CN219610561U - 电池箱及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池箱及电池包。电池箱包括箱体和设置在箱体上的防爆阀，其特征在于，箱体包括箱本体，箱本体具有至少两个隔离腔，每个隔离腔均包括容纳区和排气区，每个排气区均能够与防爆阀连通，至少两个隔离腔的排气区相互连通，每个隔离腔中，容纳区与排气区之间分别设置有排气孔和隔热板，排气孔用于连通容纳区和排气区，隔热板位于排气孔背离容纳区的一侧，且隔热板遮挡排气孔，隔热板正对排气孔的部分为气体冲破区或设置排气结构。该电池箱在热失控时能有效地防止热扩散至箱体内部其他的容纳区。

Description

电池箱及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池箱，及包括此电池箱的电池包。

背景技术

近年来，新能源车快速发展，电池包作为新能源车的主要动力源，其安全性尤为重要。电池包包括多个电池模组，电池模组发生热失控时会发生热扩散，产生巨大的热量和高温气体，使电池包内部气压急剧升高。

现有技术的电池包，多个电池模组均设置在同一个容纳腔内，此种结构的电池包存在以下不足:当某一个电池模组发生热失控时，由于无法隔离邻近的电池模组或无法及时排出热失控产生的高温气体，热失控会迅速扩散至邻近的电池模组，导致电池包内电池模组全部热失控。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种电池箱，其在热失控时能有效地防止热扩散至箱体内部其他的容纳区。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种电池包，其有利于防止热扩散，具有良好的安全性。

为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池箱，包括箱体和设置在所述箱体上的防爆阀，其特征在于，所述箱体包括箱本体，所述箱本体具有至少两个隔离腔，每个所述隔离腔均包括容纳区和排气区，每个所述排气区均能够与所述防爆阀连通，至少两个所述隔离腔的所述排气区相互连通，每个所述隔离腔中，所述容纳区与所述排气区之间分别设置有排气孔和隔热板，所述排气孔用于连通所述容纳区和所述排气区，所述隔热板位于所述排气孔背离所述容纳区的一侧，且所述隔热板遮挡所述排气孔，所述隔热板正对所述排气孔的部分为气体冲破区或设置排气结构。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，至少两个所述隔离腔沿着第一方向间隔分布，在所述第一方向上，相邻两个所述隔离腔的所述排气区相互连通。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，在所述第一方向上，相邻两个所述容纳区之间具有间隙并形成第一气体通道，至少一个所述排气区与所述第一气体通道连通。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述防爆阀设置在所述箱本体位于所述第一方向的箱侧壁上，所述箱本体在所述第一方向靠近所述防爆阀的一端设置有第二气体通道，所述排气区通过第二气体通道与所述防爆阀连通。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述箱本体的内部沿第二方向设置有至少两个所述隔离腔，所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置，在所述第二方向上，相邻两个所述容纳区之间具有第三气体通道，所述第三气体通道与所述第一气体通道和/或所述防爆阀连通。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述排气结构阀为单向排气结构。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述容纳区与所述排气区之间设置有第一隔离板，所述第一隔离板贯穿设置有所述排气孔，所述隔热板安装在所述第一隔离板上。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述隔热板通过粘接层粘接在所述第一隔离板位于所述排气区的一侧。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述隔热板为云母板；

或，所述隔热板包括基板和涂覆在所述基板一侧的云母层，所述基板和所述云母中的其中一者安装在所述第一隔离板上，另一者背离所述第一隔离板。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述容纳区的顶部设置有液冷板。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述容纳区的周侧凸设置有第二隔离板，所述第二隔离板的上端设置有翻边结构，所述液冷板通过第一连接件紧固在所述翻边结构上。

