CN219739135U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，公开了一种电池装置，包括箱体、电池组和加强梁；箱体包括底板和侧板，底板和侧板围成容纳腔；电池组位于容纳腔内；加强梁位于容纳腔内，并位于侧板与电池组之间，加强梁背离底板的表面与底板之间的距离小于电池组背离底板的表面与底板之间的距离。通过设置该加强梁能够提高箱体的结构强度，并且可以形成泄压排气通道，便于将电池组热失控时产生的气体及时排出。

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

随着现代工业的高速发展，随之带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越突出。为了保持经济的可持续发展，保护人类居住的环境和能源供给，电池装置的零排放作为新能源是首当其冲的选择。

但是，目前电池装置在电池膨胀时容易发生变形，并且电池组在热失控时产生的气体无法及时排出。

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电池装置在电池膨胀时容易发生变形，并且电池组在热失控时产生的气体无法及时排出的不足，提供一种不容易发生变形且电池组产生的气体能够及时排出的电池装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池装置，包括：

箱体，包括底板和侧板，所述底板和所述侧板围成容纳腔；

电池组，位于所述容纳腔内；

加强梁，位于所述容纳腔内，并位于所述侧板与所述电池组之间，所述加强梁背离所述底板的表面与所述底板之间的距离小于所述电池组背离所述底板的表面与所述底板之间的距离。

本公开的电池装置，一方面，通过设置加强梁，并将加强梁设置于容纳腔内可以提高箱体的结构强度，当电池组由于热失控等原因发生膨胀时，加强梁可以对电池组的膨胀进行阻挡，从而能够防止箱体受到电池组的挤压而产生变形，进而能够有效防止电池装置在电池组膨胀后发生变形。

另一方面，当加强梁背离底板的表面与底板之间的距离小于电池组背离底板的表面与底板之间的距离时，可以避免加强梁将电池组靠近侧板的一面完全遮盖住，从而能够在加强梁远离底板的一侧形成排气通道。电池组发生热失控时产生的气体可以从该排气通道内及时排出，从而能够避免出现由于热失控时产生的气体无法及时从电池组中排出而造成电池装置内的压强过大而发生爆炸的问题。

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为本公开电池装置一示例实施方式的第一视角的结构示意图。

图2为本公开电池装置一示例实施方式的第二视角的部分结构示意图。

图3为本公开单体电池一示例实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

10、箱体；11、底板；12、侧板；13、容纳腔；131、间隔；132、排气空间；133、第一间隙；14、电池箱防爆阀；

20、电池组；21、单体电池；22、电池壳体；221、第一表面；222、第二表面；223、第三表面；23、电池防爆阀；24、电池极柱；

30、加强梁；40、绝缘板。

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装置，参照图1至图3所示，电池装置包括箱体10、电池组20和加强梁30；箱体10包括底板11和侧板12，底板11和侧板12围成容纳腔13；电池组20位于容纳腔13内；加强梁30位于容纳腔13内，并位于侧板12与电池组20之间，加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离小于电池组20背离底板11的表面与底板11之间的距离。

本公开的电池装置，一方面，通过设置加强梁30，并将加强梁30设置于容纳腔13内可以提高箱体10的结构强度，当电池组20由于热失控等原因发生膨胀时，加强梁30可以对电池组20的膨胀进行阻挡，从而能够防止箱体10受到电池组20的挤压而产生变形，进而能够有效防止电池装置在电池组20膨胀后发生变形。

另一方面，当加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离小于电池组20背离底板11的表面与底板11之间的距离时，可以避免加强梁30将电池组20靠近侧板12的一面完全遮盖住，从而能够在加强梁30远离底板11的一侧形成排气通道。电池组20发生热失控时产生的气体可以从该排气通道内及时排出，从而能够避免出现由于热失控时产生的气体无法及时从电池组20中排出而造成电池装置内的压强过大而发生爆炸的问题。

