一种电池热安全防护装置、电池包及其汽车的制作方法

1.本技术涉及电池包防护技术领域，具体而言，涉及一种电池热安全防护装置、电池包及其汽车。


背景技术：

2.随着新能源汽车市场的不断扩张，动力电池包作为新能源汽车核心的能量储存及供应装置，社会上对其使用安全的关注日渐增高。目前市场上的电池包，其内部通常会设置有多个电芯，针对单个电芯会设置防爆阀，以便于电芯出现热失控时能通过防爆阀进行排放。
3.然而，在实际的应用当中，发明人发现，由于电池包设计的排放通道与各个电芯的防爆阀连通，当出现个别电芯热失控排放不及时的情况时，由热失控电芯防爆阀处喷出的高温烟气或火焰往往容易对其余的电芯造成影响，而导致热失控在电芯之间扩散。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术上的上述缺点，本技术的目的在于提供一种电池热安全防护装置、电池包及其汽车，以有效实现电池包内电芯之间热失控的阻隔，使得电池包的使用可以更加安全。
5.本技术为了解决上述的技术缺陷所采用的技术手段是：
6.本技术中提供了一种电池热安全防护装置，包括装置本体和若干弹性阀片；所述装置本体包括第一板体，所述第一板体的其一侧面上形成有若干供电芯的防爆阀伸入设置的容置空间，且安装状态下时，各所述容置空间之间相互独立；所述第一板体上设置有与所述容置空间相对应的通孔，所述弹性阀片一一对应地设置在所述通孔处并形成单向导通结构，其中，自所述容置空间内经过所述通孔为导通流向，自所述通孔进入所述容置空间内为闭合流向。
7.在上述实现过程中，在安装使用状态下时，电芯上的防爆阀为伸入设置在容置空间内，当个别电芯出现热失控的情况时，通过形成的单向导通结构，自热失控电芯的防爆阀处输出的高温、高压及反应物会先输出至容置空间内，并可经由通孔而输出至下一环节；此时，由于弹性阀片的设置，高温、高压及反应物无法再从通孔处再输入其他的容置空间内，从而可以实现电芯与电芯之间热失控的有效阻隔，避免个别电芯的热失控蔓延到影响其他的电芯，以有效降低由热失控的发生所带来的损失，同时可以使得电池包的使用可以更为安全。
8.进一步地，所述弹性阀片包括顺次设置的安装部、延展部和贴合部；所述安装部安装设置在所述第一板体上设置有所述容置空间的一侧；所述延展部横跨设置在所述通孔内；所述贴合部设置在所述第一板体上背向所述容置空间的一侧。
9.在上述实现过程中，对弹性阀片进行了巧妙的结构设计，使得整个单向导通结构的结构组成可以更为简单，以有效降低生产成本，并且组装及维护都可以更为简单、方便。
10.进一步地，所述弹性阀片为一体式结构成型。
11.在上述实现过程中，将弹性阀片设置为一体式结构成型的方式，可以进一步降低弹性阀片的生产成本，并且一体式成型的弹性阀片在使用性能上也可以更加的稳定，刚度更好。
12.本技术中还提供有一种电池包，其包括以上所述的一种电池热安全防护装置。
13.在上述实现过程中，通过在电池包内安装使用本技术提供的电池热安全防护装置，可以使得电池包的使用可以更为安全，并能降低当出现电芯热失控的情况时因热失控扩散所造成的二次损失，降低相应的维护成本。
14.进一步地，还包括电池包框架，所述电池包框架上设置有泄压阀，所述第一板体背向所述容置空间的一侧与所述泄压阀之间形成有排放通道。
15.在上述实现过程中，在电池包框架上也设置有泄压阀，并在第一板体与电池包框架之间设置排放通道，从而可以更为便于当出现电芯热失控现象时，高温高压产物的有序排出及后续处理。
16.进一步地，所述第一板体供电芯安装的一侧面上相间隔地凸起设置有若干阻隔板，所述容置空间形成于相邻两所述阻隔板之间。
17.在上述实现过程中，通过设置阻隔板，使得电芯在安装时，电芯设置有防爆阀的一端为插入设置在两阻隔板之间，这样的设置，可以通过该阻隔板对电芯的安装进行安装定位，同时，也可以将相邻的两电芯，尤其是电芯的防爆阀端，进行有效的阻隔，确保使用安全。
