CN220290944U - 电池壳体、电池模块以及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及动力电池技术领域，公开了一种电池壳体、电池模块以及电池模组，其中，电池壳体包括上盖和底板，上盖与底板连接；上盖间隔设置有多个隔板；多个隔板与上盖以及底板共同形成多个容置空间，容置空间用于容置电池；所述容置空间之间设置有间隙，用于设置隔热防护层；在底板与容置空间对应的位置开设有多个排气孔，排气孔用于排出容置空间内的电池热失控时产生的热量。通过多个隔板形成的容置空间以及隔热防护层，可以防止电池发生热失控时热蔓延影响到其他容置空间的电池，并且热失控的电池散发出的高温气体可以通过底板上设置的排气孔排出，不会影响电池壳体内的其他容置空间内的电池，提高了电池模组的整体安全性。

Description

电池壳体、电池模块以及电池模组

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，例如涉及一种电池壳体、电池模块以及电池模组。

背景技术

动力电池作为新能源电动汽车的主要动力能源，安全可靠性能受到大家关注，特别是热失控是否可以有效及时抑制。现有技术为了方便生产组装，将多个电芯以串并联方式形成电池模块，然后将多个电池模块电连接装入模组外壳形成的一个容置空间内。例如，CN207368160U公开了在锂离子电池包工作发热时将锂离子电池包的热量传导至吸液芯上，工质接收到吸液芯吸收的热量后蒸发为气体，即可进行散热。但是，该现有技术在单个电芯热失控时会热蔓延到其他电芯，也无法将热失控的电芯温度升高时产生的高温高压气体排出至电池壳体外。

因此，现有技术存在单个电芯热失控时会热蔓延到其它电芯，也无法将热失控的电芯温度升高时产生的高温高压气体排出至电池壳体外的问题。

实用新型内容

本申请目的在于：提供一种电池壳体、电池模块以及电池模组，其能够解决现有技术存在单个电芯热失控时会热蔓延到其他电芯，无法将热失控的电芯温度升高时产生的高温高压气体排出至电池壳体外的问题。

为达到上述目的，本申请提供了一种电池壳体，包括上盖和底板，所述上盖与所述底板连接；所述上盖间隔设置有多个隔板；多个所述隔板与所述上盖以及所述底板共同形成多个容置空间，所述容置空间用于容置电池；所述容置空间之间设置有间隙，用于设置隔热防护层；在所述底板与所述容置空间对应的位置开设有多个排气孔，所述排气孔用于排出所述容置空间内的所述电池热失控时产生的热量。

优选地，电池壳体还包括端盖，所述端盖沿所述上盖的宽度方向设置于所述上盖的两端。

优选地，所述上盖和所述底板的壁厚均匀。

优选地，所述端盖包括端板和凸起部，所述端板远离所述上盖的一面与所述凸起部连接。

优选地，所述端板与所述上盖沿宽度方向的开口适配。

本申请还提供一种电池模块，所述电池模块包括电池、所述隔热防护层和上述任一项所述的电池壳体，所述电池壳体的每一个所述容置空间内容置有所述电池；相邻所述容置空间的间隙设置有所述隔热防护层。

优选地，所述隔热防护层与所述电池平行设置。

优选地，所述隔热防护层内设置有隔热空腔。

优选地，所述隔热防护层的厚度M的范围为：3毫米≤M≤5毫米。

本申请还提供一种电池模组，包括上述任一项所述的电池壳体，还包括至少一个上述任一项所述的电池模块。

本申请的一种电池壳体，包括上盖和底板，所述上盖与所述底板连接；所述上盖间隔设置有多个隔板；多个所述隔板与所述上盖以及所述底板共同形成多个容置空间，所述容置空间用于容置电池；在容置空间之间设置隔热防护层；在所述底板与所述容置空间对应的位置开设有多个排气孔，所述排气孔用于排出所述容置空间内的所述电池热失控时产生的热量。通过多个隔板形成的容置空间以及隔热防护层，可以防止一个容置空间内电池发生热失控时热蔓延影响到其他容置空间的电池，并且热失控的电池散发出的高温气体可以通过底板上设置的排气孔排出，不会影响电池壳体内的其他容置空间内的电池，提高了电池模组的整体安全性。

附图说明

图1为一实施例的电池模组的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为一实施例的电池壳体与电池模块的结构示意图；