作为所述的电池箱的一种优选的技术方案，所述箱体还包括盖体，所述盖体叠置在所述液冷板背离所述容纳区内部的一侧，所述盖体通过第二连接件与所述箱本体连接。

另一方面，还提供一种电池包，包括上述的电池箱。

本实用新型的有益效果为：此种结构的电池箱，在气体冲破区被冲破或排气结构打开前，每个容纳区均是封闭的独立腔体，由于每个容纳区所对应的排气孔均遮挡有隔热板，因此箱体内部其中的容纳区内部发生热失控时，高压气体并不能从排气孔进入到箱体其他的容纳区内，防止容纳区内热扩散至箱体内邻近的容纳区中，对箱体内部的其他的电池模组起到保护的作用，避免箱体内部的部分电池模组发生热扩散而危及其他的电池模组以及避免危及乘车人员的安全。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为一实施例所述电池包的分解图。

图2为图1中A处放大图。

图3为实施例所述电池包移除液冷板、盖体和隔热板后的结构图。

图4为实施例所述电池包移除盖体后的结构图。

图5为实施例所述电池包的剖视图。

图6为实施例所述液冷板与翻边结构连接的局部剖视图(图中未示出隔热板)。

图7为实施例所述液冷板和盖体与箱本体连接的局部剖视图。

图8为另一实施例各个容纳区和排气区的分布图。

图9为再一实施例所述电池包的分解图。

图中：

1、箱本体；11、容纳区；111、第一隔离板；112、第四气体通道；113、第二隔离板；114、排气孔；115、翻边结构；12、第一箱侧壁；13、排气区；14、第二气体通道；15、第三气体通道；16、第一气体通道；17、第二箱侧壁；18、避让缺口；2、液冷板；3、盖体；4、电池模组；5、隔热板；6、第一连接件；7、第二连接件；71、连接螺栓；72、连接螺母；8、防爆阀；9、排气结构。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：

如图1至图8所示，包括箱体和设置在箱体上的防爆阀8。箱体包括箱本体1，箱本体1具有至少两个隔离腔，每个隔离腔均包括容纳区11和排气区13，每个排气区13均能够与防爆阀8连通，至少两个隔离腔的排气区13相互连通。容纳区11用于容纳电池模组4，每个隔离腔中，容纳区11与排气区13之间分别设置有排气孔114和隔热板5，排气孔114用于连通容纳区11和排气区13，隔热板5位于排气孔114背离容纳区11的一侧，且隔热板5遮挡排气孔114，隔热板5正对排气孔114的部分为气体冲破区。

电池箱使用时，每个容纳区11中均容纳有电池模组4。容纳区11中的电池模组4发生热产生大量的高压气体时，该容纳区11内部的高压气体能够冲破隔热板5上的气体冲破区，使高压气体能够在容纳区11内部依次通过排气孔114和气体冲破区排放到排气区13，并从排区13进入到防爆阀8中，通过防爆阀8将气体排放到箱体1外部，实现电池箱的泄压。此种结构的电池箱，在气体冲破区被冲破前，每个容纳区11均是封闭的独立腔体，由于每个容纳区11所对应的排气孔114均遮挡有隔热板5，隔热板5上的气体冲破区具有一定承压能力，当气体冲破区所受到的冲击力超出其承压能力时可被冲破。电池模组4在容纳区11发生热失控时，该容纳区11内部所产生的气压是巨大的，此时高压气体能够冲破该容纳区11所对应隔热板5上的气体冲破区并排出到排气区13中，由于至少两个隔离腔的排气区13是相互连通的，高压气体排出到容纳区11后会迅速地分流道其他的排气区13以及流向防爆阀8，在此过程缓冲了气压并使气压降低，此时排气区13内部气压对其他隔离腔中的隔热板5冲击力较小并在气体冲破区的承压能力内，因此气体并不能从排气区13冲破气体冲破区通过排气孔114进入到箱体其他的容纳区11内，防止容纳区11内热扩散至箱体内邻近的容纳区11中，对箱体1内部的其他的电池模组4起到保护的作用，避免箱体1内部的部分电池模组4发生热扩散而危及其他的电池模组4以及避免危及乘车人员的安全。

