电池盒、电芯安装组件及电池包的制作方法

本发明涉及供电设备技术领域，特别是涉及一种电池盒、电芯安装组件及电池包。

背景技术：

电动车的电池包一般由多个电芯通过串联+并联的方式组成所需的电压和电容，多个电芯之间采用支架固定，再放置在封闭的电池盒内，以防止碰撞冲击和防水。

电芯包括由金属冲压成一端封闭、一端开口的筒状外壳，外壳内容纳有储电介质，电芯的封闭端与储电介质的负极连接，电芯的开口端设置有泄压阀和正极终端。当电芯内的储电介质短路时，产生的高压高温气体可以从开口端的泄压阀喷出。传统的电池盒内放置的某一个电芯爆炸后，从开口端的泄压阀喷出高温高压气体积聚在电池盒内，容易引起其他电芯的连环爆炸。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种电池盒、电芯安装组件及电池包，能够避免盒内放置的某一电芯爆炸后，引起其他电芯也连环爆炸的问题，有效防止整个电池包发生爆炸。

其技术方案如下：

一种电池盒，包括：盒本体，所述盒本体设有进出口，所述盒本体的侧壁还设有至少两个间隔设置的通孔，所述通孔与安设于盒本体内的电芯的泄压阀喷口相对；及熔点低于预设温度的防水层，所述防水层密封所述通孔。

上述电池盒使用时，至少两个电芯安设于电池盒内，且所有电芯的泄压阀喷口对应一个通孔；在电池包使用过程中，当单颗电芯发生异常高温发生爆炸瞬间，电芯的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口喷射出高温气体，瞬间高温熔化侧壁上的防水层(防水层的熔点低于该高温气体的温度，且该防水层的厚度小)，使电池盒通过通孔与外界联通，让电芯爆炸产生的大量气体经通孔释放到电池盒外，从而防止单颗电芯爆炸引起周围其他电芯的连锁爆炸，产生危险。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述防水层通过防水材料涂覆、并密封所有所述通孔；或所述防水层通过防水膜覆盖于所述盒本体的内侧壁或/和外侧壁、并密封所有所述通孔。

在其中一个实施例中，所述防水层包括第一防水膜及第二防水膜，所述第一防水膜固设于所述盒本体的内侧壁、并密封所有所述通孔，所述第二防水膜固设于所述盒本体的外侧壁、并密封所有所述通孔。

在其中一个实施例中，该电池盒还包括保护板，所述保护板安设于所述盒本体的外侧壁、且与所述盒本体的外侧壁配合形成泄气槽。

在其中一个实施例中，所述盒本体的外侧壁设有至少两个向外凸出的安装体，至少两个所述安装体间隔设置、并分别与所述保护板连接。

在其中一个实施例中，所述保护板设有向外凸出的抵压部，当所述保护板安设于所述盒本体的外侧壁时，所述抵压部抵压第二防水膜。

在其中一个实施例中，所述盒本体包括第一侧壁及与所述第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一侧壁及所述第二侧壁均设有至少两个所述通孔。

本技术方案还提供了一种电芯安装组件，包括上述的电池盒，还包括格栅件，所述格栅件安设于所述盒本体内，所述格栅件设有至少两个电芯安装孔，所有所述电芯安装孔分别与所述通孔一一对应。

利用格栅件便于将电芯安设于电池盒内，使所有电芯的泄压阀喷口分别一一对应对准一个通孔，尽可能使所述喷口的轴线与所述通孔的轴线在同一直线上，进而使从喷口喷射出来的高温高压气体尽可能的通过通孔喷射出盒本体外，提高电池包使用的安全性。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述格栅件的外表面涂覆有阻燃层，或所述格栅件通过阻燃材料制作而成。

在其中一个实施例中，所述格栅件包括第一格栅件及与所述第一格栅件间隔设置的第二格栅件，所述第一格栅件通过紧固件与所述第二格栅件固定。

本技术方案还提供了一种电池包，包括上述的电芯安装组件，还包括至少两个电芯，所有所述电芯通过格栅件安设于所述盒本体内，且所有所述电芯的泄压阀喷口与所述通孔一一对应。

