电池装置及具有其的新能源汽车

文档序号:30941616发布日期:2022-07-30 02:15阅读:61来源:国知局
电池装置及具有其的新能源汽车

1.本发明一般涉及新能源交通工具技术领域,具体涉及电池装置及具有其的新能源汽车。


背景技术:

2.电池装置作为新能源汽车的核心部件之一,其性能决定了新能源汽车的续航里程等管件参数。电池装置一般包括托盘组件以及若干电池组,每个电池组均包括并排设置的多个电芯。托盘组件形成有电池容纳腔,若干电池组按照顺序摆放于电池容纳腔。
3.其中,电池组大多为锂电池组,电池装置在使用时会出现部分电池组因内部电芯故障产生大量的热量并且体积膨胀,其中产生的热量会传导至其他电池组进而容易导致其他电池组因过热出现故障,且膨胀的电池组也容易会对其他电池组造成挤压损伤。


技术实现要素:

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种电池装置及具有其的新能源汽车。
5.第一方面,本技术提供一种电池装置,包括:
6.若干电池组;
7.壳体,壳体包括容纳部、盖板部和至少一个分隔部,容纳部形成有具有第一开口的容纳空间,至少一个分隔部设置于容纳空间内并将容纳空间分隔成沿第一方向排列的若干容纳腔,若干电池组一一对应设置于若干容纳腔内,盖板部盖设于第一开口且与分隔部之间具有第一间隙,分隔部靠近盖板部的一端设置有第二开口;
8.隔热部,隔热部为柔性结构且设置于分隔部内,其中隔热部能够在处于发热膨胀状态的电池组的挤压下进行形变运动,以使部分隔热部伸出第二开口并与盖板部抵接。
9.进一步地,隔热部包括两个隔热件,分隔部包括:
10.支撑件,支撑件设置于容纳空间内;
11.两个抵压件,两个抵压件分别设置于支撑件在沿第一方向上的两侧并在支撑件的两侧均形成有隔离腔,两个隔热件分别设置于两个隔离腔,抵压件沿靠近支撑件的方向可移动地设置以在第一位置和第二位置之间移动,第二位置位于第一位置靠近支撑件的一侧,在第一位置时,抵压件可分离地卡接于容纳部,且抵压件在第一预设压力的作用下能够解除与容纳部的卡接,在第二位置时,抵压件抵压隔热件以使隔热件进行形变运动。
12.进一步地,容纳部包括托板和围板,围板设置于托板的四周,托板和围板共同围设形成容纳空间,围板包括沿第二方向间隔设置的两个第一板体,第二方向与第一方向垂直,抵压件远离盖板部的一端邻近托板设置;
13.两个第一板体的内表面均设置有与每个抵压件一一对应的第一导槽,第一导槽包括相连的卡接段和导向段,卡接段位于导向段远离支撑件的一侧,卡接段设置有第一顶推斜面,且第一顶推斜面靠近导向段的一端高于远离导向段的一端,抵压件的两端分别设置
有第一导向凸起,第一导向凸起插设于对应的第一导槽,第一导向凸起设置有用于与第一顶推斜面顶推配合的第二顶推斜面,其中在抵压件位于第一位置时,第一导向凸起位于卡接段且第一顶推斜面和第二顶推斜面至少部分贴合,在抵压件位于第二位置时,第一导向凸起位于导向段。
14.进一步地,抵压件的两端远离支撑件的一侧均设置有支撑部,且支撑部远离支撑件的侧面均位于第一平面,第一方向与第一平面垂直设置,两个支撑部之间间隔设置以形成有第三开口,抵压件远离支撑件的一侧设置有凸起部,凸起部远离支撑件的侧面平行于第一平面,其中在抵压件位于第一位置时,凸起部位于第三开口且凸起部远离支撑件的侧面与第一平面共面设置。
15.进一步地,支撑件沿第一方向可移动地设置。
16.进一步地,支撑件在移动路径上位置具有初始位置、第一限位位置、第二限位位置,初始位置位于第一限位位置和第二限位位置之间,其中在初始位置时,支撑件与容纳部可分离地卡接配合,且支撑件在第二预设压力的作用下能够解除与容纳部的卡接,第二预设压力大于第一预设压力。
17.进一步地,容纳部包括托板和围板,围板设置于托板的四周,托板和围板共同围设形成容纳空间,围板包括沿第二方向间隔设置的两个第一板体,第二方向与第一方向垂直,两个第一板体的内侧均设置有与支撑件一一对应的第二导槽,支撑件的两端分别设置有第二导向凸起,第二导向凸起插设于对应的第二导槽;
18.其中,第二导槽在沿第一方向的两端均设有止挡面,第二导槽的槽壁设置有两个安装槽,两个安装槽内均设置有止挡件,两个止挡件位于初始位置的两侧,止挡件具有第三位置和第四位置,在第三位置时,止挡件伸出安装槽并与第二导向凸起在沿第一方向抵接配合,在第四位置时,止挡件退回至安装槽以使得止挡件与第二导向凸起的抵接配合解除。
