CN219937213U - 一种电池包和储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池包安全管理技术领域，具体涉及一种电池包和储能装置。所述电池包包括：电芯堆叠体，顶部分布有电芯的极柱；底部分布有电芯的防爆阀；箱体，装配电芯堆叠体；高压输出结构，一端分别与每个电芯的极柱电连接，另一端作为输出端；冷板，贴合电芯堆叠体的底部设置，且冷板上设有第一通孔，第一通孔至少覆盖防爆阀的分布区域，以使电芯堆叠体排出的气体能够穿过冷板；其中，冷板与底板之间形成有第一排气通道，箱体的一侧壁形成为面板，面板内部设有第二排气通道，面板上安装有泄压阀，第一通孔、第一排气通道、第二排气通道以及防爆阀之间连通设置；面板未设有第二排气通道的部分形成为避让部，以设置高压输出结构。

Description

一种电池包和储能装置

技术领域

本实用新型属于电池包安全管理技术领域，具体涉及一种电池包和储能装置。

背景技术

电池包作为储能装置的重要组成部分被广泛使用，在电池包的技术发展中，除了提高电池包的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。热失控是电池包当下无法避免的问题，电芯在短路、过充等情况下会发生一些副反应，进而产生高温气体。这些高温气体在热失控过程中逐步在电池包内部积累，并导致电池包内部压力逐步增加，直至达到某一预先设定的压力阈值，电池包防爆阀被冲开，被排放到外界环境。

传统电池包都安装有防爆阀，但实际上防爆阀的安装位置未进行合理安排，导致电芯热失控时顶部排气，易造成电池包高压拉弧。因此，电池包内设置有对应的排气通道以规划气体的流动路径，避免损坏电池包。同时，排气通道也相应占用了电池包较多的空间资源，并对电池包内器件的分布位置造成了极大地干扰。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池包，调整其内部器件的结构，合理规划空间资源，有效提升电池包的可靠性和实用性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电池包，包括：电芯堆叠体，顶部分布有电芯的极柱，所述极柱之间通过汇流片连接；底部分布有电芯的防爆阀；箱体，装配所述电芯堆叠体，且所述电芯堆叠体的顶部和底部朝向对应所述箱体的顶盖和底板设置；高压输出结构，一端分别与每个所述电芯的极柱电连接，另一端作为输出端，连接用电设备；冷板，贴合所述电芯堆叠体的底部设置，且所述冷板上设有第一通孔，所述第一通孔至少覆盖所述防爆阀的分布区域，以使所述电芯堆叠体排出的气体能够穿过所述冷板；其中，所述冷板与所述底板之间形成有第一排气通道，所述箱体的一侧壁形成为面板，所述面板内部设有第二排气通道，所述面板上安装有泄压阀，所述第一通孔、第一排气通道、第二排气通道以及防爆阀之间连通设置；所述面板未设有所述第二排气通道的部分形成为避让部，以设置所述高压输出结构。

根据本实用新型一具体实施例，所述冷板上对应所述第二排气通道的位置设有第二通孔，以使所述第一排气通道与所述第二排气通道之间连通。

根据本实用新型一具体实施例，所述面板包括上板区域和下板区域，所述上板区域形成为所述避让部，所述下板区域内设有所述第二排气通道，且所述上板区域的厚度小于所述下板区域的厚度。

根据本实用新型一具体实施例，所述上板区域对应所述高压输出结构的位置开设有连接孔，且所述高压输出结构的输出端穿置所述连接孔，以连接用电设备。

根据本实用新型一具体实施例，所述泄压阀设置在所述第二排气通道对应所述下板区域的外壁上，以使气体排出至所述箱体外。

根据本实用新型一具体实施例，所述冷板包括：上导热板，一侧贴合所述电芯堆叠体的底部，且该侧沿远离所述电芯堆叠体的方向冲压形成第一凹陷区域，另一侧对应所述第一凹陷区域形成第一凸出区域；下导热板，一侧贴合所述上导热板，且该侧沿远离所述上导热板的方向冲压形成第二凹陷区域，另一侧与所述底板形成所述第一排气通道，且该侧对应所述第二凹陷区域形成第二凸出区域；所述第一通孔分布于所述第一凹陷区域和/或所述第二凹陷区域内，并贯穿所述上导热板和所述下导热板；其中，所述第二凹陷区域的面积大于所述第一凸出区域的面积，以使所述上导热板与所述下导热板相贴合时，所述第一凸出区域与所述第二凹陷区域相配合形成有冷却介质流动的通道。

