CN220086180U - 电池包组件和用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包组件和用电装置，电池包组件包括电芯、第一板和第二板，电芯具有第一散热面和第二散热面，第一散热面设置于电芯的顶部或底部，第二散热面设置于电芯的外周；第一板内形成有第一冷却流道；第二板设置于第一板上并限定出用于容纳电芯的容纳腔，第二板内形成有第二冷却流道；其中第一散热面形成有第一防爆阀，第一板形成有第一排气通道，第一排气通道的入口与第一防爆阀正对设置。根据本实用新型的电池包组件，通过设置第一板和第二板，第二板和第一板可以与电芯之间进行热量交换，实现电芯朝向多个方向散热，并且第一板内的第一排气通道可以输送电芯排出的气体，提升电池包组件的安全性能。

Description

电池包组件和用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种电池包组件和用电装置。

背景技术

电池安全问题是影响新能源汽车发展的重要因素，尽管目前使用了很多技术手段提升电池的安全性，但电池安全仍旧是大部分车企需要解决或者完善的难点和重点。

电池包的热失控会引发一系列的安全问题，电池包可以通过降低温升和排气泄压来延缓热失控的蔓延速度，但目前的技术手段还存在改进的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池包组件。根据本实用新型的电池包组件，通过设置第一板和第二板，第二板和第一板可以与电芯之间进行热量交换，实现电芯朝向多个方向散热，并且第一板内的第一排气通道可以输送电芯排出的气体，提升电池包组件的安全性能。

本实用新型还提出了一种具有上述电池包组件的用电装置。

根据本实用新型的电池包组件包括：电芯，所述电芯具有第一散热面和第二散热面，所述第一散热面设置于所述电芯的顶部或底部，所述第二散热面设置于所述电芯的外周；第一板，所述第一板内形成有第一冷却流道，所述第一板适于与所述第一散热面贴合并与所述电芯进行换热；第二板，所述第二板设置于所述第一板上并限定出用于容纳所述电芯的容纳腔，所述第二板内形成有第二冷却流道，所述第二板适于与所述第二散热面贴合并与所述电芯进行换热；其中所述第一散热面形成有第一防爆阀，所述第一板形成有第一排气通道，所述第一排气通道的入口与所述第一防爆阀正对设置。

根据本实用新型的电池包组件，第一板位于电芯的顶部或底部且与第一散热面贴合，冷却介质在第一冷却流道流动可以使电芯通过第一散热面将热量传递给第一板。第二板位于电芯的侧方且与第二散热面贴合，冷却介质在第二冷却流道流动可以使电芯通过第二散热面将热量传递给第二板。通过设置第一板和第二板，可以实现电芯由内向外且多个方向地散热，提高电芯的散热效率，降低电芯的温升。同时，第一板形成有第一排气通道，气体可以在第一排气通道内流动。第一散热面形成有第一防爆阀，第一防爆阀打开可以排出电芯内部气体，降低电芯内部压强。通过将第一排气通道的入口与第一防爆阀正对设置，电芯通过第一防爆阀排出的气体在第一排气通道内流动，可以使高温气体与电芯之间隔开，实现热电分离，从而提升电池包组件的安全性能。此外，第一冷却流道内的冷却介质可以对第一排气通道内的气体进行降温，进一步提升电池包组件的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二板在第一方向上延伸并形成彼此间隔开且在第一方向上延伸的第一容纳腔和第二容纳腔，所述电芯构造为在第一方向上间隔设置的多个并分别收容于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔内。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一排气通道包括：第一排气段，所述第一排气段分别与位于所述第一容纳腔内的每个电芯的第一防爆阀连通；第二排气段，所述第二排气段分别与位于所述第二容纳腔内的每个电芯的第一防爆阀连通。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电芯的第一散热面上形成有两个在第二方向上间隔设置的第一防爆阀；所述第一排气段包括第一上游段和第一下游段，所述第一上游段分别与每个所述电芯在第二方向上一侧的第一防爆阀连通；所述第一下游段分别与每个所述电芯在第二方向上另一侧的第一防爆阀连通；所述第二排气段包括第二上游段和第二下游段，所述第二上游段分别与每个所述电芯在第二方向上另一侧的第一防爆阀连通；所述第二下游段分别与每个所述电芯在第二方向上一侧的第一防爆阀连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一冷却流道包括彼此连通的第一通道段和第二通道段，所述第一通道段设置有所述第一冷却流道入口且所述第一通道段设置于所述第一上游段与所述第一下游段之间，所述第二通道段设置有所述第一冷却流道出口且所述第二通道段设置于所述第二上游段与所述第二下游段之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包组件还包括：边框，所述边框设置于所述第一板的至少部分外周，所述边框上形成有分别与所述第一排气段和所述第二排气段连通的第一出口和第二出口，所述第一出口和所述第二出口内分别设置有第三防爆阀。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一冷却流道入口和所述第一冷却流道出口设置于所述第一板在第一方向上的一端，所述第一出口和第二出口设置于所述第一板在第一方向上的另一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯的第二散热面形成有第二防爆阀，所述第二板上设置有第二排气通道，所述第二排气通道的入口与所述第二防爆阀正对。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二排气通道位于所述第二冷却流道背离所述第一板的一侧。