在本公开的一个实施例中，参照图1和图2所示，箱体10可以包括底板11、保护盖(图中未示出)和四个侧板12，底板11和保护盖可以设置为矩形，在底板11的四周设置有四个侧板12，四个侧板12首尾连接形成矩形圈，在四个侧板12的另一侧设置有保护盖，保护盖与底板11相对设置。底板11、保护盖和四个侧板12围绕形成容纳腔13。

当然，在本公开的其他示例实施方式中，底板11和保护盖可以设置为圆形、椭圆形、梯形、六边形等等，侧板12可以设置为一个或多个，且围绕形成圆形、椭圆形、梯形、六边形等等，使得箱体10形成为圆柱状、椭圆柱状、棱柱状等等。箱体10还可以是其他形状，在此不一一赘述。

在一个实施例中，加强梁30可以位于一个侧板12与电池组20之间，即加强梁30可以与多个侧板12中的一个侧板12相对设置。但不限于此，加强梁30也可以位于多个侧板12与电池组20之间，即加强梁30可以与多个侧板12相对设置。

在一个实施例中，加强梁30可以与底板11固定连接，或者加强梁30可以与位于其延伸方向两端的侧板12固定连接，以保证加强梁30和箱体10能够稳固连接，从而保证加强梁30能够提高箱体10的结构强度。

但不限于此，加强梁30可以与底板11、位于其延伸方向两端的侧板12均固定连接，从而能够使得加强梁30和箱体10连接的更加稳固，以进一步提高箱体10的结构强度。

加强梁30和底板11的固定连接方式以及加强梁30和侧板12的固定连接方式包括但不限于焊接、铆接或者螺钉连接等连接方式。

在一个实施例中，加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离可以为电池组20背离底板11的表面与底板11之间的距离的1/2倍至7/8倍，以此可以保证加强梁30具有足够的高度，从而保证加强梁30具有足够的结构强度，使得加强梁30能够承受住电池组20发生膨胀时对其施加的膨胀力；同时，如此设置可以避免由于加强梁30的高度过高而导致排气通道过窄的问题，也就能够保证电池组20发生热失控时产生的气体可以及时排出。

在一个实施例中，加强梁30与侧板12之间可以具有间隔131，以形成排气空间132。当电池组20由于热失控等原因发生膨胀时，其产生的气体可以通过位于加强梁30远离底板11的一侧的排气通道进入排气空间132内，从而能够利用排气空间132容纳电池组20产生的气体，以此能够降低电池组20内的压强，进一步避免电池组20内压强过大而发生爆炸的问题。同时，电池组20产生的气体进入排气空间132后，可以降低排气通道内的压强，以防止由于排气通道内的气体压强过大而撑破箱体10。

在一个实施例中，加强梁30与侧板12之间的间隔131可以大于等于30mm，以使得排气空间132的容积足够容纳电池组20产生的气体，保证电池组20内及排气通道内的压强始终处在安全区间范围内，保证电池组20在热失控时不会发生爆炸并且能够防止箱体10破损。

加强梁30与侧板12之间的间隔131可以小于等于200mm，避免由于加强梁30与侧板12之间的距离过大而降低加强梁30对箱体10结构强度的加强效果。

在本公开的一个实施例中，箱体10还可以包括电池箱防爆阀14。电池箱防爆阀14可以设置于侧板12上，并且可以位于加强梁30背离电池组20的一侧。当排气空间132内的气体压强过大时，电池箱防爆阀14可以率先被顶开，位于排气空间132内的气体可以通过电池箱防爆阀14排到电池装置外部，以此能够避免由于排气空间132内气体压强过大而导致电池装置发生爆炸的问题。

在一个实施例中，电池箱防爆阀14可以设置在与加强梁30相对设置的侧板12上。如此设置，可以使得电池箱防爆阀14与电池组20及排气通道相对设置，使得由排气通道中排出的气体可以优先向靠近电池箱防爆阀14方向扩散。当电池箱防爆阀14被顶开时，可以保证电池组20内和排气通道内的气体可以快速排出。

