CN220774483U - 电池包和用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包，包括箱体、电池单体和隔热垫，箱体包括底板和设置于底板上的支撑件；电池单体设置于箱体内，电池单体的端部设置于支撑件上，电池单体的第一主体部包括面向底板的第一侧壁；隔热垫设置在第一侧壁上，且隔热垫与底板之间设有第一通道，隔热垫的导热系数小于0.1W/(m.K)。通过在电池单体的第一侧壁上设置隔热垫，且隔热垫的导热系数小于0.1W/(m.K)，当某个电池单体发生热失控时，热失控高温气体进入第一通道，当热失控高温气体在第一通道内流动接触到与其邻近的电池单体时被隔热垫阻挡传热，所以与其邻近的电池单体的温度不会急剧上升发生热失控，从而避免了热失控蔓延。

Description

电池包和用电装置

技术领域

本实用新型涉及用电设备领域，具体提供一种电池包和用电装置。

背景技术

新能源车由于环保能源消耗低，近年来发展迅速，许多车企都加入了新能源车的研发队伍中。而电池作为新能源车最重要的零部件，其质量严重影响新能源车的发展，特别是安全问题。经常可以看到新能源车自燃起火等报道，严重时会危及人生安全以及引发重大火灾。

领域内通常会通过在电池包内设置一些排气通道来让热失控高温气体排出包外，但是热受控蔓延的问题还是存在，导致电池包整个自燃。

实用新型内容

为了解决现有技术中的热失控蔓延问题，本实用新型提供一种电池包，包括：箱体、电池单体和隔热垫，箱体包括底板和设置于上述底板上的支撑件；电池单体设置于上述箱体内，上述电池单体的端部设置于上述支撑件上，上述电池单体的第一主体部包括面向上述底板的第一侧壁；隔热垫设置在上述第一侧壁上，且上述隔热垫与上述底板之间设有第一通道，上述隔热垫的导热系数小于0.1W/(m.K)。

通过在电池单体的第一侧壁上设置隔热垫，且隔热垫的导热系数小于0.1W/(m.K)，当某个电池单体发生热失控时，热失控高温气体进入第一通道，当热失控高温气体在第一通道内流动接触到与其邻近的电池单体时被隔热垫阻挡传热，所以与其邻近的电池单体的温度不会急剧上升发生热失控，从而避免了热失控蔓延。

在本实用新型的可选技术方案中，上述隔热垫的阻燃等级为V0,上述隔热垫的熔点大于1000℃。假如发生热失控的电池单体自燃，隔热垫可阻止火势蔓延到其邻近的电池单体，从而避免整个电池包燃绕。

在本实用新型的可选技术方案中，沿上述电池单体的长度方向，上述隔热垫上设置多个间隔排列的薄弱部。发生热失控的电池单体可通过隔热垫上的多个薄弱部将热失控气体排到第一通道内。沿一个隔热垫的长度方向可以间隔设置3-7个薄弱部。隔热垫的端部和支撑件有重叠部分，可以保证电池单体2的第一侧壁被隔热垫完全覆盖，避免了热失控蔓延。

在本实用新型的可选技术方案中，上述隔热垫包括第二主体部和薄弱部，上述薄弱部的厚度小于上述第二主体部的厚度。设置薄弱部的厚度小于第二主体部的厚度，热失控气体可冲破薄弱部从而进入到第一通道内。

在本实用新型的可选技术方案中，上述薄弱部的厚度H1和上述隔热垫的第二主体部的厚度H2满足：1mm≤H2≤5mm,0≤H1≤1mm。

在本实用新型的可选技术方案中，上述隔热垫包括第二主体部和薄弱部，上述薄弱部为通孔。设置薄弱部为通孔，热失控气体可直接从通孔进入到第一通道内。

在本实用新型的可选技术方案中，上述通孔的形状可为矩形、圆形、三角形、六边形或不规则形状。

在本实用新型的可选技术方案中，上述通孔为矩形，上述通孔的长度L1和宽度L2满足：20mm≤L1≤40mm,0.1mm≤L2≤2mm。设计通孔为细长的矩形孔，当电池单体发生热失控后，高压高温气体容易通过通孔进入第一通道，进入空间较大的第一通道后热失控气体被稀释，从而避免热失控气体再通过通孔接触相邻的电池单体。

