CN220272690U - 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：箱体和多个电池，多个所述电池堆叠设置于所述箱体内；所述电池的各表面贴合有封堵件，以将所述电池置于所述封堵件形成的独立空间内；所述封堵件设有开口，所述开口暴露所述电池的部分表面，且所述电池被暴露部分的面积与所述电池的各表面总面积的比值为0.001～0.1；所述电池在对应所述开口位置、与所述箱体具有间隙，所述间隙用于在所述电池热失控时进行泄压。本申请提供的电池包内电池可以有效泄压、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

现有电池包中，多个电池设置在电池箱体内。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，电池内部的高压高温的喷射物会自设于电池壳体的防爆阀喷出。但是，防爆阀这一设计，会导致电池壳体的强度下降，且防爆阀容易因误触而损坏，导致电池包的安全性能较差。

因此，如何使得电池包内电池有效泄压、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：箱体和多个电池，多个所述电池堆叠设置于所述箱体内；所述电池的各表面贴合有封堵件，以将所述电池置于所述封堵件形成的独立空间内；所述封堵件设有开口，所述开口暴露所述电池的部分表面，且所述电池被暴露部分的面积与所述电池的各表面总面积的比值为0.001～0.1；所述电池在对应所述开口位置、与所述箱体具有间隙，所述间隙用于在所述电池热失控时进行泄压。

本申请提供的电池包中，封堵件贴合在电池的各个表面，以形成一个适配电池形态的独立空间；电池置于该独立空间内；封堵件具有开口，电池在对应开口位置未被封堵件覆盖、被暴露出来。

需要说明的是，本申请提供的电池包中，电池未单独设置防爆结构，采用封堵件与电池配合形成薄弱点，以进行泄压操作，可以增强电池壳体强度，从而提升电池、甚至是电池包的安全性能。具体的，本申请提供的电池包通过设置电池处于封堵件形成的独立空间内，在电池发生膨胀时，封堵件可以为其贴合的电池各个表面提供有效支撑，因而，电池在未被封堵件覆盖部分形成薄弱点，电池内部高压高温的物质可自该薄弱点、泄入电池与箱体之间的间隙内，实现定向开阀，提升电池包的安全性能。

同时，本申请提供的电池通过设置该电池未被封堵件覆盖的面积与电池的各表面总面积的比值为0.001～0.1，可以调整电池未被封堵部分的面积大小以及电池被封堵部分的面积大小，优化电池未被封堵部分所形成薄弱点的泄压效果，使得电池内部的物质可以有效自此处泄出，提升电池包的安全性能。

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第一种立体结构示意图；

图2为图1中结构的平面示意图；

图3为图2中结构的第二种平面示意图；

图4为本申请实施例提供的电池包的第二种立体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电池包的第三种平面示意图。

附图标记说明如下：

100、箱体；110、底板组件；111、底板；112、底护板；200、电池；210、电池壳体；211、第一壳体；212、第二壳体；300、封堵件；310、开口；P、凸缘结构；S1、大面；S2、侧面；A、排气空间。

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”。

本申请实施例提供一种电池包。图1为本申请实施例提供的电池包的第一种立体结构示意图；图2为图1中结构的平面示意图；图3为图2中结构的第二种平面示意图；图4为本申请实施例提供的电池包的第二种立体结构示意图。请参考图1至图4所示出的结构，

本申请实施例提供的电池包，包括：箱体100和多个电池200，多个电池200堆叠设置于箱体100内；电池200的各表面贴合有封堵件300，以将电池200置于封堵件300形成的独立空间内；封堵件300设有开口310，开口310暴露电池200的部分表面，且电池200被暴露部分的面积与电池200的各表面总面积的比值为0.001～0.1；电池200在对应开口310位置、与箱体100具有间隙，间隙用于在电池200热失控时进行泄压。应理解，开口310可以为如图2所示出的规则形状，还可以为其他异形结构，在此不再赘述。

