电池包和车辆的制作方法

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种电池包和车辆。

背景技术：

随着国家对新能源领域的大力推广，电动汽车已经成为未来的主流趋势，追求高能量密度则成为动力电池的研究主流。但是，高能量密度同时伴随着很高的安全风险，热失控和热蔓延导致爆炸、起火情况频发。

目前市场上通过在电芯之间增加隔热材料来进行热隔绝，隔热材料仅能减慢电芯之间的传热，但是在一个电芯热失控后，隔热材料并不能有效隔绝喷出的高热量、高能量电解液，导致热蔓延严重。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池包，以对热空气进行导流，且防止热蔓延。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池包包括：壳体，所述壳体内具有多个安装槽和散热通道，所述安装槽与所述散热通道连通；多个电芯组，所述电芯组安装于所述安装槽内；防爆阀，所述防爆阀适于连通所述散热通道和外界。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括：下壳体；上壳体，所述上壳体与所述下壳体配合限定出安装空间；至少一个横梁，所述横梁设于所述安装空间内，相邻两个所述横梁之间或者所述横梁与所述下壳体的边梁之间限定出所述安装槽，所述横梁的至少一端具有避让缺口，所述避让缺口与所述上壳体之间限定出所述散热通道。

进一步地，所述上壳体的周沿与所述边梁通过紧固件相连，所述上壳体的周沿与所述边梁之间设有第一隔热密封件，所述上壳体与所述横梁通过紧固件相连，所述上壳体与所述横梁之间设有第二隔热密封件。

进一步地，所述上壳体的上表面具有容纳槽，所述紧固件连接所述容纳槽的槽底壁和所述横梁，所述紧固件的螺帽的至少一部分位于所述容纳槽内，所述上壳体的周沿折弯设置以形成凹部，所述容纳槽与所述凹部连通，且在竖直方向上，所述凹部的最低点低于所述容纳槽的最低点。

进一步地，所述上壳体的周沿的下表面设有向下凸出的加厚部，所述加厚部与所述下壳体的边梁密封配合，所述加厚部环绕于所述第一隔热密封件的外侧以对所述第一隔热密封件进行限位。

根据本发明的一些实施例，所述上壳体的下表面设有向下凸出的安装凸部，所述安装凸部与所述容纳槽的位置对应，所述安装凸部与所述横梁密封配合，所述安装凸部具有走线缺口。

根据本发明的一些实施例，所述上壳体包括：上壳本体；隔热绝缘层，所述隔热绝缘层设于所述上壳本体的朝向所述电芯组的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述电芯组包括：堆叠端板，所述堆叠端板将所述安装槽分隔为第一子安装槽和第二子安装槽；多个电芯，其中一部分所述电芯堆叠设置于所述堆叠端板的一侧，另一部分所述电芯堆叠设置于所述堆叠端板的另一侧；夹持端板，所述夹持端板设于堆叠设置的多个所述电芯的两端，所述散热通道为两个且分别为第一散热通道和第二散热通道，所述第一子安装槽与所述第一散热通道连通，所述第二子安装槽与所述第二散热通道连通。

进一步地，相邻两个所述电芯之间、所述夹持端板与所述电芯之间、所述电芯与所述堆叠端板之间的至少一处设有第一隔热层，所述电芯与所述横梁之间设有第二隔热层，所述第一隔热层和所述第二隔热层中的至少一个包括：隔热主体；隔热边框，所述隔热边框环绕所述隔热主体设置，所述隔热边框的可压缩程度低于所述隔热主体的可压缩程度。

相对于现有技术，本发明所述的电池包具有以下优势：

通过多个电芯组安装于多个安装槽内，且多个安装槽与散热通道连通，可以实现对热流向的导流，最大限度防止热蔓延，减缓起火爆炸的风险，同时降低热失控的损失，降低维修成本。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述实施例的电池包。

相对于现有技术，本发明所述的车辆具有的优势与电池包具有的优势相同，这里不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的电池包的示意图；

图2是本发明实施例的电池包的俯视图；

图3是本发明实施例的电池包的剖视图；

图4是图3中圈示a处的放大结构示意图；

图5是图3中圈示b处的放大结构示意图；

图6是本发明实施例的电池包的上壳体的一个角度的示意图；

图7是图6中圈示c处的放大结构示意图；

图8是本发明实施例的电池包的上壳体的另一个角度的示意图；

图9是图8中圈示d处的放大结构示意图；

图10是本发明实施例的电池包的上壳体的剖视图；

图11是图10中圈示e处的放大结构示意图；

图12是本发明实施例的电池包的电芯组的分解图；

图13是本发明实施例的电池包的第一隔热密封件和第二隔热密封件的结构示意图。

附图标记说明：

电池包100、

壳体2、安装空间201、安装槽202、第一子安装槽202a、第二子安装槽202b、散热通道203、第一散热通道203a、第二散热通道203b、边梁22、下壳体23、横梁24、避让缺口241、上壳体25、安装凸部251、容纳槽252、凹部253、加厚部254、走线缺口255、上壳本体256、隔热绝缘层257、