根据本实用新型一具体实施例，所述第一凹陷区域、第一凸出区域、第二凹陷区域以及第二凸出区域四周边缘形成为坡状。

根据本实用新型一具体实施例，所述第一通孔包括多个排气孔，且所述排气孔至少对应一个所述防爆阀设置。

根据本实用新型一具体实施例，所述排气孔形成为锥状。

一种储能装置，包括上述所述的电池包。

本实用新型通过提供一种新型的电池包结构，合理规划空间资源，调整内部器件的结构及安放位置。首先，通过在冷板上开设通孔，使电芯排出的气体沿设置好的排气通道排出至外界，以避免电芯热失控时顶部排气造成高压拉弧。其次，将未设有排气通道部位设置为避让部，以减小占用的空间配合高压输出结构安装，大大提高了电池包内部的空间利用率。本实用新型优化了电池包内部的结构，使得电池包更轻量化，具有更高的可靠性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种电池包一具体实施例的爆炸示意图；

图2为本实用新型所提供的一种电池包一具体实施例的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的一种电池包中箱体一具体实施例的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的一种电池包一具体实施例的剖视图；

图5为本实用新型所提供的一种电池包中冷板一具体实施例的结构示意图。

图中：10、电芯堆叠体；11、电芯；111、极柱；112、防爆阀；20、箱体；21、顶盖；22、底板；221、第一排气通道；23、面板；231、上板区域；2311、连接孔；232、下板区域；2321、第二排气通道；2322、泄压阀；30、高压输出结构；40、冷板；41、第一通孔；411、排气孔；42、第二通孔；43、上导热板；431、第一凹陷区域；44、下导热板；441、第二凹陷区域。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

请参见图1-5所示，一种电池包，包括：电芯堆叠体10，由多个电芯11堆叠形成。其中，每个电芯11的顶端设有极柱111，作为电芯11的输出极；底端设有防爆阀112，以释放电芯11热失控时产生的气体。而所述电芯堆叠体10的顶部分布有电芯11的极柱111，且每个极柱111之间通过汇流片/导电片/连接片电连接，以串联每个电芯11；底部则分布所述电芯11的防爆阀112。箱体20，内部形成有空腔，用于装配所述电芯堆叠体10；且所述电芯堆叠体10的朝向对应所述箱体20设置：电芯堆叠体10的顶部朝向箱体20的顶盖21，底部朝向箱体20的底板22，以使电芯堆叠体10向箱体20的底部排气，从而沿所设置的排气通道排出至箱体20外。进一步，箱体20内还设有高压输出结构30，所述高压输出结构30的一端分别与每个极柱111电连接，或与汇流片/导电片/连接片电连接，另一端作为输出端，连接用电设备，以使用电设备从电芯堆叠体10获取电能。因此，所述箱体20上设有连接孔，以使所述高压输出结构30的输出端连通外部。在本实施例中，所述高压输出结构30采用铜排，以电连接每个电芯11。同时由于电芯堆叠体10工作时会产生大量的热，为使其正常工作，所述电芯堆叠体底部贴合有冷板40，对其进行冷却降温。并且冷板40与电芯堆叠体10底部相贴合还阻挡电芯堆叠体10底部的防爆阀112排气，因此，所述冷板40上对应防爆阀112的区域开设有第一通孔41，以使电芯堆叠体10排出的气体能够穿过所述冷板40。此外，所述冷板40与底板22之间还形成有第一排气通道221，电芯堆叠体10排出的气体通过第一通孔41流入至所述第一排气通道221中。进一步，所述箱体20的一侧壁形成为面板23，优选地所述面板23可以采用空心板，以使其内部可以形成有第二排气通道，并与所述第一排气通道221连通，电芯堆叠体10排出的气体通过第一排气通道221流入至第二排气通道中。且所述面板23上对应第二排气通道的区域还开设有泄压阀，使电芯堆叠体10排出的气体通过第二排气通道和泄压阀最终排出至箱体20外，不同于传统电池包顶部排气而造成高压拉弧，具有更高的可靠性。同时，所述面板23内的第二排气通道的位置及大小根据实际需求和电池包的使用环境进行设置，因此，其未设有第二排气通道的部分形成为避让部，以避让电池包内的其他器件的安装位置，充分利用空间资源，节省电池包的制作材料成本。在本实施例中，所述避让部用于避让高压输出结构30，具体可根据电池包内的安装条件和环境避让其他器件。

