CN220368083U - 电池装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池装置及电动车辆，所述电池装置包括箱体和电池，所述箱体具有底板；所述电池包括壳体和透气结构，所述壳体朝向所述底板的一端设置有第一通孔，所述透气结构设于所述壳体朝向所述底板的一端，并且所述透气结构封堵所述第一通孔，所述透气结构用于排出所述壳体内的气体。避免了电池由于内部气体聚集导致电池膨胀的问题，并且透气结构设于电池壳体朝向底板的一端，使得电池中的气体向电池装置的底部排出，避免电池中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

Description

电池装置及电动车辆

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池装置及电动车辆。

背景技术

在电动车辆中往往设置有电池装置，电池装置用于向电动车辆提供动力。电池装置包括箱体和电池，电池设于箱体内。电池装置往往设于电动车辆的底部，电池装置在工作过程中会产生较多的热量，为了提升乘坐舒适性及安全性，需要尽量减少热量向电动车辆的乘员舱传递。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池装置及电动车辆，进而至少一定程度上减少电池装置产生的热量进入车辆的乘员舱。

根据本公开的一个方面，提供一种电池装置，所述电池装置包括：

箱体，所述箱体具有底板；

电池，所述电池包括壳体和透气结构，所述壳体朝向所述底板的一端设置有第一通孔，所述透气结构设于所述壳体朝向所述底板的一端，并且所述透气结构封堵所述第一通孔，所述透气结构用于排出所述壳体内的气体。

本公开实施例提供的电池装置，在电池的壳体上设置有第一通孔，透气结构封堵第一通孔，通过透气结构将壳体内的气体排出，避免了电池由于内部气体聚集导致电池膨胀的问题，并且透气结构设于电池壳体朝向底板的一端，使得电池中的气体向电池装置的底部排出，避免电池中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

根据本公开的另一方面，提供一种电动车辆，所述电动车辆包括：

上述的电池装置；

车体，所述车体具有乘员舱，所述电池装置连接于所述车体，并且所述底板位于所述电池远离所述乘员舱的一侧。

本公开实施例提供的电动车辆包括电池装置，电池装置中电池的壳体上设置有第一通孔，透气结构封堵第一通孔，通过透气结构将壳体内的气体排出，避免了电池由于内部气体聚集导致电池膨胀的问题，并且透气结构设于电池壳体朝向底板的一端，使得电池中的气体向电池装置的底部排出，避免电池中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开示例性实施例提供的一种电池装置的结构示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的一种电池的结构示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池的局部爆炸示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的另一种电池装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开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，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开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。

在本公开的描述中，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/所述”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公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开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，不应理解为对本公开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”。

本公开示例性实施例首先提供一种电池装置，如图1所示，电池装置包括箱体10和电池20，箱体10具有底板11；电池20包括壳体21和透气结构22，壳体21朝向底板11的一端设置有第一通孔201，透气结构22设于壳体21朝向底板11的一端，并且透气结构22封堵第一通孔201，透气结构22用于排出壳体21内的气体。

本公开实施例提供的电池装置，在电池20的壳体21上设置有第一通孔201，透气结构22封堵第一通孔201，通过透气结构22将壳体21内的气体排出，避免了电池20由于内部气体聚集导致电池20膨胀的问题，并且透气结构22设于电池20壳体21朝向底板11的一端，使得电池20中的气体向电池装置的底部排出，避免电池20中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

下面将对本公开实施例提供的电池装置的各部分进行详细说明：

箱体10包括底板11和边梁12，边梁12和底板11连接，比如，边梁12和底板11可以通过焊接、粘接、螺栓连接或者铆接等方式连接。底板11上可以设置有多个边梁12，多个边梁12依次首尾相接形成用于容置电池20的容置空间。进一步的，箱体10还可以包括分隔梁，分隔梁设于容置空间，分隔梁将容置空间分隔为多个电池舱，电池20设于电池舱。

示例的，箱体10可以呈长方体或者近似长方体的结构，底板11为矩形板或者近似矩形板。底板11上设置有第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁，第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁依次首尾相接形成边框，边框内设置有第一分隔梁和第二分隔梁，第一分隔梁和第二分隔梁垂直设置，第一分隔梁和第二分隔梁将容置空间分隔为四个电池舱。

