CN219832778U - 一种电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种电池装置，用以降低温度对电池的影响。该电池装置包括电池组、底板、进气组件和排气组件；电池组包括多个电池，多个电池沿第一方向堆叠设置；电池包括第一表面，第一表面朝向底板设置，且第一表面设置有防爆阀；底板位于电池组的底部，底板内设置有多条通道，通道的第一端与进气组件连通，通道的第二端与排气组件连通；底板朝向电池组的表面设置有多个泄压孔，泄压孔与通道连通，泄压孔用于当防爆阀破裂后，允许电池的排出物进入通道内；底板与电池之间设置有密封结构，密封结构用于阻止通道内的气流向电池组的容纳腔内泄露；进气组件用于向通道通入气流，排气组件用于将通道内的气流排出。

Description

一种电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。

背景技术

电池为新能源车辆的电源部件，可以为新能源车辆提供动力。电池在使用过程中，电池的性能受温度的影响较大，在低温环境下，电池的活性变差，充电时间延长，放电能力降低；在高温环境下，电池的安全性能将受到较大的威胁，使得新能源车辆发生安全事故的几率增大。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池装置，用以降低温度对电池的影响。

本实用新型实施例提供一种电池装置，该电池装置包括电池组、底板、进气组件和排气组件；

所述电池组包括多个电池，多个所述电池沿第一方向堆叠设置，且所述电池包括第一表面，所述第一表面朝向所述底板设置，所述第一表面设置有防爆阀；

所述底板位于所述电池组的底部，所述底板内设置有至少一条通道，所述通道的第一端与所述进气组件连通，所述通道的第二端与所述排气组件连通；

所述底板朝向所述电池组的表面设置有多个泄压孔，所述泄压孔与所述通道连通，且所述泄压孔与所述防爆阀对应设置，所述泄压孔用于当所述防爆阀破裂后，允许所述电池的排出物进入所述通道内；

所述底板与所述电池之间设置有密封结构，所述密封结构用于阻止所述通道内的气流向所述电池组的容纳腔内泄露；

所述进气组件用于向所述通道通入气流，所述排气组件用于将所述通道内的气流排出。

本实用新型实施例提供的电池装置的有益效果如下：

该电池装置中，底板内设置有多条通道，在正常情况下，通道用于气流的流通，气流在流动过程中，通过底板与电池进行间接换热。气流可以为热气流，热气流用于在低温环境下给电池进行加热，气流也可以为冷气流，冷气流用于在高温环境下给电池进行降温，如此，可以减小温度对电池的影响。另外，在电池内部由于压力的增大使得防爆阀破裂的情况下，通道还可以用于容纳电池的排出物，起到泄压的作用，并减小这些高温物质对其它电池的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电池装置的结构示意图；

图2为图1所示出的电池装置的爆炸图；

图3为实用新型实施例提供的电池的结构示意图；

图4为图3所示出的电池的内部结构示意图；

图5为图1所示出的电池装置中底板的组成示意图；

图6为图1所示出的进气组件与底板的第一部分的组装示意图；

图7为图1所示出的电池装置中密封结构的示意图；

图8为图7所示出的密封结构与电池及底板组装后在YZ平面的剖视图；

图9为图7所示出的密封结构中A部分的局部放大图；

图10为本实用新型实施例提供的另一种密封结构的示意图；

图11为图10所示出的密封结构与电池及底板组装后在YZ平面的剖视图。

附图标记：

1-电池组；10-电池；11-壳体；12-电芯；111-第一表面；112-第二表面；113-端面；114-侧面；13-防爆阀；2-底板；201-通道；202-泄压孔；20-主体部分；21-第一部分；210-第一腔室；22-第二部分；220-第二腔室；3-进气组件；30-主管路；31-支管路；4-排气组件；5-密封结构；501-薄弱区；502-凸包；503-避让部；6-围框；601-第一过孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步详细地描述，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。

图1为本实用新型实施例提供的电池装置的结构示意图，图2为图1所示出的电池装置的爆炸图；如图1、图2所示，该电池装置包括电池组1、底板2、进气组件3和排气组件4，其中，电池组1的数量可以为一个、两个、三个或其他数量，具体可以根据电池装置的供电能力进行设置，在此不进行限定，图1所示出的实施例中，该电池装置包括三个电池组1；每个电池组1包括多个电池10，且每个电池组1所包含的电池10沿第一方向堆叠设置，当电池组1的数量为多个时，电池组1可以沿第二方向排列设置。