图4为电池模块图1的A-A方向的剖面图；

图5为图4中A处的放大图。

其中，10-上盖；101-隔板；102-侧板；11-底板；111-排气孔；12-端盖；121-端板；122-凸起部；20-电池；21-隔热防护层。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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”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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在一个实施例中，参照图1、图2和图5，电池壳体包括上盖10和底板11，所述上盖10与所述底板11连接；所述上盖10间隔设置有多个隔板101；多个所述隔板101与所述上盖10以及所述底板11共同形成多个容置空间，所述容置空间用于容置电池20；所述容置空间之间设置有间隙，用于设置隔热防护层21；在所述底板11与所述容置空间对应的位置开设有多个排气孔111，所述排气孔111用于排出所述容置空间内的所述电池20热失控时产生的热量。

上盖10位于底板11的上方，上盖10的下部设置有开口，上盖10与底板11可以是一体成型的，也可以是可拆卸连接的，本申请实施例以上盖10和底板11可拆卸连接为例。隔板101、上盖10与底板11共同构成容置空间，容置空间为4-6个。优选地，设置3个隔板101，形成4个容置空间，每个容置空间放置至少一个电池20。

相比于将所有的电池20放置在一个容置空间中，将各个电池20放置在不同的容置空间中，减少了一个容置空间中的电池20的数量，避免电池20热失控时释放出的大量高温高速气体蔓延到其他电池20。

上盖10和底板11的壁厚均匀，采用钣金折弯成型的制造工艺加工出上盖10和底板11，能够降低加工成本。

底板11上开设有多个排气孔111，排气孔111的形状可以为圆形，也可以为其他形状，此处不作限定，本申请实施例以底板11上设置有8个排气孔111，排气孔111为两端为弧形的条形孔为例。每个容置空间对应2个排气孔111，当电池20发生热失控时散发出高温气体，高温气体直接排出到电池壳体外，不影响电池壳体内的其他容置空间内的电池20，可以提高电池模组的安全性能。

优选地，底板11上设置有多个插槽，隔板101的凸棱插入底板11的插槽内，可以更好地固定上盖10和底板11的相对位置。

本申请实施例的一种电池壳体，包括上盖10和底板11，所述上盖10与所述底板11连接；所述上盖10间隔设置有多个隔板101；多个所述隔板101与所述上盖10以及所述底板11共同形成多个容置空间，所述容置空间用于容置电池20；所述容置空间之间设置有间隙，用于设置隔热防护层21；在所述底板11与所述容置空间对应的位置开设有多个排气孔111，所述排气孔111用于排出所述容置空间内的所述电池20热失控时产生的热量。通过多个隔板101形成的容置空间以及隔热防护层21，可以防止一个容置空间内电池20发生热失控时热蔓延影响到其他容置空间内电池20，并且热失控的电池20散发出的高温气体可以通过底板11上设置的排气孔111排出，不会影响电池壳体内的其他容置空间内的电池20，提高了电池模组的整体安全性。

在一个实施例中，参照图1和图2，电池壳体还包括端盖12，所述端盖12沿所述上盖10的宽度方向设置于所述上盖10的两端。

若上盖10和底板11是可拆卸连接的，连接上盖10和底板11之后，从侧面将端盖12与上盖10盖合，此时上盖10、底板11和两个端盖12共同组成用于容置电池模块的空间。

端盖12与上盖10可拆卸连接，在需要放入或取出电芯模块，将端盖12从上盖10的侧部拆卸下来，将电芯模块放入或取出。

所述端盖12包括端板121和凸起部122，所述端板121远离所述上盖10的一面与所述凸起部122连接。

端板121靠近上盖10设置，凸起部122远离上盖10设置。端板121与上盖10可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，此处不作限定。

端板121与所述上盖10沿宽度方向的开口适配。端板121可以与上盖10盖合，凸起部122起到增加端盖12的厚度的作用。

如上所述，电池壳体还包括端盖，所述端盖沿所述上盖的宽度方向设置于所述上盖的两端。端盖包括端板和凸起部，所述端板远离所述上盖的一面与所述凸起部连接。从侧面将端盖12与上盖10盖合，此时上盖10、底板11和两个端盖12共同组成用于容置电池模块的空间。

在一个实施例中，参照图2和图4，电池模块包括电池20、所述隔热防护层21和上述任一实施例的电池壳体，所述电池壳体的每一个所述容置空间内容置有所述电池20；相邻所述容置空间的间隙设置有所述隔热防护层21。

所述隔热防护层21与所述电池20平行设置。隔热防护层21设置在两个容置空间(两个隔板101)之间的间隙中，以对不同容置空间之间热量进行有效的阻断。

所述隔热防护层21与所述电池20平行设置，以保证隔热防护层21与容置空间的隔板101的接触面积较大。

每个容置空间之间设置隔热防护层21，使得电池20热失控时只在该电池20对应的容置空间内热扩散，从而避免该容置空间内产生的高温热蔓延到电池壳体内的其他容置空间。

由于电池壳体包含多个容置空间，每个容置空间的容积较小，且每个容置空间之间设置有隔热防护层21，使得上盖10与底板11可以使用壁厚较薄的材料，从而减少制造零部件的成本。