该电池包通过采用上述电芯安装组件，在使用过程，当单颗电芯发生异常高温发生爆炸瞬间，电芯的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口喷射出高温气体，瞬间高温熔化侧壁上的防水层(防水层的熔点低于该高温气体的温度，且该防水层的厚度小)，使电池盒通过通孔与外界联通，让电芯爆炸产生的大量气体经通孔释放到电池盒外，从而防止单颗电芯爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒内、引起周围其他电芯的连锁爆炸，产生危险。

附图说明

图1为本发明所述的电芯的剖视结构示意图；

图2为本发明所述的电池盒的爆炸示意图；

图3为本发明所述的电池盒的局部剖视示意图；

图4为本发明所述的保护板的结构示意图；

图5为本发明所述的电芯的安装示意图；

图6为本发明所述的电芯的布置示意图；

图7为本发明所述的电芯安装组件的剖视示意图；

图8为本发明所述的电池包的爆炸示意图；

图9为本发明所述的格栅件的俯视示意图；

图10为本发明所述的格栅件的三维结构示意图；

图11为本发明所述的格栅件的散热板的示意图。

附图标记说明：

100、电芯，200、电池盒，210、盒本体，212、进出口，213、通孔，214、安装体，215、第一侧壁，216、第二侧壁，220、防水层，221、第一防水膜，223、第二防水膜，230、保护板，232、泄气槽，234、抵压部，300、格栅件，310、电芯安装孔，400、支架，500、散热板，510、散热板本体，520、第一侧板，530、第二侧板，502、安装区，10、电池模块，20、BMS，30、电芯，31、电芯壳体，32、泄压阀，33、正极，34、垫片，35、尾气孔。36、泄压阀喷口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“安设于”、“固设于”“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。如图1所示，电芯的泄压阀32及该电芯的泄压阀喷口36的具体结构为现有技术，可以通过现有技术实现，在此不再赘述。

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。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1及图2所示，本发明所述的一种电池盒200，包括：盒本体210，盒本体210设有进出口212，盒本体210的侧壁还设有至少两个间隔设置的通孔213，通孔213与安设于盒本体210内的电芯100的泄压阀喷口相对；及熔点低于预设温度的防水层220，防水层220密封通孔213。

如图1至图4所示，上述电池盒200使用时，至少两个电芯100安设于电池盒200内，且所有电芯100的泄压阀喷口分别一一对应通孔213；在电池包使用过程中，当单颗电芯100发生异常高温发生爆炸瞬间，电芯100的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口喷射出高温气体，瞬间高温熔化侧壁上的防水层220(防水层220的熔点低于该高温气体的温度，且该防水层220的厚度小)，使电池盒通过通孔213与外界联通，让电芯100爆炸产生的大量气体经通孔213释放到电池盒外，从而防止单颗电芯100爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒200内、引起周围其他电芯100的连锁爆炸，产生危险。

如图1、图4、图5所示，需要说明的是，电芯100的排布方式有多种，例如1、单排正负极同侧，这种只需在盒本体210上对应设置电芯100的泄压阀喷口的一个内侧壁上开设通孔213；2、单排正负极异侧，这种两侧都有电芯100的泄压阀喷口，需在盒本体210的两侧有正极处开设通孔213，优选左右；3、双排正极向外，这种也需在盒本体210的两侧上开设通孔213，优选左右；4、三排时，需要在盒本体210对应的三个侧壁开设通孔213，优选左右下；5、四排时，需要在盒本体210对应的四个侧壁开设通孔213，优选左右上下。该电芯可为锂电池电芯。

