CN212136508U - 一种电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防止电池组热扩散和蔓延的防护设计的技术领域，提供了一种电池组件包括：电池结构，包括多个电池芯；多个隔热板，分别设于相邻的两个电池芯之间；端盖，沿着电池芯的厚度方向延展设于电池结构的端部，端盖的内部设有多个装有灭火剂的第一空腔，第一空腔与电池芯对应且用于受热释放灭火剂；以及防护盖，设于端盖的远离电池芯的一侧，防护盖的内部设有装有灭火剂的第二空腔，第二空腔用于受热释放灭火剂；本实施例的电池结构形成了设于相邻电池芯之间的隔热板、设于电池结构的一端的端盖，以及设于端盖外侧的防护盖，以形成三层防护结构，很大程度防止热扩散的蔓延，提高了整个电池***的安全级别。

Description

一种电池组件

技术领域

本实用新型涉及防止电池组热扩散和蔓延的防护设计的技术领域，更具体地说，是涉及一种电池组件。

背景技术

现有的软包电池组方案中，由于电池组的单片电芯热失控很可能会导致热蔓延至其他单片电芯上，进而造成多个单片电芯起火；并且，整个软包电池组上多数没有主动灭火的功能，进而降低了软包电池组的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池组件，以解决现有技术中存在的电池组中灭火能力弱，电芯热失控易导致热蔓延的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种电池组件，包括：

电池结构，包括多个电池芯；

多个隔热板，分别设于相邻的两个电池芯之间；

端盖，沿着电池芯的厚度方向延展设于电池结构的端部，端盖的内部设有多个装有灭火剂的第一空腔，第一空腔与电池芯一一对应且用于受热释放灭火剂；以及

防护盖，设于端盖的远离电池芯的一侧，防护盖的内部设有装有灭火剂的第二空腔，第二空腔用于受热释放灭火剂。

通过上述的技术方案，本实施例的电池结构形成了三层防护结构，很大程度防止热扩散的蔓延，提高了整个电池***的安全级别；其中，第一层防护结构为设于任意相邻的两个电池芯之间的隔热板，该隔热板用于隔绝两个电池芯之间的热蔓延，延缓电池结构的火情；第二层防护结构为设于电池结构的一端的端盖，该端盖内部设有与电池芯对应的装有灭火剂的第一空腔，当起火的热量将端盖融化后，灭火剂会被释放，附着于电池芯上，达到灭火的目的；第三层防护结构为设于端盖的外侧的防护盖，该防护盖的内部设有装有灭火剂的第二空腔，当起火的热量将防护盖融化后，第二空腔的灭火剂会附着于端盖上以达到灭火的目的。

在一个实施例中，端盖包括盖体和并排布置于盖体上的多个槽件，槽件为中空结构，槽件的内壁与盖体的内壁形成第一空腔，相邻的两个槽件的外壁之间形成固定槽，电池芯的端部引出极耳，极耳***于对应的固定槽中。

通过上述的技术方案，极耳***于固定槽中，即极耳的两侧均设有装有灭火剂的第一空腔；当极耳的热量超过阈值后进而融化两侧的槽件，使得灭火剂喷出附着于极耳上，达到灭火的目的；每一极耳的两侧均设有灭火剂，提高了灭火效率同时提高了安全性能。