上述第一方向和第二方向分别与底板2的表面平行，且第一方向垂直于第二方向，图1所示出的实施例中，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。为了对电池装置内的各个部件的结构以及不同部件之间的相对位置关系进行更加清楚的描述，将垂直于底板2表面的方向定义为第三方向，即图1、图2中的Z轴方向，第一方向、第二方向、第三方向两两相互垂直。

图3为本实用新型实施例提供的电池10的结构示意图，图4为该电池10的内部结构示意图，如图3、图4所示，电池10包括壳体11和电芯12，壳体11可以看作长方体结构，包括六个表面，分别为第一表面111、第二表面112、两个端面113以及两个侧面114，其中，端面113的面积较其他表面的表面大，即为电池10的大面，若以上述第一方向、第二方向、第三方向为参考，则端面113与第一方向相垂直，侧面114与第二方向相垂直，第一表面111和第二表面112分别为与第三方向相垂直。

电池10的第一表面111朝向底板2设置，第二表面112背离底板2设置，电池10的极柱可以位于第一表面111，也可以位于第二表面112。

电池10的第一表面111设置有防爆阀13，在电池10内部的压力较大的情况下，防爆阀13的结构将被破坏，从而使得电池10内部的电解液、气体等物质可以通过破损处排出，起到泄压的效果，防止电池10发生爆炸。

热失控为导致防爆阀13的结构被破坏的主要因素，在热失控的情况下，电解液、活性物质分解产生大量气体，导致电池10内部的压力急剧升高，一旦电池10内部的压力高出防爆阀13的承受极限，防爆阀13的结构将被破坏，以释放电池10内部的压力。

底板2位于电池组1的底部，底板2内设置有至少一条通道201，通道201用于气流的流通，通道201可以沿第一方向延伸，也可以沿第二方向延伸，或者沿其他方向延伸；通道201可以为直线形通道，也可以为曲线形通道，曲线形通道包括但不限于U形或蛇形。并且，通道201的内壁可以设置有凸筋，凸筋沿通道201的延伸方向设置。凸筋可以增大通道201的换热面积，从而提高气流和电池10之间的换热效果。

如图2所示出的实施例中，通道201为直线形通道，且通道201沿第二方向延伸，气流在通道201内流动过程中，与电池10具有较大的换热面积。

当通道201的数量为多条时，多条通道201可以沿第一方向排列设置，且通道201与沿第一方向堆叠设置的电池10一一对应，也就是说，沿第一方向，相邻的两个电池10分别对应一条通道201，这样，两股不同的气流分别与这两个电池10进行热交换，这两个电池10的散热不会相互影响；同时，在其中一个电池10的防爆阀13的结构被破坏的情况下，该电池10的排出物可以排至对应的通道201内，对相邻的电池10的影响较小。

通道201包括沿延伸方向的第一端和第二端，第一端与进气组件3连通，第二端与排气组件4连通，进气组件3用于向通道201内通入气流，该气流可以是热气流，也可以是冷气流，排气组件4用于将通道201内的气流排出，这样，气流可以在底板2内部流动，并且，气流在流动过程中可以通过底板2与电池10进行间接换热。

具体的，在电池10的温度较低的情况下，可以通过进气组件3向底板2内通入热气流，热气流在流过底板2的过程中给电池10进行加热，提高电池10的活性。在电池10的温度较高的情况下，可以通过进气组件3向底板2内通入冷气流，冷气流在流过底板2的过程中给电池10进行冷却降温，及时带走电池10产生的热量，避免电池10温度过高，如此，可以减小温度对电池10的影响，保证电池10的正常工作。

电池10在温度过高的情况下可能引发较严重的安全事故，因此，对电池10进行冷却降温是保证电池10安全性能的重要手段，导致电池10温度升高的因素有很多，例如，当电池10进行快速充电时，电池10将产生较多的热量，使得电池10的温度升高，或者，当电池10发生热失控时，储存在电池10内部的电能和化学能在短时间内大量释放，使得电池10内部的温度甚至能够达到900℃以上，在上述场景以及导致电池10温度升高的其它场景下，均可利用进气组件3向底板2内通入冷气流，使得冷气流在流过电池10底部时对电池10进行冷却降温，及时将热量散发到外环境中，降低电池10发生安全事故的风险。

