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CN112701393A - 电池模组以及具有其的车辆 - Google Patents

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CN112701393A CN202011592730.7A CN202011592730A CN112701393A CN 112701393 A CN112701393 A CN 112701393A CN 202011592730 A CN202011592730 A CN 202011592730A CN 112701393 A CN112701393 A CN 112701393A
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Abstract

本申请公开了一种电池模组以及具有其的车辆，所述电池模组包括：壳体；电芯，电芯为多个且均设置在壳体内，每个电芯的上表面设置有防爆阀；隔离板，隔离板设置在壳体的上方，且隔离板与防爆阀正对的区域形成为减弱区，减弱区适于被经由防爆阀喷出的气火流冲开以将气火流排出电芯；隔离罩，隔离罩罩设在壳体上，且隔离罩与隔离板在上下方向上间隔开以限定出排出通道，排出通道适于排出气火流。由此，不仅可以延长电池模组之间热失控的蔓延速度，延长乘员的脱离时间以及救援人员的救援时间，而且可以避免电池模组内快速升压(即及时排出气火流)，降低电池模组的损坏程度，避免电池模组起火或爆炸，以提高电池模组的使用安全性。

Description

电池模组以及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电池模组以及具有其的车辆。
背景技术
相关技术中，电池模组与电池包箱体(上盖)之间加装云母板等防火装置，电池模组四周无特别防护，一旦模组发生热失控，喷出的火焰可从邻近电池模组的顶部和电池模组具有端板的一侧进入相邻的电池模组，造成多个电池模组热失控的连锁反应，单一使用云母板只能延缓火焰冲破电池包箱体向外扩散的速度，却无法阻止热失控在电池模组之间的蔓延。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池模组，所述电池模组可以对电池模组进行隔离防护，延长多个电池模组之间的热失控蔓延速度，并避免电池模组起火、爆炸。
本申请进一步提出了一种采用上述电池模组的车辆。
根据本申请第一方面实施例的用于车辆的电池模组，包括：壳体；电芯，所述电芯为多个且均设置在所述壳体内，每个所述电芯的上表面设置有防爆阀；隔离板，所述隔离板设置在所述壳体的上方，且所述隔离板与所述防爆阀正对的区域形成为减弱区，所述减弱区适于被经由所述防爆阀喷出的气火流冲开以将所述气火流排出所述电芯；隔离罩，所述隔离罩罩设在所述壳体上，且所述隔离罩与所述隔离板在上下方向上间隔开以限定出排出通道，所述排出通道适于排出所述气火流。
根据本申请实施例的电池模组，通过设置隔离板以及隔离罩，使电芯排出的气火流可以通过隔离板隔离，以避免或降低气火流对电池模组未发生热失控的电芯的影响，可以通过隔离罩将电池模组与周围的电池模组间隔开，避免或降低气火流对周围电池模组的影响，不仅可以延长电池模组之间热失控的蔓延速度，延长乘员的脱离时间以及救援人员的救援时间，而且可以避免电池模组内快速升压(即及时排出气火流)，降低电池模组的损坏程度，避免电池模组起火或爆炸，以提高电池模组的使用安全性。
根据本申请的一些实施例，所述隔离罩具有与所述排出通道连通的排出口，所述排出口形成在所述隔离罩与所述壳体的端板相对的侧面上。
在一些实施例中，所述隔离罩与所述端板相对的侧面上设置用于与所述端板固定的安装孔。
进一步地，所述隔离罩与所述端板相对的一个侧面上设置有所述排出口，另一个侧面上设置有电气插接口。
进一步地，所述排出口上设置有排出口防护帘，所述电气插接口上设置有电气防护帘。
在一些实施例中，所述电池模组还包括：垫块，所述垫块位于所述隔离板远离所述排出口的一端，并用于将所述电气插接口与所述排出通道间隔开。
进一步地，所述减弱区的轮廓形状与所述防爆阀的轮廓形状一致。
在一些实施例中，还包括：防爆阀，所述防爆阀设置在所述电芯本体的上方；所述滇电芯包括：电芯本体和电芯壳，所述电芯壳的底部具有敞开口且外套在所述电芯本体上，所述电芯壳的顶部具有安装所述防爆阀的排爆孔。