下面简单描述根据本实用新型的用电装置。

根据本实用新型的用电装置包括上述任意一项实施例中所述的电池包组件。由于根据本实用新型的用电装置包括上述任意一项实施例中所述的电池包组件，因此根据本实用新型的用电装置，电池包组件内的电芯可以多面散热，安全性高，电池包组件发生热失控的风险低且热失控的蔓延速度小，可以提高用电装置的使用安全性能，降低事故发生的风险和减少发生事故造成的损失。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的电池包组件的背面示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的第一板、第二板和边框的正面示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的第一排气通道和第一冷却流道的布置图；

图4是根据本实用新型一个实施例的电芯布置图。

附图标记：

电池包组件1；

电芯11，第一防爆阀11，第二防爆阀112；

第一板12，第一上游段121，第一下游段122，第二上游段123，第二下游段124，第一通道段125，第二通道段126；

第二板13；

边框14，第三防爆阀141。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

相关技术中，电池包的热失控会引发一系列的安全问题，电池包可以通过降低温升和排气泄压来延缓热失控的蔓延速度，但目前的技术手段还存在改进的空间。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池包组件1。

如图1和图2所示，根据本实用新型的电池包组件1包括电芯11、第一板12和第二板13，电芯11具有第一散热面和第二散热面，第一散热面设置于电芯11的顶部或底部，第二散热面设置于电芯11的外周；第一板12内形成有第一冷却流道，第一板12适于与第一散热面贴合并与电芯11进行换热；第二板13设置于第一板12上并限定出用于容纳电芯11的容纳腔，第二板13内形成有第二冷却流道，第二板13适于与第二散热面贴合并与电芯11进行换热；其中第一散热面形成有第一防爆阀11，第一板12形成有第一排气通道，第一排气通道的入口与第一防爆阀11正对设置。

本申请的电池包组件1，第一板12位于电芯11的顶部或底部且与第一散热面贴合，冷却介质在第一冷却流道流动可以使电芯11通过第一散热面将热量传递给第一板12。第二板13位于电芯11的侧方且与第二散热面贴合，冷却介质在第二冷却流道流动可以使电芯11通过第二散热面将热量传递给第二板13。通过设置第一板12和第二板13，可以实现电芯11由内向外且多个方向地散热，提高电芯11的散热效率，降低电芯11的温升。同时，第一板12形成有第一排气通道，气体可以在第一排气通道内流动。第一散热面形成有第一防爆阀11，第一防爆阀11打开可以排出电芯11内部气体，降低电芯11内部压强。通过将第一排气通道的入口与第一防爆阀11正对设置，电芯11通过第一防爆阀11排出的气体在第一排气通道内流动，可以使高温气体与电芯11之间隔开，实现热电分离，从而提升电池包组件1的安全性能。此外，第一冷却流道内的冷却介质可以对第一排气通道内的气体进行降温，进一步提升电池包组件1的安全性能。