在本实用新型的可选技术方案中，上述隔热垫包括气凝胶和包裹上述气凝胶的外包膜，上述外包膜绝缘。气凝胶有很好的隔热，绝缘特性，并且熔点高，因此设置在电池单体的第一侧壁上，能够阻挡热失控蔓延到邻近的电池单体上。

在本实用新型的可选技术方案中，上述隔热垫和上述第一侧壁间设置有胶条。可通过胶条将隔热垫粘接在电池单体的第一侧壁上。

在本实用新型的可选技术方案中，上述电池单体包括封边，上述隔热垫和上述第一侧壁间设置有至少两个胶条，上述胶条设置于上述封边的两侧。通过在封边的两侧设置胶条来粘接隔热垫和电池单体，可为封边留出容置空间。可以用一个隔热垫覆盖两个相邻的电池单体下的第一侧壁，两个电池单体的封边设置在两个胶条之间，且两个电池单体的封边相对。

在本实用新型的可选技术方案中，上述底板上设置有防火层，上述防火层包含碳陶材料。热失控气体进入第一通道后会接触底板，在底板上设置防火层，可避免底板被热失控高温气体破坏。

在本实用新型的可选技术方案中，上述支撑件上设置有进气孔和第二通道；上述箱体的侧壁上设置有第三通道和第一防爆阀；上述进气孔、上述第二通道、上述第三通道和上述防爆阀依次连通。热失控气体进入第一通道后接触支撑件，通过支撑件上的进气孔进入第二通道，再经过与第二通道连通的第三通道，最后由防爆阀排出电池包外。

在本实用新型的可选技术方案中，上述进气孔设置于上述支撑件朝向上述底板的一面。这样只有当箱体内气压到一定程度时，冲击底板使得支撑件上朝向底板的进气孔裸露出来，从而才能让热失控气体进入第二通道排气，避免非热失控情况下排气的风险。

在本实用新型的可选技术方案中，上述箱体上设置有第二防爆阀，上述第二防爆阀与上述第一通道连通。进入到第一通道的热失控气体也可以直接通过箱体上的第二防爆阀排出电池包外。

本实用新型还提供一种用电装置，本实用新型的用电装置包括上述可选技术方案中的电池包。通过上述电池包的设置，可以避免发生热失控蔓延的情况。

附图说明

图1是电池包内的立体图；

图2是图1中除去底板和支撑件的仰视图；

图3是图1中除去底板和支撑件的主视图；

图4是隔热垫和胶条的示意图。

附图标记列表：

箱体1，底板1.1，支撑件1.2；

电池单体2，第一侧壁2.1，封边2.2；

隔热垫3，薄弱部3.1，第二主体部3.2，

第一通道4；

热管理构件5；

缓冲件6；

胶条7；

第一粘接剂8。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的可选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“距离”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”“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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了防止电池包发生热失控蔓延，如图1-4所示，本实用新型提供一种电池包，包括：箱体1、电池单体2和隔热垫3，箱体1包括底板1.1和设置于底板1.1上的支撑件1.2；电池单体2设置于箱体1内，电池单体2的端部设置于支撑件1.2上，电池单体2的第一主体部包括面向底板的第一侧壁2.1；隔热垫3设置在第一侧壁2.1上，且隔热垫3与底板1.1之间设有第一通道4，隔热垫3的导热系数小于0.1W/(m.K)。通过在电池单体2的第一侧壁2.1上设置隔热垫3，且隔热垫3的导热系数小于0.1W/(m.K)，当某个电池单体2发生热失控时，热失控高温气体进入第一通道4，当热失控高温气体在第一通道4内流动接触到与其邻近的电池单体2时被隔热垫3阻挡传热，所以与其邻近的电池单体2的温度不会急剧上升发生热失控，从而避免了热失控蔓延。

在本实用新型的可选实施例中，隔热垫3的阻燃等级为V0,隔热垫3的熔点大于1000℃。假如发生热失控的电池单体2自燃，隔热垫3可阻止火势蔓延到其邻近的电池单体2，从而避免整个电池包燃绕。

