CN220895767U - 一种电池装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池装置，该电池装置包括：电池单体，电池单体具有设置有防爆阀的第一表面，以及护板，护板设置于第一表面上，护板上设置有泄压部和遮挡部，其中，泄压部与电池单体的防爆阀位置对应设置，遮挡部沿护板的远离电池单体的方向突出设置于泄压部，遮挡部在电池单体上的正投影与防爆阀部分重合，用于遮挡防爆阀。在上述技术方案中，通过设置泄压部和遮挡部，当电池的防爆阀爆开时，能够阻挡内部气体直接喷向护板，热失控产生的气体从泄压部排出电池装置，而遮挡部对气体进行遮挡导向，有效防止了热失控气体的对护板的伤害，同时遮挡部的交错设置避免了对周边防爆阀的影响，保证了热失控情况下电池装置的安全性。

Description

一种电池装置

技术领域

本申请涉及到电池技术领域，尤其涉及到一种电池装置。

背景技术

安全性能是锂电池研发及生产的重中之重。由于锂电池的电化学特性，当方形锂电池在长期循环使用过程后，或者长期处于高温环境等恶劣工况下，电池内部劣化严重，有可能发生热失控，导致电池内压增大，防爆阀的存在可以起到防爆的目的，降低电池安全风险。然而，目前的锂电池的设计结构中，防爆阀爆裂后，高热的气体直接喷向底护板，对底护板造成损伤，同时会影响周边防爆阀，产生热失控，影响锂电池的安全性。

实用新型内容

本申请提供了一种电池装置，用以提高电池装置的安全性。

本申请提供了一种电池装置，包括：电池单体，所述电池单体具有设置有防爆阀的第一表面，以及

护板，所述护板设置于所述第一表面上，

所述护板上设置有泄压部和遮挡部，其中，

所述泄压部与所述电池单体的防爆阀位置对应设置，

所述遮挡部沿所述护板的远离所述电池单体的方向突出设置于所述泄压部，

所述遮挡部在所述电池单体上的正投影与所述防爆阀部分重合，用于遮挡所述防爆阀。

在上述技术方案中，通过设置泄压部和遮挡部，当所述电池的防爆阀爆开时，能够阻挡内部气体直接喷向所述护板，热失控产生的气体从泄压部排出电池装置，而遮挡部对气体进行遮挡导向，有效防止了热失控气体的对护板的伤害，同时遮挡部的交错设置避免了对周边防爆阀的影响，保证了热失控情况下电池装置的安全性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池装置的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图2中的遮挡部的仰视图；

图4为本申请实施例提供的另一种电池装置的结构示意图。

附图标记

1-箱体，10-汇流排，2-电池单体，3-护板，4-防爆阀，12-导热胶，13-泄压部，5-遮挡部，6-外部挡板，7-空腔，8-壳体，9-极柱组件，11-液冷板。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为方便理解本申请实施例提供的电池装置，先说明一下其应用场景。本申请实施例提供的电池装置用以对提高锂电池的安全性，其应用于锂电池中。安全性能是锂电池研发及生产的重中之重。由于锂电池的电化学特性，当方形锂电池在长期循环使用过程后，或者长期处于高温环境等恶劣工况下，电池内部劣化严重，有可能发生热失控，导致电池内压增大，防爆阀的存在可以起到防爆的目的，降低电池安全风险。然而，目前的锂电池的设计结构中，防爆阀爆裂后，高热的气体直接喷向底护板，对底护板造成损伤，同时会影响周边防爆阀，影响锂电池的安全性，甚至会造成的经济损失。为此本申请实施例提供了一种电池装置，以提高锂电池的安全性。下面结合具体的附图以实施例对其进行详细说明。

