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动力电池包及车辆

2021-02-13 00:50:17

动力电池包及车辆

  技术领域

  本公开涉及电动汽车领域,具体地,涉及一种动力电池包及车辆。

  背景技术

  动力电池包作为能量存储装置,是混合动力汽车和电动汽车的核心部件。动力电池包主要由若干单体电池、电池托盘、盖板组成。电池托盘安装在汽车底部,盖板与电池托盘密封连接并共同形成容纳所述若干单体电池的密闭空间。为了防止爆炸事故发生,单体电池上通常设置有单体防爆阀。在单体电池使用过程中,如果其内部气压增大到一定程度,则单体防爆阀开启,单体电池内部的火焰、烟雾或气体通过防爆阀排出。现有技术中,单体电池在排出的火焰、烟雾或者气体时可能会直接喷射到其它单体电池上,影响到其它单体电池,导致更多的单体电池发生热失控。

  发明内容

  本公开的目的是提供一种动力电池包,该动力电池包能够有效防止热失控的单体电池排出的火焰、烟雾或气体影响到其它单体电池。

  为了实现上述目的,本公开提供一种动力电池包,包括电池托盘和设置在所述电池托盘上的若干单体电池,每个单体电池具有单体防爆阀,所述电池托盘包括托盘本体,所述托盘本体的至少一部分内部形成有气体通道,所述托盘本体上设置有与所述气体通道连通的若干进气孔和至少一个排气孔,每个进气孔处设置有单向开启的封挡件,所述封挡件与所述单体电池的单体防爆阀相对设置且一一对应,所述封挡件在预设压力下开启使得从每个单体防爆阀排出的火焰、烟雾或气体进入所述气体通道,所述排气孔用于将所述气体通道内的火焰、烟雾或气体排出。

  可选的,所述封挡件包括单向阀。

  可选地,所述封挡件与所述托盘本体弱连接。

  可选地,所述封挡件设置在所述进气孔内,所述封挡件的一部分边缘与所述进气孔的孔壁通过连接桥连接,所述封挡件的另一部分边缘与所述进气孔的孔壁之间具有间隙。

  可选地,所述连接桥靠近所述单体电池的一侧开设有凹槽,以实现所述封挡件从外向内单向开启。

  可选地,所述动力电池包还包括单体保护盖,所述单体保护盖设置在所述单体电池和所述托盘本体之间,所述单体保护盖上形成有导气筒,所述导气筒包括筒体、第一端口和第二端口,所述第一端口的外周包围所述防爆阀,所述第二端口的外周包围所述进气孔,所述防爆阀排出的气体依次经所述第一端口、所述筒体和所述第二端口后到达所述进气孔。

  可选地,所述导气筒的中心线与对应的进气孔以及对应的单体防爆阀的中心线重合。

  可选地,所述电池托盘还包括电池包防爆阀,所述排气孔通过所述电池包防爆阀封堵。

  可选地,所述托盘本体包括底板和边梁,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述边梁内部形成有气体通道,所述进气孔和所述排气孔均设置在所述边梁上。

  可选地,所述托盘本体包括底板和边梁,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述边梁内部和所述底板内部均形成有气体通道且相互贯通,所述进气孔设置在所述边梁上,所述排气孔设置在所述底板上。

  可选地,所述托盘本体包括底板和边梁,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述底板内部形成有气体通道,所述进气孔和所述排气孔均设置在所述底板上。

  可选地,所述托盘本体包括底板和边梁,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述边梁内部和所述底板内部均形成有气体通道且相互贯通,所述进气孔设置在所述底板上,所述排气孔设置在所述边梁上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部和所述边梁内部均形成有气体通道且相互贯通,所述进气孔设置在所述隔板上,所述排气孔设置在所述边梁上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部和所述底板内部均形成有气体通道且相互贯通,所述进气孔设置在所述隔板上,所述排气孔设置在所述底板上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部、所述边梁内部和所述底板内部均形成有气体通道,且所述隔板内部的气体通道与所述边梁内部的气体通道贯通,所述边梁内部的气体通道与所述底板内部的气体通道贯通,所述进气孔设置在所述隔板上,所述排气孔设置在所述底板上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部、所述边梁内部和所述底板内部均形成有气体通道,且所述隔板内部的气体通道与所述底板内部的气体通道贯通,所述底板内部的气体通道与所述边梁内部的气体通道贯通,所述进气孔设置在所述隔板上,所述排气孔设置在所述边梁上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部和所述边梁内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔设置在所述隔板上,另一部分进气孔设置在所述边梁上,所述排气孔设置在所述边梁上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部和所述底板内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔设置在所述隔板上,另一部分进气孔设置在所述底板上,所述排气孔设置在所述底板上。