在本实用新型的可选实施例中，如图1和图3所示，电池包包括多个沿第一方向排列的电池单体2，电池单体2可为软包、方壳、刀片等类型。电池包还包括热管理构件5和缓冲件6。热管理构件5设置于相邻的两个电池单体2之间，能够提高对电池单体2的传热效率，可以将电池单体2的面积最大的表面与热管理构件5通过导热胶粘接。将上述“电池单体-热管理构件-电池单体”的排列单元作为电芯组，相邻的两个电芯组之间设置有缓冲件6，将电池单体2和缓冲件6粘接。通过设置缓冲件6，提前设置预紧力可以解决电池单体2的膨胀问题。电池单体2、热管理构件5和缓冲件6均沿图1的第二方向延伸，另外还可以设置多个电池单体2沿第二方向排列且电连接，热管理构件5可以是一体成型的长冷板，也可以是由多个冷板拼接而成。沿图1和图3的第三方向，热管理构件5超出电池单体2，这样可以当电池单体2发生热失控时，热管理构件5可以为热失控气体提供导向作用。

在本实用新型的可选实施例中，如图4所示，沿电池单体2的长度方向，隔热垫3上设置多个间隔排列的薄弱部3.1。发生热失控的电池单体2可通过隔热垫3上的多个薄弱部3.1将热失控气体排到第一通道4内。沿一个隔热垫3的长度方向可以间隔设置3-7个薄弱部3.1。隔热垫3的端部和支撑件1.2有重叠部分，可以保证电池单体2的第一侧壁被隔热垫完全覆盖，避免了热失控蔓延。

在本实用新型的可选实施例中，隔热垫3包括第二主体部3.2和薄弱部3.1，薄弱部3.1的厚度小于第二主体部3.2的厚度。设置薄弱部3.1的厚度小于第二主体部3.2的厚度，热失控气体可冲破薄弱部3.1从而进入到第一通道4内。

在本实用新型的可选实施例中，薄弱部3.1的厚度H1和隔热垫3的第二主体部3.2的厚度H2满足：1mm≤H2≤5mm,0<H1≤1mm。利于热失控气体冲破薄弱部3.1进入第一通道4内且避免热失控蔓延。具体的H1可为0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm，H2可为1mm、1.6mm、2mm、3.5mm、5mm。

在本实用新型的可选实施例中，如图4所示，隔热垫3包括第二主体部3.2和薄弱部3.1，薄弱部3.1为通孔。设置薄弱部3.1为通孔，热失控气体可直接从通孔进入到第一通道4内。通孔的形状可为矩形、圆形、三角形、六边形或不规则形状等。当上述通孔为矩形时，通孔的长度L1和宽度L2满足：20mm≤L1≤40mm,0.1mm≤L2≤2mm。设计通孔为细长的矩形孔，当电池单体2发生热失控后，高压高温气体容易通过通孔进入第一通道4，进入空间较大的第一通道后热失控气体被稀释，从而避免热失控气体再通过通孔接触相邻的电池单体2。L2可为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm，L1可为20mm、25mm、30mm、35mm、40mm。

在本实用新型的可选实施例中，隔热垫3包括气凝胶和包裹气凝胶的外包膜，外包膜绝缘，例如外包膜可以是PET。气凝胶有很好的隔热，绝缘特性，并且熔点高，因此设置在电池单体2的第一侧壁2.1上，能够阻挡热失控蔓延到邻近的电池单体2上。

在本实用新型的可选实施例中，如图4所示，可以在隔热垫3和第一侧壁2.1间设置有胶条7。可通过胶条7将隔热垫3粘接在电池单体2的第一侧壁2.1上。

在本实用新型的可选实施例中，如图3所示，电池单体2包括封边2.2，隔热垫3和第一侧壁2.1间设置有至少两个胶条7，胶条7设置于封边2.2的两侧。通过在封边2.2的两侧设置胶条7来粘接隔热垫3和电池单体2，可为封边2.2留出容置空间。可以用一个隔热垫3覆盖两个相邻的电池单体2下的第一侧壁2.1，这两个电池单体2之间设置有缓冲件6，两个电池单体2的封边2.2设置在两个胶条7之间，且两个电池单体2的封边2.2相对设置，即两个电池单体2的封边2.2相向弯折到电池单体2的第一侧壁2.1上。如图2所示，两个隔热垫覆盖的“电池单体2-缓冲件6-电池单体2”作为一个整体设置在支撑件1.2上，具体的，可以通过第一粘接剂8粘接在支撑件1.2上。