进一步地，所述压力阈值为1Mpa-1.2Mpa。
根据本申请第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例中所述的电池模组。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的电池模组的一个示意图(隔离罩未示出)；
图2是根据本申请实施例的电池模组的另一个示意图；
图3是根据本申请实施例的电池模组的隔离罩的示意图。
附图标记：
电池模组100，
壳体10，侧板11，端板12，上板13，
电芯20，电芯本体21，电芯壳22，
隔离板30，减弱区31，
接线板40，
隔离罩50，排出口51，安装孔52，电气插接口53，
垫块60，排出口防护帘70，防爆阀80。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的电池模组100以及车辆。
如图1和图2所示，根据本申请第一方面实施例的用于车辆的电池模组100，包括：壳体10、电芯20、隔离板30以及隔离罩50。
其中，电芯20为多个且均设置在壳体10内，每个电芯20的上表面设置有防爆阀80；隔离板30设置在壳体10的上方，且隔离板30与防爆阀80正对的区域形成为减弱区31，减弱区31适于被经由防爆阀80喷出的气火流冲开以将气火流排出电芯20；隔离罩50罩设在壳体10上，且隔离罩50与隔离板30在上下方向上间隔开以限定出排出通道，排出通道适于排出气火流。
具体而言，壳体10限定出容纳空间，多个电芯20成阵列的依次排布设置在壳体10内，相邻的电芯20通过接线板40电连接，进而在壳体10的上方设置隔离板30，并使隔离板30与防爆阀80正对的区域形成为减弱区31，当电池模组100内的某一个或多个电芯20出现热失控时，该电芯20上的防爆阀80开启，电芯20内产生的气火流喷出先冲开壳体10，进而作用到减弱区31上，并冲开减弱区31以排出电池模组100。
可以理解的是，减弱区31并非通孔，其可以将未发生热失控的电芯20与喷出的气火流间隔开，延长热失控在电池模组100内多个电芯20之间的蔓延速度，避免或降低产生热失控的电芯20周围的其他电芯20的影响，实现对每个电芯20单独的隔离防护。
进而，在壳体10的外侧再罩设隔离罩50，隔离罩50与隔离板30之间限定出排出通道，以通过排出通道将经由减弱区31排出的气火流引流排出，从而实现对热失控电芯20产生的气火流的定向排出。
需要说明的是，隔离罩50罩设在外壳的周向，可以避免排出的气火流在临近的电池模组100的侧向或端部灼烧临近的电池模组100，以延长热失控在多个电池模组100之间的蔓延速度，并可以避免电池模组100内部快速升压，避免电池模组100起火或爆炸，提高电池模组100的安全性。
根据本申请实施例的电池模组100，通过设置隔离板30以及隔离罩50，使电芯20排出的气火流可以通过隔离板30隔离，以避免或降低气火流对电池模组100未发生热失控的电芯20的影响，可以通过隔离罩50将电池模组100与周围的电池模组100间隔开，避免或降低气火流对周围电池模组100的影响，不仅可以延长电池模组100之间热失控的蔓延速度，延长乘员的脱离时间以及救援人员的救援时间，而且可以避免电池模组100内快速升压(即及时排出气火流)，降低电池模组100的损坏程度，避免电池模组100起火或爆炸，以提高电池模组100的使用安全性。
需要指出的是，气火流为电芯20热失控后喷出的高温高压气体以及液体混合物。
如图3所示，根据本申请的一些实施例，隔离罩50构造为一体成型件，且隔离罩50具有与排出通道连通的排出口51，排出口51形成在隔离罩50与端板12相对的侧面上。
也就是说，通过排出通道引流的气火流可以通过位于隔离罩50与端板12相对的侧面上的排出口51排出，多个电池模组100的同侧的端板12在电池包的长度方向或宽度方向上间隔设置，使通过排出口51排出的气火流导致其他电池模组100受火的概率更低，可以进一步提高隔离罩50的隔离防护效果，以有效地提高电池模组100的使用安全性。
需要说明的是，本申请实施例的排出口51可以形成在隔离罩50与端板12正对的两个侧面上，或仅设置在两个侧面中的一个上，本领域技术人员可以根据实际情况灵活设定，但均属于本申请所请求保护的技术方案。
