电池包和具有其的动力装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车领域，尤其是涉及一种电池包和具有其的动力装置。


背景技术：

2.近年来，随着新能源市场的体量增大，动力电池在市场端频繁出现热失控，严重危害着人民的财产安全与人身安全，新国标对于热失控要求的逃生时间为大于5分钟，为了实现这一目标，需要在电池包内部增加大量的隔热材料，同时电池包的上盖也需要有足够的强度，以实现电池包热失控后安全防护。
3.但是目前采用大量隔热材料的隔热措施会增加电池系统的负载，增加了制造成本，并且只具有被动隔热功能，无主动灭火能力。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池包，该电池包的重量较轻节约电池包制造成本，并且电池包不但具有隔热功能，还可主动灭火，电池包的安全性较高。
5.本实用新型的另一个目的在于一种动力装置。
6.根据本实用新型实施例的电池包，包括：电芯，所述电芯为多个且每个所述电芯上均设置有第一防爆阀；液冷板，所述液冷板设置在多个电芯上方与多个所述电芯贴合，所述液冷板上设置有与所述第一防爆阀正对的出液区，所述出液区在高温高压气体从所述第一防爆阀喷出后撕裂以使所述冷却板内的冷却液流出。
7.根据本实用新型实施例的电池包，通过在电芯上设置具有出液区的液冷板，不但可降低电芯的工作温度，还可在电芯热失控、电芯上的第一防爆阀喷出高温高压气体时，实现主动灭火，电池包的安全性较高；电池包可减少隔热材料的使用，电池包的整体重量降低，节约电池包制造成本。
8.在一些实施例中，所述出液区构造为强度薄弱部，所述强度薄弱部在高温和/或高压气体的冲击下破裂。
9.在一些实施例中，多个所述电芯构造为电芯组，所述电池包内设置有多个所述电芯组，多个所述电芯组与多个所述出液区一一对应。
10.可选地，所述液冷板上设置有开孔，所述强度薄弱部构造为覆盖在所述开孔上的防爆膜。
11.具体地，所述开孔构造为圆孔，所述防爆膜构造为铝膜。
12.可选地，所述强度薄弱部构造为第二防爆阀。
13.在一些实施例中，所述电池包还包括：控制中心和驱动件，所述控制中心适于在所述第一防爆阀的温度大于预设值时向所述驱动件发出撕裂所述出液区的信号。
14.具体地，每个所述第一防爆阀上均设置有温度传感器，每个所述温度传感器与所述控制中心通讯连接。
15.在一些实施例中，所述电芯组构造为四个，四个所述电芯组阵列排布，所述液冷板压在四个所述电芯组上。
16.根据本实用新型实施例的动力装置，包括上述任一项所述的电池包。
17.根据本实用新型实施例的动力装置，通过设置上述电池包，可实现动力装置的轻量化，并且可提升动力装置的工作安全性。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图；
21.图2是根据本实用新型实施例的电芯组的结构示意图；
22.图3是根据本实用新型实施例的液冷板的结构示意图。
23.附图标记：
24.电池包100、
25.电芯1、电芯组10、第一防爆阀11、
26.液冷板2、出液区21、
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的电池包100。
30.根据本实用新型实施例的电池包100，包括：电芯1和液冷板2，电芯1为多个且每个电芯1上均设置有第一防爆阀11，液冷板2设置在多个电芯1上方与多个电芯1贴合，液冷板2上设置有与第一防爆阀11正对的出液区21，出液区21在高温高压气体从第一防爆阀11喷出后撕裂以使冷却板内的冷却液流出。
31.电池包100内设置有多个电芯1，在每个电芯1上均设置有第一防爆阀11，在电芯1内部气压超过第一防爆阀11的开启压力时，第一防爆阀11开启，释放电芯1内部的高温高压气体，以防止电芯1发生热失控造成爆炸，通过第一防爆阀11将高温高压气体释放出去，可
降低电芯1热失控的危害。