18.进一步地，所述装置本体还包括第二板体，所述第一板体与所述第二板体之间所成截面形状呈“t”字形或“十”字形。
19.在上述实现过程中，通过设置的第一板体和第二板体，使得电池热安全防护装置可以与电池包的结构件，如电池包框架、电池包盖板等，形成有效的配合安装，使得电池热安全防护装置以及各电芯的安装状态更为稳定、可靠。
20.进一步地，还包括若干电芯，若干所述电芯与所述电池热安全防护装置安装后形成电芯组，所述电芯组的侧部与所述电池包框架之间设置有缓冲装置。
21.在上述实现过程中，本技术中在电芯组与电池包框架之间还设置有缓冲装置，通过设置的缓冲装置，可以使得当发生意外的碰撞时，可以在电池包框架与电芯组之间具有一定的缓冲空间，避免碰撞直接对电芯造成影响，从而可以便于提高对电芯及电池包的碰撞安全防护，延长电芯的使用寿命。
22.进一步地，所述缓冲装置包括限位板，所述限位板的一侧与所述电芯组连接，所述限位板的另一侧朝向所述电池包框架凸起设置有若干限位片；若干所述限位片相间隔地设置，相邻两所述限位片之间形成有缓冲空间。
23.在上述实现过程中，巧妙地设置有限位板，并使得限位板在安装时，限位板的其一侧面为与电芯组的侧面连接，如平贴式的安装连接，既可以起到对电芯组的安装限位作用，同时也可以作为防护结构件起作用。同时，在限位板上设置有若干限位片，从而使得通过限位片，在限位板与电池包框架之间可以形成缓冲空间，进一步降低意外碰撞可能对电芯所带来的损害，进一步提高电池包的使用安全性能。
24.本技术中还提供有一种汽车，其包括以上所述的一种电池包。
25.在上述实现过程中，通过在汽车上应用本技术所提供的电池包，可以有效地降低因电芯热失控现象所带来的二次损失，同时，也可以有效降低当出现意外碰撞时，因碰撞而对电芯所造成的损伤，从而使得汽车的使用可以更为安全、可靠。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
27.图1为本技术电池热安全防护装置的立体结构示意图。
28.图2为本技术电池热安全防护装置的正视及剖视结构示意图。
29.图3为图2中a处的放大结构示意图。
30.图4为本技术装置本体上阻隔板侧的结构示意图。
31.图5为本技术装置本体上通孔的设置结构示意图。
32.图6为本技术弹性阀片的结构示意图。
33.图7为本技术电池包的爆炸图。
34.图8为本技术电池包的俯视和剖视结构示意图。
35.图9为图8中b处的放大结构示意图。
36.图10为本技术电池包框架的结构示意图。
37.图11为本技术电芯的结构示意图。
38.图12为本技术限位板的结构示意图。
39.图13为本技术限位板的安装结构示意图。
40.图14为图13中c处的放大结构示意图。
41.标记说明：
42.1-装置本体，11-第一板体，111-容置空间，112-通孔，113-排放通道，12-第二板体，13-阻隔板；
43.2-弹性阀片，21-安装部，22-延展部，23-贴合部；
44.3-电芯，31-防爆阀；
45.4-电池包框架，41-泄压阀，42-限位梁；
46.5-上盖板，6-下盖板；
47.7-限位板，71-限位片，72-缓冲空间。
具体实施方式
48.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
49.应注意到：除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.如图1-6所示，本实施例中提供一种电池热安全防护装置，主要包括装置本体1和若干弹性阀片2。