  可选地,所述托盘本体包括底板、边梁、以及若干个隔板,所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出单体电池的容纳空间,所述隔板设置在所述底板上并且将所述底板分隔成若干个用于放置单体电池的区域,所述隔板内部、所述边梁内部和所述底板内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔设置在所述隔板上,另一部分进气孔设置在所述边梁和/或所述底板上,所述排气孔设置在所述边梁和/或所述底板上。

  可选地,所述动力电池包还包括盖板,所述盖板与所述电池托盘密封连接并共同形成用于容纳所述若干单体电池的密闭空间。

  通过上述技术方案,由于其它单体电池对应的进气孔仍旧由封挡件封挡,并且封挡件为单向开启结构,只能沿单体电池的排气方向打开,因此当某个单体电池发生热失控时,其排出的火焰、烟雾或气体在进入气体通道后不会进入到其它单体电池对应的进气孔中,也就不会影响到其它单体电池,从而不会造成其它单体电池热失控。

  根据本公开的另一方面,提供一种车辆,包括上述的动力电池包。

  本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

  附图说明

  附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

  图1是本公开的一种实施例的动力电池包的立体示意图,其中,未示出盖板,示出了火焰、烟雾或气体的排气路线;

  图2是图1的局部放大示意图;

  图3A是本公开一种实施例的电池托盘中隔板的局部立体示意图,其中示出了封挡件;

  图3B是图3A的剖视结构图,其中封挡件处于封挡位置;

  图3C是图3A的剖视结构图,其中封挡件处于开启位置;

  图4A是本公开一种实施例的电池托盘中底板或边梁的剖视结构图,其中,封挡件处于封挡位置;

  图4B是本公开一种实施例的电池托盘中底板或边梁的剖视结构图,其中,封挡件处于开启位置;

  图5是本公开一种实施例的单体电池与单体保护盖的装配立体示意图;

  图6A是本公开的一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中,进气孔由封挡件封挡;

  图6B是图6A的电池托盘的俯视图;

  图7A是本公开的另一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中,进气孔由封挡件封挡;

  图7B是图7A的电池托盘与单体电池的装配立体示意图;

  图8A是本公开的另一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中,进气孔由封挡件封挡;

  图8B是图8A的电池托盘与单体电池的装配立体图;

  图9A是本公开的另一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中,进气孔由封挡件封挡;

  图9B是图9A的电池托盘的俯视示意图;

  图9C是沿图9B中A-A截取的剖视图;

  图10是本公开的另一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中,进气孔由封挡件封挡;

  图11是本公开的另一种实施例的电池托盘的立体示意图,其中未示出进气孔,进气孔由封挡件封挡。

  附图标记说明

  100电池托盘10 底板

  20 边梁21 第一安装孔

  30 隔板301纵向隔板

  302横向隔板

  40 电池包防爆阀50 安装块

  51 第三安装孔200单体电池

  201单体防爆阀31 进气孔

  300封挡件

  400连接桥410凹槽

  500间隙600单体保护盖

  610导气筒620第一通孔

  630第二通孔700隔热层

  具体实施方式

  以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

  如图1至图11所示,根据本公开的一个方面,提供了一种电池托盘100和具有该电池托盘100的动力电池包。除了电池托盘100之外,该动力电池包还可以包括盖板(图中未示出)和若干单体电池200,盖板与电池托盘100密封连接并共同形成容纳所述若干单体电池200的密闭空间。每个单体电池200具有单体防爆阀201。其中,电池托盘100包括托盘本体,该托盘本体的至少一部分内部形成有气体通道,托盘本体上设置有与该气体通道连通的若干进气孔31和至少一个排气孔,每个进气孔31处设置有单向开启的封挡件300,封挡件300与单体电池200的单体防爆阀201相对设置且一一对应(参见图2),封挡件300在预设压力下开启使得从每个单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体进入气体通道,排气孔用于将气体通道内的火焰、烟雾或气体排出动力电池包外。