在一个实施例中，隔热板连接于槽件的远离盖体的一端，相邻的两个隔热板和相邻的两个槽件之间形成用于容置电池芯的隔绝腔。

通过上述的技术方案，将电池芯容置于隔绝腔中，使得电池芯的热量可以被限制在该隔绝腔中，避免热量蔓延至相邻的电池芯上，提高防护性能。

在一个实施例中，槽件的横截面的形状为“V”字形。

通过上述的技术方案，增大了端盖的机械强度，使得端盖不易变形。

在一个实施例中，槽件的“V”字形尖端部位朝向电池芯，且相邻的两个槽件的底部之间具有平面部分，使所述固定槽的横截面呈梯形，且固定槽的槽口朝向所述电池芯。

通过上述的技术方案，便于固定槽和极耳的有效接触。

在一个实施例中，端盖靠近防护盖的一侧设有用于电连接极耳的汇流片，防护盖覆盖于汇流片上。

通过上述的技术方案，在汇流片的热量超过阈值后，防护盖的第二空腔的灭火剂覆盖于汇流片上，吸收汇流片的热量且隔绝空气以达到灭火的目的。

在一个实施例中，隔热板还设于电池结构的两个相对侧面上，两个相对侧面的隔热板和防护盖围合覆盖电池结构的四周。

通过上述的技术方案，隔热板还设于电池结构靠近外侧的电池芯上，以防止热量蔓延至外界。

在一个实施例中，隔热板为气凝胶复合材料板或云母片材料板，灭火剂包括气凝胶、水和发散剂混合得到的混合物

通过上述的技术方案，隔热板具有低导热系数和预设压缩比性能，除隔热之外还可以吸收电池芯的膨胀量，提高电池芯的安全性能；灭火剂不仅可以有效的控制有机物释放和燃烧，而且无有害气体产生，无粉末释放，灭火安全可靠。

在一个实施例中，电池组件还包括固定板，固定板与防护盖围合形成灭火腔。

通过上述的技术方案，将电池结构容置在灭火腔中，以隔绝电池结构与外界。

在一个实施例中，电池组件包括多个设于灭火腔中的电池结构、多个端盖和至少一个防护盖，端盖与电池结构一一对应，每一防护盖与多个端盖对应；或者

一个电池组件中包括一个电池结构和沿着电池芯的长度或宽度方向的两侧端各对应设置一个端盖，端盖的外侧设置一个防护盖，端盖、电池结构及防护盖一一对应。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池组件的***图；

图2是图1“A”处的放大图；

图3是本实用新型实施例提供的端盖的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的防护盖的剖视图。

图中各附图标记为：

1-电池结构；11-电池芯；12-极耳；

2-隔热板；21-隔绝腔；

3-端盖；31-第一空腔；32-槽件；33-固定槽；34-汇流片；35-盖体；

4-防护盖；41-第二空腔；

5-固定板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“内”、“外”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实用新型，而不是指示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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

实施例一：

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供的一种电池组件，包括：电池结构1、多个隔热板2、端盖3和防护盖4；电池结构1包括多个并排布置的电池芯11；任意相邻的两个电池芯11之间设有隔热板2，隔热板2的形状配合电池芯11的形状，隔热板2的横截面的尺寸略小于电池芯11的横截面的尺寸；端盖3设于电池结构1的端部，端盖3沿着电池芯11的厚度方向延展，端盖3的内部设有多个装有灭火剂的第一空腔31，第一空腔31与电池芯11对应且用于受热释放灭火剂，第一空腔31可以与电池芯11一一对应，即一个第一空腔31对应一个电池芯11，或者一个电池芯11对应两个第一空腔31，又或者相邻的一个电池芯11共用一个第一空腔31；防护盖4设于端盖3的远离电池芯11的一侧，防护盖4的内部设有装有灭火剂的第二空腔41，第二空腔41用于受热释放灭火剂。第一空腔31和第二空腔41中的灭火剂可以采用同种类灭火剂，也可以采用不同种类的灭火剂，根据实际的需求进行配置。第一空腔31和第二空腔41的腔体材料为绝缘材料，且为本领域常用的低温热熔材料。

本实施例的电池结构1的灭火原理如下：

电池结构1的电路连接部件多数设于电池结构1的端部，例如用于电连接的极耳，当电池芯11过热的时候，热量会在电池芯端部的极耳上汇集。当汇聚在极耳上的热量超过阈值时，靠近或接触极耳的端盖3受热融化，灭火剂从第一空腔31中溢出，覆盖于极耳上，达到隔绝空气且降温的效果；同样地，防护盖4也会在超过阈值的热量下融化，释放第二空腔41中的灭火剂，达到灭火的目的。

