CN219832884U - 电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池包及车辆，该电池包包括下箱体、横梁、电池模组和防爆阀，横梁设于下箱体，横梁包括隔热层和具有腔体的横梁本体，隔热层环设于腔体的壁上，电池模组设于横梁本体的两侧，电池模组通过防爆阀与腔体连通，下箱体上设有与腔体连通的排出部。当电池模组的一个电芯发生热失控，电芯热失控产生的高温气体先通过防爆阀排入腔体内，然后通过排出部排出电池包。隔热层能够抑制腔体内的气体的热量扩散至其他电芯而引发其他电芯热失控，有利于防止电池包起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。当电池包在低温环境中使用时，隔热层能够减少电芯充放电的热量流失，减少加热电芯的能量损耗，起到保温的作用。

Description

电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及电池包及车辆。

背景技术

电动车由电池包内的电池模组提供整车能源，电芯是电池模组的核心结构。由于电池模组需要提供整车所需的大量能源，电池模组通常设置多个电芯。然而，电池模组在工作过程中难免会产生大量的热量，电芯可能出现热失控而喷出高温气体。一个电芯发生热失控而喷出的高温气体的热量可能扩散至其他的电芯，导致其他的电芯也出现热失控，进而导致整个电池包起火，严重威胁了车舱内人员及附近人员的人身安全，并造成财物损失。

为此，有必要设计一种能够在电芯热失控时抑制热量扩散至其他电芯的电池包。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种电池包。该电池包能够在电芯出现热失控时抑制热量扩散至其他电芯，从而防止电池包因两个或多个电芯均发生热失控而起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。

为了解决上述问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种电池包，包括下箱体、横梁、电池模组和防爆阀，所述横梁设于下箱体，所述横梁包括隔热层和具有腔体的横梁本体，所述隔热层环设于所述腔体的壁上，所述电池模组设于所述横梁本体的两侧，所述电池模组通过所述防爆阀与所述腔体连通，所述下箱体上设有与所述腔体连通的排出部。

在其中一个实施例中，所述隔热层涂覆设置于所述横梁本体的表面。

在其中一个实施例中，所述隔热层设于所述腔体的内壁。

在其中一个实施例中，所述隔热层由气凝胶材料制成。

在其中一个实施例中，所述横梁上开设通孔，所述通孔与所述腔体连通，所述防爆阀穿设于所述通孔。

在其中一个实施例中，所述隔热层涂覆设置于所述腔体的内壁和所述通孔的孔壁；或者，所述隔热层涂覆设置于所述腔体的外壁和所述通孔的孔壁；或者，所述隔热层涂覆设置于所述腔体的内壁、所述腔体的外壁和所述通孔的孔壁。

在其中一个实施例中，所述防爆阀与所述通孔的孔壁密封连接。

在其中一个实施例中，每组电池模组包括多个电芯，每一电芯均对应一个所述防爆阀，并通过所述防爆阀与所述腔体连通。

在其中一个实施例中，所述排出部的厚度小于所述下箱体其余部分的厚度。

本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括上述的电池包。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的电池包中，一旦电池模组的一个电芯发生热失控，电芯热失控产生的高温气体先通过防爆阀排入腔体内，然后通过排出部排出电池包。隔热层能够抑制腔体内的气体的热量扩散至其他电芯而引发其他电芯热失控，有利于防止电池包起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。并且，当电池包在低温环境中使用时，隔热层能够减少电芯充放电的热量流失，减少加热电芯的能量损耗，起到保温的作用。

此外，横梁的两侧都设置电池模组，横梁两侧的电池模组共用同一个腔体，这便于在下箱体内设置更多的电池模组。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的电池包的结构示意图；

图2为图1所示电池包的俯视图；

图3为图2中A-A方向的剖面示意图；

图4为图2中B-B方向的剖面示意图；

图5为图4中C处的放大示意图。

附图标记：

1、下箱体；11、排出部；12、侧壁；13、底壁；2、横梁；21、腔体；22、隔热层；23、横梁本体；24、通孔；3、电池模组。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

电动车由电池包内的电池模组提供整车能源，电芯是电池模组的核心结构。由于电池模组需要提供整车所需的大量能源，电池模组通常设置多个电芯。然而，电池模组在工作过程中难免会产生大量的热量，电芯可能出现热失控而喷出高温气体。一个电芯发生热失控而喷出的高温气体的热量可能扩散至其他的电芯，导致其他的电芯也出现热失控，进而导致整个电池包起火，严重威胁了车舱内人员及附近人员的人身安全，并造成财物损失。

