CN219759869U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，其属于电池技术领域，包括箱体，具有电池舱和电气舱，所述电池舱和所述电气舱分别密封设置；电池堆叠单元，安装于所述电池舱中，所述电池舱中设有换热介质，所述换热介质直接对所述电池堆叠单元冷却或者加热；支撑梁，固定安装于所述电池舱内，所述支撑梁具有第一排气通道及第一排气孔，所述第一排气孔将所述第一排气通道和所述电池舱连通，所述第一排气通道与所述电气舱连通；第一气液分离装置固定安装于所述第一排气孔中，所述第一气液分离装置具有开启状态和关闭状态。本实用新型提供的电池包具有较高的安全性。

Description

电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

随着新能源汽车产业的发展，纯电动汽车越来越被用户认可，同时用户对于快充时间的需求也越来越高。充电倍率增大，电池发热量随之增加，故而电池安全性成为其选择电动汽车的主要考虑因素。

现有技术中，电池包的箱体设有防爆阀，箱体内的电池发生热失控后，箱体内产生气体，当气体压力大于开启压力时，防爆阀打开，使得箱体内的气体能够通过防爆阀排出。并且，现有技术中的防爆阀通常设置在箱体的侧壁，且热失控产生的气体的温度较高，大量的高温气体集中在防爆阀口并通过防爆阀口排出的过程中，较容易在防爆阀口处外溢明火，导致电池包的使用安全性较低。

因此，亟需一种安全性较高的电池包。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池包，具有较高的安全性。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

电池包，包括：

箱体，具有电池舱和电气舱，所述电池舱和所述电气舱分别密封设置；

电池堆叠单元，安装于所述电池舱中，所述电池舱中设有换热介质，所述换热介质直接对所述电池堆叠单元冷却或者加热；

支撑梁，固定安装于所述电池舱内，所述支撑梁具有第一排气通道及第一排气孔，所述第一排气孔将所述第一排气通道及所述电池舱连通，所述第一排气通道与所述电气舱连通；

第一气液分离装置，固定安装于所述第一排气孔中，所述第一气液分离装置具有开启状态和关闭状态。

可选地，还包括绝缘组件，所述绝缘组件覆盖所述电池堆叠单元及所述支撑梁的顶面，且所述绝缘组件具有第一通孔，所述第一通孔被配置为露出所述第一气液分离装置。

可选地，所述绝缘组件包括绝缘本体及连接于所述绝缘本体上的隔离片，所述绝缘本体具有所述第一通孔及第二通孔，所述第二通孔被配置为露出所述电池堆叠单元的电芯防爆结构，所述隔离片被配置为封闭所述第二通孔。

可选地，所述箱体包括底壳及盖板，所述盖板设有排气槽，所述排气槽与所述隔离片在所述箱体的高度方向正对，所述隔离片覆盖所述排气槽以形成辅助排气通道，所述辅助排气通道能与所述第一排气通道连通。

可选地，所述辅助排气通道包括主通道和多个与所述主通道连通的支通道，所述主通道能与所述第一排气通道连通。

可选地，所述隔离片在Z向正向上的爆破压力小于其在Z向负向上的爆破压力。

可选地，所述第二通孔设有多组，每组所述第二通孔被一个所述隔离片封闭。

可选地，还包括辅助支撑梁及第二气液分离装置，所述辅助支撑梁固定安装于所述电池舱内，且所述辅助支撑梁具有第二排气通道及第二排气孔，所述第二排气孔连通所述第二排气通道及所述电池舱，所述第二排气通道与所述第一排气通道连通，所述第二气液分离装置安装在所述第二排气孔中，且所述第二气液分离装置具有开启状态和关闭状态；