  通过上述技术方案,当某个单体电池200发生热失控时,其内部气压增大,致使其上的单体防爆阀201开启时,单体电池200内部的火焰、烟雾或气体由单体防爆阀201排出单体电池200,然后冲向进气孔31,并将封挡件300打开,之后直接进入到气体通道内部,最后由排气孔排出动力电池包外。在上述排气过程中,由于位于气体通道上路径上的其它单体电池200对应的进气孔31仍旧由封挡件300封挡,而且封挡件300为单向开启结构,只能沿单体电池200的排气方向打开,因此当某个单体电池200发生热失控时,其排出的火焰、烟雾或气体在进入气体通道后不会进入到其它单体电池200对应的进气孔31中,也就是说,进入气体通道后的气体不会回流而影响到其它单体电池200,从而不会造成其它单体电池200热失控。

  本公开对所述单向开启的封挡件的具体结构不作限定,只要能在预设压力下自动开启,保证火焰、烟雾或气体能够及时进入所述气体通道即可。预设压力根据电池包的实际情况来定,不同的电池包中,单体电池的型号不一样,排出的火焰、烟雾或气体的压力大小不一样,同时也跟进气孔的大小有关。

  在一些实施例中,封挡件300包括单向阀。

  在另外一些实施例中,封挡件300可以与托盘本体弱连接,使得在火焰、烟雾或气体的冲击作用下,封挡件300能够及时开启进气孔31,以提升动力电池包排气的可靠性和安全性。

  在本公开中,封挡件300与托盘本体之间的弱连接方式可以有多种。

  在一种实施方式中,如图3A至4B中所示,封挡件300设置在进气孔31内,封挡件300的一部分边缘与进气孔31的孔壁通过连接桥400连接,封挡件300的另一部分边缘与进气孔31的孔壁之间具有间隙500。这样,如图3B所示,在正常情况下,封挡件300处于封挡位置,封挡件300遮挡住进气孔31。如图3C所示,当某个有单体电池200出现热失控时,在火焰、烟雾或气体的冲击作用下,封挡件300从进气孔31中移开,开启进气孔31,其中的连接桥400起到铰链连接作用。在其它可替换的实施方式中,封挡件300的另一部边缘也可全部与进气孔31的孔壁相连,将两者的连接部位进行弱连接处理,例如,在连接部分开设减弱槽,以削弱两者的连接强度。

  进一步地,如图3B和3C所示,连接桥400靠近所述单体电池200的一侧开设有凹槽410,这样,封挡件300与进气孔31的孔壁外侧连接强度低于与孔壁内侧的连接强度,当单体电池200发生热失控时,由于瞬间高压,封挡件300比较容易从外向内打开,进入气体通道内的火焰、烟雾或气体由于排气通道的空间变大,压力骤降,而很难从内向外打开封挡件300,从而保证封挡件300从外向内单向开启。换言之,进入气体通道内的气体不会回流而影响其他单体电池200。

  这里,需要说明的是,上述“从外向内”和“从内向外”中的内、外是相对于气体通道的内部和外侧而言的。

  在其他实施方式中,封挡件300可以为单向排气阀,由于单向排气阀的工作原理和结构为本领域技术人员所熟知,这里不再赘述。或者,封挡件300还可形成为薄膜,例如金属薄膜、相变薄膜等,以在火焰、烟雾或气体的冲击作用破开或气化。

  另外,在本公开中,连接桥400既可以通过封挡件300的边缘减薄而成,也可以是额外设置的连接件,本公开对此不做限制,处于节约材料的角度出发,在本公开的一种实施方式中,连接桥400与封挡件300为一体件,并且封挡件300为隔板的一部分,通过切割隔板而成。