为此，有必要设计一种能够在电芯热失控时抑制热量扩散至其他电芯的电池包。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电池包，该电池包能够在电芯出现热失控时抑制热量扩散至其他电芯而引发其他电芯热失控，从而防止电池包因两个或多个电芯均发生热失控而起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。

参阅图1至图3，本实用新型提供的电池包包括下箱体1和电池模组3，下箱体1用于承载和保护位于其内部的结构，电池模组3用于给车辆供电。电池包还包括横梁2，横梁2设于下箱体1。横梁2包括横梁本体23，横梁本体23具有腔体21，电池模组3设于横梁本体23的两侧。

电池包还包括防爆阀(图中未示出)，电池模组3通过防爆阀与腔体21连通，电池模组3的电芯内的气体能够通过防爆阀排入腔体21内。下箱体1上设有排出部11，排出部11与腔体21连通，电芯排入腔体21内的气体能够通过排出部11排出电池包。

参阅图3至图5，横梁2还包括隔热层22，隔热层22环设于腔体21的壁上。由此，隔热层22能够防止腔体21内的热量扩散至电芯。当电池模组3的一个电芯出现热失控时，该电芯内的高温气体先通过防爆阀排入腔体21内，以防止电池包发生爆炸，再通过排出部11排出电池包。隔热层22能够抑制腔体21内高温气体的热量扩散至其他电芯而引发其他电芯热失控，有利于防止电池包起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。此外，在低温环境中使用电池包时，隔热层22能够减少电芯充放电的热量流失，减少加热电芯的能量损耗，起到保温作用。并且，高温气体先排入腔体21内，而不是直接排出电池包，这有利于防止高温气体对车身上靠近电池包外侧的零部件造成损伤。

可以理解，电池模组3的数量可以为两组或多组，每组电池模组3可以包括一个、两个或多个电芯。防爆阀设置于电芯，每个电芯上设有至少一个防爆阀，每个电芯均通过防爆阀与腔体21连通。

在一些实施例中，每组电池模组3包括多个电芯。由此，每组电池模组3均能给车辆提供大量电力。在这些实施例中，为了防止某个电芯热失控时发生爆炸，每一电芯均对应一个防爆阀，每一电芯均通过防爆阀与腔体21连通。

需要说明的是，防爆阀具有打开和关闭状态，防爆阀处于关闭状态时，电芯和腔体21不连通，防爆阀处于打开状态时，电芯和腔体21连通。通常情况下，防爆阀处于关闭状态，当电芯出现热失控时，电芯内产生高温气体，导致电芯内部压强过大，设置在热失控的电芯上的防爆阀便会由关闭状态转换到打开状态，从而将电芯内的气体排入腔体21。上文中“排出部11与腔体21连通”指的是腔体21延伸至排出部11。

在一些实施例中，隔热层22涂覆设置于横梁本体23的表面，换言之，隔热层22是通过涂覆的方式在横梁本体23表面形成的涂层。由此，隔热层22和横梁本体23形成一体，省去了隔热层22和横梁本体23之间的装配过程。

在一些实施例中，隔热层22由气凝胶材料制成。气凝胶材料具有很好的耐高温性能和隔热性能，由气凝胶材料制成的隔热层22能够有效抑制腔体21内的热量扩散至其他电芯。当然，在其他实施例中，隔热层22也可以是由玻璃纤维材料和/或陶瓷纤维材料制作而成。

可以理解，横梁本体23的表面形成了腔体21的壁。其中，横梁本体23的外侧形成腔体21的外壁，横梁本体23的内侧形成腔体21的内壁。

参阅图3至图5，在一些实施例中，隔热层22设于腔体21的内壁。由此，隔热层22能够在离电芯较远的区域就发挥隔热作用，能够在电芯出现热失控时更有效地抑制热量扩散至电芯。在另一些实施例中，为了方便将隔热层22设置于横梁本体23，隔热层22设置于腔体21的外壁。在又一些实施例中，也可以在腔体21的内壁和外壁均设置隔热层22。