在一具体实施例中，如图1、4所示，所述冷板40的一侧与所述箱体20的底部贴合，并固定设置，具体可通过焊接或胶粘的方式固定；另一侧与底板22之间间隔有间隙设置，以形成所述第一排气通道221。具体的，所述底板22可以向下塌陷形成凹槽，或者所述底板形成为槽状，从而与冷板相配合。基于此，所述电芯堆叠体10可放置在所述冷板40上方，也可通过支撑部与箱体20固定。并且由于所述面板23仅为箱体20的其中一侧壁，而第二排气通道设于所述面板内部，当所述冷板40与箱体20底部贴合固定时，会封闭所述第二排气通道。因此，所述冷板40上对应所述第二排气通道的位置开设有第二通孔42，以使所述第二排气通道能够和所述第一排气通道221连通。

在一具体实施例中，如图3、4所示，所述面板23分为上板区域231和下板区域232，所述第二排气通道2321优选设置在所述下板区域232内。进一步，所述高压输出结构30设置在所述箱体20的顶部与电芯堆叠体10连接，因此，所述上板区域231形成为避让部，以配合所述高压输出结构30。具体的，由于上板区域231形成为所述避让部，上板区域231的厚度小于下板区域232的厚度设置，避免占用空间，提供给所述高压输出结构30更大的安放位置。进一步，所述连接孔2311可开设在所述上板区域231，以对应所述高压输出结构30。具体的，所述高压输出结构30的输出端穿过所述连接孔2311连通箱体20外部，以连接用电设备。此外，由于所述第二排气通道2321设置在下板区域232，所述泄压阀2322对应所述第二排气通道2321的位置安装在下板区域232的外壁上。具体的，可以在下板区域232的外壁上开设相应的孔槽，以安装所述泄压阀232。需要说明的是，上述仅为一优选实施例，具体的所述第二排气通道的分布位置、避让部的形成大小或厚度，以及泄压阀的安装位置可结合实际需求进行调整。

在一具体实施例中，如图5所示，所述冷板40由上导热板43和下导热板44装配组成，且所述上导热板43和下导热板44之间形成有流道，以使冷却介质循环流动。其中，所述上导热板43一侧与所述电芯堆叠体10的底部相贴合，以便于进行热传递；且该侧沿远离所述电芯堆叠体10的方向冲压形成有第一凹陷区域431，所述上导热板43的另一侧对应所述第一凹陷区域431形成有第一凸出区域。下导热板44一侧与所述上导热板43的另一侧相贴合，且该侧沿远离所述上导热板43的方向冲压形成第二凹陷区域441；另一侧与所述底板22形成有第一排气通道221，且该侧对应所述第二凹陷区域441形成第二凸出区域。具体的，在应用中，所述第二凹陷区域441大于所述第一凸出区域，以使所述第一凸出区域能够嵌入至所述第二凹陷区域441中，且当所述上导热板43与所述下导热板44相贴合时，第一凸出区域和第二凹陷区域441之间还形成有冷却介质流动的通道。同时，所述上导热板43可通过导热胶与电芯堆叠体10粘连固定，所述下导热板44距离所述底板22有间隙，以形成所述第一排气通道221。进一步，所述第一通孔41贯穿所述上导热板43的第一凹陷区域431和所述下导热板44的第二凹陷区域441，在所述第一凹陷区域431和第二凹陷区域441形成有大小相对应的孔槽，或者大小不对应的孔槽。例如第一凹陷区域431形成为多个独立的圆形孔槽对应每个防爆阀112设置，而第二凹陷区域441形成为条状孔槽对应第一凹陷区域431的多个孔槽设置。需要说明的是，在本实施例中，对于第一通孔41的大小和形状不做过多的限制，且其主要作用在于电芯堆叠体10排出的气体能够穿过所述冷板40，通过第一排气通道221、第二排气通道2321以及泄压阀2322排出。此外，所述第二通孔42也贯穿所述上导热板43和下导热板44设置，且具体分布位置根据第二排气通道确定。进一步，所述第一凹陷区域431、第一凸出区域、第二凹陷区域441以及第二凸出区域四周边缘呈过渡形式设置，形成为坡状；所述上导热板43和下导热板44可采用相同的金属材料制成，便于导热。