设置4-6个容置空间，若容置空间的数量过多，会导致隔热防护层21的数量增多，在不减少电池20的数量的情况下，需要减小每个隔热防护层21的厚度。当隔热防护层21的厚度小于3mm时，无法有效起到抑制热失控扩散的作用。若容置空间的数量过少，会导致隔热防护层21的数量过少，也无法有效起到抑制热失控扩散的作用。

隔热防护层21的厚度为3-5mm，若隔热防护层21的厚度超过5mm，会导致降低电池模组的能量密度。优选地，隔热防护层21的厚度为4mm。

上述隔热防护层的厚度M的范围为：3毫米≤M≤5毫米。当隔热防护层的厚度M小于3毫米时，将无法起到抑制热失控扩展的效果，当隔热防护层的厚度M超过5毫米时，则又会导致电池能量密度的降低。

所述隔热防护层21内设置有隔热空腔。隔热防护层21的材料采用钢板，钢板之间形成隔热空腔，隔热空腔中密封有空气，空气的导热系数较低，可以较好地进行隔热。相比于铝板，钢板具有更好的结构强度和更高的熔点。由于制作出的钢板比铝板厚度更薄，隔热空腔的厚度尺寸可以更大，具有更稳定的防热蔓延的性能。如上所述，电池模块设置于电池壳体的内部，电池模块包括电池20和所述隔热防护层21，相邻的所述电池20之间设置有所述隔热防护层21。所述隔热防护层21内设置有隔热空腔。每个容置空间之间设置隔热防护层21，使得电池20热失控时只在该电池20对应的容置空间内热扩散，从而避免该容置空间内产生的高温热蔓延到电池壳体内的其他容置空间。隔热空腔中的空气的导热系数较低，可以较好地进行隔热。

参照图2、图4和图5，在一个实施例中，电池模组包括上述电池壳体，还包括至少一个上述电池模块。

由于电池模块中的电池20之间设置有隔热防护层21，电池壳体设置有隔板101，在隔热防护层21和隔板101的共同作用下电池模组能够防止热失控电池20产生热蔓延。

电池壳体的底板11开设有多个排气孔111，排气孔111可以排出电池20热失控时产生的高温高压气体，提升电池模组整体的安全性。

电池壳体的上盖10和底板11均为厚度均匀的结构，可以选择成本更低的钣金折弯成型制造工艺来制造上盖10和底板11，能够降低制造成本。

电池模组用于给新能源电动汽车提供动能和/或照明。

触发热失控电池20对应的隔热空腔后，相邻的隔热空腔未失效，在隔热防护层的厚度为4mm时可以实现无热蔓延。

如上所述，电池模组包括上述电池壳体，还包括至少一个上述电池模块。多个电池模块通过电连接及采样组成电池模组。电池壳体设置有隔板101，在隔热防护层21和隔板101的共同作用下电池模组能够防止热失控电池20产生热蔓延。电池壳体的底板11开设有多个排气孔111，排气孔111可以排出电池20热失控时产生的高温高压气体，提升电池模组整体的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括上盖和底板，所述上盖与所述底板连接；所述上盖间隔设置有多个隔板；多个所述隔板与所述上盖以及所述底板共同形成多个容置空间，所述容置空间用于容置电池；所述容置空间之间设置有间隙，用于设置隔热防护层；在所述底板与所述容置空间对应的位置开设有多个排气孔，所述排气孔用于排出所述容置空间内的所述电池热失控时产生的热量。

2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，还包括端盖，所述端盖沿所述上盖的宽度方向设置于所述上盖的两端。

3.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述上盖和所述底板的壁厚均匀。

4.根据权利要求2所述的电池壳体，其特征在于，所述端盖包括端板和凸起部，所述端板远离所述上盖的一面与所述凸起部连接。

5.根据权利要求4所述的电池壳体，其特征在于，所述端板与所述上盖沿宽度方向的开口适配。

6.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包括电池、所述隔热防护层和权利要求1至权利要求5任一项所述的电池壳体；所述电池壳体的每一个所述容置空间内容置有所述电池；相邻所述容置空间的间隙设置有所述隔热防护层。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述隔热防护层与所述电池平行设置。

8.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述隔热防护层内设置有隔热空腔。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的电池模块，其特征在于，所述隔热防护层的厚度M的范围为：3毫米≤M≤5毫米。

10.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5任一项所述的电池壳体，还包至少一个括权利要求6至权利要求9任一项所述的电池模块。