  需要说注意的是,在本公开中,间隙500尽量小,以避免火焰、烟雾或气体从间隙500进入到正常单体电池200对应的进气孔31中而导致热失控的传递。

  如图2所示,同一个电池模组中相邻两个单体电池200之间设置有隔热层700,以防止热量的传递。

  另外,为了避免从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体泄漏到电池容纳空间内,优选地,如图1、图2和图5所示,动力电池包还包括单体保护盖600,单体保护盖600设置在单体电池200和托盘本体之间,单体保护盖600上形成有导气筒610,导气筒610包括筒体、第一端口和第二端口,第一端口的外周包围防爆阀201,第二端口的外周包围进气孔31,防爆阀201排出的气体依次经第一端口、筒体和第二端口后到达进气孔31。这样,使得每个单体电池200具有独立的导气筒610,在将火焰、烟雾或气体在从单体电池200排放至托盘本体上的气体通道的过程中,单体电池200之间不会发生相互影响,从而不会造成热失控的传递。另外,导气筒610的两端分别包围单体防爆阀201和进气孔31,即,导气筒610的内径大于单体防爆阀201的面积,并且大于进气孔31的面积,有利于将气体快速排出。

  在本公开中,单体保护盖600可以具有任意适当的结构和形状。在一种实施方式中,如图5所示,单体电池200的正极极柱、负极极柱、防爆阀201位于该单体电池200的同一端,此时,单体保护盖600形成为与单体电池200的端部形状和面积适配的长条状,且单体保护盖600上形成有分别供正极极柱穿过的第一通孔620和供负极极柱穿过的第二通孔620,装配时,单体电池200的正极极柱和负极极柱分别插接配合在第一通孔620和第二通孔620中。需要说明的是,当单体电池200的正极极柱、负极极柱、防爆阀201不位于同一端时,单体保护盖600上可不用设置第一通孔610和/或第二通孔620。

  进一步地,如图2所示,导气筒610的中心线可以与对应的进气孔31以及对应的单体防爆阀201的中心线重合,即,排气孔31与单体防爆阀201相对设置以使得单体防爆阀201与进气孔31之间的具有最短的排气路径,便于将气体以最快的速度及时排出,使气体不会滞留,避免热失控单体电池200的温度进一步上升。

  为了使导气筒610能够抵抗高温火焰、烟雾或气体的冲击。在本公开的一种实施方式中,可在导气筒610的内壁上设置防火材料,例如,在导气筒610的内壁上设置耐高温陶瓷层或耐高温玻璃纤维层等,经济实惠的同时还具有较好的保护效果。

  为了防止外界的灰尘和水通过排气孔和气体通道进入到电池容纳空间内,优选地,如图1、图6A、图6B、图8A、图8B、图9C、图10、图11所示,电池托盘100还包括电池包防爆阀40,电池包防爆阀40安装在排气孔上,以通过电池包防爆阀40封堵排气孔。从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过进气孔31进入并积聚在气体通道内,当气体通道内的气压达到一定值时,电池包防爆阀40开启,将积聚在气体通道内的火焰、烟雾或气体排出。这里,电池包防爆阀40和单体防爆阀201均为本领域技术人员所熟知,在此对它们的结构及工作原理不再赘述。

  本公开中,电池托盘100可以具有任意适当的结构,本公开对此不作限制。以下具体介绍电池托盘100的几种优选实施例,需要理解的是,这些优选实施例仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

  在第一种实施例中,如图6A和图6B所示,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部和边梁20内部均形成有气体通道且相互贯通,进气孔31设置在隔板30上且如图3B和3C所示,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在边梁20上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,再从隔板30内部的气体通道扩散到边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第一种实施例中,如图2所示,多个单体电池200组成电池模组,单体保护盖600设置在电池模组和隔板30之间,每个单体保护盖600上设置有一个导气筒610,导气筒610与隔板30上的进气孔31一一对应,每个导气筒610位于对应的进气孔31和单体防爆阀201之间。

  在第二种实施例中,如图9A和9C所示,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,进气孔31设置在隔板30上,且如图4A和4B所示,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,再从隔板30内部的气体通道扩散到底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  由于电池包的上部面向乘客箱,在第二种实施例中,由于排气孔31设置在底板10上,因此气体通道内的气体会向下排放,更加安全。

