CN220420802U - 一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车，刀片电芯结构包括电芯组件、侧面盖板组件。电芯组件包括电芯本体、端面防爆阀和侧面防爆阀，侧面防爆阀设于电芯本体的侧面上，端面防爆阀设于第一端上，侧面的边缘设有盖板配合机构，侧面和盖板配合机构之间形成散热槽，电芯本体第二端的侧壁设有防脱卡槽。侧面盖板组件包括侧面盖板本体，盖板本体的两侧与盖板配合机构配合使得侧面盖板本体可沿盖板配合机构滑动，侧面盖板本体盖设在散热槽上方，侧面盖板本体一端向电芯组件方向延伸防脱卡扣，防脱卡扣嵌设于防脱卡槽中。刀片电芯模组包括至少一块刀片电池结构。新能源汽车包括刀片电芯模组。本实用新型的刀片电芯结构可以降低电芯结构的安全隐患。

Description

一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及电池结构，特别是涉及一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的主要动力源，是电动汽车的核心部件之一，各大新能源汽车的企业近几年在动力电池上的形状上作出了各种研发和创新，例如刀片电池相较于其他方块电池而言可大幅提高体积利用率，最终达成在同样的空间内装入更多电池模组的设计目标。

传统的刀片电池防爆阀都是设置在顶盖板上，在电池受到特殊情况(如热失控和短路等)下，自动开启防爆阀来排出电池内部产生的气体，从而提高电池的安全性，由于刀片电池的长度较长，在电池收到特殊情况需要排压时，距离防爆阀较远的气体无法及时排出，从而会影响电池的安全性。刀片电池由于长度尺寸为宽度尺寸的几倍，当电池发生特殊情况时，距离防爆阀的位置较远的气体无法及时排出，随着气体的不断产生进而可能发生电池鼓包甚至爆炸的危险，在电池上设置多个防爆阀可以有利于气体的排出，但是排出的气体由于具有较高温度甚至可能出现喷火的情况，进而会使防爆阀附近的电器或材料遭到破坏，产生安全隐患。

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刀片电芯结构、模组及新能源汽车，用于解决现有技术中刀片电芯结构中因电芯过长导致的高温气体无法及时排出的问题，主要涉及电池结构的改进，通过布置沿电芯长端设置防爆阀使其可以更好的进行排气。

本实用新型提供一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车，包括：

电芯组件，所述电芯组件包括电芯本体、端面防爆阀和侧面防爆阀，所述侧面防爆阀设于所述电芯本体的侧面上，所述端面防爆阀设于所述电芯本体第一端的端面上，所述侧面两相对侧的边缘设有盖板配合机构，所述侧面和所述盖板配合机构之间形成散热槽，所述电芯本体的与所述第一端相对的第二端的侧壁设有防脱卡槽；

侧面盖板组件，所述侧面盖板组件包括侧面盖板本体，所述盖板本体的两侧与所述盖板配合机构配合使得所述侧面盖板本体可沿所述盖板配合机构滑动，所述侧面盖板本体盖设在所述散热槽上方，所述侧面盖板本体一端向所述电芯组件方向延伸所述防脱卡扣，所述防脱卡扣嵌设于所述防脱卡槽中。

在本实用新型的一个实施例中，所述侧面盖板本体还包括密封端和散热端，所述防脱卡扣位于所述密封端。

在本实用新型的一个实施例中，所述密封端端部向下延伸形成端板，所述端板底部向所述电芯本体方向延伸形成所述防脱卡扣。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热端两侧分别设有朝所述散热槽延伸的耳板，所述电芯本体的所述第一端上对应位置设有耳板安装孔。