电芯组4、电芯41、夹持端板42、堆叠端板43、第一隔热层44、第二隔热层45、隔热主体46、隔热边框47、

防爆阀6、第一隔热密封件61、第二隔热密封件62。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图13并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1所示，根据本发明实施例的电池包100包括：壳体2、多个电芯组4和防爆阀6。

具体而言，壳体2内具有多个安装槽202和散热通道203，安装槽202与散热通道203连通，电芯组4安装于安装槽202内，防爆阀6可以连通散热通道203和外界。可选地，防爆阀6可以布置于散热通道203的出口端。

由此，多个安装槽202间隔开，形成独立的空间，以使多个电芯组4间隔开，每个电芯组4工作过程中产生的热量可以沿安装槽202进入散热通道203内，然后经过防爆阀6排出。

多个安装槽202以及散热通道203的设置实现了对热流向的导流，及时排出电池包100，降低电芯组4之间的热量传导，即使其中一个电芯组4发生热失控，安装槽202的槽壁也可以隔绝喷出的高热量、高能量电解液，最大限度防止热蔓延，减缓起火爆炸的风险，同时也防止其中一个电芯组4热失控时导致其他电芯组4的热失控，降低损失。

根据本发明实施例的电池包100，通过多个电芯组4安装于多个安装槽202内，且多个安装槽202与散热通道203连通，可以实现对热流向的导流，最大限度防止热蔓延，减缓起火爆炸的风险，同时降低热失控的损失，降低维修成本。

根据本发明的一些实施例，如图1和图2，壳体2包括：下壳体23、上壳体25和至少一个横梁24。上壳体25与下壳体23配合限定出安装空间201，横梁24设于安装空间201内，以将安装空间201分隔成多个安装槽202，例如，相邻两个横梁24之间或者横梁24与下壳体23的边梁22之间限定出安装槽202。由此，横梁24可以隔断相邻两个安装槽202，以防止发生热蔓延，同时将安装槽202内的热流导流至散热通道203内，导流效果稳定。

另外，如图3和图4所示，横梁24的至少一端具有避让缺口241，避让缺口241与上壳体25之间限定出散热通道203，使散热通道203的通流面积更大，保证散热通畅性，进而保证热气体按照设计路线顺利排出。

进一步地，如图4所示，上壳体25的周沿与边梁22可以通过紧固件相连，并且上壳体25的周沿与边梁22之间设有第一隔热密封件61，如图5-图7所示，上壳体25与横梁24通过紧固件相连，并且上壳体25与横梁24之间设有第二隔热密封件62。第一隔热密封件61和第二隔热密封件62具有密封性和隔热性，也具有较高温度承受度，并且保证了多个安装槽202的隔断效果，在电芯组4发生热失控后，可以有效隔绝电芯组4之间热空气的流动。

在本发明进一步的实施例中，如图5、图8和图9所示，上壳体25的上表面具有容纳槽252，紧固件可以连接容纳槽252的槽底壁和横梁24，并且紧固件的螺帽的至少一部分位于容纳槽252内。上壳体25的周沿折弯设置以形成凹部253，紧固件可以连接凹部253的底壁和下壳体23的边梁22，并且紧固件的螺帽的至少一部分位于凹部253内。由此，可以减小紧固件凸出于上壳体25的上表面的高度，或者使紧固件完全不突出于上壳体25的上表面，有利于减小电池包100的高度，结构更紧凑。

此外，参照图8和图9所示，容纳槽252与凹部253连通，并且在竖直方向上，凹部253的最低点低于容纳槽252的最低点。由此，凹部253的最低点为上壳体25的最低点，容纳槽252内的液体可以流动至凹部253内，并由凹部253排出，防止上壳体25积液，也防止液体由紧固件的安装孔流入安装槽202内导致电芯组4短路。

进一步地，参照图4、图10和图11所示，上壳体25的周沿的下表面设有向下凸出的加厚部254，一方面加厚部254可以增大上壳体25的结构强度，另一个方面，加厚部254可以与下壳体23的边梁22密封配合，以增大密封面积，提高密封效果。