19.进一步地,止挡件具有第一抵接斜面,第二导向凸起具有与第一抵接斜面抵接配合的第二抵接斜面,且第一抵接斜面靠近第二导向凸起的一端与安装槽之间的间距小于第一抵接斜面远离第二导向凸起的一端与安装槽之间的间距。
20.进一步地,隔热件为袋装结构,且隔热件内填充有流体。
21.第二方面,本技术还提供一种新能源汽车,包括电池装置。
22.本技术提供的电池装置及具有其的新能源汽车,通过在分隔部内设置有柔性的隔热部,其中隔热部能够在处于发热膨胀状态的电池组的挤压下进行形变运动以使部分隔热部伸出第二开口并与盖板部抵接,不仅能够通过隔热部与盖板部的底部抵接以实现将容纳空间进行隔断,以缩减热量的传导范围,且还能够利用隔热部自身的隔热性能进一步抑制热量传导速度,且还能够同时利用隔热部的形变吸收膨胀的电池组的挤压冲击,也即在发热膨胀的电池组的作用下通过隔热部同时进行完成隔热和吸收挤压冲击的两个目的,降低了电池装置中正常电池组被发热膨胀的电池组连带损伤的风险,提高了新能源汽车中电池装置的自我保护能力。
附图说明
23.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
24.图1为本技术实施例提供的电池装置的结构示意图;
25.图2为图1所示结构在配置盖板部后的半剖示意图;
26.图3为图1所示结构中电池组发热膨胀时的示意图;
27.图4为图1所示结构中电池组发热膨胀时的另一示意图;
28.图5为本技术实施例提供的抵压件的结构示意图;
29.图6为本技术实施例提供的支撑件的结构示意图;
30.图7为本技术实施例提供的第一导向凸起和第一导槽以及第二导向凸起和第二导槽之间的配合示意图;
31.图8为本技术另一实施例提供的电池装置的结构示意图;
32.图9为图8所示结构在配置盖板部后的局部剖视示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
34.本技术实施例提供一种电池装置,配置于新能源汽车。新能源汽车的类型包括但不限于家用汽车、货运汽车等。电池装置用于储存电能并向新能源汽车提供电能,以满足新能源汽车用电需求。
35.请参考附图1-4,电池装置包括壳体以及安装于壳体内的若干电池组100和隔热部。壳体包括容纳部、盖板部300和分隔部400,分隔部400的数量为至少一个。容纳部中形成有容纳空间,该容纳空间具有第一开口,且第一开口位于容纳部的顶部,以至少供若干电池组100安装至容纳空间。至少一个分隔部400设置于容纳空间内,并将容纳空间分隔成沿第一方向排列的若干容纳腔201,且若干电池组100一一对应设置于若干容纳腔201。电池组100包括若干相连的电芯。盖板部300盖设于第一开口,以对容纳空间进行封盖。分隔部400的高度低于电池组100的高度,以使得盖板部300与分隔部400之间具有第一间隙202。分隔部400靠近盖板部300的一端设置有第二开口401,且分隔部400内设置有柔性的隔热部,隔热部不仅具有隔热作用,且还能够形变运动以改变自身的体态。当某一电池组100出现故障并产生热量时,电池组100的局部也会随之膨胀并对隔热部进行挤压冲击,隔热部在电池组100的挤压冲击下体态进行变化,被电池组100挤压的部分体积缩小,未被电池组100挤压的部分体积变大,使得部分隔热部能够伸出第二开口401伸并与盖板部300抵接。隔热部具有柔性,其在与盖板部300的底部抵接时,能够地与盖板部300之间进行较好地贴合,使得隔热部的空间隔离能力好,进而使得隔热效果好。
36.本实施例提供的电池装置,不仅能够通过隔热部与盖板部300的底部抵接以实现将容纳空间进行隔断,以缩减热量的传导范围,且还能够利用隔热部自身的隔热性能进一步抑制热量传导速度,且还能够同时利用隔热部的形变吸收膨胀的电池组100的挤压冲击,也即在发热膨胀的电池组100的作用下通过隔热部同时进行完成隔热和吸收挤压冲击的两个目的,降低了电池装置中正常电池组100被发热膨胀的电池组100连带损伤的风险,提高了新能源汽车中电池装置的自我保护能力。此外,只要电池组100的膨胀程度在本技术电池装置的适用范围内,电池装置的壳体还能够进行重复使用。