需要说明的是，在本公开实施例中底板11可以是仅作为承载电池的支撑板。或者底板11也可以由支撑板和底护板组成，支撑板用于支撑电池，底护板用于增加电池装置整体的结构强度，并对支撑板和电池20等进行防护。

电池20设于电池舱，在电池舱中可以设置有一个或者多个电池20。的那个电池舱中设置有多个电池20时，多个电池20顺序排列形成电池组。如图2所示，电池20可以包括壳体21、电芯、极柱23和透气结构22，壳体21内具有容置腔，极柱23和透气结构22设于壳体21，极柱23和电芯电连接，透气结构22能够将壳体21内的气体排出。

极柱23设于壳体21远离底板11的一端；或者极柱23设于壳体21靠近底板11的一端；或者极柱23设于壳体21的侧面，壳体21的侧面为壳体21上和底板11垂直的表面。

壳体21用于形成电池20的轮廓，并保护壳体21内的电芯等器件。壳体21可以包括顶端板212、壳主体211和底端板213，壳主体211呈两端开口的筒体，顶端板212连接于壳主体211远离底板11的一端，底端板213连接于壳主体211的靠近底板11的一端。底端板213上设置有第一通孔201，透气结构22设于底端板213，并且透气结构22封堵第一通孔201。

顶端板212和底端板213中的至少一个和壳主体211为分体成型结构，比如，顶端板212和壳主体211为分体结构，底端板213和壳主体211为一体成型结构，顶端板212和壳主体211通过焊接或者铆接的方式连接。或者，底端板213和壳主体211为分体结构，顶端板212和壳主体211为一体成型结构，底端板213和壳主体211通过焊接或者铆接的方式连接。或者，底端板213及顶端板212均和壳主体211为分体结构，顶端板212及底端板213和壳主体211通过焊接或者铆接的方式连接。

如图3所示，透气结构22设于底端板213，在底端板213上设置有第一通孔201，第一通孔201为贯穿底端板213的通孔，透气结构22封堵于第一通孔201。极柱23可以设于顶端板212，或者极柱23可以设于底端板213，或者极柱23可以设于壳主体211。当极柱23设于底端板213时，极柱23和透气结构22间隔设置。

电芯设于壳体21内，电芯可以包括电芯主体、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳从电芯主体延伸而出。示例的，第一极耳和第二极耳从电芯主体靠近顶端板212的一端延伸而出。当然在实际应用中，第一极耳和第二极耳也可以是其他分布方式，本公开实施例并不以此为限。

电芯包括第一极片、第二极片和隔膜片，第一极片、隔膜片和第二极片集成为电芯。第一极片可以包括正极集流体和活性物质层，活性物质层设于正极集流体，第二极片可以包括负极集流体和负极涂层，负极涂层涂覆于负极集流体。

示例的，电芯可以是叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。或者电芯可以为卷绕式电芯，即将第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一可行的实施方式中，电池20可以是圆柱电池或者近似圆柱的电池。在此基础上，壳体21呈圆柱或者近似圆柱状，顶端板212和底端板213为圆盘结构，壳主体211为圆柱筒状结构。在圆柱电池20中，壳体21为电池20的一个输出端，极柱23设于壳体21，并且极柱23为电池20的另一个输出端。

其中，在顶端板212上设置有通孔，极柱23穿设于该通孔，壳体21和汇流排焊接。电芯分别和壳体21及极柱23连接，比如，电芯具有第一极耳和第二极耳，第一极耳和极柱23连接(焊接或者通过转接件连接)，第二极耳和壳体21连接(焊接或者通过转接件连接)。

需要说明的是，极柱23为电池20的一个输出端，壳体21为电池20的另一个输出端，极柱23和壳体21采用金属材料制成，比如，壳体21的材料可以是不锈钢、铝、铜或者镍等，极柱23的材料可以是不锈钢、铝、铜或者镍等。为了避免电池20短路，极柱23和壳体21之间设置有绝缘件。绝缘件可以设于顶端板212上的通孔内，极柱23穿设于绝缘件，使得壳体21和极柱23绝缘。

