CN220553549U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池装置，电池装置包括：电池箱体、限位板、多个电池，电池箱体形成有容纳空间，容纳空间包括电池集成区和排气区；限位板设置于电池箱体内，限位板形成有排气通道，排气通道的排气口连通排气区；多个电池设置于限位板上，且位于电池集成区；其中，电池集成区在第一平面上的正投影的面积为S1，排气区在第一平面上的正投影的面积为S2，S2/S1大于等于0.01且小于等于0.1，所述第一平面平行于所述限位板。该电池装置既可以在电池热失控时实现快速排气，同时也具有较高的能量密度。

Description

电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。

背景技术

相关技术中，电池装置包括有电池和用于支撑电池的限位板，限位板内形成有排气通道，排气通道的排气口和电池箱体连通，当电池热失控时，电池释放的高压高温气体可以进入排气通道并排出电池箱体外部。

然而，如果电池内部气体排放不及时，容易导致电池箱体内部压力过大，进而引发更严重的安全事故。

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。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池装置，该电池装置能够解决排气通道无法正常排气的技术问题。

所述电池装置包括：

电池箱体，所述电池箱体形成有容纳空间，所述容纳空间包括电池集成区和排气区；

限位板，设置于所述电池箱体内，所述限位板形成有排气通道，所述排气通道的排气口连通所述排气区；

多个电池，设置于所述限位板上，且位于所述电池集成区；

其中，所述电池集成区在第一平面上的正投影的面积为S1，所述排气区在所述第一平面上的正投影的面积为S2，S2/S1大于等于0.01且小于等于0.1，所述第一平面平行于所述限位板。

一方面，本实用新型将电池箱体分隔成独立的电池集成区和排气区，电池集成于电池集成区，排气通道的排气口连通排气区，该设置避免了排气通道直接抵到电池箱体的边框，从而降低了气体释放受阻，造成气体排放不顺畅的风险。另一方面，排气区的面积过大会导致电池集成区面积过小，进而影响电池装置的能量密度，排气区的面积过小会导致高压气体进入排气区后排气区的压力过大，进而容易导致电池箱体受损，本实用新型将S2/S1设置为合适的大小，排气区既不会因为其面积过大而导致电池装置的能量密度较低，排气区也不会因为其面积过小而导致电池箱体容易损坏。

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

为了更好地理解本公开，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公开的技术特征。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为本公开电池装置一种示例性实施例的结构示意图；

图2为本公开电池装置一种示例性实施例的俯视图；

图3为图2所示电池装置沿虚线AA的剖视图；

图4为本公开电池装置一种示例性实施例中限位板的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池箱体；111、支撑底板；112、边框；21、电池集成区；22、排气区；3、限位板；31、第一侧板；32、第二侧板；33、分隔条；4、排气通道；5、电池；5x、电池行；6、挡板；71、第一泄压结构；72、第二泄压结构；8、凹槽；9、通孔；X、第一方向；Y、第二方向。

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”。

本示例性实施例首先提供一种电池装置，如图1-4所示，图1为本公开电池装置一种示例性实施例的结构示意图，图2为本公开电池装置一种示例性实施例的俯视图，图3为图2所示电池装置沿虚线AA的剖视图，图4为本公开电池装置一种示例性实施例中限位板的结构示意图。

电池装置包括：电池箱体1、限位板3、多个电池5，电池箱体1形成有容纳空间，容纳空间包括电池集成区21和排气区22；限位板3设置于电池箱体1内，限位板3形成有排气通道4，排气通道4的排气口连通排气区22；多个电池5设置于限位板3上，且位于电池集成区21；其中，电池集成区21在第一平面上的正投影的面积为S1，排气区22在第一平面上的正投影的面积为S2，S2/S1大于等于0.01且小于等于0.1，第一平面平行于限位板3。

一方面，本示例性实施例将电池箱体分隔成独立的电池集成区21和排气区22，电池5集成于电池集成区21，该设置避免了排气通道直接抵到电池箱体的边框，从而降低了气体释放受阻，造成气体排放不顺畅的风险。另一方面，排气区22的面积过大会导致电池集成区21面积过小，进而影响电池装置的能量密度，排气区22的面积过小会导致高压气体进入排气区22后排气区22的压力过大，进而容易导致电池箱体1受损，本示例性实施例将S2/S1设置为合适的大小，排气区22既不会因为其面积过大而导致电池装置的能量密度较低，排气区22也不会因为其面积过小而导致电池箱体容易损坏。

本示例性实施例中，S2/S1可以等于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1等。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电池箱体1可以包括：主箱体、挡板6，主箱体包括：支撑底板111、边框112，边框112连接于支撑底板111，支撑底板111和边框112形成容纳空间；挡板6位于容纳空间内，挡板6和部分边框112之间形成排气区22，挡板6和部分边框112之间形成电池集成区21。即挡板6将电池箱体的至少部分容纳空间沿平行于支撑底板111的方向分隔形成电池集成区21和排气区22，挡板6既可以阻挡电池集成区21中的灌封胶进入排气区22，也可以阻挡排气区22中的高压气体进入电池集成区21。本示例性实施例中，如图1-4所示，第一平面可以为平行于支撑底板111的平面。电池箱体1的支撑底板111为电池装置正常应用时用于支撑电池的侧板。