具体的，本申请实施例提供的电池包中，封堵件300贴合在电池200的各个表面，以形成一个适配电池200形态的独立空间；电池200置于该独立空间内；封堵件300具有开口310，电池200在对应开口310位置未被封堵件300覆盖、被暴露出来。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池包中，电池200未单独设置防爆结构，采用封堵件300与电池200配合形成薄弱点，以进行泄压操作，可以增强电池200壳体强度，从而提升电池200、甚至是电池包的安全性能。

具体的，本申请实施例提供的电池包通过设置电池200处于封堵件300形成的独立空间内，在电池200发生膨胀时，封堵件300可以为其贴合的各个电池200表面提供有效支撑，因而，电池200在未被封堵件300覆盖部分形成薄弱点，电池200内部高压高温的物质可自该薄弱点、泄入电池200与箱体100之间的间隙内，实现定向开阀，提升电池包的安全性能。

在电池200膨胀过程中，电池200壳体各处会受到内部高温高压物质的挤压，本申请实施例提供的电池200通过设置该电池200未被封堵件300覆盖的面积与电池200的各表面总面积的比值为0.001～0.1，可以调整电池200未被封堵部分的面积大小以及电池200被封堵部分的面积大小，优化电池200未被封堵部分所形成薄弱点的泄压效果，使得电池200内部的物质可以有效自此处泄出，提升电池包的安全性能。

值得注意的是，倘若电池200未被封堵件300覆盖的面积与电池200的各表面总面积的比值过小，会使得电池200表面薄弱点面积过小、无法满足喷射需求，导致电池200内部高温高压物质无法短时间内自薄弱点有效喷出，进而会导致电池200的热失控现象升级；倘若电池200未被封堵件300覆盖的面积与电池200的各表面总面积的比值过大，会使得电池200表面薄弱点面积过大，在电池200内部产生高温高压物质后，高温高压物质作用于薄弱点的压力会被分散，导致高温高压物质无法及时冲破薄弱点、泄出电池200内部，进而会导致电池200的热失控升级。

值得注意的是，本申请实施例提供的电池包中，至少一个电池200四周贴合有封堵件300。当然，还可以设置每个电池200四周均贴合有封堵件300，即箱体100内每个电池200均处于与其对应的封堵件300形成的独立空间内，以控制各个电池200均自薄弱点进行泄压，从而可以保证单个电池200发生热失控时、该热失控是在相对独立的空间进行，而减少对相邻电池的影响，避免整个电池组都发生热失控，进一步提升电池包的安全性能。

值得注意的是，本申请实施例中的封堵件300没有限制，可以用电池200的相邻件(例如，隔热垫，缓冲垫)与其紧密贴合，以实现封堵功能即可。

在一个实施例中，至少部分封堵件300为胶层。需要说明的是，胶层的延伸性较好，可以连接其他构成封堵件300的结构，以保障封堵件300对于电池200的裹覆效果。

为了进一步清晰说明封堵件300的结构，请继续参考图1所示出的结构，图1中示例性的设置两个电池200沿方向X堆叠设置在箱体100内部。值得注意的是，图1中还示意出了方向Z和方向Y，其中方向Z为箱体100内底板与顶板的排列方向，该方向Z垂直于方向X；方向Y同时垂直于方向X和方向Z；箱体100内电池200数量并不限于图1中所示，图1中仅为示例性的说明，且箱体100内还可能设置有其他结构，具体可以根据需求进行设置。

如图1所示，以一个电池200为例，电池200的外表面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。

请参考图1所示出的结构，在一个实施例中，电池200的侧面S2的封堵件300包括胶层，以保障整个封堵件300对于电池200的裹覆效果。当然，封堵电池200的侧面S2的封堵件300还可以包括其他结构，具体在此不再赘述。值得注意的是，对应电池200不同侧面S2的胶层材质可以相同或不同，具体可以根据需求进行设置。请继续参考图1所示出的结构，如图1中所示，沿方向X，两个相邻的电池200之间设有隔板，该隔板贴合于电池200的大面S，以作为封堵件300。应理解，为了便于示意出胶层的位置，所以在示意时，图1中未将隔板紧密贴合该电池200。