所述第二排气孔设有多个，多个所述第二排气孔上均设有所述第二气液分离装置。

可选地，所述箱体具有第一安装孔，所述第一安装孔连通所述电气舱及所述电池包外部，所述电池包还包括安装于所述第一安装孔中的防爆阀。

可选地，所述箱体具有进液口和出液口，且所述箱体的至少一个边梁具有排液流道及连通所述排液流道及所述电池舱的排液孔，所述排液流道与所述出液口连通，所述支撑梁具有进液流道及连通所述进液流道及所述电池舱的进液孔，所述进液流道与所述进液口连通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的电池包，电池舱内设有支撑梁，且支撑梁的第一排气通道与电气舱连通，支撑梁的第一排气孔上安装有第一气液分离装置，电池舱内的电池发生热失控并产生大量气体，当电池舱内气体的压力达到开启压力时，第一气液分离装置打开，使得电池舱内的气体能够通过第一气液分离装置进入第一排气通道中，并在第一排气通道中流动，在流动的过程中，气体的温度逐渐下降，使得流至电气舱的气体的温度不足以产生明火，进而使得聚焦在防爆阀口的气体排出时不会出现外溢明火的情况，防止了热失控在电池包与电池包之间的蔓延；同时，也避免了换热介质从第一排气通道流出进入电气舱，提高了电池包的安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池包的部分结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池包的分解示意图一；

图3是本实用新型实施例提供的电池包的分解示意图二；

图4是本实用新型图3所示的A-A剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的盖板的结构示意图一；

图6是本实用新型实施例提供的盖板的结构示意图二；

图7是本实用新型实施例提供的未显示盖板的电池包的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的电池包的一个截面示意图；

图9是本实用新型图8所示的B处放大示意图；

图10是本实用新型实施例提供的电池包的另一个截面示意图；

图11是本实用新型图10所示的C处放大示意图；

图12是本实用新型实施例提供的电池包的又一个截面示意图；

图13是本实用新型图12所示的D处放大示意图。

图中：

1、箱体；10、电池舱；20、电气舱；30、第一安装孔；40、第二安装孔；11、底壳；12、盖板；121、排气槽；1211、主槽；1212、支槽；122、底壳；123、盖板；13、辅助排气通道；131、主通道；132、支通道；133、延伸通道；14、进液口；15、出液口；16、排液流道；17、排液孔；

2、电池堆叠单元；21、电芯防爆结构；22、电芯；

3、支撑梁；31、第一排气通道；32、第一排气孔；33、进液流道；34、进液孔；

4、第一气液分离装置；

5、绝缘组件；51、第一通孔；52、绝缘本体；521、第二通孔；53、隔离片；

6、辅助支撑梁；7、防爆阀；8、低压插件；9、高压插件。

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，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。

本实施例提供了一种电池包，具有较高的安全性。

如图1至图13所示，电池包包括箱体1、电池堆叠单元2及支撑梁3。

其中，箱体1具有电池舱10和电气舱20，，电池舱10和电气舱20分别密封设置。其中，电气舱20用于安装电子器件，电池堆叠单元2安装于电池舱10中。电池舱10中设有换热介质，换热介质直接对电池堆叠单元2冷却或者加热。支撑梁3固定安装于电池舱10内，并且，支撑梁3具有第一排气通道31及第一排气孔32，第一排气孔32连通第一排气通道31及电池舱10，使得电池舱10内的气体能够通过第一排气孔32进入第一排气通道31中。第一排气通道31与电气舱20连通，使得第一排气通道31中的气体能够进入电气舱20中，进而能够通过电气舱20排出。

请参见图3和图4，第一气液分离装置4固定安装于第一排气孔32中，即，第一气液分离装置4安装在支撑梁3上，在一些实施例中，第一气液分离装置4采用螺纹或卡扣的形式固定在支撑梁3上，本实施例中的支撑梁3可以为纵梁。并且，第一气液分离装置4具有开启状态和关闭状态，当第一气液分离装置4处于开启状态时，电池舱10内的气体能够通过第一气液分离装置4流入第一排气通道31内；当第一气液分离装置4处于关闭状态时，电池舱10与第一排气通道31相互独立，电池舱10内的气体无法通过第一气液分离装置4流入第一排气通道31内。需要说明的是，第一气液分离装置4可以为一气液分离阀，并且，第一气液分离装置4被配置为：当第一气液分离装置4一侧的压力大于开启压力时开启，其他情况下关闭。需要说明的是，第一气液分离装置4密封安装在第一排气孔32中。