如图3所示，在一些实施例中，隔离罩50与端板12相对的一个侧面上设置有排出口51，另一个侧面上设置有电气插接口52。也就是说，在本申请的一个实施例中，一个侧面上形成有排出口51，另一个侧面上设置有电气插接口53，电气插接口53用于与周围的电池模组100以及其他电气件电连接，不仅使本申请电池模组100与周围电气件以及电池模组100的电连接更加简单、方便，而且使排出口51和电气插接口53位于隔离罩50的两个侧面上，可以避免气火流通过电气插接口53排出，以避免周围电气件受火，进一步提高电池模组100的使用安全性。
可以理解的是，在一些实施例中，排出口51上设置有排出口防护帘70，可以通过排出口防护帘70将隔离罩50内的壳体10与外界间隔开，电气插接口53上设置有电气防护帘(图中未示出)，以通过排出口防护帘70以及电气防护帘，降低电池模组100内部壳体10的受火面积，进一步提高隔离防护效果。
如图2和图3所示，隔离罩50与端板12相对的侧面上设置用于与端板12固定的安装孔52。
其中，电池模组100的壳体10具有两个端板12，隔离罩50与两个端板12正对的两个侧面上均设置有安装孔52，每个侧面上对应的安装孔52的个数为至少两个，通过穿设于安装孔52的紧固件将隔离罩50固定在端板12上，可以避免隔离罩50相对壳体10出现窜动，以使排出通道维持稳定，确保气火流可以经由排出口51排出，以提高防护效果。
在图2所示的具体的实施例中，在一些实施例中，电池模组100还包括：垫块60，垫块60位于隔离板30远离排出口51的一端，并用于将电气插接口53与排出通道间隔开。
具体而言，隔离板30的长度与隔离罩50的长度一致，进而在隔离罩50设置有电池插接口的一端设置垫块60，垫块60为条状结构，垫块60的上侧面与隔离罩50贴合，垫块60的下侧面与隔离板30的上表面贴合，以将电气插接口53与排出通道间隔开，进一步提高隔离效果，确保气火流不会作用到电气插接口53，以有效地提高电池模组100的使用安全性。
如图1所示，根据本申请的一些实施例，壳体10包括：侧板11、端板12以及上板13，上板13位于隔离板30与电芯20之间，且隔离板30与上板13贴合设置。
具体而言，侧板11、端板12以及上板13限定出容纳空间，电芯20设置在容纳空间内，上板13与给隔离板30贴合设置，以确保电芯20产生的气火流在冲开壳体10后可以直接用到减弱区31，避免隔离板30与壳体10之间存在间隙，以避免气火流在排出过程中由间隙作用到其他电芯20上，提高电池模组100的结构合理性，有效地延长电芯20热失控金的蔓延速度，提高电池模组100的使用安全性。
可以理解的是，蔓延速度越慢，电芯20出现热失控后，乘员对应的逃离时间以及救援人员对应的救援时间就越充足。
优选地，减弱区31的轮廓形状与防爆阀80的轮廓形状一致。这样，在气火流排出过程中，可以确保减弱区31被冲开后形成的敞开口的面积与防爆阀80的横截面积一致，提高气火流排出效率的同时，也可以避免减弱区31被冲开后与壳体10的上板13之间具有间隙，以进一步提高隔离板30对限定的隔离防护效果。
在图1所示的具体的实施例中，根据本申请的一些实施例，还包括：防爆阀80，防爆阀80设置在电芯20的上方；电芯20包括电芯本体21和电芯壳22，电芯壳22的底部具有敞开口且外套在电芯本体21上，电芯壳22的顶部具有安装防爆阀80的排爆孔。
其中，防爆阀80位于电芯本体21的上方，电芯壳22的底部具有敞开口且外套在电芯本体21上，电芯壳22的顶部具有避让防爆阀80的排爆孔。
具体而言，电芯本体21包括多个单体电池或构造为卷芯结构，防爆阀80设置在电芯本体21的上方，且防爆阀80和电芯本体21均伸入底部敞开的一体式电芯壳22内，电芯壳22的顶面上的排爆孔用于避让防爆阀80，以在防爆阀80开启后，可以确保电芯壳22所限定出的放置电芯本体21的空间与外界连通，从而在电芯本体21产生热失控时，可以确保电芯本体21产生的气火流可以通过开启的防爆阀80排出到电芯壳22外，实现电芯20的热失控定向排爆。
需要说明的是，电芯壳22构造为一体成型件，且仅底部敞开，具有良好的隔绝效果，可以提高电池模组100内多个电芯20之间的隔绝效果，进一步降低热失控对周围电芯20的影响。
其中，排爆孔的外形轮廓大于防爆阀80的外形轮廓。这样，使电芯本体21、电芯壳22、防爆阀80之间的装配更加简单、方便。