需要说明的是，气体冲破区为隔热板5正对排气孔114的部位，当容纳区11内部的气压超过设定值时，高压气体在排气孔114中能冲破气体冲破区并排放排气区13中。

优选地，箱本体1中至少两个隔离腔沿着第一方向间隔分布，在第一方向上，相邻两个隔离腔的排气区13相互连通，此设计，当其中一个隔离腔的容纳区11内部发生热扩散时，高压气体可以迅速地排放到相邻隔离腔的排气区13中，尽快降低箱体1内部的局部气压，防止电池箱发生爆炸。需要说明的是，第一方向为图1、图3和图4中的任一个X所指的方向。

可选地，在第一方向上，相邻两个容纳区11之间具有间隙并形成第一气体通道16，至少一个排气区13与第一气体通道16连通，排气区13在排气时，可通过第一气体通道16缓冲高压气体，有利于箱体1内部降压。

本示例中，防爆阀8设置在箱本体1位于第一方向的箱侧壁上箱本体1在第一方向靠近防爆阀8的一端设置有第二气体通道14，排气区13通过第二气体通道14与防爆阀8连通。第一方向上各个排气区13中的高压气体均通过同一个第二气体通道14进入到防爆阀8中，使得第一方向上各个排气区13共用一个第二气体通道14，有利于精简箱体1内部的结构。

进一步地，箱本体1的内部沿第二方向设置有至少两个隔离腔，第二方向与第一方向呈夹角设置。本示例，第二方向与第一方向垂直。需要说明的是，第二方向为图1、图3和图4中的任一个Y所指的方向。相邻两个容纳区11之间具有第三气体通道15，在第二方向上，第三气体通道15与第一气体通道16和防爆阀8连通。具体地，第三气体通道15通过第二气体通道14与防爆阀8连通。通过设置第三气体通道15，使排气区13中的高压气体可通过第一气体通道16进入到第三气体通道15和防爆阀8内，实现了排气区13中高压气体的分流，更有利于箱体1内部气压的降低。此外，通过第三气体通道15可以将在第二方向上相邻的两个容纳区11保持足够的间距，进一步防止热失控扩散至箱体1内邻近的电池模组4。

其他的示例中，也可以将第三气体通道15仅与第一气体通道16或防爆阀8连通。

为了便于隔热板5的安装，容纳区11与排气区13之间设置有第一隔离板111，第一隔离板111贯穿设置有排气孔114，隔热板5安装在第一隔离板111上。第一隔离板111的作用有两个方面：一方面，通过第一隔离板111为隔热板5提供安装和支撑的作用；另一方面，通过第一隔离板111可以间隔阻隔排气区13和容纳区11。

可选地，隔热板5通过粘接层(图中未示出)粘接在第一隔离板111位于排气区13的一侧。隔热板5通过粘接层与第一隔离板111粘接固定，易于安装隔热板5。在其他的示例中，隔热板5可以通过螺钉或卡扣件等将安装在第一隔离板111上，在并不对隔热板5的安装结构作具体限制。

为了便于将容纳区11内部的高压气体排出，实际使用时，将电池模组4与第一隔离板111间隔，使第一隔离板111与电池模组4之间形成第四气体通道112，第四气体通道112与排气孔114连通。

一示例中，隔热板5为云母板。云母板具有耐高温的特点，其在高温条件下不易变形，由于电池模组4在使用过程中会发热，将隔热板5设置为云母板，防止由于电池模组4的正常发热导致隔热板5损坏。

另一示例中，隔热板5包括基板和涂覆在基板一侧的云母层，基板和云母中的其中一者安装在第一隔离板111上，另一者离第一隔离板111，此种结构的隔热板5也能防止由于电池模组4的正常发热导致隔热板5损坏。具体使用时，容纳区11内部的高压气体从排气孔114排出并穿过基板和云母层排到排气区13。

可选地，参照图1、图4和图9，容纳区11的顶部设置有液冷板2，液冷板2可以提升电池箱的保温性能，并且由于液冷板2设置在容纳区11的顶部，当容纳区11的电池模组4热失控烧穿液冷板2时，液冷板2内部的冷却液可泄漏至下方的容纳区11内，通过冷却液降低容纳区11的温度，防止热扩散。