需要指出的是，上述利用气流通过底板2内部的通道201以对电池10进行换热的方式可以单独使用，也可以与换热板组合使用，该换热板可以设置在相邻的两个电池10的端面113之间，也可以设置在电池10的顶部，换热板中设置有流道，流通内可以通入热的流体或冷的流体。

图5为本实用新型实施例提供的底板2的组成示意图，如图5所示，底板2包括主体部分20以及设于主体部分20两端的第一部分21和第二部分22，主体部分20内设置有上述通道201，第一部分21内设置有第一腔室210，第二部分22内设置有第二腔室220，第一腔室210和通道201的第一端连通，第二腔室220和通道201的第二端连通。

具体设置时，主体部分20内沿第一方向设置有多条通道201，且每条通道201沿第二方向延伸；第一腔室210沿第一方向延伸，并与各个通道201连通，第二腔室220沿第一方向延伸，并与各个通道201连通。

图6为本实用新型实施例提供的进气组件3与底板2的第一部分21的组装时示意图，如图6所示，进气组件3包括主管路30和多个支管路31，主管路30设于第一腔室210内，支管路31与主管路30连通，并插入通道201内，进气组件3通过各个支管路31向不同的通道201内输送气流，从而实现了气流的定向输送，使得在每一条通道201内均可以保证较多的气流量，以满足电池10的换热需求。

在一些实施例中，结合图1、图2所示，电池装置还包括设置在电池组1周侧的围框6，围框6与底板2限定出用于容纳电池组1的腔体。具体的，围框6设置有第一过孔601，主管路30的端部设置有进气管接插件32，进气管接插件32从第一过孔601中伸出，进气管接插件32可以实现主管路30与外部管路的快速连接。

继续参考图1、图2，排气组件4与第二腔室220连通，且第二腔室220与多条通道201连通，各个通道201内的气流在第二腔室220内汇集后经排气组件4排出。

具体设置时，围框6设置有第二过孔(未示出)，排气组件4包括排气管，排气管与第二腔室220连通，并从第二过孔中伸出，排气管可以将底板2内部的气体排出至电池装置的外部。排气管设置有阀门，阀门可以为电控阀门，电控阀门可以在指令的控制下实现自动开关。

除了上述组件外，进气组件3和/或排气组件4还包括泵体，泵体可以为气流的流动提供动力。

以上对底板2内部的通道201、通道201的布置以及与通道201相连接的进气组件3、排气组件4的结构进行了介绍，该通道201可以用于气流的流通，从而使得气流能够与电池10进行间接换热，以降低温度对电池10的影响。除此之外，底板2内部的通道201还可以在电池10内部由于压力的增大使得防爆阀13的结构被破坏的情况下，用于容纳电池10的排出物，起到泄压的作用，并减小这些高温物质对其它电池10的影响。

为了实现上述效果，结合图2、图5所示，底板2朝向电池组1的表面设置有多个泄压孔202，泄压孔202与底板2内部的通道201连通，泄压孔202用于当防爆阀13的结构被破坏后，允许电池10的排出物进入通道201内。

泄压孔202的数量可以与电池10的数量一致，且泄压孔202的位置与防爆阀13的位置相对应，可选的，泄压孔202设置在防爆阀13的正下方；防爆阀13在底板2表面的正投影可以恰好与泄压孔202重合，也可以完全位于泄压孔202内，或者，还可以一部分位于泄压孔202内，一部分位于泄压孔202外。

泄压孔202的数量也可以少于电池10的数量，此时，相邻的多个电池10可以共用一个泄压孔202，每个电池10的防爆阀13在底板2表面的正投影与泄压孔202具有重叠区域。

可以理解的是，泄压孔202的设置会使得通道201的密封性降低，导致气流在流动过程中容易向电池组1的容纳腔发生泄露，从而影响气流与电池10之间的换热效率，同时，当一部分气流泄露至电池组1的容纳腔时，气流中携带的水汽可能导致电池10发生短路，影响电池10的正常使用。因此，本申请实施例中，如图2所示，底板2与电池10之间设置有密封结构5，密封结构5的作用在于阻止通道201内的气流通过底板2与电池10之间的间隙向电池组1的容纳腔内泄露，使得气流均可以从通道201的第一端流至通道201的第二端，保证了气流在通道201内的流通量，提高气流与电池10的换热效率，同时，也避免了气流中携带的水汽进入电池组1的容纳腔内部，降低了电池10发生短路的风险。

