CN219873719U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池包。该电池包，包括：换热板组件和多个电池，所述换热板组件包括相对设置的第一换热板和第二换热板；多个所述电池堆叠设置于所述第一换热板与所述第二换热板之间，且多个所述电池的堆叠方向垂直于所述第一换热板与所述第二换热板的排列方向；沿多个所述电池的堆叠方向，相邻的所述电池之间设有隔热垫，所述隔热垫与所述第一换热板以及所述第二换热板配合形成隔热空间、以分隔相邻设置的所述电池。本申请提供的电池包内电池可以在热失控时单独有效泄压、且可以保障电池包的安全性能。

Description

一种电池包

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

现有电池包采用电池箱体承载多个电池。在应用或运输过程中，电池可能会发生膨胀；当电池膨胀到一定程度，电池的电池壳体可能会发生破损。值得注意的是，在电池箱内部的密闭环境中，当一个电池发生热失控会引发其他电池同时发生热失控，进而造成电池包整体失效。

因此，如何使得电池包内电池在热失控时单独有效泄压、且保障电池包的安全性能是亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池包，该电池包内电池可以在热失控时单独有效泄压、且可以保障电池包的安全性能。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池包，包括：换热板组件和多个电池，所述换热板组件包括相对设置的第一换热板和第二换热板；多个所述电池堆叠设置于所述第一换热板与所述第二换热板之间，且多个所述电池的堆叠方向垂直于所述第一换热板与所述第二换热板的排列方向；沿多个所述电池的堆叠方向，相邻的所述电池之间设有隔热垫，所述隔热垫分别与所述第一换热板以及所述第二换热板配合形成隔热空间，以分隔相邻设置的所述电池。

本申请提供的电池包中，多个堆叠设置的电池置于相对设置的第一换热板和第二换热板之间，其中，第一换热板可以与多个堆叠设置的电池的同一侧进行热交换，第二换热板可以与多个堆叠设置的电池的相对另一侧进行热交换，以保障电池包内每个电池的热量可以及时散失、优化电池的运行状态，降低电池发生热失控的可能性；甚至，在电池发生热失控时，换热板组件可以有效降低失控电池处热量，以提升电池包的安全性能；多个堆叠设置的电池中，相邻设置的电池之间设有隔热垫，该隔热垫分别与第一换热板和第二换热板配合，以将相邻设置的电池分隔于不同的隔热空间内，可避免某个电池发生热失控时、诱发一连串的电池热失控事件，进而可以进一步提升电池包的安全性能。

因此，本申请提供的电池包内电池可以在热失控时单独有效泄压、且可以保障电池包的安全性能。

附图说明

为了更好地理解本申请，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本申请的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。

此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1为本申请实施例提供的电池包的立体结构示意简图；

图2为图1中结构的侧视图；

图3为本申请实施例提供的电池包中电池的立体结构示意图；

图4为图3中电池的局部放大示意图。

附图标记说明如下：

100、换热板组件；110、第一换热板；120、第二换热板；200、电池；300、隔热垫；S1、大面；S2、侧面；M、凹陷部。

具体实施方式

下面将结合本申请示例实施例中的附图，对本申请示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本申请的保护范围，因此应当理解，在不脱离本申请的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

进一步地，本申请的描述中，需要理解的是，本申请的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

参阅图1，其代表性地示出了本申请实施例提出的电池包的立体结构示意图，其中具体示出了电池包的部分结构，隐去了例如箱体等其他结构。在该示例性实施方式中，本申请实施例提出的电池包是以车载电池包为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本申请实施例提供的相关设计应用于其他类型的电池包中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本申请实施例提出的电池包的原理的范围内。

如图1所示，在本申请实施例中，本申请实施例提出的电池包包括换热板组件100和多个电池200；图2为图1中结构的侧视图；图3为本申请实施例提供的电池包中电池的立体结构示意图；图4为图3中电池的局部放大示意图。以下将结合上述附图，对本申请实施例提出的电池包内各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的电池包，包括：换热板组件100和多个电池200，换热板组件100包括相对设置的第一换热板110和第二换热板120；多个电池200堆叠设置于第一换热板110与第二换热板120之间，且多个电池200的堆叠方向垂直于第一换热板110与第二换热板120的排列方向；沿多个电池200的堆叠方向，相邻的电池200之间设有隔热垫300，隔热垫300分别与第一换热板110以及第二换热板120配合形成隔热空间，以分隔相邻设置的电池200。

