限制。在本设计的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置有”等，应做广义理解。在本实用新型中，“吸热介质”是指具有较高汽化潜热的液体，即在汽化过程中能够从周围吸收热量的液体材料。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本设计中的具体含义。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本实用新型第一方面提供一种吸热组件，包括吸热介质9和吸热介质封装件；所述吸热介质封装件包括用于封装吸热介质的壳体1和设置于所述壳体1上的泄压阀4；所述壳体1由导热材料制成，且能够在第一预定压力下变形，并且所述泄压阀4能够在第二预定压力下打开，所述第二预定压力大于所述第一预定压力；所述壳体1能够形成密闭空间；所述吸热介质9设置于所述壳体1内。

如图1所示，本实用新型提供的吸热组件的吸热介质封装件能够容纳吸热介质，并将其封装在预设形状的壳体1中，壳体1由导热材料制成，需要满足导热系数高的特点，以便快速地将电芯热量通过壳体传递给吸热材料，保证吸热组件的吸热效果，并且，为了使壳体1在受到压力能够产生形变，避免爆破，壳体1的材质还须具有较好的延展性，一般地，壳体1可以采用铝、银、镍合金或其他合金等满足性能要求的材料。在一些实施例中，壳体1由铝板围成。铝板具有较好的延展性，当壳体1受到压力时，能够产生相应地变形，同时铝板具有较高的强度和耐化学性，能够将吸热介质在壳体1中进行封装。

当壳体1受到来自外部的挤压且压力值达到第一预定压力时，壳体1能够在其厚度方向上被压缩发生变形，同时可以在高度方向上膨胀，以适应电芯在发生热失控后的膨胀的要求，避免热失控电芯对其他电芯的影响。吸热介质封装件还包括设置在壳体1上的泄压阀4，当壳体1被挤压导致内部压力过大且压力值达到第二预定压力时，泄压阀4能够开启并释放压力，避免壳体1发生爆破；第二预定压力大于第一预定压力，当壳体1内部压力增大时，首先达到第一预定压力，壳体1发生变形，当压力继续增大，为避免壳体1的变形量达到临界值，发生爆破，在压力值达到第二预定压力时，泄压阀4便会开启，以降低壳体1内部的压力。吸热介质9设置于所述壳体1内，所述壳体1能够形成密闭空间，以防止吸热介质泄露。

在一些实施方式中，所述吸热介质9的体积占所述壳体1容积的60％～90％。电芯温度升高可能会导致电芯膨胀，从而挤压壳体1导致其变形，此时壳体1内部的容积可能缩小，为避免壳体1内部压力过大导致泄压阀4快速失效和壳体1发生破裂，如图4所示，在壳体1内部装入吸热介质9时，使吸热介质9的体积占所述壳体1的容积的60％～90％，优选为80％，以预留出壳体1受到挤压时所需的缓冲区域。在温度不变时，吸热介质9能够在汽化过程中吸收热量，吸热介质9可以是去离子水，也可以是冷却油类的物质，在一些实施例中，泄压阀4设置在壳体1的沿长度方向的两端端板上，并且位于端板的相对靠上的位置，以允许壳体1内的气体能够从泄压阀4排出。此外，如果泄压阀4在端板上的位置过低，泄压阀4破损时，壳体1内的吸热介质9会从泄压阀4流出，壳体1内就没有吸热介质9进行吸热。而将泄压阀4布置在相对靠上的位置，泄压阀4破损后吸热介质9不容易从泄压阀4口流出。一般地，相对靠上的位置可以比壳体1内吸热介质9所在的高度，进而防止吸热介质9溢出。

在一些实施例中，所述壳体1的壁厚为0.1mm～0.5mm。根据壳体1的材料的屈服强度，壳体1的壁厚为0.1mm～0.5mm，以保证壳体1能够在第一压力下发生变形，优选地，壁厚为0.2mm。

在一些实施例中，所述壳体1上设置有注液口3。液体的吸热介质9能够从注液口3注入壳体1当中；优选地，注液口3设置在壳体1的上部或中上部，便于注入液体的吸热介质9，同时，当注液口3发生泄露，注液口3设置在较高的位置，能够保证吸热介质9不会完全泄露，而能够继续发挥吸热作用。在一些实施例中，所述注液口3设置在所述壳体1的沿长度方向的两端端板上。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，包括多个沿其厚度方向排列的电芯7和上述第一方面中任意一项所述的吸热组件，所述吸热组件设置在相邻的所述电芯7之间。如图5所示，电池模组包括多个电芯7，电芯7沿厚度方向排列，为实现更好的吸热效果，在相邻的电芯之间分别设置吸热组件，并且时吸热组件于电芯贴合。壳体1可以为长方体结构，包括沿长度方向平行设置的第一平面5和第二平面6，第一平面5和第二平面6为壳体1面积最大的两个面，将第一平面5和第二平面6贴合于电芯，以实现更好的吸热效果。