值得说明的是，当电池10内部由于压力的增大使得防爆阀13的结构被破坏时，上述密封结构5不会影响电池10的排出物通过泄压孔202进入通道201内。

密封结构5包括多种可能的形式，图7为本实用新型实施例提供的一种密封结构5的示意图，图8为该密封结构5与电池10及底板2组装后在YZ平面的剖视图，如图7、图8所示，该密封结构5覆盖泄压孔202，密封结构5通过遮挡泄压孔202使得流道内的气流无法通过泄压孔202向外部逸散，从而保证了气流在通道201内的流通量，有利于提高气流与电池10的换热效果；并且，在密封结构5没有被破坏的情况下，密封结构5可以将通道201内的气流与防爆阀13进行隔离，避免防爆阀13在气流的影响下受到损坏，这是因为，防爆阀13为电池10的薄弱环节，容易在受到较大的压力的情况下发生破裂，密封结构5遮挡泄压孔202后，通道201内的气流无法通过泄压孔202向防爆阀13流动，保证了防爆阀13的安全。

同时，为了保持防爆阀13与泄压孔202之间排泄路径的通畅，密封结构5设置有薄弱区501，薄弱区501位于防爆阀13和泄压孔202之间，沿第三方向，防爆阀13、薄弱区501和泄压孔202三者的投影至少部分重叠，薄弱区501用于在防爆阀13的结构被破坏后，在电池10的排出物的压力下发生破裂，使得电池10的排出物通过防爆阀13、密封结构5以及泄压孔202进入通道201内。

薄弱区501可以为密封结构5在厚度上较薄的区域，或者，也可以为密封结构5在材质上强度较弱的区域。

密封结构5可以与泄压孔202一一对应，即，每个密封结构5覆盖一个泄压孔202，并设置有一个薄弱区501，每个密封结构5为独立的部件。

密封结构5也可以同时覆盖多个泄压孔202，相应的，密封结构5设置有多个薄弱区501，薄弱区501与泄压孔202一一对应。密封结构5的数量可以为一个或多个，当密封结构5的数量为一个时，则密封结构5覆盖底板2上所有的泄压孔202；当密封结构5的数量为多个时，每个密封结构5覆盖底板2的部分泄压孔202，例如，每个密封结构5覆盖位于一个电池组1底部的泄压孔202。

可选的，密封结构5与底板2通过胶水粘接，胶水一方面起到固定的效果，另一方面可以增强密封效果。

继续参考图7、图8，在一些实施例中，密封结构5朝向背离电池10第一表面111的方向凸起形成凸包502，凸包502位于泄压孔202内，且凸包502包括上述薄弱区501。

图9为上述密封结构5的局部放大图，如图9所示，凸包502为凸起结构，凸包502具体可以为密封结构5冲压形成，经冲压后，由于材料的延展使得凸包502的厚度变薄，因此，凸包502的整个区域均为薄弱区501。或者，在其他工艺中，也可以在凸包502上设置刻痕等形成薄弱区501。

凸包502朝向电池10第一表面111的一侧形成凹陷空间，该凹陷空间位于防爆阀13的下方，并可以为防爆阀13的爆破提供空间，有利于电池10内部的物质排出，并且，当电池10的排出物对凸包502产生的作用大于凸包502的承受极限时，凸包502的结构也将会被破坏，从而使得电池10的排出物进入底板2内部的通道201内。

在一些实施例中，密封结构5为密封板，密封板具有一定的强度，密封板和底板2可以共同在电池组1的底部起到承载的作用，或者说，密封板可以对底板2起到补强的作用。具体设置时，密封板覆盖底板2上所有的泄压孔202，且密封板设置有凸包502，凸包502与泄压孔202一一对应，凸包502除了可以为防爆阀13的爆破提供空间，并能够在电池10排出物的压力或高温作用下发生破裂外，在正常情况下，凸包502的设置还可以增强密封板的抗变形能力，使得密封板不易发生形变。