在另一可行的实施方式中，电池20可以是长方体或者近似长方体的结构。在此基础上，壳体21呈长方体或者近似长方体，顶端板212和底端板213为矩形盘结构，壳主体211为矩形筒状结构。比如，壳主体211包括依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板。

在长方体电池中，壳体21上设置有第一极柱和第二极柱，第一极柱和第二极柱设于底端板213，透气结构22设于第一极柱和第二极柱之间，并且透气结构22和第一极柱及第二极柱间隔设置。当然在实际应用中，第一极柱和第二极柱可以设于顶端板212，或者第一极柱和第二极柱可以设于侧板，比如，第一极柱和第二极柱可以设于同一侧面，或者第一极柱和第二极柱可以分别设于两个侧面，本公开实施例并不以此为限。

其中，壳体21上设置有两个通孔，第一极柱和第二极柱穿设于对应的通孔。电芯分别和第一极柱及第二极柱连接，比如，电芯具有第一极耳和第二极耳，第一极耳和第一极柱连接(焊接或者通过转接件连接)，第二极耳和第二极柱连接(焊接或者通过转接件连接)。透气结构22可以位于第一极柱和第二极柱之间。

在一可行的实施方式中，透气结构22包括透气膜222，壳体21上设置有第一通孔201，透气膜222和壳体21连接，并且透气膜222覆盖第一通孔201。透气膜222可以是PU薄膜、TPU薄膜及EPTFE薄膜等。

其中，壳体21上可以设置有一个或者多个第一通孔201，一个或者多个第一通孔201可以设于壳体21的底端板213。透气膜222连接于底端板213设置第一通孔201的表面，透气膜222可以通过粘接或者热熔连接等方式连接。

当底端板213上设置有多个第一通孔201时，多个第一通孔201间隔设置，透气膜222和第一通孔201周围的底端板213连接，也即是通过和底端板213连接而增加了透气膜222的强度，避免了第一通孔201面积过大而导致的透气膜222强度低，易被撕裂的问题。

在本公开另一可行的实施方式中，透气结构22包括基座221和透气膜222，底端板213上设置有第一通孔201，基座221和底端板213连接，并且基座221封堵第一通孔201，基座221上设置有第二通孔；透气膜222和基座221连接，并且透气膜222覆盖第二通孔。

其中，基座221上可以设置有一个或者多个第二通孔，透气膜222覆盖一个或者多个第二通孔。当基座221上设置有多个第二通孔时，多个第二通孔间隔设置，透气膜222和第二通孔周围的基座221的表面连接，也即是通过和基座221连接而增加了透气膜222的强度，避免了第二通孔面积过大而导致的透气膜222强度低，易被撕裂的问题。

透气膜222可以设于基座221远离电芯的一面，或者透气膜222可以设于基座221靠近电芯的一面，透气膜222和基座221可以通过粘接或者热熔连接等方式连接。可以理解的是，基座221上也可以设置有夹持部，夹持部夹持透气膜222。比如，基座221可以是双层结构，透气膜222夹持于双层结构之间。

在此基础上，基座221可以是环形的，并连接于第一通孔201侧壁，透气膜222夹持于基座221的夹持部，也即是透气膜222嵌设于第一通孔201，避免占用电池空间，提升电池装置的空间利用率，有利于提升电池装置的能量密度。

透气结构22设于壳体21朝向底板11的一端，若透气结构22和底板11抵接，则底板11会阻挡透气结构22排出气体。为了解决这一问题，可以在电池20和底板11之间设置排气通道，通过排气通道将透气结构22排出的气体导出。

在一可行的实施方式中，底板11上设置有凹陷部111，透气结构22在底板11上的投影至少部分和凹陷部111重合，以使透气结构22排出的气体进入凹陷部111。

其中，凹陷部111形成排气通道，凹陷部111可以沿电池20的排列方向延伸，比如，凹陷部111从底板11的一端延伸至底板11的另一端。透气结构22在底板11上的投影至少部分和凹陷部111重合，也即是，至少部分的透气膜222暴露于凹陷部111。比如，凹陷部111的宽度小于透气结构22的宽度，透气结构22抵接于底板11靠近电池20的一面。或者凹陷部111的宽度大于透气结构22的宽度，透气结构22可以伸入凹陷部111。

