一种具有泄压防爆功能的电池模组及电池箱的制作方法

本发明应用于动力电池的，特别涉及一种具有泄压防爆功能的电池模组及电池箱。

背景技术：

1、现有电池组一般是由多个电芯串并联组成，再使用外壳封装起来形成电池组。但由于空间有限，不能很好的平衡空间、成本和异常情况下的热失控的隔离和排泄之间的矛盾。

2、目前在小批量定制类的动力电池上面，受到订单量、成本、空间、技术投入等的限制，基本都是在bms上面做重点投入，很少有针对电芯热失控做单独的设计防护。虽然新能源汽车上面有针对电芯热失控的安全管理系统，但设计复杂成本高，也不适用小批量定制类的动力电池组。本发明针对上述痛点，创造性的设计了一种低成本且具有泄压防爆功能的方案，在小批量定制类的动力电池上使用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种安装紧凑、所需空间小，且生产成本低同时具有泄压防爆功能的电池模组及电池箱。

2、本发明所采用的技术方案是：本发明包括具有泄压防爆功能的电池模组及电池箱，所述电池模组包括电池固定模块，所述电池固定模块的两端均依次设置有耐温泄压模块、单向阀散热板和隔热墙，所述电池固定模块内阵列设置有若干个安装腔体，所述安装腔体内均适配安装有电芯，且所述安装腔体均露出所述电芯的端部，所述耐温泄压模块贴合于所述电池固定模块的端部，且所述耐温泄压模块均阵列设有若干个位于所述电芯端部的泄压腔组件，所述耐温泄压模块的端面还设置有若干个纵横交错的泄压导流槽，两个左右相邻之间的泄压腔组件之间均设置有横向所述泄压导流槽，两个上下相邻的泄压腔组件之间均设置有纵向所述泄压导流槽，所述泄压腔组件包括位于电芯端部的泄压孔和位于所述泄压孔上下两端的阀体挡块，所述单向阀散热板与耐温泄压模块形外形适配且贴合于所述阀体挡块的端部，且所述单向阀散热板上阵列有若干个垂直折合的单向阀片，同个所述泄压孔处的两个所述阀体挡块的两侧之间均贴合有所述单向阀片，所述单向阀片的长度大于同个所述泄压孔处的两个所述阀体挡块之间的间距，且所述单向阀片的高度与所述阀体挡块的高度适配，从而使每个电芯在所述泄压腔组件和所述单向阀散热板共同作用下形成独立泄压仓，电芯正常状态时，所述泄压仓的单向阀片处于贴合关闭状态，当电芯出现热失控出现喷射时，能冲开所述单向阀片泄压，并通过泄压导流槽将喷射物排出。

3、进一步的，所述单向阀散热板是由高导热材料一体加工制成，所述单向阀散热板上阵列有若干个矩形开口，每个所述矩形开口的两侧壁均设有垂直折弯的所述单向阀片，所述矩形开口处的两个所述单向阀片分别贴合于所述泄压腔组件的左侧壁和相邻的泄压腔组件的右侧壁。

4、进一步的，所述单向阀片的长度小于所述矩形开口的长度，且所述单向阀片的中部与所述矩形开口相衔接，所述单向阀片的两端部与所述矩形开口之间均设有缝隙断口。

5、进一步的，所述电池固定模块和所述耐温泄压模块均由防火耐高温隔热的材质制作，且所述耐温泄压模块与所述电池固定模块的端面适配，使耐温泄压模块精密贴合于所述电池固定模块的端面，所述隔热墙是由耐高温且导热率低的轻质材料制成，且所述隔热墙覆盖在整个所述单向阀散热板上，可以限制整个电池模组的热量只能通过所述单向阀片定向穿出并通过泄压导流槽排出，且单颗电芯连通了若干条泄压导流槽，压力可以瞬间得到释放。

6、进一步的，所述耐温泄压模块为防火耐高温隔热矩形板，且同个所述泄压腔组件的两个阀体挡块之间设有垫块，所述泄压孔贯穿所述防火耐高温隔热矩形板和垫块，所述防火耐高温隔热矩形板的两外侧和上端均设置有密封挡板。

7、进一步的，所述电池固定模块和所述耐温泄压模块之间还设置有铜排，所述铜排用于串联若干个电芯。

8、更进一步的，所述电池箱包括箱体外壳，所述箱体外壳内设置有若干个安装仓，每个所述安装仓内均安装有所述的电池模组，所述电池模组的底部两端均设置有散热垫块，纵向所述泄压导流槽位于同端相邻的两个所述散热垫块之间，所述安装仓的底部中心设置有泄压阀。

9、进一步的，所述电池箱还设置有与所述箱体外壳相适配的盖体，所述箱体外壳内还设置有压力传感器和控制器，所述泄压阀和所述压力传感器均与所述控制器电性连接。

10、本发明的有益效果是：1.通过耐温泄压模块、单向阀散热板和隔热墙的设计，能有效快速的将电池模组内的热量及时传导到外部进行散热；2.耐温泄压模块在相对每个电芯防爆阀处开泄压孔，并在耐温泄压模块表面加开纵横交错的泄压导流槽，使泄压空间最大化；3.采用一体式加工而成且与耐温泄压模块紧密配合单向阀散热板，生产成本低，并通过垂直折合且贴合于两个所述阀体挡块之间两侧的单向阀片，从而使电芯出现热失控出现喷射时，能冲开所述单向阀片泄压，并通过泄压导流槽将喷射物排出，且其它正常的电芯，所述泄压仓的单向阀片处于贴合关闭状态，所以故障电芯热失控在喷射时产生的热量是无法影响到同个模组内的其它电芯。

