CN220544089U - 电池包壳体结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包壳体结构及电池，电池包壳体结构包括壳本体，壳本体内设有用于收容电池的电芯腔体，以及位于电芯腔体下方的缓冲腔体，电芯腔体和缓冲腔体分隔设置；缓冲腔体内设有气囊，气囊内填充有灭火介质，壳本体上设有连通口和排气口。本实用新型所述的电池包壳体结构，通过在壳本体底部的缓冲腔体内设置气囊，能够在壳本体的底部承受冲击力时，起到较好的缓冲和分散效果，从而降低冲击力对电池的影响，进而提升电池的安全性，并通过气囊内填充的灭火介质，在电池发生热失控时，灭火介质经由连通口流入电芯腔体内从而起到灭火的效果，从而利于降低电池热失控的影响，进一步提升电池的安全性。

Description

电池包壳体结构及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池包壳体结构。本实用新型还涉及一种设有该电池包壳体结构的电池包。

背景技术

新能源汽车上的电池包直接影响新能源汽车的安全性，因此如何优化电池包的安全性能显得尤为重要。目前，电池包直接放在车辆上，在电池包的底部承受冲击力时，容易损坏电池包内的电池，甚至引发电芯的安全问题。

现有技术中，为提高电池包底部的防护能力，通常在电池壳体的底部设置复杂的底部防护结构，但这种底部防护结构不仅比较复杂，成本较高，而且电池底部局部受力时，局部受力到容易传递到内部，也容易导致电池失效。此外，在电池发生热失控时，容易引发火灾，从而严重影响电池甚至新能源汽车的安全性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包壳体结构，以提升底部的防护效果，且利于减小电芯热失控的影响。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包壳体结构，包括壳本体，所述壳本体内设有用于收容多个电芯的电芯腔体，以及位于所述电芯腔体下方的缓冲腔体，且所述电芯腔体和所述缓冲腔体之间分隔设置；

所述缓冲腔体内设有气囊，所述气囊内填充有灭火介质，所述壳本体上设有连通口，所述气囊能够因触发而释放所述灭火介质，以使所述灭火介质经由所述连通口流入所述电芯腔体。

进一步的，各所述电芯的防爆装置均朝向所述电芯腔体的底部设置；

所述气囊的朝向所述电芯腔体的一侧设有薄弱区域，所述气囊上设有沿所述薄弱区域的周向设置的凹槽，所述气囊因所述防爆装置喷出气体的冲击所述薄弱区域而破裂。

进一步的，所述薄弱区域为与多个所述电芯上的所述防爆装置一一对应设置的多个；和/或，所述连通口为与多个所述电芯上的所述防爆装置一一对应设置的多个。

进一步的，所述气囊的厚度D满足：2mm≤D≤3mm；和/或，所述凹槽的深度d满足：0＜d≤1mm。

进一步的，所述壳本体上设有用于连通所述缓冲腔体与外部的排气口。

进一步的，所述排气口为设于所述缓冲腔体周向的所述壳本体上的多个。

进一步的，所述排气口为设于所述缓冲腔体周向的多个。

进一步的，所述气囊采用橡胶材料制成；和/或，所述灭火介质包括七氟丙烷、全氟己酮和冷却液中的任一种。

进一步的，所述壳本体的底部设有底板，以及间隔设于所述底板下方的底护板，所述壳本体、所述底板和所述底护板之间限定出所述缓冲腔体；

所述底板用于分隔所述电芯腔体和所述缓冲腔体，所述连通口设于所述底板上。

进一步的，所述气囊的顶部与所述底板抵接，所述气囊的底部与所述底护板抵接。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池包壳体结构，通过在壳本体底部的缓冲腔体内设置气囊，能够在壳本体的底部承受冲击力时，起到较好的缓冲和分散效果，从而降低冲击力对电芯的影响，进而提升电池包的安全性，并通过气囊内填充的灭火介质，以及连通口的设置，使得在电芯热失控时，气囊能够因触发而释放灭火介质，灭火介质经由连通口流入电芯腔体，从而利于减小热失控的影响，进而提升电池的安全性。

此外，电芯的防爆装置朝向底部设置，以及气囊上薄弱区域的设置，能够在热失控时，防爆装置喷出的气体冲击薄弱区域，使得薄弱区域周边的凹槽处易于破裂，进而利于气囊释放灭火介质，从而起到较好的灭火效果。薄弱区域和连通口均为与防爆装置一一对应设置的多个，利于提高气囊中灭火介质的灭火效率，而能够提升电池包的安全性。气囊的厚度利于提高自身的缓冲效果，凹槽深度的设置，则利于薄弱区域承受防爆装置喷出气体的冲击时，在凹槽处破裂，而提升灭火介质的释放效果。