参阅图3和图4，在一些实施例中，为了方便防爆阀将电芯和腔体21连通，横梁2上设有通孔24，通孔24与腔体21连通，防爆阀穿设于通孔24。

在一些实施例中，为了防止腔体21内的热量通过通孔24的孔壁扩散，通孔24的孔壁上涂覆设置隔热层22。具体地，在其中一些实施例中，隔热层22涂覆设置于腔体21的内壁和通孔24的孔壁；在另一些实施例中，隔热层22涂覆设置于腔体21的外壁和通孔24的孔壁；在又一些实施例中，隔热层22涂覆设置于腔体21的内壁、腔体21的外壁和通孔24的孔壁。

如果防爆阀和通孔24的孔壁之间存在间隙，腔体21内的热量便会通过该间隙扩散至电芯。在一些实施例中，为了防止防爆阀和通孔24的孔壁之间出现间隙，防爆阀与通孔24的孔壁密封连接。防爆阀和通孔24孔壁密封连接的形式多种多样，具体地，在其中一些实施例中，在防爆阀和通孔24孔壁之间设有密封圈，防爆阀和通孔24孔壁分别抵接于密封圈的两侧以形成密封连接；在其中的另一些实施例中，也可以是将密封胶喷入防爆阀和通孔24孔壁之间的间隙，以填充该间隙而形成密封连接。

参阅图4和图5，在一些实施例中，排出部11的厚度小于下箱体1其余部分的厚度。由此，排出部11的强度较小，电芯热失控时，电芯排入腔体21内的高温气体冲破排出部11而排出电池包。在另一些实施例中，排出部11由熔点较低的材料制成，下箱体1其余部分由熔点较高的材料制成，电芯热失控时，电芯排入腔体21内的高温气体将排出部11熔化并从排出部11排出电池包。在又一些实施例中，排出部11可以是单向阀，单向阀具有关闭状态和打开状态。通常情况下，单向阀处于关闭状态，电芯热失控时，排入腔体21内的高温气体使腔体21内的压强增大，迫使单向阀打开，高温气体通过打开的单向阀排出电池包。

参阅图4和图5，在一些实施例中，排出部11的数量为两个，两个排出部11均设置于下箱体1的侧壁12，并且位于腔体21的两端。当然，在另一些实施例中，排出部11也可以设置于下箱体1的底壁13。

参阅图3，在一些实施例中，防爆阀(图中未示出)设置于电芯的侧面且穿设于横梁2的侧面，于是，电芯便通过防爆阀设置于横梁2的侧面。由此，可以方便地将电池模组3设于横梁2的相对的两个侧面上，换言之，可以方便地在横梁2的相对的两个侧面上均设置电池模组3。这有利于在下箱体1内设置更多的电池模组3。

本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括上述的电池包。通过设置上述的电池包，该车辆能够在电芯出现热失控时抑制热量扩散至其他电芯，从而防止电池包因两个或多个电芯均发生热失控而起火，有利于保障车舱内人员及附近人员的人身安全并减小财物损失。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括下箱体(1)、横梁(2)、电池模组(3)和防爆阀，所述横梁(2)设于下箱体(1)，所述横梁(2)包括隔热层(22)和具有腔体(21)的横梁本体(23)，所述隔热层(22)环设于所述腔体(21)的壁上，所述电池模组(3)设于所述横梁本体(23)的两侧，所述电池模组(3)通过所述防爆阀与所述腔体(21)连通，所述下箱体(1)上设有与所述腔体(21)连通的排出部(11)。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述隔热层(22)涂覆设置于所述横梁本体(23)的表面。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述隔热层(22)设于所述腔体(21)的内壁。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述隔热层(22)由气凝胶材料制成。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述横梁(2)上开设通孔(24)，所述通孔(24)与所述腔体(21)连通，所述防爆阀穿设于所述通孔(24)。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述隔热层(22)涂覆设置于所述腔体(21)的内壁和所述通孔(24)的孔壁；或者，所述隔热层(22)涂覆设置于所述腔体(21)的外壁和所述通孔(24)的孔壁；或者，所述隔热层(22)涂覆设置于所述腔体(21)的内壁、所述腔体(21)的外壁和所述通孔(24)的孔壁。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述防爆阀与所述通孔(24)的孔壁密封连接。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，每组电池模组(3)包括多个电芯，每一电芯均对应一个所述防爆阀，并通过所述防爆阀与所述腔体(21)连通。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述排出部(11)的厚度小于所述下箱体(1)其余部分的厚度。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-权利要求9中任一项所述的电池包。