37.其中,第一间隙202是与相邻的容纳腔201连通的,所以第一间隙202无需过大便可容纳较大伸出量的隔热部,具体地:当隔热部被挤压程度较大时,隔热部的当前伸出量较大,此时隔热部的伸出部分可溢至与第一间隙202相连通的容纳腔201,反之则隔热部的伸出部分位于第一间隙202处。
38.其中,本技术中的电池组100可为锂电池组100,电池组100的膨胀方向主要为电池组100的厚度方向,本技术主要解决的也是针对电池组100厚度方向的膨胀所带来的问题。第一方向平行于电池组100的厚度方向。例如,容纳空间为长方体状,第一方向可以平行为容纳腔201的长度方向,电池组100安装于容纳腔201时,电池组100的厚度方向平行于容纳空间的长度方向。
39.其中,电池组100的引线可以走电池组100的侧边或者贴近盖板部300,以降低引线对隔热部干涉。
40.请继续参考附图1,在本技术的一些实施例中,隔热部包括两个隔热件500。分隔部400包括支撑件410和两个抵压件420。支撑件410设置于容纳空间内,两个抵压件420分别设置于支撑件410在沿第一方向上的两侧并在支撑件410的两侧均形成有隔离腔421,两个隔热件500分别设置于两个隔离腔421。抵压件420沿靠近支撑件410的方向可移动地设置以在第一位置和第二位置之间移动,第二位置位于第一位置靠近支撑件410的一侧。两个抵压件420靠近盖板部300的一端之间形成第二开口401。
41.抵压件420的常态是位于第一位置,抵压件420的常态是指没有被膨胀的电池组100的挤压作用下的状态。抵压件420在第一位置时,抵压件420可分离地卡接于容纳部,抵压件420在第一预设压力的作用下能够解除与容纳部的卡接,在第二位置时,抵压件420抵压隔热件500以使隔热件500进行形变运动。抵压件420对隔热件500进行抵压时,隔热件500被夹在抵压件420和支撑件410之间。
42.基于本实施例中的分隔部400,膨胀的电池组100作挤压隔热件500的具体运动过程为:当抵压件420被膨胀的电池组100挤压且电池组100对抵压件420的挤压力达到第一预设压力时,抵压件420与容纳部之间的卡接配合被解除,此时抵压件420处于能够移动的状态,然后抵压件420在电池组100的继续挤压下移动至第二位置,抵压件420在由第一位置移动至第二位置时,抵压件420会对隔热件500进行挤压以使得其进行形变运动,以使得部分隔热件500伸出第二开口401并与盖板部300抵接。
43.应当理解的是,第二位置并不固定,且第二位置的具体位置由电池组100的膨胀程度决定。具体的,当电池组100的膨胀程度越大,第二位置与第一位置之间的间距也对应变大,当电池组100的膨胀程度越小,第二位置与第一位置之间的间距也对应变小。其中,抵压件420在位于第一位置时,隔热件500与第二开口401之间的距离较小地设置,甚至隔热件500可以略伸出第二开口401但伸出的高度小于第一间隙202,如此设置,能够使得抵压件420膨胀程度较小的情况也能够实现隔热件500与盖板部300抵接,具有较高的保护灵敏度。当然,第一间隙202的高度和第一预设压力均可根据电池装置的防护要求进行合理设定,本技术对此均不做限制。例如,第一间隙202的高度可以在1-6cm,第一预设压力可以在20-100n。
44.其中,抵压件420对于容纳腔201中的电池组100并不起到主要的支撑定位作用,对容纳腔201中的电池组100的支撑定位结构于下文说明。
45.其中,抵压件420可以但不限于板状结构等。
46.请参考附图5-7,在本技术的一些实施例中,容纳部包括托板210和围板,围板固定设置于托板210的四周,托板210和围板共同围设形成容纳空间。围板包括沿第二方向间隔设置的两个第一板体220和沿第一方向间隔设置的两个第二板体230,第二方向与第一方向垂直,两个第一板体220和两个第二板体230交替排布且首尾连接以形成矩形框架状,并形成长方体状的容纳空间。抵压件420远离盖板部300的一端邻近托板210设置,如此设置,使得抵压件420在第一位置时与和托板210之间的间隙小,隔热件500的底部难以进入抵压件420和托板210之间的间隙,避免出现抵压件420在第一位置时底部和托板210之间夹有相对过多隔热件500导致抵压件420的移动阻力增加且抵压件420和隔热件500之间刮擦磨损严重的情况。