图10为本申请实施例提供的另一种密封结构5的示意图，图11为该密封结构5与电池10及底板2组装后在YZ平面的剖视图，如图10、图11所示，密封结构5包括避让部503，避让部503用于避让泄压孔202与防爆阀13之间的空间。该密封结构5不会对泄压孔202造成遮挡，可以保持泄压孔202与防爆阀13之间的排泄路径的畅通，同时，密封结构5可以在泄压孔202的周侧密封电池10和底板2之间的间隙，避免通道201内的气流通过该间隙发生泄露。

上述密封结构5可以为密封圈，密封圈的中空部分形成避让部503，以避让泄压孔202上方的空间，密封圈的实体部分围绕泄压孔202设置，并介于电池10和底板2之间，以在电池10和底板2之间起到密封的作用。

上述密封结构5还可以为密封胶层，密封胶层为液态胶固化形成，在组装过程中，可以将液态胶涂覆在泄压孔202的周侧或者电池10的第一表面111，待电池10与底板2相对固定后，液态胶将填充两者之间的缝隙，并起到密封的作用，液态胶固化后形成密封胶层，密封胶层可以避让泄压孔202上方的空间。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例提供的电池装置中，底板2内部的通道201可以用于气流的流通，气流在流动过程中，通过底板2与电池10进行间接换热，可以减小温度对电池10的影响；另外，在电池10内部由于压力的增大使得防爆阀13破裂的情况下，通道201还可以用于容纳电池10的排出物，起到泄压的作用，并减小这些高温物质对其它电池10的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，包括电池组、底板、进气组件和排气组件；

所述电池组包括多个电池，多个所述电池沿第一方向堆叠设置；所述电池包括第一表面，所述第一表面朝向所述底板设置，且所述第一表面设置有防爆阀；

所述底板位于所述电池组的底部，所述底板内设置有至少一条通道，所述通道的第一端与所述进气组件连通，所述通道的第二端与所述排气组件连通；

所述底板朝向所述电池组的表面设置有多个泄压孔，所述泄压孔与所述通道连通，所述泄压孔用于当所述防爆阀破裂后，允许所述电池的排出物进入所述通道内；

所述底板与所述电池之间设置有密封结构，所述密封结构用于阻止所述通道内的气流向所述电池组的容纳腔内泄露；

所述进气组件用于向所述通道通入气流，所述排气组件用于将所述通道内的气流排出。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构包括避让部，所述避让部用于避让所述泄压孔与所述防爆阀之间的空间。

3.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构为密封圈或密封胶层。

4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构覆盖所述泄压孔，且所述密封结构设置有薄弱区，所述薄弱区位于所述防爆阀和所述泄压孔之间，所述薄弱区用于在所述防爆阀破裂后，在所述电池的排出物的作用下发生破裂，使得所述电池的排出物通过所述泄压孔进入所述通道内。

5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构设置有朝向背离所述电池底面的方向凸起的凸包，所述凸包位于所述泄压孔内，所述凸包包括所述薄弱区。

6.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构与所述泄压孔一一对应；

或者，所述密封结构覆盖多个所述泄压孔，且所述密封结构设置的所述薄弱区与所述泄压孔一一对应。

7.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述密封结构为密封板。

8.如权利要求1～7任一项所述的电池装置，其特征在于，所述通道的内壁设置有凸筋，所述凸筋沿所述通道的延伸方向设置。

9.如权利要求1～7任一项所述的电池装置，其特征在于，所述底板包括主体部分和设于所述主体部分两端的第一部分和第二部分，所述主体部分设置有多条所述通道，所述第一部分设置有第一腔室，所述第二部分设置有第二腔室；

所述进气组件包括主管路和多个支管路，所述主管路设于所述第一腔室内，所述支管路与所述主管路连通，并插入所述通道内；

所述排气组件与所述第二腔室连通，且所述第二腔室与多条所述通道连通。

10.如权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括设置在所述电池组周侧的围框；

所述围框设置有第一过孔，所述主管路的端部设置有进气管接插件，所述进气管接插件从所述第一过孔中伸出；

和/或，所述围框设置有第二过孔，所述排气组件包括排气管和设于所述排气管的阀门，所述排气管与所述第二腔室连通，并从所述第二过孔中伸出。