可以理解的是，根据本申请的一些实施例，隔离板30上设置有多个凹槽，每个凹槽形成为一个减弱区31，且隔离板30以及隔离罩50均构造为阻燃复合件。
这样，一方面，隔离板30构造为阻燃复合件，具有稳定的阻燃效果，使隔离板30对电芯20的隔离防护更加稳定、可靠；另一方面，减弱区31形成为凹槽，使隔离板30的加工更加简单方便的前提下，使隔离板30的结构更加简单。
需要说明的是，在防爆阀80喷出的气火流的压力超过压力阈值时，减弱区31被气火流冲开。例如，在一些实施例中，压力阈值为1Mpa-1.2Mpa。这样，可以确保减弱区31所承受的压力达到压力阈值后被冲开，使压力阈值更加合理，在提高隔离板30的隔离效果的前提下，使电池模组100的排爆响应速度更快，可以及时开启减弱区31以快速排出高压气火流，避免电池模组100出现更大程度的损伤。
根据本申请第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例中的电池模组100。
根据本申请实施例的车辆，采用上述实施例中的电池模组100，延长热失控在电池模组100之间、电芯20之间的蔓延速度，并避免电池模组100热失控时压力无法及时排出，以提高车辆的安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，包括：
壳体(10)；
电芯(20)，所述电芯(20)为多个且均设置在所述壳体(10)内，每个所述电芯(20)的上表面设置有防爆阀(80)；
隔离板(30)，所述隔离板(30)设置在所述壳体(10)的上方，且所述隔离板(30)与所述防爆阀(80)正对的区域形成为减弱区(31)，所述减弱区(31)适于被经由所述防爆阀(80)喷出的气火流冲开以将所述气火流排出所述电芯(20)；
隔离罩(50)，所述隔离罩(50)罩设在所述壳体(10)上，且所述隔离罩(50)与所述隔离板(30)在上下方向上间隔开以限定出排出通道，所述排出通道适于排出所述气火流。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述隔离罩(50)具有与所述排出通道连通的排出口(51)，所述排出口(51)形成在所述隔离罩(50)与所述壳体(10)的端板(12)相对的侧面上。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述隔离罩(50)与所述端板(12)相对的侧面上设置用于与所述端板(12)固定的安装孔(52)。
4.根据权利要求2所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述隔离罩(50)与所述端板(12)相对的一个侧面上设置有所述排出口(51)、另一个侧面上设置有电气插接口(53)。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述排出口(51)上设置有排出口防护帘(70)，所述电气插接口(53)上设置有电气防护帘。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，还包括：垫块(60)，所述垫块(60)位于所述隔离板(30)远离所述排出口(51)的一端，并用于将所述电气插接口(53)与所述排出通道间隔开。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述减弱区(31)的轮廓形状与所述防爆阀(80)的轮廓形状一致。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，还包括防爆阀(80)，所述防爆阀(80)设置在所述电芯(20)的上方；所述电芯(20)包括电芯本体(21)和电芯壳(22)，所述电芯壳(22)的底部具有敞开口且外套在所述电芯本体(21)上，所述电芯壳(22)的顶部具有安装所述防爆阀(80)的排爆孔。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的电池模组(100)，其特征在于，所述压力阈值为1Mpa-1.2Mpa。
10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的电池模组(100)。
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