本实施例提供的电池包，电池舱10内设有支撑梁3，且支撑梁3的第一排气通道31与电气舱20连通，支撑梁3的第一排气孔32上安装有第一气液分离装置4，电池舱10内的电池堆叠单元2发生热失控并产生大量气体，当电池舱10内气体的压力达到开启压力时，第一气液分离装置4打开，使得电池舱10内的气体能够通过第一气液分离装置4进入第一排气通道31中，并在第一排气通道31中流动，在流动的过程中，气体的温度逐渐下降，使得流至电气舱20的气体的温度不足以产生明火，进而使得聚焦在防爆阀口的气体排出时不会出现外溢明火的情况，防止了热失控在电池包与电池包之间的蔓延，提高了电池包的安全性。

可选地，如图2和图3所示，电池包还包括绝缘组件5。其中，绝缘组件5覆盖电池堆叠单元2及支撑梁3的顶面，且绝缘组件5具有第一通孔51，第一通孔51与第一气液分离装置4在箱体1的高度方向(即图1所示的Z向)上相对设置，并用于露出第一气液分离装置4，便于气体流至第一气液分离装置4处。

进一步地可选地，如图3和图4所示，绝缘组件5包括绝缘本体52及连接于绝缘本体52上的隔离片53，隔离片53设于绝缘本体52远离电池堆叠单元2的一侧，绝缘本体52与隔离片53相互配合覆盖所述电池堆叠单元2及支撑梁3。在一些实施例中，隔离片53粘贴在绝缘本体52上。

可选地，请继续参见图4，绝缘本体52具有第二通孔521，第二通孔521与电池堆叠单元2的电芯防爆结构21在Z向相对设置，且第二通孔521用于露出电芯防爆结构21，本实施例中，第二通孔521的边界略大于电芯防爆结构21的边界。隔离片53用于封闭第二通孔521。在电池堆叠单元2发生热失控时，气体流至电芯防爆结构21处，当电芯防爆结构21处的气体的压力大于绝缘本体52与隔离片53之间的连接力后，隔离片53被顶开，使得气体能够通过第二通孔521流出，进而能够流至第一气液分离装置4处。隔离片53的设置能够降低热失控在电池堆叠单元2中的蔓延，具体地，电池堆叠单元2包括多个电芯22，每个电芯22均具有电芯防爆结构21，使得隔离片53的设置能够降低热失控在电芯22之间的蔓延。需要说明的是，电芯防爆结构21可以为电芯防爆阀，具体结构可以参见现有技术。

需要说明的是，本实施例中的隔离片53采用弱化结构，且隔离片53的正向爆破压力(即隔离片在Z向正向上的爆破压力)小于反向爆破压力即隔离片在Z向负向上的爆破压力)，使得电芯22热失控的时候，从电芯防爆结构21喷出的高温高压气体，极容易将隔离片53破坏，实现气体喷出后被隔离片53隔离，反弹的气体无法破坏隔离片53，这样可以很好保护周边其他的电芯22不发生热失控。

进一步地可选地，请参见图5和图6，箱体1包括底壳11及盖板12，底壳11与盖板12相互配合形成电池舱10及电气舱20。在一些实施例中，盖板12与底壳11用过螺栓等紧固件进行连接。盖板12朝向电池堆叠单元2的一侧的表面设有若干排气槽121，排气槽121与隔离片53在箱体1的高度方向正对，隔离片53覆盖排气槽121以能形成辅助排气通道13，辅助排气通道13能与第一排气通道31连通，使得热失控产生的气体能够在辅助排气通道13中流动，并流动至第一气液分离装置4处，当第一气液分离装置4处于开启状态时，气体能够流至第一排气通道31中，实现了热失控气体的定向排出。

在一些实施例中，如图9至图11所示，辅助排气通道13包括主通道131和多个与主通道131连通的支通道132，主通道131能与第一排气通道31连通。本实施例中的主通道131及支通道132均通过隔离片53覆盖排气槽121形成，即，本实施例中的隔离片53设有多个。

