CN220984768U - 一种安全锂电池包结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种安全锂电池包结构，包括箱体、锂电池模组和上盖，所述箱体顶部敞开，且所述箱体具有容纳腔，所述锂电池模组设置于所述容纳腔中，所述锂电池模组包括多个依次排列的锂电池单体，每个所述锂电池单体顶部均形成有泄压口，所述上盖盖设于所述箱体的敞开端以封闭所述容纳腔，所述上盖靠近所述锂电池模组的一侧表面与所述泄压口贴合并形成有与所述泄压口一一对应的通气口，相对应的所述通气口与泄压口连通以将所述锂电池单体内部的高温气体排出。

Description

一种安全锂电池包结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种安全锂电池包结构。

背景技术

锂电池包是一种由多个锂电池单体组成的电池组件，具有轻便、充电时间短、高能量密度和长寿命的优点，广泛应用于电动车、无人机、便携式电子设备、家庭和商业储能等领域。然而，在锂电池包的使用过程中，过度放电和高温都会导致锂电池内部过热，影响锂电池的使用安全性，甚至可能存在爆炸等安全隐患。

为保证锂电池的使用安全性，现有做法是在锂电池包的外壳上安装防爆阀或泄压阀等装置，能够在锂电池热失控时起到排出高压气体的作用，以防止锂电池包内气压过高而爆炸。然而，防爆阀或泄压阀一般安装在电池包外壳的侧壁上，只能针对其附近区域的高温气体进行排出，存在高温气体排放不彻底的问题；同时，如果其中一个锂电池热失控，产生的高温气体就会扩散至其他锂电池，导致其他锂电池的温度升高，也可能发生热失控，电池包出现二次短路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种更加安全的安全锂电池包结构，以解决上述背景技术中提及的现有采用防爆阀或泄压阀排气的方式存在排气不彻底以及热失控容易在各个锂电池之间扩散的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种安全锂电池包结构，包括箱体、锂电池模组及上盖，所述箱体顶部敞开，且所述箱体具有容纳腔，所述锂电池模组设置于所述容纳腔中，所述锂电池模组包括多个依次排列的锂电池单体，每个所述锂电池单体顶部均形成有泄压口，所述上盖盖设于所述箱体的敞开端以封闭所述容纳腔，所述上盖靠近所述锂电池模组的一侧表面与所述泄压口贴合并形成有与所述泄压口一一对应的通气口，相对应的所述通气口与泄压口连通以将所述锂电池单体内部的高温气体排出。

进一步地，每个所述锂电池单体顶部的中间均形成有所述泄压口，且所述泄压口为圆形孔。

进一步地，所述上盖包括上盖主体和连接部，所述上盖主体为四边形结构，所述连接部分别固定于所述上盖主体的四个侧边，所述连接部与所述箱体的四边固定连接。

进一步地，所述上盖主体的中间形成有由所述上盖主体远离所述锂电池模组的一侧表面向靠近所述锂电池模组一侧表面延伸的凹槽，所述凹槽底壁形成有多个所述通气口。

进一步地，所述通气口为与所述泄压口相对应的圆形孔。

进一步地，还包括防护层，所述防护层为云母纸，所述云母纸设置于每个所述通气口顶部。

进一步地，还包括防爆阀，所述防爆阀设置于所述箱体的其中一个侧壁上。

进一步地，还包括泄压阀，所述泄压阀设置于所述箱体的其中一个侧壁上。

进一步地，还包括连接器，所述连接器固定于所述箱体的一组对向侧壁上，且所述连接器分别与所述锂电池模组的正负极连接。

进一步地，还包括电池管理模块，所述电池管理模块固定于所述箱体内部，且所述电池管理模块与所述锂电池模组电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要包括：