47.两个第一板体220的内表面均设置有与每个抵压件420一一对应的第一导槽221,第一导槽221包括相连的卡接段2211和导向段2212,且卡接段2211位于导向段2212远离支撑件410的一侧。卡接段2211设置有第一顶推斜面2213,且第一顶推斜面2213靠近导向段2212的一端高于远离导向段2212的一端,抵压件420的两端分别设置有第一导向凸起422,第一导向凸起422插设于对应的第一导槽221,第一导向凸起422设置有第二顶推斜面4221。在抵压件420位于第一位置时,第一导向凸起422位于卡接段2211且第一顶推斜面2213和第二顶推斜面4221至少部分贴合,当抵压件420被膨胀的电池组100的挤压时,第一顶推斜面2213和第二顶推斜面4221之间顶推配合,并在膨胀的电池组100对抵压件420的挤压力达到第一预设压力时,第二顶推斜面4221沿着第一顶推斜面2213上移并移动至导向段2212,并沿导向段2212中移动至第二位置。
48.在本实施例中,不仅实现抵压件420移动的结构简单,且还能够在抵压件420由第一位置移动至第二位置的初始移动过程中实现整体上移一定的距离,使得抵压件420在移动过程中位于抵压件420与托板210之间的隔热件500对抵压件420的移动阻力和刮擦磨损均降低,进而提高了抵压件420的移动顺畅性和隔热件500的使用寿命。
49.其中,在隔热件500与盖板部300抵接时,隔热件500也会与第一板体220抵接,以形成较好的隔离。
50.其中,为了提高抵压件420的移动稳定性,抵压件420的端部可以设置有沿其高度方向排布的若干第一导向凸起422,且每个第一导向凸起422均在第一板体220上对应设置有第一导槽221。
51.其中,可通过设置第一顶推斜面2213和第二顶推斜面4221之间的粗糙度来满足抵压件420在第一预设压力下解除与卡接段2211之间卡接配合。
52.在本技术的一些实施例中,抵压件420的两端远离支撑件410的一侧均设置有支撑部600,且支撑部600远离支撑件410的侧面均位于第一平面,第一方向与第一平面垂直设置。两个支撑部600之间间隔设置以形成有第三开口,抵压件420远离支撑件410的一侧设置有凸起部423,凸起部423远离支撑件410的侧面平行于第一平面,其中在抵压件420位于第一位置时,凸起部423位于第三开口且凸起部423远离支撑件410的侧面与第一平面共面设置,如此设置,能够使得两个支撑部600以及凸起部423远离支撑件410的侧面均能够贴合于电池组100的表面,并对电池组100进行共同支撑,进一步提高电池组100在容纳腔201中的稳固性。
53.其中,两个支撑部600用于对电池组100的两端进行支撑定位,以使得电池组100比较稳固安装于容纳腔201中。
54.其中,支撑部600可以为板状结构等,且固定连接于托板210和第一板体220。
55.在本技术的一些实施例中,每个第二板体230靠近容纳空间的一侧也设置有分隔部400,且分隔部400内设置有隔热件500,如此设置,能够对电池组100在厚度方向的任一侧发热膨胀时均能够对进行隔热和吸收挤压冲击作业。
56.为了节约容纳空间以及降低成本,设置于第二板体230处的分隔部400可以仅设置有一个抵压件420和一个隔热件500,且隔热件500位于第二板体230和抵压件420之间。
57.在本技术的一些实施例中,支撑件410沿第一方向可移动地设置,如此设置,能够在不增加分隔部400的宽度情况下,增加了分隔部400的吸能能力,能够分隔部400能够应对膨胀程度更高的电池组100所带来的挤压冲击。
58.在本技术的一些实施例中,支撑件410在移动路径上位置具有初始位置、第一限位位置、第二限位位置,初始位置位于第一限位位置和第二限位位置之间,其中在初始位置时,支撑件410与容纳部可分离地卡接配合,且支撑件410在第二预设压力的作用下能够解除与容纳部的卡接,第二预设压力大于第一预设压力,在第一限位位置和第二限位位置时,支撑件410被限位,以使得支撑件410不能继续移动,以确保隔热腔的基本空间需求。
59.其中,支撑件410可以但不限为板状结构。
60.在本技术的一些实施例中,两个第一板体220的内侧均设置有与支撑件410一一对应的第二导槽222,支撑件410的两端分别设置有第二导向凸起411,第二导向凸起411插设于对应的第二导槽222。第二导槽222在沿第一方向的两端均设有止挡面,分别为第一止挡面2221和第二止挡面2222。第二导槽222的槽壁设置有两个安装槽,两个安装槽内均设置有止挡件223,两个止挡件223位于初始位置的两侧,也即支撑件410位于初始位置时第二导向凸起411位于两个止挡件223之间。止挡件223具有第三位置和第四位置,在第三位置时,止挡件223伸出安装槽并与第二导向凸起411在沿第一方向抵接配合,以使得支撑件410与容纳部卡接,在第四位置时,止挡件223退回至安装槽以使得止挡件223与第二导向凸起411的抵接配合解除,此时支撑件410能够向第一限位位置或第二限位位置移动。