但不限于此，电池箱防爆阀14也可以设置在与加强梁30的两端相对设置的侧板12上，可以根据实际需要设置进行选择和设置，这均在本公开的保护范围之内。

在一个实施例中，电池箱防爆阀14远离底板11的一侧与底板11之间的距离小于加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离。如此设置，当电池箱防爆阀14被顶开后，可以尽可能的将整个电池装置中的气体排空。

电池箱防爆阀14可以为刻痕，但不限于此，电池箱防爆阀14也可以为减薄结构等。

在本公开的一个实施例中，如图1至图3所示，电池组20可以包括单体电池21，单体电池21可以设置有电池壳体22和电芯。其中，电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯可以设置在电池壳体22内。

电池壳体22可以基本为长方体，电池壳体22可以包括相对的两个第一表面221，相对的两个第二表面222和相对的两个第三表面223，第二表面222可以与底板11相对设置。其中，第一表面221的面积大于第二表面222的面积，并且第一表面221的面积大于第三表面223的面积。将电池壳体22设置为该结构后，可以提高箱体10的空间利用率，从而提高电池装置的能量密度。

在一个实施例中，相邻两个单体电池21的第一表面221可以相对设置，从而能够进一步提高电池装置的空间利用率，以进一步提高电池装置的能量密度。

在一个实施例中，第二表面222的面积可以大于第三表面223的面积。

在一个实施例中，两个第一表面221、两个第二表面222和两个第三表面223可以围成容纳部，电芯可以位于容纳部内，从而能够对电芯进行可靠密封。

电池壳体22的材料可以为金属材料，例如：钢、铝等。电池壳体22可以为一体成型式结构，即：两个第一表面221、两个第二表面222和两个第三表面223可以通过一体化制造，以此可以在保证电池壳体22具有较大结构强度的同时，减少电池壳体22的连接位置，从而能够减少连接位置裂开的可能性，进而能够保证金属壳体对电芯具有较好的密封性。但不限于此，电池壳体22也可以为分体式结构，这也在本公开的保护范围之内。

在一个实施例中，电池极柱24可以具有两个，两个电池极柱24可以均位于同一第一表面221上，以节省单体电池21占用箱体10的空间，从而能够提高箱体10的空间利用率，提高电池装置的能量密度。

但不限于此，两个电池极柱24还可以分别位于相对两个第一表面221上，或者其中一个电池极柱24位于第一表面221上，另一个电池极柱24位于第三表面223上，或者两个电池极柱24可以分别位于相对的两个第三表面223上。

另外，两个极柱也可以均位于第二表面222上，并且可以位于靠近盖板的第二表面222上。

在一个实施例中，加强梁30可以位于其中一个第一表面221和与第一表面221相对的侧板12之间。由于第一表面221的面积最大，所以当单体电池21发生膨胀时，第一表面221的膨胀情况最严重的，所以将第一表面221与加强梁30相对设置，可以利用加强梁30承受第一表面221所施加的膨胀力，从而能够避免第一表面221的膨胀力直接施加在侧板12上而造成箱体10的损坏。

在一个实施例中，加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离可以小于单体电池21中背离底板11的第二表面222与底板11之间的距离。如此设置，可以避免加强梁30将单体电池21靠近侧板12的一面完全遮盖住，当单体电池21发生热失控时，其产生的气体可以从加强梁30背离底板11的一侧及时排出，从而能够避免出现由于热失控时产生的气体无法及时从单体电池21中排出而造成单体电池21内的压强过大而发生爆炸的问题。

加强梁30背离底板11的表面与底板11之间的距离可以为单体电池21背离底板11的第二表面222与底板11之间的距离的1/2倍至7/8倍，以此可以保证加强梁30具有足够的高度，从而保证加强梁30具有足够的结构强度，使得加强梁30能够承受住单体电池21发生膨胀时对其施加的膨胀力；同时，如此设置可以进一步避免由于加强梁30的高度过高而导致排气通道过窄的问题，也就能够保证单体电池21组20发生热失控时产生的气体可以及时排出。