51.作为一种优选的方案，本实施例中，所述装置本体1包括第一板体11、第二板体12以及若干阻隔板13。其中，在所述第一板体11的其一侧面上形成有若干可供电芯3的防爆阀31伸入设置的容置空间111。此处所述容置空间111的形成，既可以采用在所述第一板体11上设置内凹槽的形式，亦可以设置为由壁板结构围成的形式，具体形成方式此处不做具体限制。而当电芯3安装设置在容置空间111内时，应使得各所述容置空间111之间为相互独立，以实现对电芯防爆阀端的有效阻隔。
52.进一步地，所述第一板体11上设置有与所述容置空间111相对应的通孔112，所述弹性阀片2则为一一对应地设置在所述通孔112处，并与所述通孔112形成单向导通结构，其中，自所述容置空间111内经过所述通孔112为导通流向，自所述通孔112进入所述容置空间111内则为闭合流向。使得当个别电芯3出现热失控的情况时，通过形成的单向导通结构，自热失控电芯的防爆阀处输出的高温、高压及反应物会先输出至容置空间111内，并可经由通孔112而输出至下一环节，如本方案中的排放通道113、泄压阀41；此时，由于弹性阀片2的设置，高温、高压及反应物无法再从通孔112处再输入其他的容置空间111内，从而可以实现电芯3与电芯3之间热失控的有效阻隔，避免个别电芯的热失控蔓延到影响其他的电芯，以有效降低由热失控的发生所带来的损失，同时可以使得电池包的使用可以更加的安全。
53.所述第二板体12则与所述第一板体11呈相互垂直设置，以使得所述第一板体11与所述第二板体12之间所成截面形状呈“t”字形或“十”字形。通过设置的第一板体11和第二板体12，使得电池热安全防护装置可以与电池包的结构件，如电池包框架4、上盖板5、下盖板6等，形成有效的配合安装，使得电池热安全防护装置以及各电芯3的安装状态更为稳定、可靠。
54.作为其中的一种应用示例，当所述第一板体11为通过电池包的上盖板5、下盖板6进行安装定位时，此时可考虑不设置所述第二板体12。
55.作为其中的一种应用示例，当所述第一板体11为通过电池包的上盖板5、下盖板6进行安装定位，且需要对电芯3在容置空间111内的伸入长度进行限位时，此时在电芯3与所述第一板体11之间设置所述第二板体12，所述第二板体12兼作限位和/或所述容置空间111的壁板结构的作用，此时第一板体11与第二板体12之间所成截面呈“t”字形。
56.作为其中的一种应用示例，当所述第一板体11为通过电池包的上盖板5或下盖板6与电池包框架4进行安装定位时，此时所述第一板体11与所述第二板体12之间所成截面亦呈“t”字形。
57.作为其中的一种应用示例，当所述第一板体11为通过电池包的上盖板5或下盖板6与电池包框架4进行安装定位，且需要对电芯3在容置空间111内的伸入长度进行限位时，此
时第一板体11与第二板体12之间所成截面呈“十”字形。
58.更进一步地，如图4所示，若干阻隔板13为相间隔地凸起设置在所述第一板体11供电芯3安装的一侧面上；作为一种优选的方案，本实施例中，所述容置空间111形成于相邻两所述阻隔板13之间。通过设置阻隔板13，使得电芯3在安装时，电芯3设置有防爆阀31的一端为插入设置在两阻隔板13之间，这样的设置，可以通过该阻隔板13对电芯3的安装进行安装定位，同时，也可以将相邻的两电芯3，尤其是电芯3的防爆阀端，进行有效的阻隔，确保使用安全。
59.此外，本实施例中的所述弹性阀片2包括顺次设置的安装部21、延展部22和贴合部23，如图6所示。作为其中的一种安装方式，所述安装部21安装设置在所述第一板体11上设置有所述容置空间111的一侧，如焊接安装或通过紧固件进行可拆式的安装。所述延展部22为横跨设置在所述通孔112内，此时，所述延展部22在所述通孔112内的投影形状与所述通孔112的形状相适配。所述贴合部23则设置在所述第一板体11上背向所述容置空间111的一侧，如接触式的贴合连接。