61.其中,止挡件223能够在支撑件410的驱动下由第三位置移动至第四位置,止挡件223能够在弹性件的驱动下由第四位置移动至第三位置。其中,弹性件可以为弹簧,每个安装槽内均设置有弹性件,且弹性件位于止挡件223和安装槽的槽底壁之间。止挡件223在由第三位置移动至第四位置期间,弹性件被压缩,待第二导向凸起411通过止挡件223时,止挡件223在弹性件的驱动下由第四位置移动至第三位置。
62.其中,止挡件223具有第一抵接斜面2231,第二导向凸起411具有与第一抵接斜面2231抵接配合的第二抵接斜面4111,且第一抵接斜面2231靠近第二导向凸起411的一端与安装槽之间的间距小于第一抵接斜面2231远离第二导向凸起411的一端与安装槽之间的间距。
63.其中,在第一限位位置时,第二导向凸起411与第一止挡面2221限位配合,在第二限位位置时,第二导向凸起411与第二止挡面2222限位配合,以限制第二导向凸起411继续移动,进而确保隔热腔的基本空间需求。同时,在支撑件410由初始位置向第一限位位置或第二限位位置移动时,
64.其中,通过选用弹性模量较大的弹性件来满足支撑件410在第二预设压力下解除与容纳部之间卡接配合。第二预设压力可根据具体使用需求进行合理设定,本技术对此不做限制。例如第二预设压力可以为第一预设压力2-5倍。
65.其中,第一导槽221和第二导槽222在沿壳体高度上错位设置,以避免相互干涉。
66.在本技术的一些实施例中,隔热件500为袋装结构,也即隔热件500为隔热袋。隔热袋具有腔体,且隔腔体内填充有流体,如此设置,不仅能够具有较好的隔热效果,且利用流体自身较好的流动性以及受热膨胀性能还能够使得隔热袋能够与盖板部300之间的贴合度更佳。
67.其中,流体可以为水、油或空气等,隔热袋可以为塑料或橡胶等耐高温的柔性材质。
68.请参考附图8和9,本技术还给出了一种不同于在抵压件420设置凸起部423的一些实施例,具体地:在隔热袋内填充的流体为水、冷却油时,抵压件420远离支撑件410的一侧设置有导热袋700,导热袋700内也填充有该流体,导热袋700与隔热袋之间通过导管800连通。抵压件420在第一位置时,导热袋700与电池组100接触,以对电池组100产生的热量进行热传递,以提高对电池组100的散热性能。同时,当电池组100发热膨胀时,由于电池组100的发热先于膨胀,电池组100产生的热量会被导热袋700吸收一部分,导热袋700内的流体受热后体积有所增加,使得导热袋700内的流体会流入隔热袋,以使得隔热袋在未被抵压件420挤压之前便可进行一定的形变运动,缩减隔热件500和盖板部300之间的间隙,以实现减少热量的传导量。
69.其中,导热袋700为柔性或弹性结构,且材质的导热性能优于隔热袋的导热性能。例如,导热袋700和隔热袋均为硅橡胶材质,且导热袋700内填充氧化铝等无机填料,以使得导热袋700的导热性能优于隔热袋。
70.其中,抵压件420设置有通孔,以供导管800活动穿过。导热袋700与抵压件420之间可以粘接等方式固定于一起。
71.应当理解的是,在抵压件420抵压隔热件500时,由于膨胀的电池组100挤压于导热袋700,隔热件500中的流体流入导热袋700中阻力大,使得隔热件500中的流体大部分流向顶部以使得隔热件500膨胀伸出第二开口401。
72.本技术还提供一种新能源汽车,包括上述的电池装置。
73.需要理解的是,上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是三个以上。
74.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行
任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
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