通过上述的技术方案，本实施例的电池结构1形成了三层防护结构，很大程度防止热扩散的蔓延，提高了整个电池***的安全级别；其中，第一层防护结构为设于任意相邻的两个电池芯11之间的隔热板2，该隔热板2用于隔绝两个电池芯11之间的热蔓延，延缓电池结构1的火情；第二层防护结构为设于电池结构1的端部的端盖3，该端盖3内部设有与电池芯11对应的装有灭火剂的第一空腔31，当起火的热量将端盖3融化后，灭火剂会被释放，附着于电池芯11上，达到灭火的目的；第三层防护结构为设于端盖3的外侧的防护盖4，该防护盖4的内部设有装有灭火剂的第二空腔41，当起火的热量将防护盖4融化后，第二空腔41的灭火剂会附着于端盖3上以达到灭火的目的。

进一步地，请同时参阅图2和图3，端盖3包括盖体35和并排布置于盖体35上的多个槽件32，槽件32为中空结构，槽件32的内壁与盖体35的内壁形成第一空腔31，相邻的两个槽件32的外壁之间形成固定槽33，电池芯11的一端上引出极耳12，极耳12***于对应的固定槽33中，再贯穿端盖3上的极耳孔。可以理解的是，极耳12用于电连接外部电路，电池芯11的热量容易在极耳12处汇集，将极耳12***至固定槽33中，利于当火情发生时对极耳12的灭火。

优选的，槽件32的截面可以是具有多个连续波峰和波谷的一体式波纹结构。

通过上述的技术方案，极耳12***于固定槽33中，即极耳12的两侧均设有装有灭火剂的第一空腔31；当极耳12的热量超过阈值后进而融化两侧的槽件32，使得灭火剂喷出附着于极耳12上，达到灭火的目的；每一极耳12的两侧均设有灭火剂，提高了灭火效率同时提高了安全性能。

具体地，槽件32的横截面的形状为“V”字形。

通过上述的技术方案，增大了端盖3的机械强度，使得端盖3不易变形。

进一步地，槽件32的“V”字形尖端部位朝向电池芯11，且相邻的两个槽件32的底部之间具有平面部分，使固定槽33的横截面呈梯形，且固定槽33的槽口朝向电池芯11。

通过上述的技术方案，利于电池芯11的极耳12抵于该固定槽33中

具体地，防护盖4的横截面为梯形，其内部的第二空腔41的横截面也为梯形，其中梯形的长边对应的面为面向电池芯的内表面，梯形短边对应的面为背向电池芯的外表面，梯形的两腰对应的斜面分别作为防护盖4的两相对侧面。通过上述的技术方案，增大了防护盖4的机械强度，且便于装配，并使得防护盖4不易变形。

实施例二：

参考图1和图2，本实施例在实施例一的基础上，进一步地改进，具体地，端盖3的靠近防护盖4的一侧设有用于电连接极耳12的汇流片34，防护盖4覆盖于汇流片34上。在本实施例中，汇流片34的作用为电连接多个电池芯11的极耳12，以汇聚多个极耳12的电流，容易产生高温。

通过上述的技术方案，在汇流片34的热量超过阈值后，防护盖4的第二空腔41的灭火剂覆盖于汇流片34上，吸收汇流片34的热量且隔绝空气以达到灭火的目的。

实施例三：

参考图1和图3，本实施例在实施例一或者实施例二的基础上进行进一步改进，具体地，隔热板2连接于槽件32的远离盖体35的一端，相邻的两个隔热板2和相邻的两个槽件32之间形成用于容置电池芯11的隔绝腔21。在本实施例中，隔热板2的一端抵顶于槽件32的一端上，优选地，当槽件32的形状为“V”型，其对应V型尖端部位的较窄端朝向电池芯11时，隔热板2的一端抵顶于槽件32的较窄端，使隔绝腔21呈封闭状态，避免电池芯11的热量外溢至相邻的电池芯11上，导致隔热失败。

通过上述的技术方案，将电池芯11容置于隔绝腔21中，使得电池芯11的热量可以被限制在该隔绝腔21中，避免热量蔓延至相邻的电池芯11上，提高防护性能。

进一步地，电池结构1的未设置端盖3的两个相对侧面上也设置有隔热板2。具体地，隔热板2还设于电池结构1的两个相对侧面上，两个相对侧面的隔热板2和防护盖4围合覆盖电池结构1的四周。