此外，如图4所示，在设有第一隔热密封件61的实施例中，加厚部254可以环绕于第一隔热密封件61的外侧，以对第一隔热密封件61进行限位，使第一隔热密封件61可以更稳定地夹设于上壳体25和边梁22之间，防止第一隔热密封件61发生错位或者偏移而影响密封效果。

在本发明的一些实施例中，如图5-图7所示，上壳体25的下表面可以设有向下凸出的安装凸部251，安装凸部251与容纳槽252的位置对应，安装凸部251与横梁24密封配合，例如在设有第二隔热密封件62的实施例中，第二隔热密封件62可以夹设于安装凸部251与横梁24之间，保证密封效果。并且，安装凸部251可以是上壳体25的下表面形成有凹陷部分，凹陷部分与电芯组4的上表面间隔开，以使安装槽202内的热空气可以更顺畅地由安装槽202流入散热通道203内，提高散热效果。

另外，如图6所示，安装凸部251可以具有走线缺口255，以使不同电芯组4之间的连线或者汇流排等可以穿过走线缺口255，使连线结构不影响安装凸部251与横梁24之间的密封。

根据本发明的一些实施例，如图10和图11所示，上壳体25可以包括：上壳本体256和隔热绝缘层257，隔热绝缘层257设于上壳本体256的朝向电芯组4的一侧，隔热绝缘层257可以耐高温、绝缘，以提高防止热量通过上壳体25向外传导。

可选地，上壳本体256可以为耐高温材料，例如但不限于钢。可选地，隔热绝缘层257可以为喷涂材料，例如防火漆、陶瓷颗粒、云母颗粒等，或者为与上壳本体256复合一体材料，如陶瓷层、云母层等。

根据本发明的一些实施例，如图5和图12所示，电芯组4可以包括：堆叠端板43、多个电芯41和夹持端板42。其中，堆叠端板43可以将安装槽202分隔为第一子安装槽202a和第二子安装槽202b，其中一部分电芯41堆叠设置于堆叠端板43的一侧，另一部分电芯41堆叠设置于堆叠端板43的另一侧，夹持端板42设于堆叠设置的多个电芯41的两端。如图2和图3所示，散热通道203为两个且分别为第一散热通道203a和第二散热通道203b，第一子安装槽202a与第一散热通道203a连通，第二子安装槽202b与第二散热通道203b连通。

由此，位于第一子安装槽202a内的电芯41的热量和位于第二子安装槽202b内的电芯41的热量可以如图2中箭头所示方向向堆叠端板43的两侧流动，进而分别有第一散热通道203a和第二散热通道203b排出，多通道散热，可以显著提高散热效果。

另外，在生产过程中，多个电芯41可以以堆叠端板43为中心向两边堆叠，解决了电芯41数量较多、电芯组4长度较长时，堆叠力不易控制与均衡的问题，既实现了长电芯组4的装配，又可以保证控制合理堆叠力区间，还可以保证多个电芯41之间间隙的均衡。

需要说明的是，图2所示为电池包100的俯视图，箭头所示为热空气的流动路径，由于图2中示出了上壳体25，因此，图2中安装槽202和散热通道203的标号表示位于上壳体25的下方的空间

可选地，如图5和图6所示，上壳体25的容纳槽252和安装凸部251可以与堆叠端板43相对应，且与堆叠端板43通过紧固件连接，以增加连接位点，提高连接可靠性。并且安装凸部251与堆叠端板43之间可以设有第二隔热密封件62，以实现第一子安装槽202a和第二子安装槽202b的隔绝密封，提高防热蔓延效果。

进一步地，如图12所示，相邻两个电芯41之间、夹持端板42与电芯41之间、电芯41与堆叠端板43之间的至少一处可以设有第一隔热层44，电芯41与横梁24之间设有第二隔热层45，使得电芯组4的四周面对热进行隔绝，电芯组4的底面供加热和冷却，可以减少电芯41间热量的影响，抑制热蔓延。

在一些实施例中，如图13所示，第一隔热层44和第二隔热层45中的至少一个可以包括：隔热主体46和隔热边框47，隔热边框47环绕隔热主体46设置，并且隔热边框47的可压缩程度低于隔热主体46的可压缩程度。

由此，隔热边框47可以满足堆叠吸收公差作用，且可以限制电芯41在充放电过程中相对位移过大，隔热主体46则可以有效隔绝热传导，且压缩性较大，为电芯41中部提供膨胀空间。

可选地，隔热边框47可以为压缩性较小材料，例如但不限于硅橡胶框；隔热主体46可以为隔热材料但是压缩性较大，例如但不限于气凝胶毡。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的电池包100。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。