如图2及图3所示，在本实施例中，防水层220通过防水材料涂覆、并密封所有通孔213；或防水层220通过防水膜覆盖于盒本体210的内侧壁或/和外侧壁、并密封所有通孔213。因而可通过涂覆及贴膜的方式设置防水层220，本实施例优选采用贴膜的方式进行防水。进一步的，防水层220包括第一防水膜221及第二防水膜223，第一防水膜221固设于盒本体210的内侧壁、并密封所有通孔213，第二防水膜223固设于盒本体210的外侧壁、并密封所有通孔213，因而利用在盒本体210的内侧壁及外侧壁粘贴防水膜(厚度小于或等于1mm)，进一步提高盒本体210内部的防水效果。该第一防水膜221及第二防水膜223优选为PVC膜(聚乙烯膜)。

如图2及图3所示，此外，该电池盒200还包括保护板230，保护板230安设于盒本体210的外侧壁、且与盒本体210的外侧壁配合形成泄气槽232。因而可以利用保护板230与盒本体210外侧壁形成的泄气槽232，将从通孔213喷出的高温高压气体引流至预设出口(此过程也可以降低气体的流速及温度)，避免从通孔213直接喷射，波及行人；同时该保护板230的设置可防止第二保护膜223或第一保护膜221及第二保护膜223被外物刺破。进一步的，盒本体210的外侧壁设有至少两个向外凸出的安装体214，至少两个安装体214间隔设置、并分别与保护板230连接。因而便于通过安装体214，使保护板230悬空设置于盒本体210的外侧壁外侧，进而可形成泄气槽232；该安装体214与保护板230优选通过螺栓紧固的方式进行固定，便于更换保护板230。同时，保护板230设有向外凸出的抵压部234，当保护板230安设于盒本体210的外侧壁时，抵压部234抵压第二防水膜223。因而可防止在长期使用中第二防水膜223松脱，该抵压部234的数量及位置可根据实际需要进行设置。

如图2所示，进一步的，盒本体210包括第一侧壁215及与第一侧壁215相对的第二侧壁216，第一侧壁215及第二侧壁216均设有至少两个通孔213。因而该盒体可设置双排电芯100，便于设置更多的电芯100，多个电芯100之间通过串联+并联的方式组成所需的电压和电容。

如图7及图8所示，本发明还提供了一种电芯安装组件，包括上述的电池盒200，还包括格栅件300，格栅件300安设于盒本体210内，格栅件300设有至少两个电芯安装孔310，所有电芯安装孔310分别与通孔213一一对应。

如图7及图8所示，利用格栅件300便于将电芯100安设于电池盒内，使所有电芯100的泄压阀喷口分别一一对应对准一个通孔213，尽可能使喷口的轴线与通孔213的轴线在同一直线上，进而使从喷口喷射出来的高温高压气体尽可能的通过通孔213喷射出盒本体210外，提高电池包使用的安全性。

如图7至图9所示，在本实施例中，格栅件300的外表面涂覆有阻燃层，或格栅件300通过阻燃材料制作而成。因而可避免格栅件300因局部受热而自燃，同时可起到隔热作用，避免将因异常爆炸的电芯100本体的热量传递给相邻的电芯100，引起相邻电芯100受热而出现爆炸，进而导致连锁爆炸；即，可隔离起火爆炸电芯的热辐射，从而避免周围电芯的热失控并且降低周围电芯因高温引起的内部短路的安全隐患的概率。该格栅件300包括第一格栅件及与第一格栅件(未示出)间隔设置的第二格栅件(未示出)，第一格栅件通过紧固件(如螺栓)与第二格栅件固定。因而通过该安装部可以将电芯100准确安装在预设位置，使电芯100的泄压阀喷口对准通孔213；同时通过第一格栅件与第二格栅件间隔设置来安装固定电芯100方式，可使电芯100爆炸产生的部分外溢气体也可从第一格栅件与第二格栅件之间的间缝隙散出，达到泄压的目的。

如图7至图9所示，同时，该格栅件300的两端还可分别固设有支架400，支架400设有至少两个卡孔410(卡孔410的孔径小于电芯100直径)，所有卡孔410分别与所有电芯安装孔310一一对应，进而可以利用支架400与格栅件300配合将电芯100固定在电芯安装孔内。