因此，本申请的电池包组件1，通过设置第一板12和第二板13，第二板13和第一板12可以与电芯11之间进行热量交换，实现电芯11朝向多个方向散热，并且第一板12内的第一排气通道可以输送电芯11排出的气体，提升电池包组件1的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，第二板13在第一方向上延伸并形成彼此间隔开且在第一方向上延伸的第一容纳腔和第二容纳腔，电芯11构造为在第一方向上间隔设置的多个并分别收容于第一容纳腔和第二容纳腔内。多个电芯11之间形成间隔可以吸收电芯11温度升高导致的膨胀。多个电芯11分别设置于第一容纳腔和第二容纳腔内并且第一方向上排布，可以实现一块第二板13可以与多个电芯11贴合设置，提高电池包组件1的散热效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，第一排气通道包括第一排气段和第二排气段，第一排气段分别与位于第一容纳腔内的每个电芯11的第一防爆阀11连通；第二排气段分别与位于第二容纳腔内的每个电芯11的第一防爆阀11连通。第一板12同时与第一容纳腔和第二容纳腔内的电芯11贴合设置，以与多个电芯11之间进行热量交换。第一容纳腔内电芯11排出的气体由第一排气段输送，第二容纳腔内电芯11排出的气体由第二排气段输送，第一排气段与第二排气段不连通，以方便使第一排气段内的气体与第二排气段内的气体由不同的出口流出排气通道，提高排气效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图3所示，每个电芯11的第一散热面上形成有两个在第二方向上间隔设置的第一防爆阀11；第一排气段包括第一上游段121和第一下游段122，第一上游段121分别与每个电芯11在第二方向上一侧的第一防爆阀11连通；第一下游段122分别与每个电芯11在第二方向上另一侧的第一防爆阀11连通；第二排气段包括第二上游段123和第二下游段124，第二上游段123分别与每个电芯11在第二方向上另一侧的第一防爆阀11连通；第二下游段124分别与每个电芯11在第二方向上一侧的第一防爆阀11连通。第二方向是电芯11的长度、宽度或厚度方向，第一散热面在第一方向和第二方向上延伸。电芯11通过两个第一防爆阀11排气，两个第一防爆阀11间隔设置，电芯11内部一侧的气体由一个第一防爆阀11排出，电芯11内部另一侧的气体由另一个第一防爆阀11排出，可以提高排气效率。第一容纳腔内的每个电芯11由一侧的第一防爆阀11排出的气体在第一上游段121内流动，第一容纳腔内的每个电芯11由另一侧的第一防爆阀11排出的气体在第一下游段122内流动，且第一上游段121内的气体会流向第一下游段122，使第一排气通道内的气体在电芯11的另一侧汇集并排出，以方便使第一容纳腔内的电芯11排出的气体一同排出电池包组件1。第二上游段123和第二下游段124同理，在此不在阐述，不同的是，第二排气通道内的气体在电芯11的一侧汇集并排出，实现第一排气通道与第二排气通道分别从电芯11的两侧排出气体，排气更均匀，有利于提高排气效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，第一冷却流道包括彼此连通的第一通道段125和第二通道段126，第一通道段125设置有第一冷却流道入口且第一通道段125设置于第一上游段121与第一下游段122之间，第二通道段126设置有第一冷却流道出口且第二通道段126设置于第二上游段123与第二下游段124之间。第一通道段125可以对第一容纳腔内的电芯11进行冷却，第二通道段126可以对第二容纳腔内的电芯11进行冷却，且第一通道段125与第二通道段126连通以形成冷却循环回路。第一通道段125的一端设置有第一冷却流道入口，冷却介质可以从第一冷却流道入口进入第一通道段125内，第一通道段125的另一端与第二通道段126的一端连通，冷却介质可以从第一通道段125的另一端流向第二通道段126，第二通道段126的另一端设置有第一冷却流道出口，冷却介质可以从第一冷却流道出口流出第二通道段126。第一上游段121与第一下游段122分别位于第一通道段125的两侧，因此冷却介质在第一通道段125内流动可以对第一上游段121和第一下游段122内的气体进行冷却。同理地，第二上游段123与第二下游段124分别位于第二通道段126的两侧，冷却介质在第二通道段126内流动可以对第二上游段123和第二下游段124内的气体进行冷却。因此，第一冷却流道内的冷却介质可以有效地对第一通道段125和第二通道段126内的气体进行冷却，提高电池包组件1的散热效率。

根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，电池包组件1还包括边框14，边框14设置于第一板12的至少部分外周，边框14上形成有分别与第一排气段和第二排气段连通的第一出口和第二出口，第一出口和第二出口内分别设置有第三防爆阀141。边框14可以对第一板12进行固定，且第一排气段和第二排气段的出口与边框14相连，第一排气段和第二排气段内的气体流向边框14，边框14上形成有第一出口和第二出口，第一出口和第二出口可以使电池包组件1内部与外界连通以排气泄压。第一排气段内的气体可以通过第一出口排出，第二排气段内的气体可以通过第二出口排出，通过在第一出口和第二出口内分别设置第三防爆阀141，第三防爆阀141可以在电池包组件1内部压力的作用下打开以排出第一排气通道内的气体，降低电池包组件1内部压强。