在一具体实施例中，所述第一通孔41包括多个排气孔411，且所述排气孔411至少对应一个所述防爆阀112设置。具体的，在应用中，所述排气孔411的可囊括一个或两个或三个防爆阀112设置，甚至更多；且所述排气孔411的形状根据所述防爆阀112的分布位置进行调整，例如电芯堆叠体10的防爆阀112分布较广，所述排气孔112可设置为条状，或者防爆阀112分布较为紧凑，所述排气孔112可设置为矩形状或圆形状。进一步，为加大气体排出的压力，所述排气孔411还可沿其深度方向还可形成为锥状。需要说明的是，所述排气孔411的大小和形状可根据实际需求进行调节。

实施例2

本实施例还提供一种储能装置，包括上述的电池包，且所述电池包作为其中的电能输出模块，并与其他模块相配合。基于上述的电池包的储能装置，具有更高的实用性和可靠性。

综上所述，本实用新型通过提供一种新型的电池包结构，合理规划空间资源，调整内部器件的结构及安放位置。首先，通过在冷板上开设通孔，使电芯排出的气体沿设置好的排气通道排出至外界，以避免电芯热失控时顶部排气造成高压拉弧。其次，将未设有排气通道部位设置为避让部，以减小占用的空间配合高压输出结构安装，大大提高了电池包内部的空间利用率。本实用新型优化了电池包内部的结构，使得电池包更轻量化，具有更高的可靠性和实用性。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电芯堆叠体，顶部分布有电芯的极柱，所述极柱之间通过汇流片连接；底部分布有电芯的防爆阀；

箱体，装配所述电芯堆叠体，且所述电芯堆叠体的顶部和底部朝向对应所述箱体的顶盖和底板设置；

高压输出结构，一端分别与每个所述电芯的极柱电连接，另一端作为输出端，连接用电设备；

冷板，贴合所述电芯堆叠体的底部设置，且所述冷板上设有第一通孔，所述第一通孔至少覆盖所述防爆阀的分布区域，以使所述电芯堆叠体排出的气体能够穿过所述冷板；

其中，所述冷板与所述底板之间形成有第一排气通道，所述箱体的一侧壁形成为面板，所述面板内部设有第二排气通道，所述面板上安装有泄压阀，所述第一通孔、第一排气通道、第二排气通道以及防爆阀之间连通设置；

所述面板未设有所述第二排气通道的部分形成为避让部，以设置所述高压输出结构。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷板上对应所述第二排气通道的位置设有第二通孔，以使所述第一排气通道与所述第二排气通道之间连通。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述面板包括上板区域和下板区域，所述上板区域形成为所述避让部，所述下板区域内设有所述第二排气通道，且所述上板区域的厚度小于所述下板区域的厚度。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述上板区域对应所述高压输出结构的位置开设有连接孔，且所述高压输出结构的输出端穿置所述连接孔，以连接用电设备。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述泄压阀设置在所述第二排气通道对应所述下板区域的外壁上，以使气体排出至所述箱体外。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷板包括：

上导热板，一侧贴合所述电芯堆叠体的底部，且所述上导热板的一侧沿远离所述电芯堆叠体的方向冲压形成第一凹陷区域，另一侧对应所述第一凹陷区域形成第一凸出区域；

下导热板，一侧贴合所述上导热板，且所述下导热板的一侧沿远离所述上导热板的方向冲压形成第二凹陷区域，另一侧与所述底板形成所述第一排气通道，且所述下导热板的另一侧对应所述第二凹陷区域形成第二凸出区域；

所述第一通孔分布于所述第一凹陷区域和/或所述第二凹陷区域内，并贯穿所述上导热板和所述下导热板；

其中，所述第二凹陷区域的面积大于所述第一凸出区域的面积，以使所述上导热板与所述下导热板相贴合时，所述第一凸出区域与所述第二凹陷区域相配合形成有冷却介质流动的通道。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第一凹陷区域、第一凸出区域、第二凹陷区域以及第二凸出区域四周边缘形成为坡状。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一通孔包括多个排气孔，且所述排气孔至少对应一个所述防爆阀设置。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述排气孔形成为锥状。

10.一种储能装置，其特征在于，包括上述权利要求1至9任一项所述的电池包。