在一个实施例中，参照图1至图3所示，单体电池21还可以包括电池防爆阀23。电池防爆阀23可以设置于电池壳体22上。当单体电池21发生热失控时，单体电池21内部产生的气体可以将电池防爆阀23顶开，使得单体电池21内部产生的气体可以通过电池防爆阀23排至单体电池21外部，从而能够降低单体电池21内部的压强，防止单体电池21发生爆炸。

电池防爆阀23与箱体10之间可以具有第一间隙133，该第一间隙133可以与排气空间132连通，从电池防爆阀23处排出的气体可以经过第一间隙133进入排气空间132内，也就能够保证单体电池21内部的气体可以及时排出，进一步降低单体电池21内部的压强。

在一个实施例中，电池防爆阀23可以位于第三表面223上，并且第一间隙133位于电池防爆阀23和与电池防爆阀23相对设置的侧板12之间。电池防爆阀23可以位于一个第三表面223上，或者在相对的两个第三表面223上均可以设置电池防爆阀23。由于第三表面223的面积较小，所以将电池防爆阀23设置在第三表面223上可以尽可能的减小电池防爆阀23对电池壳体22结构强度的影响。

并且，当电池组20设置有至少两个单体电池21时，相邻的两个单体电池21的第一表面221相对设置，所以将电池防爆阀23设置在第三表面223上时，可以防止其中一个单体电池21内部产生的气体从电池防爆阀23处排出时损坏相邻的单体电池21。同时，电池防爆阀23设置在第三表面223上时，可以避免气体从相邻的两个单体电池21的第一表面221之间排出，也就可以使得相邻两个单体电池21的第一表面221可以尽可能的靠近，从而可以在箱体10内设置更多的单体电池21，以此提高了箱体10的空间利用率，提高了电池装置的能量密度。

在本公开的其他实施例中，电池防爆阀23也可以位于背离底板11的第二表面222上，第一间隙133可以位于保护盖与背离底板11的第二表面222之间。如此设置，也可以减小电池防爆阀23对电池壳体22结构强度的影响。并且，也可以防止其中一个单体电池21内部产生的气体从电池防爆阀23处排出时损坏相邻的单体电池21。同时，电池防爆阀23设置在第二表面222上时，也可以避免气体从相邻的两个单体电池21的第一表面221之间排出，也就可以使得相邻两个单体电池21的第一表面221可以尽可能的靠近，从而可以在箱体10内设置更多的单体电池21，以此提高了箱体10的空间利用率，提高了电池装置的能量密度。

但不限于此，电池防爆阀23也可以位于第一表面221上，由于第一表面221的膨胀情况更加明显，所以将电池防爆阀23设置在第一表面221上时，可以更容易被顶开，从而能够进一步保证单体电池21内的气体可以及时排出，进一步保证单体电池21不会发生爆炸。

电池防爆阀23可以为刻痕，但不限于此，电池箱防爆阀14也可以为减薄结构等，可以根据实际需要进行选择和设置。

参照图1至图3所示，电池组20还可以包括绝缘板40。绝缘板40可以位于第一表面221和加强梁30之间，并且绝缘板40可以分别与第一表面221和加强梁30紧贴，以用于将单体电池21和缓冲梁绝缘。

在一个实施例中，电池组20可以设置有至少两个单体电池21，相邻两个单体电池21的第一表面221相对设置。绝缘板40可以位于至少两个单体电池21中靠近加强梁30的单体电池21的第一表面221和加强梁30之间，以用于将电池组20和缓冲梁绝缘。

在一个实施例中，绝缘端板背离底板11的表面与底板11之间的距离小于电池组20中背离所述底板11的表面与所述底板11之间的距离，如此设置，可以避免绝缘端板阻挡排气通道，保证电池组20内产生的气体可以及时通过排气通道排出。

在一个实施例中，绝缘端板背离底板11的表面与底板11之间的距离小于单体电池21中背离所述底板11的第二表面222与所述底板11之间的距离，如此设置，可以进一步避免绝缘端板阻挡排气通道，保证单体电池21内产生的气体可以及时通过排气通道排出。