需要说明的是，本实施例中，胶层完全包裹电池200的侧面S2，隔板贴合电池200的大面S1，该隔板与胶层配合、以在电池200表面形成一个独立空间。在电池200出现异常时，电池200内部高压高温的喷射物只会通过电池200未被封堵的薄弱点排泄气体，以实现定向开阀，提升电池包的安全性能。

值得注意的是，本实施例中的隔板可以为缓冲垫，隔热垫，或者是置于大面S1的液冷板之类的。应理解，贴合于电池200大面S1的封堵件300为相邻两个电池200之间的结构件，倘若以一个电池200为例，其相邻的电池200并不作为其封堵件300的一部分。

此外，隔板与电池200之间也可以采用胶层粘接(即粘贴于电池200大面S1的胶层也作为封堵件300的一部分)。如图4所示，贴合于电池200的大面S1的胶层可以与贴合于电池200的侧面S2的胶层连接，两部分胶层环绕电池200的各个表面，以提升封堵件300与电池200的贴合效果，从而可以保证电池200更好地置于封堵件300形成的独立空间内，以提升封堵件300对于膨胀状态电池200的支撑效果，控制电池200自薄弱点泄压，进一步提升电池包的安全性能和使用寿命。

值得注意的是，设于电池200的大面S1与侧面S2的胶层可以为灌封胶。该灌封胶用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护。灌封胶在未固化前属于液体状，具有流动性，可以根据预设轨迹进入各处缝隙内，以在固化后形成位于电池200与箱体100之间、电池200与电池200之间的胶层。

此外，固化后灌封胶可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温以及防震的作用，可以进一步提升本申请实施例提供的电池包的安全性能。

请继续参考图1所示出的结构，由于多个电池200沿方向X堆叠，设有封堵件300的电池200可能置于该堆叠设置的多个电池200的任意位置，所以针对位于不同位置的电池200，且贴合于其大面S1的封堵件300的结构形式存在多种可能。而且，当箱体100内的每个电池200周侧均贴合有封堵件300时，每个电池200表面的封堵件300包括的具体结构可能相同或不同，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在一个实施例中，请参考图3所示出的结构，电池200包括电池壳体210和电芯，电芯置于电池壳体210内部；电池壳体210包括第一壳体211和第二壳体212，其中，第一壳体211包括本体部，本体部具有敞开口；第二壳体212扣合敞开口、并与第一壳体211连接。示例性的，第一壳体211与第二壳体212之间焊接。

应理解，由于第一壳体211与第二壳体212在后续工艺中连接，所以第一壳体211与第二壳体212的连接处稳定性较差，在电池200发生膨胀时，相较于电池壳体210的其他部分，电池200内部高压物质易于从第一壳体211和第二壳体212的连接处喷出，极易影响相邻的其他结构件，导致电池包出现安全风险。

基于此，本实施例中，通过封堵件300覆盖第一壳体211和第二壳体212的连接处，将电池200整个封堵在一个空间里，在电池200膨胀时，高压高温的喷射物自第一壳体211与第二壳体212连接处喷出的可能性可以被削减甚至消除，使得电池200内部高压高温的喷射物只会通过电池200未被封堵的薄弱点、排泄气体，以实现定向开阀，提升电池包的安全性能。

应理解，本实施例中，优选设置封堵件300包括胶层，以优化封堵件300对于第一壳体211和第二壳体212连接处的覆盖效果。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，第二壳体212用于扣合敞开口的边缘，和/或，第一壳体211形成敞开口的边缘，形成凸出于电池壳体210的外表面的凸缘结构P。凸缘结构P位于电池200的侧面S2，且封堵件300覆盖凸缘结构P。

需要说明的是，凸缘结构P凸出于电池壳体210表面，当采用封堵件300覆盖凸缘结构P时，可以避免凸缘结构P被磕碰，可以降低电池200发生破损的可能性，以提升电池包的安全性能。

