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一种电池包的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:47:07

本发明涉及内含圆柱电芯的电池,特别是一种电池包。

背景技术:

1、现有的电池包对于电芯热失控主要从被动方面进行抑制,比如电芯之间填充发泡胶,气凝胶等做热隔绝处理,对电芯热失控的控制效果差。

2、公开号为cn219498021u的中国实用新型专利公开了动力电池包及用电设备,其公开了:“动力电池包包括外壳、电芯和吸热件,吸热件包括壳体、相变材料,相变材料收容于壳体内,吸热件与电芯相邻,相变材料用于在固相、液相和气相的至少两相之间进行切换,并在相变过程中吸收电芯传递至吸热件的热量。外壳开设有排气通道,排气通道的出口处安装有排气阀,电芯和吸热件容纳于外壳内。吸热件开设有排气孔,排气孔与排气通道相连通,排气通道用于连通外壳内部和外壳外部。吸热件的壳体开设有至少一个排气孔,用于将气相的相变材料排出吸热件内部,防止吸热件内部的气压过大”。动力电池包及用电设备能够更好的控制方形电芯热失控,但当其应用于圆柱电芯时,存在吸热件吸热效果较差且影响电池包的整体结构强度的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于:针对现有技术的动力电池包及用电设备公开的吸热件控制电芯热失控,应用于圆柱电芯时,存在吸热件吸热效果较差且影响电池包的整体结构强度的问题,提供一种电池包。

2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

3、一种电池包,包括电池包箱体和至少两个圆柱电芯,还包括固定设置于所述电池包箱体内的异形相变组件,所述异形相变组件包括壳体和内腔,所述内腔内存储有相变材料,所述壳体设有类阀门结构,所述类阀门结构能够排出所述内腔内的气体至电池包箱体外;

4、所述异形相变组件靠近所述圆柱电芯的一侧设有与所述圆柱电芯对应的圆弧部,所述圆弧部与对应所述圆柱电芯适配接触设置;

5、所述异形相变组件的同侧相邻两个所述圆弧部之间具有凸脊,所述凸脊位于对应的相邻两个所述圆柱电芯之间,所述内腔对应于所述凸脊处设有加强结构。

6、本方案中,圆柱电芯设置于电池包箱体内,圆柱电芯的数量根据实际情况确定,且一般情况下,所有圆柱电芯按矩形阵列分布。

7、本方案中,异形相变组件固定于电池包箱体内,其靠近所述圆柱电芯的一侧的圆弧部与对应所述圆柱电芯适配接触设置,使得异形相变组件能够更好的吸收圆柱电芯的热量,使得异形相变组件内的相变材料能够吸热转换,即当圆柱电芯未发生热失控时,异形相变组件能够将其接触的圆柱电芯的温差进行平衡,进而降低电池包内温差;当有圆柱电芯发生热失控时,异形相变组件内部的相变材料吸热汽化,造成其内部压力增加,当压力达到类阀门结构的阈值时,该异形相变组件进行排气至电池包箱体外,能够避免异形相变组件因压强过大造成危险,且能够避免异形相变组件排气对电池包内部结构造成影响。

8、且异形相变组件与圆柱电芯适配接触设置,同时其靠近所述圆柱电芯的一侧的相邻两个所述圆弧部之间凸脊位于对应的相邻两个所述圆柱电芯之间,使得能够利用异形相变组件形成对圆柱电芯的限位支撑,且所述内腔对应于所述凸脊处设有加强结构,使得对圆柱电芯的限位支撑不会影响异形相变组件自身的结构安全性,能够使得圆柱电芯、异形相变组件安装后的整体结构强度更强,进而提高电池包的整体结构强度。

9、优选的,所述加强结构为加强片,所述加强片隔断所述内腔。

10、加强片作为加强结构设置于内腔内,加工更加容易,且在凸脊处隔断内腔,对异形相变组件结构强度加强更加明显。

11、优选的,所述加强片上设有通孔,所述通孔轴向为所述异形相变组件的长度方向。

12、通孔能够促进相变材料的流动传输,提高降低电池包温差的能力。

13、优选的,所述加强片上阵列设有若干所述通孔,降低对加强片结构强度的影响,且更好的促进相变材料的流动传输。

14、优选的,所述通孔为圆形孔,减下应力集中,降低对加强片结构强度的影响,且更利于相变材料的流动传输。

15、优选的,所述电池包箱体的底部和侧壁内设有泄压腔,所述电池包箱体底部的泄压腔与侧壁的泄压腔连通,所述电池包箱体侧壁的泄压腔连通有箱体泄压阀,所述箱体泄压阀能够向所述电池包箱体外泄压;