值得注意的是，为了便于理解本申请实施例提供的电池包，图1中定义第一换热板110和第二换热板120的排列方向为第一方向，多个电池200的堆叠方向形成第二方向，且该第二方向垂直于第一方向。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池包中，多个堆叠设置的电池200置于相对设置的第一换热板110和第二换热板120之间，其中，第一换热板110可以与多个堆叠设置的电池200的同一侧进行热交换，第二换热板120可以与多个堆叠设置的电池200的相对另一侧进行热交换，以保障电池包内每个电池200的热量可以及时散失、优化电池200的运行状态，降低电池200发生热失控的可能性；甚至，在电池200发生热失控时，换热板组件100可以有效降低失控电池200处热量，以提升电池包的安全性能。

同时，本申请实施例提供的电池包中，多个堆叠设置的电池200中，相邻设置的电池200之间设有隔热垫300，该隔热垫300与第一换热板110和第二换热板120配合，以将相邻设置的电池200分隔于不同的隔热空间内。当某个电池200发生热失控时，可以避免诱发一连串的电池200热失控事件，进而可以进一步提升电池包的安全性能。

具体的，每个电池200处于隔热垫300、第一换热板110以及第二换热板120形成的独立的隔离空间内。倘若某一电池200发生热失控，沿第二方向，隔热垫300对喷射物进行隔档、以避免喷射物接触相邻电池200；同时，沿第一方向，第一换热板110与隔热垫300之间无缝隙，喷射物无法自第一换热板110与隔热垫300之间进入相邻电池200所在位置，因而相邻电池200不会受喷射物影响发生热失控；同样的，第二换热板120与隔热垫300之间无缝隙，喷射物无法自第一换热板110与隔热垫300之间进入相邻电池200所在位置，因而相邻电池200不会受喷射物影响发生热失控。

因此，本申请提供的电池包内电池200可以在热失控时单独有效泄压、且可以保障电池包的安全性能。

在一个实施例中，请继续参考图1至图3所示出的结构，电池200包括壳体和电芯，电芯设于壳体内部；沿电池的长度方向，电池200的端部设有薄弱部，电池的长度方向垂直于多个电池200的堆叠方向、且垂直于第一换热板110和第二换热板120的排列方向。应理解，电池的长度方向可以定义为第三方向，该第三方向同时垂直于第一方向和第二方向。

具体的，本实施例中，电池200在端部形成薄弱部，该薄弱部作为电池200的预设喷射位置，当电池200发生膨胀时，高温高压的喷射物自薄弱部进行泄压。

需要说明的是，该结构设置将薄弱部预设在电池200的端部，可以将薄弱部置于电池200的堆叠面以外，以进一步降低高温高压的喷射物对于相邻电池200的影响。

在一个实施例中，请结合图1和图2参考图3和图4所示出的结构，壳体包括相对设置的两个大面S1和四个环绕大面S1设置的侧面S2，其中，侧面S2的面积小于大面S1的面积，两个大面S1的排列方向平行于多个电池200的堆叠方向；一个大面S1在与电池200侧面S2的连接处设有凹陷部M；沿第一换热板110与第二换热板120的排列方向(即第一方向)，凹陷部M的边缘形成薄弱部(如图4中粗黑线围绕部分)。当然，凹陷部M自沿第一方向的另一侧边缘也设有薄弱部，图4中由于角度原因未标识。

应理解，凹陷部M实质上形成于大面S1与电池200侧面S2相连的角部区域；大面S1在除去凹陷部M部分形成堆叠面，以与相邻电池200进行堆叠。

值得注意的是，本申请实施例提供的电池200中，壳体在大面S1与电池200侧面S2的连接位置形成凹陷部M，该凹陷部M可以经冲压或弯折形成。由于冲压或弯折过程中，壳体用于折弯的部分会被延展，所以凹陷部M在边缘位置的厚度较薄，以使得部分凹陷部M形成薄弱部。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池200利用壳体自身结构特性形成薄弱部，可以简化电池200的结构件数目，降低制备及装配难度，以及，降低制备成本。