另外，排气口的设置，利于壳本体内气体的排出。排气口为设于缓冲腔体周向的多个，则利于提高气体的排出效率。气囊采用橡胶材料制成，具有较好的弹性，从而利于提升气囊的缓冲效果；七氟丙烷、全氟己酮和冷却液均具有较好的灭火效果，且便于填充在气囊内。底板和底护板的设置，利于气囊的布置实施。气囊的顶部与底板抵接，底部与底护板抵接，利于进一步提高气囊的缓冲效果。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，所述电池包上设有如上所述的电池包壳体结构。

本实用新型所述的电池包，通过设置如上所述的电池包壳体结构，利于提高电池包的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池包壳体结构的拆解图；

图2为本实用新型实施例所述的壳本体的结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为本实用新型实施例所述的气囊的结构示意图。

附图标记说明：

1、壳本体；2、气囊；3、底护板；

101、底板；102、连通口；103、排气口；

201、薄弱区域；202、凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电池包壳体结构，旨在提升电池的底部防护效果，且利于降低电池热失控的影响。

整体构成上，该电池包壳体结构包括壳本体1，壳本体1内设有用于收容多个电芯的电芯腔体，以及位于电芯腔体下方的缓冲腔体，且电芯腔体和缓冲腔体之间分隔设置。缓冲腔体内设有气囊2，气囊2内填充有灭火介质，壳本体1上设有连通口102，气囊2能够因触发而释放灭火介质，以使灭火介质经由连通口102流入电芯腔体。

本实施例的电池包壳体结构，通过在壳本体1底部的缓冲腔体内设置气囊2，能够在壳本体1的底部承受冲击力时，起到较好的缓冲和分散效果，从而降低冲击力对电芯的影响，进而提升电池包的安全性。并通过气囊2内填充的灭火介质，以及连通口102的设置，使得在电芯热失控时，气囊2能够因触发而释放灭火介质，灭火介质经由连通口102流入电芯腔体，从而利于减小热失控的影响，进而提升电池的安全性。

基于如上整体介绍，本实施例中所述的电池包壳体结构的一种示例性结构如图1中所示。作为一种优选的实施方式，壳本体1的底部设有底板101，以及间隔设于底板101下方的底护板3，壳本体1、底板101和底护板3之间限定出缓冲腔体。底板101用于分隔电芯腔体和缓冲腔体，上述的连通口102设于底板101上。其中，底板101可与壳本体1一体加工成型，底护板3可在气囊2装入缓冲腔体后再通过螺接或粘接的方式连接在壳本体1的底部。

本实施例中底板101的设置，能够对多个电芯进行承托，且具有较好的承托效果。同时，底板101还利于将电芯腔体和缓冲腔体分隔开，底护板3作为整个壳本体1的底面，其在气囊2装入缓冲腔体后再与壳本体1相连，利于气囊2的装入，且连接方式简单便于装配。

具体实施时，缓冲腔体的横截面呈矩形，气囊2与缓冲腔体的形状相适配，也呈矩形，以增大气囊2在缓冲腔体内的空间占用量，从而在底护板3的不同位置承接外部冲击力，均能够传递至气囊2上，并通过整个气囊2进行冲击力的缓冲分散，从而减小作用到电芯上的冲击力，起到较好的缓冲效果。

更进一步的，本实施例中气囊2呈扁平状，以提升在缓冲腔体内的填充效果。作为优选的一种实施方式，气囊2的顶部与底板101抵接，气囊2的底部与底护板3抵接。如此设置，当底护板3承接外部冲击力时，即可及时的传递至气囊2，气囊2对冲击力进行缓冲和分散后传递至底板101和各电芯，从而减小冲击力对电芯的影响。

本实施例中，如图2和图4中所示，各电芯的防爆装置均朝向电芯腔体的底部设置，气囊2的朝向电芯腔体的一侧设有薄弱区域201，气囊2上设有沿薄弱区域201的周向设置的凹槽202，气囊2因防爆装置喷出气体的冲击薄弱区域201而破裂。

本实施例中，电芯的防爆装置朝向底部设置，以及气囊2上薄弱区域201的设置，能够在热失控时，防爆装置喷出的气体冲击薄弱区域201，使得薄弱区域201周边的凹槽202处易于破裂，进而利于气囊2释放灭火介质，从而起到较好的灭火效果。

作为优选的，如图4中所示，薄弱区域201为与多个电芯上的防爆装置一一对应设置的多个，连通口102为与多个电芯上的防爆装置一一对应设置的多个。此处，薄弱区域201和连通口102均为与防爆装置一一对应设置的多个，利于提高气囊2中灭火介质的流通和灭火效率，而能够提升电池包的安全性。当然，薄弱区域201和连通口102两者其一为与多个电芯上的防爆装置一一对应设置的多个的方案也是可行的。