在一些实施例中，所述吸热组件的高度小于所述电芯7的高度，以便为吸热组件在高度方向上的膨胀预留空间。当电芯7发生膨胀时，吸热组件在其厚度方向上受到挤压，通过设置预留空间，使吸热组件能够在高度方向上膨胀，从而避免对其他电芯造成影响。

在一些实施例中，所述壳体1的高度大于所述电芯7高度的三分之二。为保证壳体1内装入的吸热介质9的数量能够满足吸热要求，同时保证壳体1与电芯7能够形成较大的接触面，将壳体1的高度设置大于电芯7高度的三分之二。

在一些实施例中，所述壳体1的高度与所述壳体1的2倍宽度之和小于所述电芯7的高度。壳体1的侧面受到挤压导致壳体1变形甚至破裂后，壳体1的顶板、底板和侧面可能因挤压而形成同一平面，即壳体1所能达到的最大高度为两侧侧面的高度以及顶板和底板的宽度之和，因此，可以使得壳体1的高度和2倍的宽度之和小于电芯7的高度，保证壳体1变形后的高度也不会超过电芯7的高度，避免壳体1的高度超过电芯7的高度而顶起上部的结构，例如以下所述的冷板等。从而防止壳体1导致电池模组变形。如图3所示，在一些实施例中，壳体1的高度比电芯7的高度低15mm，宽度为2mm以上。

在一些实施例中，所述泄压阀4设置在所述壳体1的沿长度方向的两端端板上，以减少泄压阀4受到的来自壳体1与电芯7的压力，保证泄压阀4能够在壳体1内部压力过大时开启，避免吸热组件发生爆破。当电芯7发生膨胀时，首先对壳体1的与电芯7贴合的面产生挤压，如果将泄压阀4设置在壳体1与电芯7贴合的位置，不利于壳体1与电芯7充分贴合以进行散热；并且当电芯7膨胀时，可能出现泄压阀4被电芯7挡住而无法开启或无法泄压的情况；此外，电芯7对壳体1的挤压还可能导致泄压阀4产生变形而不能及时开启。将泄压阀4设置在壳体1的未与所述电芯7贴合的位置，能够有效降低泄压阀4受到挤压的可能性。在一些实施例中，如图2所示，壳体1包括焊接有泄压阀4和注液口3的盖板2，盖板2与第一平面5和第二平面6相连接。

在一些实施例中，所述电池模组还包括设置于所述电芯7顶部的冷板8，所述冷板8与所述吸热组件的顶部之间存在间隙。冷板8用于对电芯7和吸热组件进行冷却，有利于加速吸热，提高吸热效果。冷板8可以为直冷板，也可以为液冷板，如图6所示，冷板8设置于电芯7的顶部，由于壳体1的高度与所述壳体1的2倍宽度之和小于所述电芯7的高度，且所述冷板8与所述吸热组件的顶部之间存在间隙，当壳体1变形时，冷板8与所述吸热组件的顶部之间的间隙作为缓冲区，使设置于壳体1上方的冷板8不会受到挤压。

本方案第三方面提供一种电池包，包括外包装和上述第二方面中任意一项所述的电池模组，该电池包的热量能够被吸收，避免发生热失控。

本方案第四方面提供一种车辆，包括车身和上述第三方面中任意一项所述的电池包。如上所述，通过吸收热量，防止发生热失控，延长了电池包使用寿命，使得设置有电池包的车辆的安全性和整体品质得到提升。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种吸热组件，其特征在于，包括吸热介质(9)和吸热介质封装件；所述吸热介质封装件包括用于封装吸热介质的壳体(1)和设置于所述壳体(1)上的泄压阀(4)；所述壳体(1)由导热材料制成，且能够在第一预定压力下变形，并且所述泄压阀(4)能够在第二预定压力下打开，所述第二预定压力大于所述第一预定压力；所述壳体(1)能够形成密闭空间；所述吸热介质(9)设置于所述壳体(1)内。

2.根据权利要求1所述的吸热组件，其特征在于，所述吸热介质(9)的体积占所述壳体(1)容积的60％～90％。

3.根据权利要求1所述的吸热组件，其特征在于，所述壳体(1)的壁厚为0.1mm～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的吸热组件，其特征在于，所述壳体(1)上设置有注液口(3)。

5.一种电池模组，其特征在于，包括多个沿其厚度方向排列的电芯(7)和权利要求1-4任意一项所述的吸热组件，所述吸热组件设置在相邻的所述电芯(7)之间。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述吸热组件的高度小于所述电芯(7)的高度。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(1)的高度大于所述电芯(7)高度的三分之二。

8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(1)的高度与所述壳体(1)的2倍宽度之和小于所述电芯(7)的高度。

9.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述泄压阀(4)设置在所述壳体(1)的沿长度方向的两端端板上。

10.根据权利要求5-9任意一项所述的电池模组，其特征在于，还包括设置于所述电芯(7)顶部的冷板(8)，所述冷板(8)与所述吸热组件的顶部之间存在间隙。

11.一种电池包，其特征在于，包括外包装和权利要求5-10任意一项所述的电池模组。

12.一种车辆，其特征在于，包括车身和权利要求11所述的电池包。