如图8所示，本发明还提供了一种电池包，包括上述的电芯安装组件，还包括至少两个电芯100，所有电芯100通过格栅件300安设于盒本体210内，且所有电芯100的泄压阀喷口与通孔213一一对应。

如图7至图11所示，该电池包通过采用上述电芯安装组件，在使用过程，当单颗电芯100发生异常高温发生爆炸瞬间，电芯100的泄压阀的阀门打开，从泄压阀喷口喷射出高温气体，瞬间高温熔化侧壁上的防水层220(防水层220的熔点低于该高温气体的温度，且该防水层220的厚度小)，使电池盒通过通孔213与外界联通，让电芯100爆炸产生的大量气体经通孔213释放到电池盒外，从而防止单颗电芯100爆炸，产生的高温气体积攒在电池盒200内、引起周围其他电芯100的连锁爆炸，产生危险。

需要说明的是，该电池包的电芯100的排布方式有多种，例如1、单排正负极同侧，这种只需在盒本体210上对应设置电芯100的泄压阀喷口的一个内侧壁上开设通孔213；2、单排正负极异侧，这种两侧都有电芯100的泄压阀喷口，需在盒本体210的两侧有正极处开设通孔213，优选左右；3、双排正极向外，这种也需在盒本体210的两侧上开设通孔213，优选左右；4、三排时，需要在盒本体210对应的三个侧壁开设通孔213，优选左右下；5、四排时，需要在盒本体210对应的四个侧壁开设通孔213，优选左右上下。

优选的，至少两个间隔设置于电池盒200内的电芯100，所有电芯100的泄压阀喷口同向、且朝向盒本体210的内侧壁设置，且分别与通孔213一一相对。因而使多组所有电芯100的泄压阀喷口同向，且朝向盒本体210的内侧壁设置，进而单个电芯100短路或过热爆炸泄压阀开启后，高温高压气体不会喷射到任何邻接电芯100，不会造成连环爆炸。

具体的，电池盒200安装车体上时，电芯100的泄压阀喷口分布在车体宽度方向的左右两侧，或长度方向的前后两侧。高温气体不会喷射到人。一般情况电芯100的正极设有泄压阀，此时电芯100的正极位置即为泄压阀喷口，电芯100的负极为电芯100筒体的底部为一平面体，进而可使电芯100的正极朝外，负极朝内，形成正极排气、负极导热的方式；当电芯100短路起火爆炸等异常情况发生，电芯100内的高温气体可对外喷射释放能量，并且高温喷射物喷射方向为车体左右方向的电池外壳，不会对周围电芯100造成影响引发周围电芯100的二次起火爆炸；负极侧在双层布置的内侧，可方便的将热量通过散热板500导出。

如图7至图11所示，具体的，该散热板500安设于盒本体210内，散热板500包括散热板本体510及两相对设置的第一侧板520、第二侧板530，散热板本体510固设于第一侧板520与第二侧板530之间形成两个安装区502。因而通过设置工字型散热板500：①使电芯100的负极朝向散热板本体510设置(负极散热面积大，便于通过散热板本体510将热量散发)，电芯100的热量可以通过散热板本体510导热，并传导至第一侧板520及第二侧板530上，进而再传递盒本体210上，进而可避免盒本体210中部的电芯100积热，及时散发热量，降低电芯100的异常状况的发生；②通过工字型散热板500将左右电池模块组装锁固后，便于盒本体210内进行安装，提高安装效率；③保证了电池间不相互受力挤压，起到了支撑作用。④BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，电池管理系统)固定在工字散热板500上，BMS的热量可以从工字散热板500导出到盒本体210。进一步的，散热板500或盒本体210内侧壁设涂设或粘设导热层，便于快速传递热量，使电芯100及时散热。

该电池包可作为代步工具、照明等电源。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。