参考图1至图3，图1为本申请实施例提供的电池装置的结构示意图。图2为图1的左视图。图3为图2中的遮挡部的仰视图。在图1中，本申请实施例提供了一种电池装置，包括：箱体1和多个电池单体2。电池单体2的个数为多个(两个及两个以上)，如两个、三个，或者其他不同的个数。其中，电池单体2设置在箱体1内。箱体1包括护板3。具体地，电池单体具有设置有防爆阀的第一表面，护板设置于第一表面上。此处的第一表面为单体电池的底面。护板3上设置有泄压部13和遮挡部5。其中，泄压部13与电池单体2的防爆阀4位置对应设置。遮挡部5沿护板3的远离电池单体2的方向突出设置于泄压部13。遮挡部5在电池单体2上的正投影与防爆阀4部分重合，用于遮挡防爆阀。

在上述技术方案中，通过设置泄压部和遮挡部，当所述电池的防爆阀爆开时，能够阻挡内部气体直接喷向所述护板，热失控产生的气体从泄压部排出电池装置，而遮挡部对气体进行遮挡导向，有效防止了热失控气体的对护板的伤害，同时遮挡部的交错设置避免了对周边防爆阀的影响，保证了热失控情况下电池装置的安全性。

在一个具体的可实施方案中，遮挡部5的长度和高度的比例为2～50。如图2所示，设遮挡部沿第一方向的两端之间的最大距离为遮挡部的长度a，第一方向为延沿单体电池单体排列方向并平行于第一表面的方向。设遮挡部沿第二方向的两端之间的最大距离为遮挡部的高度b，第二方向为垂直于第一表面的方向。遮挡部的长度a与遮挡部的高度b的比值a/b的取值范围为：2≤a/b≤50。

优选地，遮挡部5的长度和高度的比例为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50。本实施例中，遮挡部5的长度和高度的比例为6。这种结构设置，遮挡部5具有足够的长度可以包含整个防爆阀，不会影响防爆阀爆破；遮挡部5具有足够的高度可以不妨碍气体喷出，同时有效引导气体的喷出方向。

在上述方案中，通过控制遮挡部5的长度和高度，能够保证足够的遮挡部5高度而不妨碍热失控气体的喷出，同时保证遮挡部5的长度能够包含整个防爆阀，热失控产生的气体从泄压部排出电池装置，而遮挡部对气体进行遮挡导向，有效防止了热失控气体的对护板的伤害，同时避免了对周边防爆阀的影响，保证了热失控情况下电池装置的安全性。

在一个具体的可实施方案中，遮挡部5的长度与电池单体2的厚度c之间的比例为0.1～0.4。其中，如图2所示，遮挡部与所述护板连接处圆弧过渡。

优选地，遮挡部5的长度与电池单体2沿第一方向上的厚度之间的比例为0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40。遮挡部5具有合适的长度，能够保证泄压部不会遮挡防爆阀，避免影响防爆阀的爆破。本实施例中，遮挡部5的长度与电池单体2沿第一方向上的厚度之间的比例为0.15；保证遮挡部5的长度应能容纳防爆阀，但遮挡部5要小于电池的厚度，保证足够的支撑强度，保障了热失控情况下电池装置的安全性。

继续参考图2和图3，在一个具体的可实施方案中，对应同一列电池单体2的遮挡部5的交错设置。也就是说，沿第一方向相邻的两个所述遮挡部间交错设置，所述第一方向为沿所述电池单体排列方向并平行于所述第一表面的方向。这里的交错设置是指相邻遮挡部5的开口方向交错相反，具体如图3所示，保证热失控气体喷出后减少对相邻的电池的影响，保障了热失控情况下电池装置的安全性；同时对喷出的热失控气体起到导向作用，保证热失控不影响相邻的电池。

参考图4，图4为本申请实施例提供的另一种电池装置的结构示意图。在图4中，护板3的外侧设置外部挡板6，外部挡板6和护板3之间形成空腔7，空腔7用于气体的排放。空腔7主要用于对防爆阀喷出气体的疏散，同时降低了电池热失控产气造成的电池装置爆裂风险。