在设置凸缘结构P时，在一个具体的实施例中，第一壳体211形成敞开口的边缘形成凸缘结构P，第二壳体212仅用于扣合敞开口；在另一个具体的实施例中，第二壳体212用于扣合敞开口的边缘形成凸缘结构P，第一壳体211的边缘仅作为敞开口的边缘。

当然，还可以设置：第一壳体211形成敞开口的边缘以及第二壳体212用于扣合敞开口的边缘均用于形成凸缘结构P。应理解，该结构设置可以提升第二壳体212扣合第一壳体211的敞开口后、形成电池壳体210的密封性。

值得注意的是，第一壳体211形成的腔室内会放置电芯以及电解液等，具体不再赘述。在具体设置时，第二壳体212的材料可以为金属铝材质。

在一个实施例中，电池壳体210的壁厚范围为0.1mm～0.5mm。示例性的，可以设置，电池壳体210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，电池壳体210的壁厚较薄，采用封堵件300覆盖电池壳体210表面时，可以避免电池壳体210因磕碰或震动等外界因素发生破损；同时，由于电池壳体210的壁厚较薄，可以控制高温高压喷射物自电池200未覆盖封堵件300的薄弱点喷出，以提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，电池200的长度为a，400mm≤a≤2800mm；电池200的宽度为b，电池200的厚度为c，2b≤a≤80b，和/或，0.5c≤b≤20c。

进一步地，80mm≤b≤300mm，10mm≤c≤100mm。

优选的，4b≤a≤25b，和/或，2c≤b≤10c。

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

在一个实施例中，电池200的长度为a，电池200的宽度为b，4b≤a≤7b，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组。

在一个实施例中，电池200的厚度为c，3c≤b≤7c，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的长度可以为800mm-1800mm，电池200的宽度可以为80mm-180mm，而电池200的厚度可以为15mm-35mm。

需要说明的是，本实施例中，电池200的尺寸较长，且壁厚较薄，电池200表面薄弱点较多，倘若电池200表面未设置封堵件300，高温高压的喷射物极易自电池壳体210的任意薄弱点喷出。本实施例中的结构设置可以控制高温高压喷射物自未覆盖封堵件300的开口310位置喷出，以实现定向开阀，控制喷射物沿预设路径在箱体100内扩散，可提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，本申请实施例提供的电池包还包括换热板，换热板设置于电池200与箱体100之间；

换热板与电池200之间设有导热胶，导热胶形成封堵件300的至少部分，示例性的，导热胶可以形成封堵件300中的胶层。

需要说明的是，换热板可以与电池200进行热交换，及时将电池200处热量导出，以优化电池200的运行状态，提升电池包的安全性能。同时，导热胶的导热性能较好，可以提升换热板与电池200之间的热交换效果。

值得注意的是，本实施例中，该导热胶层既可发挥对电池200与换热板的粘接功能，又可作为部分封堵件300对电池200形成保护。该结构设置可以减少箱体100内结构件数目，以提升电池包内空间利用率，以及，可以提升电池包的能量密度。

在一个实施例中，换热板位于电池200背离箱体100的底部一侧；和/或，

换热板位于电池200朝向箱体100的底部一侧。

在一个具体的实施例中，电池200的顶部与箱体100内壁之间设有换热板；在另一个具体的实施例中，电池200的顶部与箱体100的内壁之间设有换热板。

当然，还可以设置，电池200的顶部以及底部与箱体100内壁之间均设有换热板，此时，电池200与位于其顶部和底部的换热板均通过导热胶封堵住，且电池200的另外两个侧面S2也通过胶层封堵住，以控制电池200内部高压高温的喷射物只通过电池200未被封堵的薄弱部排泄气体，实现定向开阀，提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，封堵件300的开口310位于电池200朝向箱体100的底部一侧。