在另一可行的实施方式中，如图4所示，底板11内设置有型腔112，底板11上设置有连通孔113，连通孔113连通型腔112和透气结构22。连通孔113和型腔112形成排气通道，通过连通孔113和型腔112将透气结构22排出的气体导出。

其中，型腔112可以沿电池20的排列方向延伸，比如，型腔112沿多个电池的排列方向从底板11的一端延伸至底板11的另一端。透气结构22在底板11上的投影至少部分和连通孔113重合，也即是，至少部分的透气膜222暴露于连通孔113。比如，连通孔113的宽度小于透气结构22的宽度，透气结构22抵接于底板11靠近电池20的一面。或者连通孔113的宽度大于透气结构22的宽度，透气结构22可以伸入连通孔113。

示例的，底板11可以包括相对设置的第一支撑层和第二支撑层，第一支撑层和第二支撑层之间具有间隔。第一支撑层和第二支撑层之间的间隔形成型腔112。第二支撑层位于第一支撑层远离电池20的一侧，在第一支撑层上设置有贯穿第一支撑层的连通孔113。

进一步的，底板11还可以包括加强筋，加强筋设于第一支撑层和第二支撑层之间，并且加强筋分别和第一支撑层及第二支撑层连接。加强筋将第一支撑层和第二支撑层之间的空间分隔为多个排气通道，加强筋还能够提升底板11的强度。

在此基础上，为了保护底板11，电池装置还可以包括缓冲件，缓冲件设于型腔112的内，并且缓冲件覆盖型腔的底壁(型腔远离电池组的内壁)。型腔112的高度为H1，缓冲件的高度为H2，H2和H1的比值范围为0.1-0.5，型腔112的高度为型腔112在垂直于底板11的方向上的尺寸，缓冲件的高度为缓冲件在垂直于底板11的方向上的尺寸。缓冲件可以由隔热阻燃材料制成，缓冲件贴附于型腔的底壁。

通过在型腔112的底部设置缓冲件，能够避免透气结构22排出的气体损坏底板11，并且H2和H1的比值范围为0.1-0.5，一方面保证了缓冲件的厚度，进而有效的对底板11防护，另一方面也避免了缓冲件占用型腔过多的空间，进而导致储气空间过小等问题。

当电池装置包括多个电池20，底板11上设置有多个连通孔113，连通孔113和电池20一一对应。或者电池装置包括多个电池20，连通孔113连通型腔112和至少两个电池20的透气结构22。比如，连通孔113沿电池20的排列方向延伸，一列电池20共用一个连通孔113。

为了在电池20热失控时及时对电池装置进行泄压，箱体10还可以包括防爆阀，防爆阀设于边梁12，型腔112和防爆阀连通，以型腔112内的气体能够通过防爆阀排出。

示例的，箱体10的边梁12上设置有排气孔，型腔112和排气通连接，然后传递到箱体10的防爆阀，将气体排出。或者，也可以是型腔112一端是开口的，该开口将气体排放出去，并由边梁12上的防爆阀排放到箱体10之外。

可选的，电池装置还可以包括汇流排、冷却装置和电源管理系统等，汇流排设于箱体10内，并且汇流排电连接(串联或者并联)电池组中的多个电池20。冷却装置设于箱体10内，并且冷却装置至少部分和电池20接触，以冷却电池20。电源管理系统设于箱体10内，电源管理系统用于对电池20的充放电的管理及电池20的热管理等。当然在实际应用中，电池20管理系统也可以设于箱体10外，本公开实施例并不以此为限。

本公开实施例提供的电池装置，在电池20的壳体21上设置有第一通孔201，透气结构22封堵第一通孔201，通过透气结构22将壳体21内的气体排出，避免了电池20由于内部气体聚集导致电池20膨胀的问题，并且透气结构22设于电池20壳体21朝向底板11的一端，使得电池20中的气体向电池装置的底部排出，避免电池20中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