优选地，容纳区11的周侧凸设置有第二隔离板113，第二隔离板113的上端设置有翻边结构115，液冷板2通过第一连接件6紧固在翻边结构115上。需要说明的是，在容纳区11与排气区13之间设置有第一隔离板111的情况下，部分的第二隔离板113为第一隔离板111(排气区13位于容纳区11的一侧时)，或者第二隔离板113即为第一隔离板111(例如排气区13环绕在容纳区11的外周时)。为了降低电池包的整体重量，通常设置第二隔离板113的厚度较薄，通过在第二隔离板113的上端设置有翻边结构115，液冷板2通过第一连接件6连接在翻边结构115上，使第二隔离板113上具有足够的空间安装液冷板2。

本示例中，第一连接件6为螺钉，优选第一连接件6为自攻螺钉。翻边结构115上开设第一螺纹孔，液冷板2设置有第一通孔，第一连接件6的一端穿过第一通孔拧紧在第一螺纹孔内，实现液冷板2与翻边结构115的连接。

本实施例中，参照图1至图3、图9，箱本体1包括有四个隔离腔，其中两个隔离腔沿着第一方向间隔且相对分布，在第一方向上的两个隔离腔之间通过第一气体通道16间隔，另外两个隔离腔沿着第二方向间隔分布，第二方向上的两个隔离腔之间通过第三气体通道15连通，第二方向与第一方向垂直。箱本体包括两个第一箱侧壁12和两个第二箱侧壁17，两个第一箱侧壁12设置在第一方向的相对两端，两个第二箱侧壁17设置在第二方向的相对两端，第二箱侧壁17与第一隔离板111之间形成有排气区13，第一箱侧壁12与第二隔离板113之间形成第二气体通道14，防爆阀8设置在第二箱侧壁17上。

参照图1和图3，箱体还包括盖体3，盖体3叠置在液冷板2背离容纳区11的一侧，盖体3通过第二连接件7与箱本体1连接。盖体3为钢板，通过盖体3为液冷板2提供防护，避免外物撞击，此外，钢板的熔点较高，在液冷板2被烧穿的情况下，盖体3也不会被烧穿，保持电池包的完整性。

本示例中，第二连接件7包括连接螺母72和能够拧紧在连接螺母72中的连接螺栓71，连接螺母72铆接在翻边结构115上，盖体3贯穿设置有第二通孔，液冷板2上还设置有第三通孔，连接螺栓71的一端依次穿过第二通孔和第三通孔拧紧在连接螺母72中，将盖体3、液冷板2、和箱本体1三者连接在一起。

为了进一步加强盖体3与箱本体1的连接强度，在一些示例中，箱本体1的侧壁(第一箱侧壁12或第二箱侧壁17)上设置有第二螺纹孔，盖体3的外边缘设置有第四通孔，第三连接件(例如连接螺钉)的一端穿过第四通孔拧紧在第二螺纹孔中，实现盖体3与箱本体1的连接。

实施二：

参照图9，本实施例中的电池包与实施例一的电池包的结构基本相同，隔热板5正对排气孔114的部分设置排气结构9，在容纳区11内部气压正常的情况下，排气结构9是处于关闭状态的，当电池模组4发生热失控使容纳区11内部的气压超出设定值时，排气结,9打开使容纳区11与排气区13连通，此时容纳区11内部的高压气体依次通过排气孔114和排气结构9排放到排气区13中，并从排气区13排放至防爆阀8，实现电池箱的泄压。当两个隔离腔中的排气区13不连通时，其中一个隔离腔中容纳区11发生热失控所产生的高压气体不会入到另外一个隔离腔中容纳区11内；当两个隔离腔中的排气区13连通时，由于在隔热板5遮挡排气孔114，高压气体也不能通过进入到箱本体内其他的容纳区11内，有效地防止热扩散至其他的容纳区11内，保证电池箱的安全。