在本实用新型的一个实施例中，所述侧面盖板组件还包括螺钉，所述螺钉穿过所述耳板和所述耳板安装孔将所述侧面盖板本体与所述电芯本体固定。

在本实用新型的一个实施例中，所述侧面盖板本体壁厚与所述盖板配合机构深度相等。

在本实用新型的一个实施例中，所述电芯本体包括端面盖板，所述端面防爆阀装设在所述端面盖板上，所述端面盖板上还设有极柱和注液孔。

在本实用新型的一个实施例中，所述散热槽还包括散热片，所述散热片贴设于所述散热槽靠近所述散热端的内壁上，所述端面防爆阀和所述侧面防爆阀上盖设有防水透气膜，所述防水透气膜可以被气体透过且无法被水和灰尘透过。

本实用新型提供一种刀片电芯模组，包括至少一块如上所述的刀片电芯结构。

本实用新型提供一种新能源汽车，包括如上所述的刀片电芯模组。

本实用新型提供一种刀片电池电芯结构、模组及新能源汽车，其能够增加高温气体的排除效率，从而提高该结构的安全性能。

进一步地，本实用新型的刀片电池电芯结构、模组及新能源汽车，在侧面防爆阀上盖设有侧面盖板，防止防爆阀中释放的高温气体直接喷射于电芯外部结构上，减少了高温气体带来的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型在一实施例中刀片电芯结构的立体分解图；

图2为图1中刀片电芯结构第一端局部的放大图；

图3为图1中刀片电芯结构第二端局部的放大图；

图4为本实用新型在一实施例中刀片电芯结构组装完成后的立体示意图。

元件标号说明：

电池组件10，电芯本体11，盖板配合机构12，端面防爆阀13，侧面防爆阀14，第一端111，侧面112，第二端113，防脱卡槽15，盖板组件20，盖板本体21，防脱卡扣22，散热槽23，密封端211，散热端212，端板213，耳板214，耳板安装孔114，螺钉24，极柱115，注液孔116。

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它优点与功效。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。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车，可以降低电芯结构的安全隐患。具体的，本实用新型的刀片电芯结构包括电芯组件10和侧面盖板组件20。电芯组件10包括电芯本体11、端面防爆阀13和侧面防爆阀14。侧面防爆阀14设于电芯本体11的侧面112上，端面防爆阀13设于电芯本体11第一端111的端面上，侧面112两相对侧的边缘设有盖板配合机构12，侧面112和盖板配合机构12之间形成散热槽23，电芯本体11的与第一端111相对的第二端113的侧壁设有防脱卡槽15。侧面盖板组件20包括侧面盖板本体21，盖板本体21的两侧与盖板配合机构12配合使得侧面盖板本体21可沿盖板配合机构12滑动，侧面盖板本体21盖设在散热槽23上方，侧面盖板本体21一端向电芯组件10方向延伸防脱卡扣22，防脱卡扣22嵌设于防脱卡槽15中。

在一实施例中，盖板配合机构12为滑轨结构，盖板本体21垂直延伸形成侧板(216)，盖板本体21盖在盖板滑轨12上、其侧板(216)贴设在盖板滑轨12的外侧，从而使得侧面盖板本体21可沿盖板配合机构12滑动。盖板本体21的两侧与盖板滑轨12配合的结构也可以是设在侧面盖板本体21两侧的内表面的滑槽，或者其它合适的结构。在本实用新型的其它实施例中，盖板配合机构12也可以为滑槽类的结构，而盖板本体21的两侧上对应设有滑轨类的结构。本实用新型的盖板配合机构12和盖板本体21两侧的配合结构还可以是其它合适的结构或机构设计。