在一个实施例中，凹陷部M的数量为两个；沿电池200的长度方向(即第三方向)，两个凹陷部M相对设置。

需要说明的是，两个凹陷部M在第一方向上的边缘部分均可作为薄弱部。在电池200发生膨胀时，壳体内部的高温高压物质可自距离较近的任意凹陷部M喷射、以缩短高温高压物质到达薄弱部的时间，降低电池200自壳体其他部分发生破裂的可能性，以提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，电池200的长度范围为400mm～2800mm。应理解，电池200的长度为电池200在第三方向上的尺寸。

需要说明的是，本实施例中，电池200的尺寸较长，由于本实施例中的电池200的薄弱部在侧部，所以当电池200在发生失控时，电池内部高温高压物质需一定时间才能沿第三方向到达电池200端部的薄弱部，该过程是难以控制的，所以当热失控严重时，换热板组件100可以对将进行泄压的电池200进行降温冷却，以保护电池包的安全。

在一个实施例中，电池200的长度与电池200的宽度的比值范围为2～80；和/或，电池的宽度200与电池200的厚度的比值范围为0.5～20。应理解，电池200的宽度指电池200在第一方向上的尺寸，电池200的厚度指电池在第二方向上的尺寸。

进一步地，电池200的宽度范围为80mm～200mm，电池200的厚度范围为10mm～100mm。

优选的，电池200的长度与电池200的宽度的比值范围为4～25；和/或，电池的宽度200与电池200的厚度的比值范围为2～10。

上述实施例中，电池200在保证足够能量密度的情况下，其长度和宽度的比值较大，进一步地，电池200的宽度和高度的比值较大。

在一个具体的实施例中，电池200的长度与电池200的宽度的比值范围为4～7，即本实施例中的电池200长度和宽度的比值较大，以此增加电池200的能量密度，且方便后续形成电池包。

在另一个具体的实施例中，电池的宽度200与电池200的厚度的比值范围为3～7。在此具体的实施例中，电池200宽度和厚度的比值较大，在保证足够能量密度的情况下，也方便形成。

可选的，电池200的宽度可以为80mm～180mm，而电池200的厚度可以为15mm～35mm。

在一个实施例中，壳体的壁厚范围为0.1mm～0.5mm。示例性的，可以设置，壳体的壁厚范围为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm。

需要说明的是，本实施例中，壳体的壁厚较薄，采用第一换热板110与第二换热板120沿第一方向夹持电池200时，可以提升换热板组件100与电池200的热交换效果，以在电池200温度身高时，及时将电池200处的高温散出，降低电池200发生热失控的可能性。

此外，当电池200发生热失控，第一换热板110与第二换热板120可以及时对电池200进行降温，以进一步降低电池200热失控对于相邻电池200的影响，以提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，电池200与第一换热板110之间设有胶层，电池200与第一换热板110通过胶层连接；和/或，

电池200与第二换热板120之间设有胶层，电池200与第二换热板120通过胶层连接。

需要说明的是，本申请实施例中，胶粘连接方式，可以提升电池200与第一换热板110和/或第二换热板120的连牢固度，提升隔热垫300与换热板组件100形成的分隔效果，降低电池200热失控时对于相邻电池200的影响，进而提升电池包的安全性能。

此外，值得注意的是，在装配电池包过程中，沿第二方向堆叠设置的多个电池200在第一方向上可能存在因安装误差导致的高度差，电池200与第一换热板110和/或第二换热板120之间的粘接胶层可以有效弥补该高度差，以保证第一换热板110和/或第二换热板120与各电池200的热交换面积。应理解，该胶粘的连接方式可以增强换热板组件100与堆叠设置的多个电池200中每个电池200的接触效果，保障第一换热板110和/或第二换热板120可以有效接触每个电池200，以与每个电池200进行热交换。

在一个实施例中，隔热垫300的尺寸不超出电池200，且胶层连接隔热垫300。

需要说明的是，胶粘连接方式，可以保证换热板组件100与隔热垫300的连接效果，避免隔热垫300与第一换热板110和/或第二换热板120的连接处出现缝隙，提升隔热垫300与换热板组件100形成的分隔效果，降低电池200热失控时对于相邻电池200的影响，进而提升电池包的安全性能。

在一个具体的实施例中，隔热垫300在第一方向上的尺寸不超出电池200，以避免隔热垫300超高、影响换热板组件100的装配操作。

示例性的，当隔热垫300的尺寸略小于电池200尺寸，在制备胶层时，可以控制胶层在第一方向上填补隔热垫300与电池200的尺寸差值，以保证换热板组件100与隔热垫300的连接效果。