在一个具体的可实施方案中，护板3的材质为钢。因为钢的弹性模量高，刚度更好。此方案在去除横纵梁的情况下，因为底板要承担电池重量，钢板不易变形。保证了电池装置的使用寿命。此外，弹性模量不小于70GPa的其他材料也可使用，如铝合金，玻璃纤维等。

在一个具体的可实施方案中，遮挡部5一体化冲压成型。这种结构使得遮挡部5的生产加工更加容易，同时保证结构具有足够的强度，满足使用要求，进一步地保证了电池装置的安全性。

在一个具体的可实施方案中，电池单体2远离护板的一端设置有液冷板11，且液冷板11在电池单体2的正投影位于电池单体2的极柱之间。液冷板11与电池单体2通过导热胶12粘接固定。具体地，电池装置括壳体8和极柱组件9，其中，极柱组件9设置在壳体8远离护板的一端。该设置形式提升了电池装置内空间利用率；增大了液冷板与壳体的接触面积，进而增大液冷板与电池的热交换效果，保障了电池装置的使用寿命。

在一个具体的可实施方案中，还包括汇流排10，汇流排10与电池单体2电连接。液冷板11与汇流排10至少部分重叠设置。液冷板11与汇流排10通过导热胶12粘接固定。液冷板与汇流排通过导热胶粘接固定；导热胶既能够对汇流排的进行固定，又在液冷板与汇流排之间进行传热。当导热胶置于液冷板与汇流排之间时，电池的散热路径增加，电池处热量通过汇流排传递至液冷板。

需要说明的是，本实施例中，液冷板与汇流排之间设置有导热胶，导热胶能够增强液冷板与汇流排之间的热交换效果，以降低汇流排表面温度，提升电池装置的安全性能。本实施例中，液冷板在电池装置内的热交换状态活跃，液冷板不仅与电池存在热交换，而且与汇流排存在热交换。保证了电池装置内部的热均衡，保障了电池装置的使用寿命。

在一个具体的可实施方案中，液冷板和汇流排均设于电池的顶部，可以提升电池底部的平整度，进而可提升电池置入箱体后的稳定性，以提升电池的安全性能。电池为方形电池；方形电池的结构较为规整，便于在电池附近布置液冷板，保证液冷板的冷却效果。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：电池单体，所述电池单体具有设置有防爆阀的第一表面，以及

护板，所述护板设置于所述第一表面上，

所述护板上设置有泄压部和遮挡部，其中，

所述泄压部与所述电池单体的防爆阀位置对应设置，

所述遮挡部沿所述护板的远离所述电池单体的方向突出设置于所述泄压部，

所述遮挡部在所述电池单体上的正投影与所述防爆阀部分重合，用于遮挡所述防爆阀。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，

设所述遮挡部沿第一方向的两端之间的最大距离为遮挡部的长度a，所述第一方向为沿所述电池单体排列方向并平行于所述第一表面的方向；

设所述遮挡部沿第二方向的两端之间的最大距离为遮挡部的高度b，所述第二方向为垂直于所述第一表面的方向；

所述遮挡部的长度a与所述遮挡部的高度b的比值a/b的取值范围为：2≤a/b≤50。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述遮挡部的长度a与所述遮挡部的高度b的比值a/b的取值范围为：2≤a/b≤30。

4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述遮挡部的长度a与所述电池单体沿第一方向上的厚度c的比值a/c的取值范围为：0.1≤a/c≤0.4。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，沿第一方向相邻的两个所述遮挡部间交错设置，所述第一方向为沿所述电池单体排列方向并平行于所述第一表面的方向。

6.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述护板的外侧设置外部挡板，所述外部挡板和所述护板之间形成空腔，所述空腔用于气体的排放。

7.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述护板的弹性模量不小于70GPa。

8.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述遮挡部一体化冲压成型。

9.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池单体远离所述护板的一端设置有液冷板，且所述液冷板在所述电池的正投影位于所述电池的极柱之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池装置，其特征在于，所述遮挡部与所述护板连接处圆弧过渡。