具体实施时，气囊2采用橡胶材料制成，聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等，此时气囊2具有较好的弹性效果。气囊2的熔点温度可为100-200℃，例如，气囊2的熔点温度为100℃、150℃或200℃，如此设置易于气囊2在热失控时发生破裂。本实施例中的灭火介质包括七氟丙烷、全氟己酮和冷却液中的任一种。不仅具有较好的灭火效果，而利于抑制热失控，同时还便于在气囊2内的填充。

本实施例中气囊2的厚度D满足：2mm≤D≤3mm。此处的气囊2的厚度D是指气囊2单层的厚度。例如，气囊2的厚度D可为2mm、2.5mm或3mm等。凹槽202的深度d满足：0＜d≤1mm。例如，凹槽202的深度d可为0.1mm、0.2mm、0.25mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm或1mm等。

当气囊2的厚度D小于2mm和凹槽202的深度大于1mm时，气囊2易于在承接底部冲击力时发生损坏而使得灭火介质提前释放，从而影响对热失控的抑制效果。当气囊2的厚度D大于3mm，使得气囊2在承接防爆装置释放气体的冲击时不易于破裂，从而影响灭火介质的释放及时性。具体实施时，凹槽202具体可为刻痕，因刻痕的设置，使得刻痕处的厚度小于气囊22上其他位置的厚度。当然，凹槽202还可采用除刻痕外的其他方式加工成型，只要满足使用需求即可。

当电芯发生热失控时，防爆装置能够喷出高温气体，并通过连通口102作用到薄弱区域201上，使得凹槽202处损坏，灭火介质得以释放后通过连通口102作用到电芯上，形成定向灭火，利于降低电芯温度，并抑制热失控的扩散。

如图2和图3中所示，壳本体1上设有用于连通缓冲腔体与外部的排气口103，排气口103的设置，利于壳本体1内气体的排出。作为一种优选的实施方式，排气口103为设于缓冲腔体周向的多个。例如，排气口103为相对设于缓冲腔体两端的两个，如此利于提高排气效率，且便于布置实施。

本实施例所述的电池包壳体结构，通过设置气囊2，不仅具有较好的防护效果，而且还利于减小对热失控的影响，而具有较好的实用性。

此外，本实施例还涉及一种电池包，该电池包上设有如上所述的电池包壳体结构。本实施例中电池包，通过设置如上的电池包壳体结构，具有较好的使用安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包壳体结构，其特征在于：

包括壳本体，所述壳本体内设有用于收容多个电芯的电芯腔体，以及位于所述电芯腔体下方的缓冲腔体，且所述电芯腔体和所述缓冲腔体之间分隔设置；

所述缓冲腔体内设有气囊，所述气囊内填充有灭火介质，所述壳本体上设有连通口，所述气囊能够因触发而释放所述灭火介质，所述灭火介质经由所述连通口流入所述电芯腔体。

2.根据权利要求1所述的电池包壳体结构，其特征在于：

各所述电芯的防爆装置均朝向所述电芯腔体的底部设置；

所述气囊的朝向所述电芯腔体的一侧设有薄弱区域，所述气囊上设有沿所述薄弱区域的周向设置的凹槽，所述气囊因所述防爆装置喷出气体的冲击所述薄弱区域而破裂。

3.根据权利要求2所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述薄弱区域为与多个所述电芯上的所述防爆装置一一对应设置的多个；和/或，

所述连通口为与多个所述电芯上的所述防爆装置一一对应设置的多个。

4.根据权利要求2所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述气囊的厚度D满足：2mm≤D≤3mm；和/或，

所述凹槽的深度d满足：0＜d≤1mm。

5.根据权利要求1所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述壳本体上设有用于连通所述缓冲腔体与外部的排气口。

6.根据权利要求5所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述排气口为设于所述缓冲腔体周向的多个。

7.根据权利要求1所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述气囊采用橡胶材料制成；和/或，

所述灭火介质包括七氟丙烷、全氟己酮和冷却液中的任一种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述壳本体的底部设有底板，以及间隔设于所述底板下方的底护板，所述壳本体、所述底板和所述底护板之间限定出所述缓冲腔体；

所述底板用于分隔所述电芯腔体和所述缓冲腔体，所述连通口设于所述底板上。

9.根据权利要求8所述的电池包壳体结构，其特征在于：

所述气囊的顶部与所述底板抵接，所述气囊的底部与所述底护板抵接。

10.一种电池包，其特征在于：

所述电池包上设有权利要求1至9中任一项所述的电池包壳体结构。