本实用新型提供的一种安全锂电池包结构，通过在每个锂电池单体顶部设置泄压口，同时将上盖靠近锂电池模组的一侧表面与该泄压口贴合并开设与该泄压口一一对应的通气口，如此，可将每个锂电池单体内部产生的高温高压气体直接通过其泄压口和通气口排出至电池包外部，且泄压口和通气口紧密连接使得产生的高温高压气体不会散落至电池包内部的其它位置，能够最大限度地将气体排出，有效为锂电池进行散热；并且，本实用新型的一个泄压口对应一个通气口，使得每个锂电池单体产生的高温气体都能通过对应的泄压口排出，不会扩散至其他锂电池单体，避免了高温气体在各个锂电池单体之间扩散的情况，从而避免了锂电池包的二次短路。

附图说明

图1是本实用新型所述安全锂电池包结构的整体结构示意图；

图2是图1的分解图；

图3是本实用新型所述锂电池模组的结构示意图。

图中所示：

100－箱体；

200－锂电池模组，210－锂电池单体，220－钢带，230－端板，240－内部汇流排，250－外部汇流排，201－泄压口；

300－上盖，310－上盖主体，320－连接部，301－通气口；

400－防护层；

500－连接器；

600－电池管理模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1～2所示，本实用新型提供一种安全锂电池包结构，包括箱体100、锂电池模组200及上盖300，箱体100顶部敞开，且所述箱体100具有容纳腔，所述锂电池模组200设置于该容纳腔中，所述锂电池模组200包括多个依次排列的锂电池单体210，所述上盖300盖设于所述箱体100的敞开端以封闭所述容纳腔，将锂电池模组200封闭在箱体100中。

与现有技术不同的是，本实用新型的每个所述锂电池单体210顶部均形成有泄压口201，同时将所述上盖300靠近所述锂电池模组200的一侧表面与所述泄压口201紧密贴合并形成有与所述泄压口201一一对应的通气口301，相对应的一组通气口301与泄压口201连通用于将所述锂电池单体210内产生的高温高压气体排出。

采用上述本实用新型提供的锂电池包结构，能够将每个锂电池单体210内部产生的高温高压气体直接从泄压口201和通气口301排放至电池包外部，由于泄压口201与通气口301紧密贴合，则锂电池单体210内部产生的高温高压气体就不会散落至其他锂电池单体210，而是直接从泄压口201排出，一方面可最大限度地排气，另一方面也保护了其他锂电池单体210，避免了高温气体在各个锂电池单体210之间扩散，从而避免了电池包的二次短路。

需要说明的是，一旦采用本实用新型所述的锂电池包结构，就可以摒弃现有技术中的防爆阀和泄压阀，不再使用防爆阀和泄压阀作为锂电池包排高温高压气体的方式可具有以下两个优势：

1、由于部分防爆阀为塑胶材质，遇到高温会软化变形，在需要排出大量气体时无法开启，导致防爆阀功能失效，那么采用本实用新型的方案可以完美避开该问题；

2、泄压阀通常采用弹簧开启机构，而当弹簧压力设置过大时，高压气体无法冲开泄压阀，导致泄压阀功能失效，那么采用本实用新型的方案也可以完美避开该问题。

在一个优选的实施例中，我们在每个锂电池单体210顶部的中间均开设一个泄压口201，且所述泄压口201为圆形孔。

相应地，所述通气口301为与所述泄压口201相对应的圆形孔。在本实施例以外的其它实施例中，泄压口201和通气口301也可以是其他形状的通孔，比如方形孔和腰型孔，只需满足泄压口201和通气口301相对应即可。

在一个优选的实施例中，所述上盖300包括上盖主体310和连接部320，所述上盖主体310为四边形结构，所述连接部320分别固定于所述上盖主体310的四个侧边，所述连接部320与所述箱体100的四边固定连接。

可以理解的是，箱体100和上盖300采用低碳钢板制作而成，制作工艺可采用本领域常用的折弯、焊接或注塑等，具有保护、固定支撑锂电池模组200的作用；上盖300与箱体100的连接采用本领域内的常规手段即可，比如螺栓连接和焊接，此处不再赘述。

在一个优选的实施例中，为了与泄压口201更紧密地贴合，所述上盖主体310的中间形成有由所述上盖主体310远离所述锂电池模组200的一侧表面向靠近所述锂电池模组200一侧表面延伸的凹槽，所述凹槽底壁形成有多个所述通气口301。