  在第三种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部和边梁20内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30上,另一部分进气孔31设置在边梁20上,且进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在边梁20上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第四种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30上,另一部分进气孔31设置在底板10上,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  由于电池包的上部面向乘客箱,在第四种实施例中,由于排气孔设置在底板10上,因此气体通道内的气体会向下排放,更加安全。

  在第五种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30,一部分进气孔31设置在边梁20,还有一部分进气孔31设置在底板10上,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在边梁20上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,和/或,通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第六种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30,一部分进气孔31设置在边梁20,还有一部分进气孔31设置在底板10上,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,和/或,通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  由于电池包的上部面向乘客箱,在第六种实施例中,由于排气孔设置在底板10上,因此气体通道内的气体会向下排放,更加安全。

  在第七种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30,一部分进气孔31设置在边梁20,还有一部分进气孔31设置在底板10上,进气孔31可由封挡件300封挡,一部分排气孔设置在边梁20上,另一部分排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,和/或,通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10和/或边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第八种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,进气孔31设置在隔板30,进气孔31可由封挡件300封挡,一部分排气孔设置在边梁20上,另一部分排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10和/或边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第九种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30,另一部分进气孔31设置在边梁20上,进气孔31可由封挡件300封挡,一部分排气孔设置在边梁20上,另一部分排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10和/或边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,一部分进气孔31设置在隔板30,另一部分进气孔31设置在底板10上,进气孔31可由封挡件300封挡,一部分排气孔设置在边梁20上,另一部分排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,和/或,通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10和/或边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十一种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道,且隔板30内部的气体通道与边梁20内部的气体通道贯通,边梁20内部的气体通道与底板10内部的气体通道贯通,隔板30内部的气体通道经边梁20内部的气体通道与底板10内部的气体通道连通,进气孔31设置在隔板30上,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在底板10上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,并从隔板30内部的气体通道扩散至边梁20内部的气体通道,再从边梁20内部的气体通道扩散至底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十二种实施例中,托盘本体包括底板10、边梁20、以及若干个隔板30,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,隔板30设置在底板10上,隔板30将底板10分隔成若干个用于放置单体电池200的区域,隔板30内部、边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道,且隔板30内部的气体通道与底板10内部的气体通道贯通,底板10内部的气体通道与边梁20内部的气体通道贯通,隔板30内部的气体通道经底板10内部的气体通道与边梁20内部的气体通道连通,进气孔31设置在隔板30上,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在边梁20上。在这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过隔板30上的进气孔31进入隔板30内部的气体通道,并从隔板30内部的气体通道扩散至底板10内部的气体通道,再从底板10内部的气体通道扩散至边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十三种实施例中,如图8A和8B所示,托盘本体包括底板10和边梁20,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,边梁20内部形成有气体通道,进气孔31和排气孔均设置在边梁20上,且如图4A和图4B所示,进气孔31可由封挡件300封挡。在这种实施例中,气体通道形成在边梁20内,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十三种实施例中,多个单体电池200组成电池模组,单体保护盖600设置在电池模组和边梁20之间,每个单体保护盖600上设置有一个导气筒610,导气筒610与边梁20上的进气孔31一一对应,每个导气筒610位于对应的进气孔31和单体防爆阀201之间。

  当单体电池200发生热失控时,一般会在很短的时间内产生几十升甚至上百升的烟雾或气体。在第十种实施例中,通过将进气孔31和排气孔均设置在边梁20上,使得排气路径更短,从而更快地将烟雾或气体排出,提高电池包的安全性。

  在第十四种实施例中,如图7A所示,托盘本体包括底板10和边梁20,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,底板10内部形成有气体通道,进气孔31和排气孔均设置在底板10上,且如图4A和4B所示,进气孔31可由封挡件300封挡。在这种实施例中,气体通道形成在底板10内,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底板10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十四种实施例中,多个单体电池200组成电池模组,单体保护盖600设置在电池模组和边梁20之间,每个单体保护盖600上设置有一个导气筒610,导气筒610与底板10上的进气孔31一一对应,每个导气筒610位于对应的进气孔31和单体防爆阀201之间。