技术特征：

1.一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：它包括电池固定模块(1)，所述电池固定模块(1)的两端均依次设置有耐温泄压模块(2)、单向阀散热板(3)和隔热墙(4)，所述电池固定模块(1)内阵列设置有若干个安装腔体(5)，所述安装腔体(5)内均适配安装有电芯(6)，且所述安装腔体(5)均露出所述电芯(6)的端部，所述耐温泄压模块(2)贴合于所述电池固定模块(1)的端部，且所述耐温泄压模块(2)均阵列设有若干个位于所述电芯(6)端部的泄压腔组件，所述耐温泄压模块(2)的端面还设置有若干个纵横交错的泄压导流槽(7)，两个左右相邻之间的泄压腔组件之间均设置有横向所述泄压导流槽(7)，两个上下相邻的泄压腔组件之间均设置有纵向所述泄压导流槽(7)，所述泄压腔组件包括位于电芯(6)端部的泄压孔(8)和位于所述泄压孔(8)上下两端的阀体挡块(9)，所述单向阀散热板(3)与耐温泄压模块(2)形外形适配且贴合于所述阀体挡块(9)的端部，且所述单向阀散热板(3)上阵列有若干个垂直折合的单向阀片(10)，同个所述泄压孔(8)处的两个所述阀体挡块(9)的两侧之间均贴合有所述单向阀片(10)，所述单向阀片(10)的长度大于同个所述泄压孔(8)处的两个所述阀体挡块(9)之间的间距，且所述单向阀片(10)的高度与所述阀体挡块(9)的高度适配，从而使每个电芯(6)在所述泄压腔组件和单向阀散热板(3)共同作用下形成独立泄压仓，电芯(6)正常状态时，所述泄压仓的单向阀片(10)处于贴合关闭状态，当电芯(6)出现热失控出现喷射时，能冲开所述单向阀片(10)泄压，并通过泄压导流槽(7)将喷射物排出。

2.根据权利要求1所述的一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：所述单向阀散热板(3)是由高导热材料一体加工制成，所述单向阀散热板(3)上阵列有若干个矩形开口(11)，每个所述矩形开口(11)的两侧壁均设有垂直折弯的所述单向阀片(10)，所述矩形开口(11)处的两个所述单向阀片(10)分别贴合于所述泄压腔组件的左侧壁和相邻的泄压腔组件的右侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：所述单向阀片(10)的长度小于所述矩形开口(11)的长度，且所述单向阀片(10)的中部与所述矩形开口(11)相衔接，所述单向阀片(10)的两端部与所述矩形开口(11)之间均设有缝隙断口(12)。

4.根据权利要求1所述的一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：所述电池固定模块(1)和所述耐温泄压模块(2)均由防火耐高温隔热的材质制作，且所述耐温泄压模块(2)与所述电池固定模块(1)的端面适配，使耐温泄压模块(2)精密贴合于所述电池固定模块(1)的端面，所述隔热墙(4)是由耐高温且导热率低的轻质材料制成，且所述隔热墙(4)覆盖在整个所述单向阀散热板(3)上，可以限制整个电池模组的热量只能通过所述单向阀片(10)定向穿出并通过泄压导流槽(7)排出，且单颗电芯(6)连通了若干条泄压导流槽(7)，压力可以瞬间得到释放。

5.根据权利要求1所述的一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：所述耐温泄压模块(2)为防火耐高温隔热矩形板，且同个所述泄压腔组件的两个阀体挡块(9)之间设有垫块(13)，所述泄压孔(8)贯穿所述防火耐高温隔热矩形板和垫块(13)，所述防火耐高温隔热矩形板的两外侧和上端均设置有密封挡板(14)。

6.根据权利要求1所述的一种具有泄压防爆功能的电池模组，其特征在于：所述电池固定模块(1)和所述耐温泄压模块(2)之间还设置有铜排(15)，所述铜排(15)用于串联若干个电芯(6)。

7.一种电池箱，其特征在于：它包括箱体外壳(16)，所述箱体外壳(16)内设置有若干个安装仓(17)，每个所述安装仓(17)内均安装有如权利要求1-6任一项所述的电池模组，所述电池模组的底部两端均设置有散热垫块(18)，纵向所述泄压导流槽(7)位于同端相邻的两个所述散热垫块(18)之间，所述安装仓(17)的底部中心设置有泄压阀(19)。

8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于：所述电池箱还设置有与所述箱体外壳(16)相适配的盖体(20)，所述箱体外壳(16)内还设置有压力传感器和控制器，所述泄压阀(18)和所述压力传感器均与所述控制器电性连接。

技术总结本发明公开了一种安装紧凑、生产成本低同时具有泄压防爆功能的电池模组及电池箱。电池模组包括电池固定模块，电池固定模块的两端均依次设置有耐温泄压模块、单向阀散热板和隔热墙，电池固定模块内阵列设置有若干个电芯，耐温泄压模块均阵列设有若干个位于电芯端部的泄压腔组件，耐温泄压模块的端面还设置有若干个纵横交错的泄压导流槽，泄压腔组件包括位于电芯端部的泄压孔和位于泄压孔上下两端的阀体挡块，单向阀散热板与耐温泄压模块形外形适配且贴合于阀体挡块的端部，且单向阀散热板上阵列有若干个垂直折合的单向阀片，同个泄压孔处的两个阀体挡块的两侧之间均贴合有单向阀片。本发明应用于动力电池的技术领域。技术研发人员：张静,李永洪,戴天童,陆开益受保护的技术使用者：珠海市嘉德电能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27