值得注意的是，在制备形成本申请实施例提供的电池包时，换热板组件100与电池200均需置于箱体内部，现以第二换热板120靠近箱体的底部为例对装配过程进行具体说明。

在装配电池包时，第二换热板120先于电池200安装；在第二换热板120表面涂刷胶层，之后，在第二换热板120表面安装多个堆叠设置的电池200以及夹设于多个电池200中间的隔热垫300；待电池200安装完毕，在电池200背离第一换热板110一侧涂刷胶层，之后，安装第一换热板110。

应理解，电池200与隔热垫300安装于第二换热板120时，依靠电池200重量有效碾压第二换热板120表面胶层，以使得胶层有效连接隔热垫300的底部；在装配第一换热板110时，第一换热板110将电池200背离第二换热板120一侧的胶层压平，以保证胶层可以有效连接隔热垫300的顶部。

优选的，可以设置沿第一方向隔热垫300的表面与电池200的表面齐平，以保证隔热垫300的隔热效果，以及，保证换热板组件100装配时的平整度。

在另一个具体的实施例中，还可以设置隔热垫300沿第三方向的尺寸小于电池200的尺寸，示例性的，隔热垫300在第三方向上的尺寸小于或等于堆叠面的尺寸，以保证隔热垫300的隔热效果。

在一个实施例中，隔热垫300的厚度范围为大于0mm、且小于等于10mm。

需要说明的是，当设置隔热垫300的厚度在上述范围内时，可以保证隔热垫300对于电池200热失控时的分隔效果，同时，可以保证电池包的空间利用率，避免隔热垫300沿第二方向占用过多空间。

在具体设置隔热垫300的厚度时，可以设置隔热垫300的厚度为以下数值中的一个。

0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm。

在一个实施例中，请继续参考图1所示出的结构，沿多个电池200的堆叠方向，位于最外侧的电池200在背向相邻电池200一侧设有隔热垫300。

需要说明的是，本实施例中，对多个堆叠设置的电池200进行进一步防护，具体的，在堆叠设置的多个电池200中、位于最外侧的电池200背离相邻电池200一侧也设置了隔热垫300，以避免位于最外侧的电池200热失控时、对与其对应的箱体侧壁或其他结构件造成影响，可以进一步提升电池包的安全性能。

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创造后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种电池包，其特征在于，包括：换热板组件和多个电池，所述换热板组件包括相对设置的第一换热板和第二换热板；多个所述电池堆叠设置于所述第一换热板与所述第二换热板之间，且多个所述电池的堆叠方向垂直于所述第一换热板与所述第二换热板的排列方向；沿多个所述电池的堆叠方向，相邻的所述电池之间设有隔热垫，所述隔热垫分别与所述第一换热板以及所述第二换热板配合形成隔热空间，以分隔相邻设置的所述电池。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包括壳体和电芯，所述电芯设于所述壳体内部；沿所述电池的长度方向，所述电池的端部设有薄弱部，所述电池的长度方向垂直于多个所述电池的堆叠方向、且垂直于所述第一换热板和所述第二换热板的排列方向。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述壳体包括相对设置的两个大面和四个环绕所述大面设置的侧面，其中，所述侧面的面积小于所述大面的面积，两个所述大面的排列方向平行于多个所述电池的堆叠方向；

一个所述大面在与所述电池侧面的连接处设有凹陷部；沿所述第一换热板与所述第二换热板的排列方向，所述凹陷部的边缘形成所述薄弱部。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述凹陷部的数量为两个；沿所述电池的长度方向，两个所述凹陷部相对设置。

5.如权利要求2-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池的长度范围为400mm～2800mm。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电池的长度与所述电池的宽度的比值范围为2～80；和/或，

所述电池的宽度与所述电池的厚度的比值范围为0.5～20。

7.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述壳体的壁厚范围为0.1mm～0.5mm。

8.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池与所述第一换热板之间设有胶层，所述电池与所述第一换热板通过所述胶层连接；和/或，

所述电池与所述第二换热板之间设有胶层，所述电池与所述第二换热板通过所述胶层连接。

9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫的尺寸不超出所述电池，且所述胶层连接所述隔热垫。

10.如权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫的厚度范围为大于0mm、且小于等于10mm。

11.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，沿所述多个所述电池的堆叠方向，位于最外侧的电池在背向相邻电池一侧设有隔热垫。