本示例性实施例中，如图1-4所示，限位板3可以设置于电池5和支撑底板111之间，挡板6可以设置于限位板3背离支撑底板111的一侧。本示例性实施例中，限位板3可以支撑于支撑底板111上，同时，限位板3可以用于支撑电池5。本示例性实施例将限位板3设置于电池5的底部，电池热失控时释放的高压高温气体通过位于限位板3中的排气通道4排放到电池箱体外部，由于电池箱体1的底部一般背离乘员舱一侧设置，该设置可以降低高压高温气体对乘员舱内人、物造成损伤的风险。此外，本示例性实施例将挡板6设置于限位板3背离支撑底板111的一侧，限位板3中排气通道4的排气口可以直接连接到排气区22内部，该设置可以降低排气通道4内高压气体进入电池集成区21的风险。应该理解的是，在其他示例性实施例中，挡板6也可以设置于限位板3面向排气区22的一侧，挡板6上可以形成与排气通道4排气口相对设置的通孔，排气通道4通过排气口排出的高压气体可以通过该通孔进入排气区22。

本示例性实施例中，如图1-4所示，挡板6可以形成有空腔结构，由于空气的热阻较大，空腔结构的挡板6可以有效阻挡排气区22中的热量进入电池集成区21。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电池集成区21和排气区22沿第一方向X分布；排气区22在第一平面上的正投影在第一方向X上的尺寸为L1，排气区22在第一平面上的正投影在第二方向Y上的尺寸为L2，第二方向Y和第一方向X垂直，L1/L2大于等于0.01且小于等于0.1。例如，L1/L2可以等于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1等。本示例性实施例将L1/L2设置为合适的值，排气区22既不会因为在第一方向X上的尺寸过小而影响排气区22的排气效果，同时，排气区22也不会因为在第一方向X上的尺寸过大而导致电池集成区21的尺寸过小，电池集成区21的尺寸过小会影响电池装置的能量密度。

本示例性实施例中，如图1-4所示，限位板3可以形成有多个排气通道4，多个排气通道4沿第一方向X上延伸且沿第二方向Y间隔分布，第二方向Y可以和第一方向X垂直。多个电池5形成多排沿第二方向Y分布的电池行5x，电池行5x包括多个沿第一方向X分布的电池5，电池5包括第一泄压结构71，电池5设置有第一泄压结构71的侧面面向限位板3设置；排气通道4可以和一排或多排电池行5x对应设置，电池行5x中电池的第一泄压结构71在第一平面上的正投影和与其对应的排气通道4在第一平面上的正投影至少部分重合。电池5热失控时，电池5通过第一泄压结构71向外部释放高压气体，该高压气体可以进入排气通道4内，从而通过排气通道4排放到电池箱体的外部。

本示例性实施例中，第一泄压结构71可以通过位于电池壳体上的刻痕形成。刻痕可以位于电池壳体的外侧。刻痕可以为闭合图形，例如，刻痕可以为圆形、矩形、三角形、不规则图形等。刻痕也可以为非闭合图形，例如，刻痕可以为“十”字型、“T”字型、“X”字型等。第一泄压结构71还可以为冲压形成的减薄区，泄压结构也可以为电池壳体自身的减薄区域，第一泄压结构71还可以为贴附在防爆开口上的贴片。

需要说明的是，当第一泄压结构71为贴片、减薄区等实体结构时，贴片、减薄区在第一平面上的正投影即为泄压结构在第一平面上的正投影；当第一泄压结构71通过闭合形状的刻痕形成时，闭合形状刻痕围成的区域在第一平面上的正投影即为泄压结构在第一平面上的正投影；当第一泄压结构71通过非闭合形状的刻痕形成时，非闭合形状刻痕在第一平面上的正投影的最小外接圆即为泄压结构在第一平面上的正投影。

本示例性实施例中，如图1-4所示，挡板6设置于限位板3背离支撑底板111的一侧。电池装置在装配时，需要先将限位板3装配于主箱体内，然后再装配挡板6。本示例性实施例中，挡板6和主箱体可拆卸连接，该设置可以便于电池装置的装配和后期检修。例如，挡板6和主箱体可以通过螺栓连接、锁扣连接、磁性连接、插销连接等。

本示例性实施例中，如图1-4所示，电池装置还可以包括位于电池箱体1上的第二泄压结构72，第二泄压结构72可以连通于排气区22。当电池热失控时，进入排气区22的高压气体可以通过电池箱体上的第二泄压结构72排放到电池箱体外部。