在一个优选的实施例中，所述锂电池包结构还包括防护层400，所述防护层400为云母纸，所述云母纸设置于每个所述通气口301的顶部，用于对通气口301和泄压口201的防护。此处的防护层400是由云母石裁切制成的片材，具有防火、耐高温的功能。

在一个优选的实施例中，为了进一步增加锂电池包的安全性，所述锂电池包结构还可以包括防爆阀或泄压阀，所述防爆阀或泄压阀设置于所述箱体100的其中一个侧壁上。

在一个优选的实施例中，所述锂电池包结构还包括连接器500，所述连接器500固定于所述箱体100的一组对向侧壁上，且所述连接器500分别与所述锂电池模组200的正负极连接。所述连接器500由工程塑胶、纯铜采用CNC、模内注塑等工艺制成，具有导电、快速插拔等功能。

在一个优选的实施例中，所述锂电池包结构还包括电池管理模块600，所述电池管理模块600固定于所述箱体100内部，且所述电池管理模块600与所述锂电池模组200电连接。所述电池管理模块600是由塑胶外壳、PCB板以及诸多电子元件组成，具有接收、传递锂电池电压、温度信号的功能。

另外，如图3所示，所述锂电池模组200由多个依次排列的锂电池单体210组成，在多个锂电池单体210的外部包裹有钢带220，在对个锂电池单体210的两端固定有端板230，并且在多个锂电池单体210的顶部设置有内部汇流排240和外部汇流排250。此处锂电池模组200的结构形式为本领域中常见的电池模组形式，且与本实用新型的技术方案无关，因此此处不再赘述。

本实用新型提供的一种安全锂电池包结构的装配过程和工作过程如下：

将锂电池模组200放入箱体100内固定，将锂电池模组200的正负极与连接器500相连，将电池管理模块600安装在箱体100中，上盖300与箱体100贴合固定，上盖300上对应的通气口301与锂电池模组200的泄压口201对应并贴合，防护层400粘贴在上盖300的通气口301处；在使用时，锂电池单体210内部的产生大量高温高压气体可直接从泄压口201和通气口301喷出，并冲开防护层400喷到锂电池包外部，为锂电池包进行散热，使得锂电池包的安全性能高。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全锂电池包结构，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体顶部敞开，且所述箱体具有容纳腔；

锂电池模组，所述锂电池模组设置于所述容纳腔中，所述锂电池模组包括多个依次排列的锂电池单体，每个所述锂电池单体顶部均形成有泄压口；

上盖，所述上盖盖设于所述箱体的敞开端以封闭所述容纳腔，所述上盖靠近所述锂电池模组的一侧表面与所述泄压口贴合并形成有与所述泄压口一一对应的通气口，相对应的所述通气口与泄压口连通以将所述锂电池单体内部的高温气体排出。

2.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，每个所述锂电池单体顶部的中间均形成有所述泄压口，且所述泄压口为圆形孔。

3.根据权利要求2所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，所述上盖包括上盖主体和连接部，所述上盖主体为四边形结构，所述连接部分别固定于所述上盖主体的四个侧边，所述连接部与所述箱体的四边固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，所述上盖主体的中间形成有由所述上盖主体远离所述锂电池模组的一侧表面向靠近所述锂电池模组一侧表面延伸的凹槽，所述凹槽底壁形成有多个所述通气口。

5.根据权利要求4所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，所述通气口为与所述泄压口相对应的圆形孔。

6.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，还包括防护层，所述防护层为云母纸，所述云母纸设置于每个所述通气口顶部。

7.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，还包括防爆阀，所述防爆阀设置于所述箱体的其中一个侧壁上。

8.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，还包括泄压阀，所述泄压阀设置于所述箱体的其中一个侧壁上。

9.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，还包括连接器，所述连接器固定于所述箱体的一组对向侧壁上，且所述连接器分别与所述锂电池模组的正负极连接。

10.根据权利要求1所述的一种安全锂电池包结构，其特征在于，还包括电池管理模块，所述电池管理模块固定于所述箱体内部，且所述电池管理模块与所述锂电池模组电连接。