本公开示例性实施例还提供一种电动车辆，电动车辆包括电池装置和车体，车体具有乘员舱，电池装置连接于车体，并且底板11位于电池20远离乘员舱的一侧。

电池装置包括箱体10和电池20，箱体10具有底板11；电池20包括壳体21和透气结构22，壳体21朝向底板11的一端设置有第一通孔201，透气结构22设于壳体21朝向底板11的一端，并且透气结构22封堵第一通孔201，透气结构22用于排出壳体21内的气体。

车体可以包括底盘和车身，车身和底盘连接形成乘员舱，电池装置设于底盘远离车身的一侧(底盘的底部)，并且电池装置中底板11位于电池20远离底盘的一侧。箱体10顶面上设置有箱盖，箱盖和箱体10密封连接。电池装置和底盘连接时，箱盖和底板11连接，或者在一些实施方式中车架可以作为箱盖。

电池装置用于电动车辆，电池装置可以是电池20包，电池20包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。在实际应用中，电池20包可以安装于电动车辆的车架。电池20包可以和车架固定连接。或者电池20包可以是模块化电池20包，模块化电池20包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。值得注意的是，在本公开实施例中电动车辆可以是纯电车辆或者混合动力车辆等。

本公开实施例提供的电动车辆包括电池装置，电池装置中电池20的壳体21上设置有第一通孔201，透气结构22封堵第一通孔201，通过透气结构22将壳体21内的气体排出，避免了电池20由于内部气体聚集导致电池20膨胀的问题，并且透气结构22设于电池20壳体21朝向底板11的一端，使得电池20中的气体向电池装置的底部排出，避免电池20中的气体向上排出，减少电池装置向上传输的热量，进而减少了电池装置向车辆乘员舱传输的热量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括：

箱体，所述箱体具有底板；

电池，所述电池包括壳体和透气结构，所述壳体朝向所述底板的一端设置有第一通孔，所述透气结构设于所述壳体朝向所述底板的一端，并且所述透气结构封堵所述第一通孔，所述透气结构用于排出所述壳体内的气体。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述底板上设置有凹陷部，所述透气结构在所述底板上的投影至少部分和所述凹陷部重合，以使所述透气结构排出的气体进入所述凹陷部。

3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述底板内设置有型腔，所述底板上设置有连通孔，所述连通孔连通所述型腔和所述透气结构。

4.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

缓冲件，所述缓冲件设于所述型腔内，并且所述缓冲件至少部分覆盖所述型腔的底壁，所述型腔的高度为H1，所述缓冲件的高度为H2，H2和H1的比值范围为0.1-0.5，所述型腔的高度为所述型腔在垂直于所述底板的方向上的尺寸，所述缓冲件的高度为所述缓冲件在垂直于所述底板的方向上的尺寸。

5.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括多个电池，所述底板上设置有多个连通孔，所述连通孔和所述电池一一对应。

6.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括多个电池，所述连通孔连通所述型腔和至少两个电池的透气结构。

7.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述箱体还包括：

边梁，所述边梁和所述底板连接；

防爆阀，所述防爆阀设于所述边梁，所述型腔和所述防爆阀连通，以使所述型腔内的气体能够通过所述防爆阀排出。

8.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述透气结构包括：

透气膜，所述透气膜和所述壳体靠近所述底板的一端连接，并且所述透气膜覆盖所述第一通孔。

9.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述透气结构包括：

基座，所述基座设于所述壳体朝向所述底板的一端，并且所述基座封堵所述第一通孔，所述基座上设置有第二通孔；

透气膜，所述透气膜和所述基座连接，并且所述透气膜封堵所述第二通孔。

10.如权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述基座上设置有夹持部，所述夹持部夹持所述透气膜。

11.如权利要求1-10任一所述的电池装置，其特征在于，所述电池还包括：

极柱，所述极柱设于所述壳体远离所述底板的一端；

或者，所述极柱设于所述壳体靠近所述底板的一端；

或者，所述极柱设于所述壳体的侧面，所述壳体的侧面为所述壳体上和所述底板垂直的表面。

12.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括：

权利要求1-11任一所述的电池装置；

车体，所述车体具有乘员舱，所述电池装置连接于所述车体，并且所述底板位于所述电池远离所述乘员舱的一侧。