具体地，如图5所示，本实施例中的排气槽121包括主槽1211和支槽1212，主槽1211用于形成主通道131，支槽1212由于形成支通道132。在一些实施例中，支槽1212设有多个，多个支槽1212的设置位置根据电芯22的排布方式进行确定。于本实施例中，电芯22通过梁分隔成两组，每组电芯22均对应一个主槽1211，且每个主槽1211连通的多个支槽1212分布在主槽1211的两侧，每个支槽1212可以对应多个电芯22。请参见图7，在主槽1211两侧相对的两个支槽1212可以对应一个隔离片53，使得隔离片53的个数可以较少，便于电池包的组装。相对应的，请继续参见图7，第二通孔521设有多组，多组第二通孔521可以阵列排布，每组第二通孔521对应一个隔离片53，且每组第二通孔521被一个隔离片53封闭。需要说明的是，每组电芯22对应有多个第一气液分离装置4，以提高热失控气体排出的可靠性。

图6为本实施例中提供的辅助排气通道13的排布示意图，其中，图6未示出隔离片53。如图6所述，主通道131在对应第一气液分离装置4的位置的宽度增大，以能够与第一气液分离装置4充分对应，避免出现部分第一气液分离装置4无法与气体接触的情况。本实施例中，将宽度增大的部分称为延伸通道133。

可选地，如图1所示，电池包还包括辅助支撑梁6及第二气液分离装置。其中，辅助支撑梁6固定安装于电池舱10内，且辅助支撑梁6具有第二排气通道及第二排气孔，第二排气孔连通第二排气通道及电池舱10，第二排气通道与第一排气通道31连通，第二气液分离装置密封安装在第二排气孔中，且第二气液分离装置具有开启状态和关闭状态。本实施例中的辅助支撑梁6可以为横梁。

可选地，第二排气孔可以设置多个，多个第二排气孔上均设有第二气液分离装置。

第二气液分离装置的结构及工作原理于第一气液分离装置的结构及工作原理均相同。电池舱10内的气体压力大于开启压力时，第二气液分离装置开启，使得电池舱10内的气体通过第二气液分离装置进入第二排气通道中，并由第二排气通道导流至第一排气通道31中，进而由第一排气通道31排出至电气舱20中，实现了热失控气体的定向排出，且通过同时设置第一排气通道31和第二排气通道，能够延长气体在排气通道中流动的路程，有利于降低气体的温度，还能够提高气体排出的效率。

在一些可选地的实施例中，电池包还包括防爆阀7，箱体1具有第一安装孔30，第一安装孔30连通电气舱20及电池包外部，即第一安装孔30不与电池舱10连通，防爆阀7安装于第一安装孔30中，使得电气舱20中的气体能够通过防爆阀7排出，提高了电池包的安全性。防爆阀7的具体结构可以参见现有技术，本实施例对此不作限定。

可选地，如图1所示，箱体1具有连通电池舱10及电气舱20的第二安装孔40，第一排气通道31通过第二安装孔40与电气舱20连通。第二安装孔40还安装有过滤结构(图中未示出)，防止金属导电喷发物通过第一排气通道31进入电气舱形成短路。在一些实施例中，支撑梁3的一端具有凸块，凸块密封插设于第二安装孔40中，且部分第一排气通道31设置于凸块上，一方面，实现了第一排气通道31与电气舱20的连通，另一方面，还实现了支撑梁3与箱体1的密封连通。

可选地，本实施例中的电池包采用浸没式液冷方式，即，箱体1内充满冷却液，且冷却液能够将电池堆叠单元2浸没。具体地，箱体1具有进液口14和出液口15，且如图1和图8所示，箱体1的至少一个边梁具有排液流道16及连通排液流道16及电池舱10的排液孔17，电池舱10内的冷却液能够通过排液孔17及排液流道流出箱体1。排液流道16与出液口15连通，使得排液流道16中的冷却液能够通过出液口15流出。如图1和图9所示，支撑梁3具有进液流道33及连通进液流道33及电池舱10的进液孔34，进液流道33与进液口14连通，以能够通过进液口14、进液流道33及进液孔34向电池舱10内充入冷却液。本实施例提供的电池包具有较好的冷却效果，且结构简单，需要的零部件较少。