  当单体电池200发生热失控时,一般会在很短的时间内产生几十升甚至上百升的烟雾或气体。在第十四种实施例中,通过将进气孔31和排气孔均设置在底板10上,使得排气路径更短,从而更快地将烟雾或气体排出,提高电池包的安全性。

  由于电池包的上部面向乘客箱,在第十四种实施例中,由于排气孔设置在底板10上,因此气体通道内的气体会向下排放,更加安全。

  在第十五种实施例中,如图10所示,托盘本体包括底板10和边梁20,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,进气孔31设置在底板10上,且如图4A和4B所示,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在边梁20上。这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过底板10上的进气孔31进入底板10内部的气体通道,再从底板10内部的气体通道扩散至边梁20内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,边梁20上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在第十六种实施例中,托盘本体包括底板10和边梁20,边梁20设置在底板10的四周并与底板10共同限定出电池容纳空间,边梁20内部和底板10内部均形成有气体通道且相互贯通,进气孔31设置在边梁20上,且如图4A和4B所示,进气孔31可由封挡件300封挡,排气孔设置在底板10上。这种实施例中,从单体防爆阀201排出的火焰、烟雾或气体通过边梁20上的进气孔31进入边梁20内部的气体通道,再从边梁20内部的气体通道扩散至底板10内部的气体通道,当气体通道内的气压达到一定值时,底边10上的电池包防爆阀40开启,气体通道内积累的火焰、烟雾或气体通过电池包防爆阀40排出至电池包外。

  在本公开中,电池托盘100可以为矩形,包括矩形的底板10和设置在底板10四周的边梁20。边梁20可以和底板10做成一体结构,也可以是分体式结构,例如在底板的四周通过焊接或其他工艺安装边梁20。边梁20可以是一体结构,可以是由四条边梁20首尾焊接而成或通过其他工艺连接而成。隔板30可以与底板10做成一体结构,也可以是分体式结构,例如在底板10上通过焊接或其他工艺连接隔板30。

  在上述第一种至第十二种实施例中,电池托盘100的内部均设置有隔板30,隔板30用作加强电池托盘100,至少一部分进气孔31设置在隔板30上。而在上述第十三种至第十六种实施例中,对电池托盘100的内部是否设置隔板不作特殊限定,电池托盘的内部可以无需设置隔板30,进气孔31可以直接设置在边梁20和/或底板10上。

  在上述第一种至第十二种实施例中,隔板30可以按照任意适当的布置方式排布在电池托盘100内,本公开对此不作限制。可选地,如图6A和图6B所示,隔板30可以相互平行且彼此间隔设置,隔板30与底板10垂直,隔板30的两端与边梁20相连。可选地,如图11所示,隔板30也可以包括一个或多个沿托盘本体长度方向延伸的纵向隔板301以及一个或多个沿托盘本体宽度方向延伸的横向隔板30

  2,纵向隔板301和横向隔板302交叉布置,纵向隔板301的两端与边梁20相连,横向隔板302的两端与边梁20相连。

  在本公开中,托盘本体内部形成的气体通道用于接收和贮存单体电池200排出的火焰、烟雾或气体,所有的单体电池200排出的烟雾和气体均可以通过对应的进气孔31进入气体通道,电池包防爆阀40用于控制气体通道的排气。

  本公开对气体通道的个数不作限定,可以是一个单体电池200对应一个气体通道,也可以是多个单体电池200共用一个气体通道。

  在上述第一种实施例中,可以是边梁20内部仅形成有一个气体通道,该气体通道与每个隔板30内部的气体通道均贯通;也可以是边梁20内部形成有多个相互独立的气体通道,每个隔板30内部的气体通道仅与边梁20内部对应的气体通道贯通。

  在上述第二种实施例中,可以是底板10内部仅形成有一个气体通道,该气体通道与每个隔板30内部的气体通道均贯通;也可以是底板10内部形成有多个相互独立的气体通道,每个隔板30内部的气体通道仅与底板10内部的对应的气体通道贯通。