16、所述圆柱电芯底部具有防爆阀,所述防爆阀连通所述电池包箱体底部的泄压腔。

17、在圆柱电芯热失控时,通过泄压腔能够将圆柱电芯热失控喷出的高温高压物质泄压排出电池包箱体,实现热电分离,避免热失控过程出现高压拉弧现象。

18、优选的,所述类阀门结构连通所述电池包箱体底部的泄压腔,与圆柱电芯热失控泄压共用泄压腔,避免热失控过程出现高压拉弧现象,且避免单独设置泄压腔,使得结构更加简单,且便于对泄压进行控制。

19、优选的,所述电池包箱体底部的泄压腔内设有隔热构件,能够有效阻止圆柱电芯热失控喷出的高温高压物质对电池包箱体底部产生高温破坏。

20、优选的,所述隔热构件为云母片,隔热耐高温能力强,便于加工,成本低。

21、优选的,所有所述圆柱电芯按矩形阵列布置,所述电池包箱体内具有至少两个所述异形相变组件,所述电池包箱体具有位于水平面且相互垂直的第一方向和第二方向,所有所述异形相变组件沿第一方向和/或第二方向阵列布置;

22、所述壳体具有沿宽度方向相背离的两侧,所述内腔位于所述壳体相背离两侧之间,所述异形相变组件相背离两侧的至少一侧侧面沿长度方向分布至少两个所述圆弧部,所述异形相变组件同侧的所有所述圆弧部朝向相同,所述异形相变组件相背离的两侧的圆弧部朝向相反。

23、采用阵列布置的方式,布置更加简单,且能够使得圆柱电芯、异形相变组件布设后的整体性更好,有利于提高电池包的结构强度。

24、优选的,电池包还包括蛇形管组件,所述蛇形管组件的长度方向为第一方向或第二方向,所述蛇形管组件位于相邻两列或相邻两行所述圆柱电芯之间。

25、蛇形管组件可以用于输送冷却液,能够对圆柱电芯进行降温。

26、优选的,所述蛇形管组件平行于部分或全部的所述异形相变组件,所述蛇形管组件与其平行的所述异形相变组件交替顺序布置,避免蛇形管组件和异形相变组件的设置位置受影响。

27、优选的,所述蛇形管组件平行于部分或全部的所述异形相变组件,所述蛇形管组件设置于与其平行的对应所述异形相变组件的上方。

28、上述设置方式能够使得蛇形管组件设置在异形相变组件上方,不会影响异形相变组件的类阀门结构排气,且使得每个圆柱电芯均能够接触蛇形管组件和异形相变组件,对圆柱电芯的降温效果和热失控的控制效果均更好。

29、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

30、1、本发明所述电池包,通过异形相变组件的圆弧部和凸脊对圆柱电芯的限位支撑,以及在所述内腔对应于所述凸脊处设有加强结构,使得在圆柱电芯的限位支撑不会影响异形相变组件自身的结构安全性前提下,能够使得圆柱电芯、异形相变组件安装后的整体结构强度更强,进而提高电池包的整体结构强度;且异形相变组件与圆柱电芯适配接触设置,能够提高异形相变组件吸收圆柱电芯的热量的能力,进而使得降低圆柱电芯的电池包内温差的效果更好,以及控制热失控的效果更好。

31、2、本发明所述电池包,异形相变组件的类阀门结构与圆柱电芯热失控泄压共用泄压腔,在圆柱电芯热失控时,通过泄压腔能够将圆柱电芯热失控喷出的高温高压物质以及类阀门结构喷出的气体均泄压排出电池包箱体,实现热电分离,避免热失控过程出现高压拉弧现象,其避免单独设置类阀门结构的泄压腔,使得结构更加简单,且便于对泄压进行控制。

32、3、本发明所述电池包,在电池包箱体底部的泄压腔内设有隔热构件,能够有效阻止圆柱电芯热失控喷出的高温高压物质对电池包箱体底部产生高温破坏。

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