在本实用新型的可选实施例中，底板1.1上设置有防火层，防火层包含碳陶材料，防火层可以喷涂在底板1.1上。热失控气体进入第一通道4后会接触底板1.1，在底板1.1上设置防火层，可避免底板1.1被热失控高温气体破坏。

在本实用新型的可选实施例中，支撑件1.2上设置有进气孔和第二通道；箱体1的侧壁上设置有第三通道和第一防爆阀；进气孔、第二通道、第三通道和防爆阀依次连通。热失控气体进入第一通道4后接触支撑件1.2，通过支撑件1.2上的进气孔进入第二通道，再经过与第二通道连通的第三通道，最后由防爆阀排出电池包外。热失控气体经过上述三个通道后，气温可以降低，避免以明火或温度过高的气体排出电池包，从而避免对使用人员造成伤害。

在本实用新型的可选实施例中，进气孔设置于支撑件1.2朝向底板1.1的一面。这样只有当箱体1内气压到一定程度时，冲击底板1.1使得支撑件1.2朝向底板1.1的进气孔裸露出来，从而才能让热失控气体进入第二通道4排气，避免非热失控情况下排气的风险。

在本实用新型的可选实施例中，箱体1上设置有第二防爆阀，第二防爆阀与第一通道4连通。进入到第一通道4的热失控气体也可以直接通过箱体1上的第二防爆阀排出电池包外。

本实用新型还提供一种用电装置，本实用新型的用电装置包括上述可选实施例中的电池包。通过上述电池包的设置，可以避免用电装置发生热失控蔓延的情况。该用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

至此，已经结合附图所示的可选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体，包括底板和设置于所述底板上的支撑件；

电池单体，设置于所述箱体内，所述电池单体的端部设置于所述支撑件上，所述电池单体的第一主体部包括面向所述底板的第一侧壁；

隔热垫，设置在所述第一侧壁上，且所述隔热垫与所述底板之间设有第一通道，所述隔热垫的导热系数小于0.1W/(m.K)。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫的阻燃等级为V0。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫的熔点大于1000℃。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，沿所述电池单体的长度方向，所述隔热垫上设置多个间隔排列的薄弱部。

5.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫包括第二主体部和薄弱部，所述薄弱部的厚度小于所述第二主体部的厚度。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述薄弱部的厚度H1和所述第二主体部的厚度H2满足：1mm≤H2≤5mm,0<H1≤1mm。

7.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫包括第二主体部和薄弱部，所述薄弱部为通孔。

8.如权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述通孔的形状可为矩形、圆形、三角形、六边形或不规则形状。

9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述通孔为矩形，所述通孔的长度L1和宽度L2满足：20mm≤L1≤40mm,0.1mm≤L2≤2mm。

10.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫包括气凝胶和包裹所述气凝胶的外包膜，所述外包膜绝缘。

11.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述隔热垫和所述第一侧壁间设置有胶条。

12.如权利要求11所述的电池包，其特征在于，所述电池单体包括封边，所述隔热垫和所述第一侧壁间设置有至少两个胶条，所述胶条设置于所述封边的两侧。

13.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述底板上设置有防火层，所述防火层包含碳陶材料。

14.如权利要求1-3中任一项所述的电池包，其特征在于，所述支撑件上设置有进气孔和第二通道；

所述箱体的侧壁上设置有第三通道和第一防爆阀；

所述进气孔、所述第二通道、所述第三通道和所述防爆阀依次连通。

15.如权利要求14所述的电池包，其特征在于，所述进气孔设置于所述支撑件朝向所述底板的一面。

16.如权利要求15所述的电池包，其特征在于，所述箱体上设置有第二防爆阀，所述第二防爆阀与所述第一通道连通。

17.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1至16中任一项所述的电池包。