  在上述第十三种实施例中,可以是边梁20内部仅形成有一个气体通道,所有的单体电池200均共用该气体通道,即,所有的进气孔31和排气孔均与该气体通道连通;也可以是边梁20内部形成有多个相互独立的气体通道,每个气体通道对应多个单体电池200,即,每个气体通道具有多个进气孔31和至少一个排气孔;还可以是边梁20内部形成有多个相互独立的气体通道,每个气体通道对应一个单体电池200,即,每个气体通道具有一个进气孔31和一个排气孔。

  在上述第十四种实施例中,可以是底板10内部仅形成有一个气体通道,所有的单体电池200均共用该气体通道,即,所有的进气孔31和排气孔均与该气体通道连通;也可以是底板10内部形成有多个相互独立的气体通道,每个气体通道对应多个单体电池200,即,每个气体通道具有多个进气孔31和至少一个排气孔;还可以是底板10内部形成有多个相互独立的气体通道,每个气体通道对应一个单体电池200,即,每个气体通道具有一个进气孔31和一个排气孔。

  在本公开中,优选地,每个气体通道对应多个单体电池200,也就是说,多个单体电池200可以共用一个气体通道,这样可以减少排气孔和电池包防爆阀40的数量,使得排气孔的数量和电池包防爆阀40的数量可以小于进气孔31的数量,从而减小了托盘本体的加工难度,减少了所需的电池包防爆阀40的数量,降低了制造成本。具体地,电池包防爆阀40的数量可以为一个、两个、三个或更多个,本公开对此不做限制。

  在本公开中,根据单体防爆阀201在单体电池200上的位置不同以及同一模组中单体电池布置方式不同,进气孔31在底板10、边梁20及隔板30的布置方式可以不同,可以是如图3A所示的在一个隔板30上单排布置,也可以是如图6A、图7A和图8A所示的双排布置,对公开对比不做限制。

  在本公开中,单体保护盖600的数量可以与单体电池的数量相等,每个单体保护盖600设置在对应的隔板30和单体电池200之间,单体保护盖600可以一体成型,也可以分体设置,优选的,密封垫采用分体设置,便于匹配具有不同数量的单体电池200的电池模组的使用,本申请对单体保护盖600材料不作特殊限定,具体的,可以为耐高温的金属或者具有阻燃性能的非金属制成。

  在本公开中,如图6B所示,边梁20的上沿可以设置有多个第一安装孔21,螺栓穿过第一安装孔21并与盖板相连,从而实现边梁20与盖板的连接。在上述第一种至第五种实施例中,如图6B所示,隔板30的上沿可以与边梁20的上沿平齐,隔板30的上沿可以设置有第二安装孔32,螺栓穿过第二安装孔32并与盖板相连,从而实现隔板30与盖板的连接。

  在本公开中,如图7A所示,可以在边梁20的外侧设置一个或多个安装块50,安装块50上设置一个或多个第三安装孔51,螺栓穿过第三安装孔51并与车辆底部相连,从而将电池托盘100固定在车辆的底部。

  现有技术中,在电池托盘100内设置烟雾和/或气体感应器,当离烟雾和/或气体感应器的位置相对较远的某一个单体电池200由于热失控,防爆阀开启释放出气体或烟雾,由于托盘的体积较大,释放出气体或烟雾会在电池托盘内部四处扩散而被稀释,烟雾和/或气体感应器可能无法及时检测排出的气体或烟雾,灵敏性下降,而在本公开中,可以在电池托盘100的气体通道内设置烟雾或气体感应器(未图示),气体通道的空间相对电池托盘的体积明显较小,且气体通道会将相应的烟雾或气体沿预定的方向排除,因此,一旦有单体防爆阀201开启,烟雾和/或气体感应器便会感应到相应的烟雾或气体,烟雾或气体感应器将信号反馈给整车控制系统,提醒驾驶员做出反应,或启动电池包的气体灭火阻燃等动作,提高电池包的安全性,本公开对烟雾和/或气体感应器在气体通道内部设置的位置以及烟雾和/或气体感应器的设置数量不作特殊限定,优选的,烟雾和/或气体感应器临近排气孔位置设置,可以更为灵敏的检测到相应的气体或烟雾。

  根据本公开的另一方面,提供一种车辆,该车辆包括如上所述的动力电池包。

  以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

  另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

  此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

《动力电池包及车辆.doc》
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