根据本实用新型的一些实施例，如图3所示，第一冷却流道入口和第一冷却流道出口设置于第一板12在第一方向上的一端，第一出口和第二出口设置于第一板12在第一方向上的另一端。外接冷却管路可以从第一板12在第一方向上的一端分别与第一冷却流道入口和第一冷却流道出口连接。第一出口和第二出口设置于第一板12在第一方向上的另一端，也就是边框14设置于第一板12的另一端，使第一排气通道内的气体从第一板12的另一端排出，排气与冷却介质流动之间的干涉少，提高可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图4所示，电芯11的第二散热面形成有第二防爆阀112，第二板13上设置有第二排气通道，第二排气通道的入口与第二防爆阀112正对。通过在电芯11的第二散热面上设置第二防爆阀112，第二防爆阀112打开可以使电芯11从第二散热面排气泄压，加快电芯11的泄压速度。第二板13上设置有第二排气通道，从第二散热面排出的气体可以流向第二排气通道，冷却介质第二冷却流道流动可以对第二排气通道内的气体进行冷却，提高电池包组件1的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例，如图2和图4所示，第二排气通道位于第二冷却流道背离第一板12的一侧。第二防爆阀112可以设置于第二散热面的背离第一防爆阀11的端部，增大第二防爆阀112与第一防爆阀11之间的距离，使电芯11排气更均匀，提高排气效率。相对应地，第二排气通道位于第二冷却流道背离第一板12的一侧，以使第二排气通道的入口与第二防爆阀112正对，从而使电芯11通过第二防爆阀112排出的气体流向第二排气通道。

下面简单描述根据本实用新型的用电装置。

根据本实用新型的用电装置包括上述任意一项实施例中的电池包组件1。由于根据本实用新型的用电装置包括上述任意一项实施例中的电池包组件1，因此根据本实用新型的用电装置，电池包组件1内的电芯11可以多面散热，安全性高，电池包组件1发生热失控的风险低且热失控的蔓延速度小，可以提高用电装置的使用安全性能，降低事故发生的风险和减少发生事故造成的损失。

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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包组件，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯具有第一散热面和第二散热面，所述第一散热面设置于所述电芯的顶部或底部，所述第二散热面设置于所述电芯的外周；

第一板，所述第一板内形成有第一冷却流道，所述第一板适于与所述第一散热面贴合并与所述电芯进行换热；

第二板，所述第二板设置于所述第一板上并限定出用于容纳所述电芯的容纳腔，所述第二板内形成有第二冷却流道，所述第二板适于与所述第二散热面贴合并与所述电芯进行换热；其中

所述第一散热面形成有第一防爆阀，所述第一板形成有第一排气通道，所述第一排气通道的入口与所述第一防爆阀正对设置。

2.根据权利要求1所述的电池包组件，其特征在于，所述第二板在第一方向上延伸并形成彼此间隔开且在第一方向上延伸的第一容纳腔和第二容纳腔，所述电芯构造为在第一方向上间隔设置的多个并分别收容于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的电池包组件，其特征在于，所述第一排气通道包括：

第一排气段，所述第一排气段分别与位于所述第一容纳腔内的每个电芯的第一防爆阀连通；

第二排气段，所述第二排气段分别与位于所述第二容纳腔内的每个电芯的第一防爆阀连通。

4.根据权利要求3所述的电池包组件，其特征在于，每个所述电芯的第一散热面上形成有两个在第二方向上间隔设置的第一防爆阀；

所述第一排气段包括：

第一上游段，所述第一上游段分别与每个所述电芯在第二方向上一侧的第一防爆阀连通；

第一下游段，所述第一下游段分别与每个所述电芯在第二方向上另一侧的第一防爆阀连通；

所述第二排气段包括：

第二上游段，所述第二上游段分别与每个所述电芯在第二方向上另一侧的第一防爆阀连通；

第二下游段，所述第二下游段分别与每个所述电芯在第二方向上一侧的第一防爆阀连通。

5.根据权利要求4所述的电池包组件，其特征在于，所述第一冷却流道包括彼此连通的第一通道段和第二通道段，所述第一通道段设置有所述第一冷却流道入口且所述第一通道段设置于所述第一上游段与所述第一下游段之间，所述第二通道段设置有所述第一冷却流道出口且所述第二通道段设置于所述第二上游段与所述第二下游段之间。

6.根据权利要求5所述的电池包组件，其特征在于，还包括：边框，所述边框设置于所述第一板的至少部分外周，所述边框上形成有分别与所述第一排气段和所述第二排气段连通的第一出口和第二出口，所述第一出口和所述第二出口内分别设置有第三防爆阀。

7.根据权利要求6所述的电池包组件，其特征在于，所述第一冷却流道入口和所述第一冷却流道出口设置于所述第一板在第一方向上的一端，所述第一出口和第二出口设置于所述第一板在第一方向上的另一端。

8.根据权利要求1所述的电池包组件，其特征在于，所述电芯的第二散热面形成有第二防爆阀，所述第二板上设置有第二排气通道，所述第二排气通道的入口与所述第二防爆阀正对。

9.根据权利要求8所述的电池包组件，其特征在于，所述第二排气通道位于所述第二冷却流道背离所述第一板的一侧。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的电池包组件。