如图1所示，本实用新型提供的刀片电芯结构包括电芯组件10和侧面盖板组件20，电芯组件10盖设于侧面盖板组件20上。电芯组件10包括电芯本体11，电芯本体11为具有一定厚的刀片电芯，该电芯的特点为电芯长度较长，厚度角度，该结构导致刀片电芯结构强度较低。同时若是在刀片电芯两端设置防爆阀，则会导致气体到达两端所需时间较长，气体无法及时排出，使气体温度和气压过高，严重时会导致电芯结构损坏。在本实用新型的一个实施例中，针对刀片电芯的结构特性，不仅在电芯本体11的第一端111和第三端113分别设置了端面防爆阀13，还在电芯本体11的侧面112上设置了侧面防爆阀14。侧面防爆阀14包括至少一个防爆阀，可以根据实际需要设置一个或多个防爆阀；在设置多个防爆阀时，可以根据电芯结构特性和实际需求调整防爆阀的位置，可以均匀布置也可以非均匀布置，例如可以在高温气体生成较多处设置多个防爆阀，在高温气体生成较少处不设置或只设置一处防爆阀。同时不限制侧面防爆阀14和端面防爆阀13的种类，包括但不限于活塞弹簧式防爆阀和顶针式防爆阀中的任一种。端面防爆阀13和侧面防爆阀14的表面设置有防水透气膜,材质为膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)。其材料的孔径大于气体分子直径,但小于灰尘和水，所以气体能透过膜材，而水和灰尘无法穿透膜材。布置防水透气膜的原因在于，在实际工作中灰尘或水会落在防爆阀上，防爆阀外部收到压力会影响防爆阀的工作效率，将防水透气膜盖设于防爆阀上并与防爆阀存在一定距离，使其在不会受到外部灰尘和水的干扰的前提下还可以保证透气性，在内部气压过高时可以正常工作以释放高温气体。电芯本体11第一端111的端面上设有端面盖板16，极柱115、注液孔116和端面防爆阀13分别设于端面盖板16上。侧面112两相对侧的边缘设有盖板配合机构12，盖板配合机构12为电芯本体11边缘向外延伸形成的一体化结构。侧面112和盖板配合机构12之间形成散热槽23，侧面防爆阀14设于电芯本体11的侧面112上。电芯本体11的第一端11上设有耳板安装孔114，电芯本体11的与第一端111相对的第二端113的侧壁设有防脱卡槽15。

进一步地，侧面盖板组件20包括侧面盖板本体21，侧面盖板本体21的两侧与电芯本体11的盖板配合机构12配合使得侧面盖板本体21可沿所述盖板配合机构12滑动，侧面盖板本体21盖设于散热槽23上方。侧面盖板本体21两端结构存在差异，分别为散热端212和密封端211。散热端212端部设有耳板214，耳板214由侧面盖板本体21的散热端212上向散热槽23方向延伸成型，耳板214的位置对应电芯本体11的耳板安装孔114。密封端211端部设有端板213，端板213由侧面盖板本体21的密封端211上向电芯本体11方向延伸成型，将侧面盖板本体21的密封端211封堵。

如图2所示，侧面盖板本体21的散热端212设有耳板214，耳板214上设有通孔，该通孔与电芯本体11上的耳板安装孔114的位置对应，螺钉24穿过耳板214和耳板安装孔114使侧面盖板本体21与电芯本体11固定。

如图3所示，侧面盖板本体21的密封端211设有端板213，端板213底部向散热槽23方向延伸形成防脱卡扣22，防脱卡扣嵌设于电芯本体11的防脱卡槽中时电芯本体11与侧面盖板本体21固定。

如图1-4所示，在本实用新型的实施例中，侧面盖板组件20安装于电芯组件10上时，侧面盖板本体21盖设于电芯本体11的盖板配合机构12上，侧面盖板本体21与侧面112之间存在有散热槽23。由侧面防爆阀14中释放的高温气体进入散热槽23后，被侧面盖板本体21阻挡，并通过侧面盖板组件20的散热端212排出该高温气体，防止侧面防爆阀14中释放的高温气体或明火对电池周边的电子元器件或材料造成损坏。侧面盖板本体21采用铝制材质构成，具有较强的耐高温性，保证侧面防爆阀14中释放的气体可以及时从散热槽23的出口排出。侧面盖板本体21盖设于电芯本体11的侧面112时，散热端212通过耳板214与电芯本体11固定，密封端211通过防脱卡扣22与电芯本体11固定，保证了侧面盖板本体21两端都得到了充分的固定。同时，侧面盖板本体21的厚度与盖板配合机构12的深度相等，确保了增加侧面盖板本体21时不会增加电芯结构整体尺寸。