本示例性实施例中，如图1-4所示，限位板3可以包括：第一侧板31、第二侧板32、多个分隔条33，第二侧板32与第一侧板31相对且间隔设置，电池5位于第一侧板31远离第二侧板32的一侧；多个分隔条33位于第一侧板31和第二侧板32之间，用于将第一侧板31和第二侧板32之间的空间分隔成排气通道4。其中，多个分隔条33可以沿第一方向X延伸且沿第二方向Y间隔分布。

本示例性实施例中，如图1-4所示，第一侧板31背离第二侧板32一侧还形成有多个凹槽8，凹槽8可以与电池5一一对应设置，电池5可以设置于与其对应的凹槽8内。一方面，该设置可以便于电池装配；另一方面，凹槽8对电池具有一定的定位作用，从而可以避免电池5在电池箱体内移动。凹槽8的槽底还可以形成有通孔9，通孔9可以连通排气通道4，电池的第一泄压结构71在第一平面上的正投影可以位于通孔9在第一平面上的正投影内。电池热失控时释放的高压气体可以通过通孔9进入排气通道4。

应该理解的是，在其他示例性实施例中，通孔9也可以通过其他薄弱结构代替，例如，可以将通孔9替换为较薄的板状结构，电池热失控时释放的高压气体可以冲破板状结构进入排气通道4。

本示例性实施例中，电池装置还包括：灌封胶，灌封胶位于电池集成区21，且粘结于相邻电池5之间。

需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

本示例性实施例中，电池可以为圆柱电池，圆柱电池的电池壳体可以包括两个圆形端面和位于两圆形端面之间的曲面。

在其他示例性实施例中，电池还可以为方形电池，即电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

电池可以为叠片式电池，叠片式电池不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的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，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的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。

本示例性实施例中，电池装置为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，圆柱电池可以设置在托板上，以此形成电池模组。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本公开的其他实施例。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权利要求指出。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

应当理解的是，本公开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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括：

电池箱体(1)，所述电池箱体(1)形成有容纳空间，所述容纳空间包括电池集成区(21)和排气区(22)；

限位板(3)，设置于所述电池箱体(1)内，所述限位板(3)形成有排气通道(4)，所述排气通道(4)的排气口连通所述排气区(22)；

多个电池(5)，位于所述限位板(3)上，且位于所述电池集成区(21)；

其中，所述电池集成区(21)在第一平面上的正投影的面积为S1，所述排气区(22)在所述第一平面上的正投影的面积为S2，S2/S1大于等于0.01且小于等于0.1，所述第一平面平行于所述限位板(3)。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池箱体(1)包括：

主箱体，所述主箱体包括：

支撑底板(111)；

边框(112)，连接于所述支撑底板(111)，所述支撑底板(111)和所述边框(112)形成所述容纳空间；

挡板(6)，位于所述容纳空间内，所述挡板(6)和部分所述边框(112)之间形成所述排气区(22)，所述挡板(6)和部分所述边框(112)之间形成所述电池集成区(21)。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述限位板(3)设置于所述电池(5)和所述支撑底板(111)之间，所述挡板(6)设置于所述限位板(3)背离所述支撑底板(111)的一侧。

4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池集成区(21)和排气区(22)沿第一方向(X)分布；

所述排气区(22)在所述第一平面上的正投影在所述第一方向(X)上的尺寸为L1，所述排气区(22)在所述第一平面上的正投影在第二方向(Y)上的尺寸为L2，所述第二方向(Y)和所述第一方向(X)垂直，L1/L2大于等于0.01且小于等于0.1。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池(5)包括第一泄压结构(71)，所述电池(5)设置有所述第一泄压结构(71)的侧面面向所述限位板(3)设置。

6.根据权利要求5所述的电池装置，其特征在于，所述电池集成区(21)和排气区(22)沿第一方向(X)分布；

所述限位板(3)形成有多个所述排气通道(4)，多个所述排气通道(4)沿所述第一方向(X)上延伸且沿第二方向(Y)间隔分布，所述第二方向(Y)和所述第一方向(X)垂直；

多个所述电池(5)形成多排沿所述第二方向(Y)分布的电池行(5x)，所述电池行(5x)包括多个沿所述第一方向(X)分布的电池(5)；

所述排气通道(4)和一排或多排所述电池行(5x)对应设置，所述电池行(5x)中电池的第一泄压结构(71)在所述第一平面上的正投影和与其对应的所述排气通道(4)在所述第一平面上的正投影至少部分重合。

7.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述挡板(6)和所述主箱体可拆卸连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括位于所述电池箱体(1)上的第二泄压结构(72)，所述第二泄压结构(72)连通于所述排气区(22)。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电池装置，其特征在于，限位板(3)包括：

第一侧板(31)；

第二侧板(32)，与所述第一侧板(31)相对且间隔设置，所述电池(5)位于所述第一侧板(31)远离所述第二侧板(32)的一侧；

多个分隔条(33)，位于所述第一侧板(31)和所述第二侧板(32)之间，用于将所述第一侧板(31)和所述第二侧板(32)之间的空间分隔成所述排气通道(4)。

10.根据权利要求1-7任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池(5)为圆柱电池。