可选地，电池包还包括高压插件9、低压插件8、BMS主板、BMS从板、CCS组件等，其中，箱体1围设形成电气舱20的部分安装有高压插件9、低压插件8，BMS主板安装于电气舱20中，BMS从板及CCS组件安装在电池舱10中。

本实施例提出一种电池包，具有双重排气功能，并且通过分腔集成，第一气液分离装置4与防爆阀7顺序联动，实现电池舱10内的电芯22热失控后定向排气，气体传递过程温度降低，避免在防爆阀7的阀口外溢明火，提升电池包使用的安全性。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.电池包，其特征在于，包括：

箱体(1)，具有电池舱(10)和电气舱(20)，所述电池舱(10)和所述电气舱(20)分别密封设置；

电池堆叠单元(2)，安装于所述电池舱(10)中，所述电池舱(10)中设有换热介质，所述换热介质直接对所述电池堆叠单元(2)冷却或者加热；

支撑梁(3)，固定安装于所述电池舱(10)内，所述支撑梁(3)具有第一排气通道(31)及第一排气孔(32)，所述第一排气孔(32)将所述第一排气通道(31)和所述电池舱(10)连通，所述第一排气通道(31)与所述电气舱(20)连通；

第一气液分离装置(4)，固定安装于所述第一排气孔(32)中，所述第一气液分离装置(4)具有开启状态和关闭状态。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括绝缘组件(5)，所述绝缘组件(5)覆盖所述电池堆叠单元(2)及所述支撑梁(3)的顶面，且所述绝缘组件(5)具有第一通孔(51)，所述第一通孔(51)被配置为露出所述第一气液分离装置(4)。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述绝缘组件(5)包括绝缘本体(52)及连接于所述绝缘本体(52)上的隔离片(53)，所述绝缘本体(52)具有所述第一通孔(51)及第二通孔(521)，所述第二通孔(521)被配置为露出所述电池堆叠单元(2)的电芯防爆结构(21)，所述隔离片(53)被配置为封闭所述第二通孔(521)。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述箱体(1)包括底壳(11)及盖板(12)，所述盖板(12)设有排气槽(121)，所述排气槽(121)与所述隔离片(53)在所述箱体(1)的高度方向正对，所述隔离片(53)覆盖所述排气槽(121)以形成辅助排气通道(13)，所述辅助排气通道(13)能与所述第一排气通道(31)连通。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述辅助排气通道(13)包括主通道(131)和多个与所述主通道(131)连通的支通道(132)，所述主通道(131)能与所述第一排气通道(31)连通。

6.根据权利要求3-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述隔离片(53)在Z向正向上的爆破压力小于其在Z向负向上的爆破压力。

7.根据权利要求3-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述第二通孔(521)设有多组，每组所述第二通孔(521)被一个所述隔离片(53)封闭。

8.根据权利要求1-5任一项所述的电池包，其特征在于，还包括辅助支撑梁(6)及第二气液分离装置，所述辅助支撑梁(6)固定安装于所述电池舱(10)内，且所述辅助支撑梁(6)具有第二排气通道及第二排气孔，所述第二排气孔连通所述第二排气通道及所述电池舱(10)，所述第二排气通道与所述第一排气通道(31)连通，所述第二气液分离装置安装在所述第二排气孔中，且所述第二气液分离装置具有开启状态和关闭状态；

所述第二排气孔设有多个，多个所述第二排气孔上均设有所述第二气液分离装置。

9.根据权利要求1-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述箱体(1)具有第一安装孔(30)，所述第一安装孔(30)连通所述电气舱(20)及所述电池包外部，所述电池包还包括安装于所述第一安装孔(30)中的防爆阀(7)。

10.根据权利要求1-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述箱体(1)具有进液口(14)和出液口(15)，且所述箱体(1)的至少一个边梁具有排液流道(16)及连通所述排液流道(16)及所述电池舱(10)的排液孔(17)，所述排液流道(16)与所述出液口(15)连通，所述支撑梁(3)具有进液流道(34)及连通所述进液流道(34)及所述电池舱(10)的进液孔(35)，所述进液流道(34)与所述进液口(14)连通。