在一个实施例中，绝缘端板背离底板11的表面与底板11之间的距离为单体电池21中背离所述底板11的第二表面222与所述底板11之间的距离0.6倍至0.9倍，如此设置可以保证绝缘端板具有足够的刚度，并且可以保证绝缘端板不会对排气通道产生阻挡。

绝缘端板背离底板11的表面与底板11之间的距离与加强梁30中背离所述底板11的表面与所述底板11之间的距离相同，从而可以彻底避免绝缘端板对排气通道产生阻挡，保证电池组20内的气体可以及时顺利的排出，进一步防止电池装置发生爆炸。

在一个实施例中，电池装置可以包括电池包，还可以包括其他必要的部件和组成，本领域技术人员可根据该电池装置的具体使用要求进行相应地补充，在此不再赘述。

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 (13)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

箱体(10)，包括底板(11)和侧板(12)，所述底板(11)和所述侧板(12)围成容纳腔(13)；

电池组(20)，位于所述容纳腔(13)内；

加强梁(30)，位于所述容纳腔(13)内，并位于所述侧板(12)与所述电池组(20)之间，所述加强梁(30)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离小于所述电池组(20)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述加强梁(30)与所述侧板(12)之间具有间隔(131)，以形成排气空间(132)。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述箱体(10)还包括：电池箱防爆阀(14)，设置于所述侧板(12)上，并且位于所述加强梁(30)背离所述电池组(20)的一侧。

4.根据权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱防爆阀(14)远离所述底板(11)的一侧与所述底板(11)之间的距离小于所述加强梁(30)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离。

5.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池组(20)包括：单体电池(21)，所述单体电池(21)包括电池壳体(22)，所述电池壳体(22)具有相对设置的两个第一表面(221)、相对设置的两个第二表面(222)和相对设置的两个第三表面(223)，其中，所述第一表面(221)的面积大于所述第二表面(222)的面积，且所述第一表面(221)的面积大于所述第三表面(223)的面积，所述第二表面(222)与所述底板(11)相对设置；

所述加强梁(30)位于其中一个所述第一表面(221)和与所述第一表面(221)相对的所述侧板(12)之间。

6.根据权利要求5所述的电池装置，其特征在于，所述加强梁(30)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离小于所述单体电池(21)中背离所述底板(11)的第二表面(222)与所述底板(11)之间的距离。

7.根据权利要求5或6所述的电池装置，其特征在于，所述单体电池(21)还包括：电池防爆阀(23)，设置于所述电池壳体上，并且与所述箱体之间具有第一间隙(133)，所述第一间隙(133)与所述排气空间(132)连通。

8.根据权利要求7所述的电池装置，其特征在于，所述电池防爆阀(23)位于所述第三表面(223)上，并且所述第一间隙(133)位于所述电池防爆阀(23)和与所述电池防爆阀(23)相对设置的所述侧板(12)之间。

9.根据权利要求5或6所述的电池装置，其特征在于，所述电池组(20)还包括：绝缘板(40)，所述绝缘板(40)位于所述第一表面(221)和所述加强梁(30)之间，并且所述绝缘板(40)分别与所述第一表面(221)和所述加强梁(30)紧贴。

10.根据权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述单体电池(21)设置有至少两个，相邻的两个单体电池(21)的第一表面(221)相对设置，所述绝缘板(40)位于至少两个所述单体电池(21)中靠近所述加强梁(30)的所述单体电池(21)的第一表面(221)和所述加强梁(30)之间。

11.根据权利要求1至6任意一项所述的电池装置，其特征在于，所述加强梁(30)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离为所述电池组(20)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离的1/2倍至7/8倍。

12.根据权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述加强梁(30)背离所述底板(11)的表面与所述底板(11)之间的距离为所述单体电池(21)中背离所述底板(11)的第二表面(222)与所述底板(11)之间的距离的1/2倍至7/8倍。

13.根据权利要求2至6任意一项所述的电池装置，其特征在于，所述间隔(131)大于等于30mm，且小于等于200mm。