本实用新型还提供一种刀片电芯模组，该刀片电芯模组包括至少一块上述刀片电芯结构。

本实用新型还提供一种新能源汽车，该新能源汽车包括上述的刀片电池模组。

本实用新型通过在电芯侧面设置侧面防爆阀，使其可以及时排出高温气体，降低了因无法及时排出高温气体所带来的安全隐患。

进一步地，本实用新型将侧面盖板组件盖设于侧面防爆阀上，使防爆阀中的高温气体在释放后无法直接与外部器件接触，防止了电芯周围的材料被破坏。

因此，通过本实用新型的一种刀片电芯结构、模组及新能源汽车，可以解决因刀片电池结构导致的安全隐患。

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。

Claims (10)

1.一种刀片电芯结构，其特征在于，包括：

电芯组件(10)，所述电芯组件(10)包括电芯本体(11)、端面防爆阀(13)和侧面防爆阀(14)，所述侧面防爆阀(14)设于所述电芯本体(11)的侧面(112)上，所述端面防爆阀(13)设于所述电芯本体(11)第一端(111)的端面上，所述侧面(112)两相对侧的边缘设有盖板配合机构(12)，所述侧面(112)和所述盖板配合机构(12)之间形成散热槽(23)，所述电芯本体(11)的与所述第一端(111)相对的第二端(113)的侧壁设有防脱卡槽(15)；

侧面盖板组件(20)，所述侧面盖板组件(20)包括侧面盖板本体(21)，所述侧面盖板本体(21)的两侧与所述盖板配合机构(12)配合使得所述侧面盖板本体(21)可沿所述盖板配合机构(12)滑动，所述侧面盖板本体(21)盖设在所述散热槽(23)上方，所述侧面盖板本体(21)一端向所述电芯组件(10)方向延伸形成防脱卡扣(22)，所述防脱卡扣(22)嵌设于所述防脱卡槽(15)中。

2.根据权利要求1所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述侧面盖板本体(21)还包括密封端(211)和散热端(212)，所述防脱卡扣(22)位于所述密封端(211)。

3.根据权利要求2所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述密封端(211)端部向下延伸形成端板(213)，所述端板(213)底部向所述电芯本体(11)方向延伸形成所述防脱卡扣(22)。

4.根据权利要求2所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述散热端(212)两侧分别设有朝所述散热槽(23)延伸的耳板(214)，所述电芯本体(11)的所述第一端(111)上对应位置设有耳板安装孔(114)。

5.根据权利要求4所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述侧面盖板组件(20)还包括螺钉(24)，所述螺钉(24)穿过所述耳板(214)和所述耳板安装孔(114)将所述侧面盖板本体(21)与所述电芯本体(11)固定。

6.根据权利要求1所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述侧面盖板本体(21)壁厚与所述盖板配合机构(12)深度相等，所述盖板配合机构(12)为滑轨结构。

7.根据权利要求1所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述电芯本体(11)包括端面盖板(16)，所述端面防爆阀(13)装设在所述端面盖板(16)上，所述端面盖板(16)上还设有极柱(115)和注液孔(116)。

8.根据权利要求2所述的刀片电芯结构，其特征在于，所述散热槽(23)还包括散热片，所述散热片贴设于所述散热槽(23)靠近所述散热端(212)的内壁上，所述端面防爆阀(13)和所述侧面防爆阀(14)上盖设有防水透气膜，所述防水透气膜可以被气体透过且无法被水和灰尘透过。

9.一种刀片电芯模组，其特征在于，包括至少一块如权利要求1-8任一项所述的刀片电芯结构。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的刀片电芯模组。