通过上述的技术方案，隔热板2还设于电池结构1靠近外侧的电池芯11上，以防止热量蔓延至外界。

具体地，隔热板2为气凝胶复合材料板或云母片材料板。

通过上述的技术方案，隔热板2具有低导热系数和预设压缩比性能，除隔热之外还可以吸收电池芯11的膨胀量，提高电池芯11的安全性能。具体地，灭火剂包括气凝胶、水和发散剂混合得到的混合物。

通过上述的技术方案，不仅可以有效的控制有机物释放和燃烧，而且无有害气体产生，无粉末释放，灭火安全可靠。

实施例四：

本实施例在实施例一、实施例二或实施例三的基础上，还进行如下设置，请再次参阅图1和图2，电池组件还包括多个设于电池结构1的外侧且分别与防护盖4连接的固定板5，固定板5与防护盖4围合形成灭火腔。可选地，固定板5为防火材料板。

通过上述的技术方案，将电池结构1容置在灭火腔中，以隔绝电池结构1与外界。

具体地，参考图1，在一个电池组件中，通常可以包括多个电池结构1，每个电池结构1沿着电池芯11的长度或宽度方向的两侧端各对应设置一个端盖3，一个电池结构1及其对应的端盖3构成一个模块，多个模块可以对应一个防护盖4，即端盖3与电池结构1一一对应，每一防护盖4与多个端盖3对应。

通过上述的技术方案，端盖3用于防护单独的电池结构1，而防护盖4防护多个电池结构1。

在其他实施例中，一个电池组件中可以包括一个电池结构1，沿着电池芯的长度或宽度方向的两侧端各对应设置一个端盖3，端盖3的外侧设置一个防护盖4，即端盖3、电池结构1及防护盖4一一对应。

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

Claims (9)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

电池结构，包括多个电池芯；

多个隔热板，分别设于相邻的两个电池芯之间；

端盖，沿着所述电池芯的厚度方向延展设于所述电池结构的端部，所述端盖的内部设有多个装有灭火剂的第一空腔，所述第一空腔与所述电池芯对应且用于受热释放所述灭火剂；以及

防护盖，设于所述端盖的远离所述电池芯的一侧，所述防护盖的内部设有装有灭火剂的第二空腔，所述第二空腔用于受热释放所述灭火剂。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述端盖包括盖体和并排布置于所述盖体上的多个槽件，所述槽件为中空结构，所述槽件的内壁与所述盖体的内壁形成所述第一空腔，相邻的两个所述槽件的外壁之间形成固定槽，所述电池芯的端部引出极耳，所述极耳***于对应的所述固定槽中。

3.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述隔热板连接于所述槽件的远离所述盖体的一端，相邻的两个所述隔热板和相邻的两个所述槽件之间形成用于容置所述电池芯的隔绝腔。

4.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述槽件的横截面的形状为“V”字形。

5.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述槽件的“V”字形尖端部位朝向所述电池芯，且相邻的两个所述槽件的底部之间具有平面部分，使所述固定槽的横截面呈梯形，且所述固定槽的槽口朝向所述电池芯。

6.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述端盖靠近所述防护盖的一侧设有用于电连接所述极耳的汇流片，所述防护盖覆盖于所述汇流片上。

7.如权利要求1至6任一项所述的电池组件，其特征在于，所述隔热板还设于所述电池结构的两个相对侧面上，所述两个相对侧面的隔热板和所述防护盖围合覆盖所述电池结构的四周。

8.如权利要求1至6任一项所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括固定板，所述固定板与所述防护盖围合形成灭火腔。

9.如权利要求8所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件包括多个设于所述灭火腔中的所述电池结构、多个所述端盖和至少一个所述防护盖，所述端盖与所述电池结构一一对应，每一所述防护盖与多个所述端盖对应；或者

一个所述电池组件中包括一个所述电池结构和沿着所述电池芯的长度或宽度方向的两侧端各对应设置一个所述端盖，所述端盖的外侧设置一个所述防护盖，所述端盖、所述电池结构及所述防护盖一一对应。

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