需要说明的是，当设置开口310位于电池200朝向箱体100底部的一侧时，一方面，便于在箱体100的底部区域布置泄压轨道，以控制高压气体进入预设泄压路径内，提升电池包的安全性能，另一方面，可以避让位于箱体100的顶部区域的各种电气元件，避免一个电池200出现膨胀、破裂后，电气元件受损，导致电池包整体不能使用，以进一步提升电池包的安全性能。

在一个实施例中，图5为本申请实施例提供的电池包的第三种平面示意图；请参考图5所示出的结构，箱体100包括底板组件110，底板组件110用于承载电池200；底板组件110包括底板111和底护板112，底护板112位于底板111背向电池200一侧，且沿底板111与底护板112的排列方向，底板111与底护板112之间形成排气空间A；封堵件300的开口310位于电池200朝向底板111一侧，以在电池200泄压时、穿过底板111并连通排气空间A。应理解，排气空间A与电池200所在空间相互独立。

需要说明的是，本实施例中的结构设置使得自电池200喷射出的喷射物可以进入更大容积的空间内，以削减喷射物的压力，提升电池包的安全性能。

值得注意的是，在对应开口310位置，底板111可以设有如图5所示的通孔结构，以便于喷射物进入排气空间A内；或者，底板111可以为完整的板体，只需保证喷射物自电池200喷出后，可穿透底板111进入排气空间A即可。

请继续参考图5所示出的结构，本申请实施例提供的电池包内箱体100还包括边框或盖板等其他结构，在此不再赘述。

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 (13)

1.一种电池包，其特征在于，包括：箱体和多个电池，多个所述电池堆叠设置于所述箱体内；所述电池的各表面贴合有封堵件，以将所述电池置于所述封堵件形成的独立空间内；所述封堵件设有开口，所述开口暴露所述电池的部分表面，且所述电池被暴露部分的面积与所述电池的各表面总面积的比值为0.001～0.1；所述电池在对应所述开口位置、与所述箱体具有间隙，所述间隙用于在所述电池热失控时进行泄压。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，至少部分所述封堵件为胶层。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池的外表面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；

设于所述电池的侧面的所述封堵件包括胶层；

设于所述电池的大面的所述封堵件包括隔板。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，设于所述电池的大面的所述封堵件还包括胶层，所述胶层位于所述隔板朝向所述电池一侧。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包括电池壳体和电芯，所述电芯置于所述电池壳体内部；所述电池壳体包括第一壳体和第二壳体，其中，所述第一壳体包括本体部，所述本体部具有敞开口；所述第二壳体扣合所述敞开口、并与所述第一壳体连接；

所述封堵件覆盖所述第二壳体与所述第一壳体的连接处。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第二壳体扣合所述敞开口的边缘，和/或，所述第一壳体形成所述敞开口的边缘，形成凸出于所述电池壳体的外表面的凸缘结构；所述凸缘结构位于所述电池的侧面，且所述封堵件覆盖所述凸缘结构。

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

8.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池的长度为a，400mm≤a≤2800mm；所述电池的宽度为b，80mm≤b≤300mm；所述电池的厚度为10mm≤c≤100mm。

9.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括换热板，所述换热板设置于所述电池与所述箱体之间；

所述换热板与所述电池之间设有导热胶，所述导热胶形成所述封堵件的至少部分。

10.如权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述换热板位于所述电池背离所述箱体的底部一侧；和/或，

所述换热板位于所述电池朝向所述箱体的底部一侧。

11.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，所述封堵件的开口于所述电池朝向所述箱体的底部一侧。

12.如权利要求11所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括底板组件，所述底板组件用于承载所述电池；所述底板组件包括底板和底护板，所述底护板位于所述底板背向所述电池一侧，且沿所述底板与所述底护板的排列方向，所述底板与所述底护板之间形成排气空间；所述封堵件的开口位于所述电池朝向所述底板一侧，以在所述电池泄压时、穿过所述底板并连通所述排气空间。

13.如权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，置于所述箱体内的多个所述电池中，每个所述电池均处于与其对应的所述封堵件形成的独立空间内。