60.在上述实现过程中，对弹性阀片2进行了巧妙的结构设计，使得整个单向导通结构的结构组成可以更为简单，此时的主要组成有所述弹性阀片2和所述通孔112，这样的设置可以有效降低生产成本，并且组装及维护都可以更为简单、方便。
61.作为一种优选的方案，本实施例中将所述弹性阀片2设置为一体式结构成型的方式，可以进一步降低弹性阀片2的生产成本，并且一体式成型的弹性阀片2在使用性能上也可以更加的稳定，刚度更好。
62.此外，如图7-14所示，本实施例中还提供有一种电池包，其主要得益于以上所述的一种电池热安全防护装置。通过在电池包内安装使用本技术提供的电池热安全防护装置，使得电池包的使用可以更为安全，并能降低当出现电芯3热失控的情况时因热失控扩散所造成的二次损失，降低相应的维护成本。
63.进一步地，如图7-11所示，本实施例中，所述电池包还包括电池包框架4、上盖板5、下盖板6以及若干所述电芯3。
64.其中，在所述电池包框架4上设置有泄压阀41，在所述第一板体11背向所述容置空间111的一侧与所述泄压阀41之间形成有排放通道113。通过在电池包框架4上也设置有泄压阀41，并在第一板体11与电池包框架4之间设置排放通道113，从而可以更为便于当出现电芯3热失控现象时，高温高压产物的有序排出及后续处理。
65.进一步地，若干所述电芯3与所述电池热安全防护装置安装后形成电芯组，所述电芯组、电池热安全防护装置则安置于所述电池包框架4内，并通过所述上盖板5、下盖板6进行盖合安装及固定。
66.作为其中的一种实现方案，为了便于进一步对所述电芯3的安装状态进行固定，本技术在电芯3的末端(即设置有防爆阀31的一端)设置有所述电池热安全防护装置进行限位，而在电芯3的前端，则设置有限位梁42，从而实现对电芯组的前后方向上的限位。
67.更进一步地，本实施例中，在所述电芯组的侧部与所述电池包框架4之间还设置有缓冲装置，通过设置的缓冲装置，可以使得当发生意外的碰撞时，可以在电池包框架4与电芯组之间具有一定的缓冲空间，避免碰撞直接对电芯3造成影响，从而可以便于提高对电芯3及电池包的碰撞安全防护，延长电芯3的使用寿命。同时，通过设置的所述缓冲装置对所述
电芯组进行左右方向上的限位。
68.作为一种优选的方案，如图12-14所示，本实施例中的所述缓冲装置包括限位板7，所述限位板7的一侧与所述电芯组连接，所述限位板7的另一侧面上朝向所述电池包框架4凸起设置有若干限位片71，作为其中的一种应用示例，此时所述限位片71的末端为与所述电池包框架4相接触。
69.其中，若干的所述限位片71为相间隔地设置，从而在相邻两所述限位片71之间形成有缓冲空间72。本实施例中巧妙地设置有限位板7，并使得限位板7在安装时，限位板7的其一侧面为与电芯组的侧面连接，如平贴式的安装连接，既可以起到对电芯组的安装限位作用，同时也可以作为防护结构件起作用。同时，在限位板7上设置有若干限位片71，从而使得通过限位片71，在限位板7与电池包框架4之间可以形成缓冲空间72，进一步降低意外碰撞可能对电芯3带来的损害，进一步提高电池包的使用安全性能。
70.此外，本技术中还提供有一种汽车，其主要得益于以上所述的一种电池包。通过在汽车上应用本技术所提供的电池包，可以有效地降低因电芯3热失控现象所带来的二次损失，同时，也可以有效降低当出现意外碰撞时，因碰撞而对电芯3所造成的损伤，从而使得汽车的使用可以更为安全、可靠。
71.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，也都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
72.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。