优选地，排气结构9为单向排气结构，例如单向排气结构为单向阀，容纳区11内部的气体只能从单向排气结构排出到排气区13中，而不能从排气区13通过单向排气结构进入到容纳区11内，有效地隔绝了排气区13中的高温气体进入到容纳区11内。

实施例三：

本实施例与实施例一或实施例二基本相同，参照图1和图2，区别在于各个第一隔离板111均开设有用于避让电连接件的避让缺口18，避让缺口18连通容纳区11和排气区13，避让缺口18用于避让电连接件(例如铝排或线束等)。不同的容纳内部的电池模组4通过电连接件连接，使不同的容纳区11内部的电池模组4实现串联或并联。

实际实施时，电连接件从避让缺口18引出排气区13中，因此排气区13也为电连接件的提供了布置的通道，为避免排气区13内部的高温气体损坏电连接件，需要在电连接件的外周部包裹防火隔热层。

实施例四：

参照图1至图9，本实施例提供一种电池包，该电池包包括上述任一种结构的电池箱，在气体冲破区被冲破或排气结构9被打开前，每个容纳区11均是封闭的独立腔体，每个容纳区11所对应的排气孔114均遮挡有隔热板5，在其中的容纳区11内部发生热失控时，高压气体不会从排气孔114进入到箱体1中其他的容纳区11内，防止热扩散箱体1内邻近的容纳区11中，对箱体1内部其他的电池模组4起到保护的作用，因此具有良好的安全性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电池箱，包括箱体和设置在所述箱体上的防爆阀，其特征在于，所述箱体包括箱本体，所述箱本体具有至少两个隔离腔，每个所述隔离腔均包括容纳区和排气区，每个所述排气区均能够与所述防爆阀连通，至少两个所述隔离腔的所述排气区相互连通，每个所述隔离腔中，所述容纳区与所述排气区之间分别设置有排气孔和隔热板，所述排气孔用于连通所述容纳区和所述排气区，所述隔热板位于所述排气孔背离所述容纳区的一侧，且所述隔热板遮挡所述排气孔，所述隔热板正对所述排气孔的部分为气体冲破区或设置排气结构。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，至少两个所述隔离腔沿着第一方向间隔分布，在所述第一方向上，相邻两个所述隔离腔的所述排气区相互连通。

3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，在所述第一方向上，相邻两个所述容纳区之间具有间隙并形成第一气体通道，至少一个所述排气区与所述第一气体通道连通。

4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于，所述防爆阀设置在所述箱本体位于所述第一方向的箱侧壁上，所述箱本体在所述第一方向靠近所述防爆阀的一端设置有第二气体通道，所述排气区通过第二气体通道与所述防爆阀连通。

5.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于，所述箱本体的内部沿第二方向设置有至少两个所述隔离腔，所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置，在所述第二方向上，相邻两个所述容纳区之间具有第三气体通道，所述第三气体通道与所述第一气体通道和/或所述防爆阀连通。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池箱，其特征在于，所述排气结构为单向排气结构。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电池箱，其特征在于，所述容纳区与所述排气区之间设置有第一隔离板，所述第一隔离板贯穿设置有所述排气孔，所述隔热板安装在所述第一隔离板上。

8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于，所述隔热板通过粘接层粘接在所述第一隔离板位于所述排气区的一侧。

9.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于，所述隔热板为云母板；

或，所述隔热板包括基板和涂覆在所述基板一侧的云母层，所述基板和所述云母中的其中一者安装在所述第一隔离板上，另一者背离所述第一隔离板。

10.根据权利要求1至5任一项所述的电池箱，其特征在于，所述容纳区的顶部设置有液冷板。

11.根据权利要求10所述的电池箱，其特征在于，所述容纳区的周侧凸设置有第二隔离板，所述第二隔离板的上端设置有翻边结构，所述液冷板通过第一连接件紧固在所述翻边结构上。

12.根据权利要求11所述的电池箱，其特征在于，所述箱体还包括盖体，所述盖体叠置在所述液冷板背离所述容纳区内部的一侧，所述盖体通过第二连接件与所述箱本体连接。

13.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至12任一项所述的电池箱。