32.在多个电芯1上方设置有液冷板2，液冷板2内具有冷却液循环流动，液冷板2与电芯1紧密贴合可降低电芯1的工作温度，提升电芯1的工作安全性，通过将液冷板2设置在多个电芯1上方，可降低电池包100的热蔓延，从而可减少上盖中隔热材料的运用，从而降低制造成本。液冷板2紧贴压住电芯1，还可提高电池包100的整体强度，大大提高了电池包100的结构可靠性和机械寿命。
33.除此之外，在液冷板2上还设置有与第一防爆阀11正对的出液区21，在高温高压气体从第一防爆阀11喷出后，出液区21被撕裂以使液冷板2内的冷却液流出，而由于液冷板2设置在电芯1的上方，冷却液从被撕裂的出液区21流出后会在重力的作用下自然地流向下方的电芯1，并且出液区21与第一防爆阀11正对，冷却液会准确地流向喷出高温高压气体的电芯1，即冷却液会定向流向热失控的电芯1，冷却液即可将热失控的电芯1与空气隔绝，实现主动灭火。液冷板2不但可降低电芯1工作温度，还可在电芯1发生热失控时主动将电芯1与空气隔绝，实现主动灭火，液冷板2的功能性高。
34.而通过设置具有出液区21的液冷板2，可在电芯1热失控时主动灭火，电池包100的安全性提升，从而可进一步减少电池包100上盖中隔热材料的实用，本实用新型实施例的电池包100上盖可采用较少的隔热材料，电池包100上盖的重量减小，电池包100的整体重量也就降低，从而可节约电池包100制造成本。
35.根据本实用新型实施例的电池包100，通过在电芯1上设置具有出液区21的液冷板2，不但可降低电芯1的工作温度，还可在电芯1热失控、电芯1上的第一防爆阀11喷出高温高压气体时，实现主动灭火，电池包100的安全性较高；电池包100可减少隔热材料的使用，电池包100的整体重量降低，节约电池包100制造成本。
36.在本实用新型的一些具体实施例中，每个第一防爆阀11均对应地设置在电芯1的中部。
37.在本实用新型的一些实施例中，冷却液除了具有冷却特性，还具有绝缘、阻燃特性等，冷却液流出浇灌在热失控电芯1表面，可快速冷却热失控电芯1，或对热失控电芯1进行灭火。可选地，冷却液构造为阻燃剂。
38.在本实用新型的一些实施例中，出液区21构造为强度薄弱部，强度薄弱部在高温和/或高压气体的冲击下破裂。强度薄弱部可在高温气体的冲击下破裂，或者在高压气体的冲击下破裂，强度薄弱部可也在高温气体和高压气体的混合气体冲击下破裂，而为了方便描述本实用新型和简化描述，现将具有高温或者高压任意一种性质的气体统称为高温高压气体，而并不是限定强度薄弱部只有在兼具高温和高压两种特性的气体冲击下破裂，因此不能将高温高压气体理解为对本实用新型的限制。
39.电芯1上设置有第一防爆阀11，电芯1在热失控时产生的高温高压气体冲开第一防爆阀11，从电芯1内部排放出，而强度薄弱部也适于在高温高压的气体冲击性破裂，在第一防爆阀11开启，释放电芯1内部的高温高压气体后，高温高压气体也自然冲击强度薄弱部，使得强度薄弱部破裂，冷却液从破裂的强度薄弱部流出，实现自动灭火。通过将出液部构造为强度薄弱部，液冷板2对电芯1热失控敏感，可快速响应，电池包100的安全性提高，并且强度薄弱部在高温高压气体的冲击下破裂，液冷板2的结构简单，制造成本较低。
40.在本实用新型的一些实施例中，每个电芯1上均设置有第一防爆阀11，液冷板2上
设置有多个出液区21，并且出液区21与第一防爆阀11一一对应，在某个第一防爆阀11开启后，高温高压气体喷出，与这个第一防爆阀11对应的出液区21也撕裂，冷却液流出，出液区21与第一防爆阀11一一对应，实现准确定点灭火，电池包100的安全性高。
41.在本实用新型的一些具体实施例中，电芯1构造为刀片电芯1。
42.在本实用新型的另一些实施例中，多个电芯1构造为电芯组10，电池包100内设置有多个电芯组10，多个电芯组10与多个出液区21一一对应。
43.多个电芯1构造为电芯组10，在电芯组10的每一个电芯1上都设置有第一防爆阀11，冷板上设置有多个出液区21，多个出液区21按电芯组10的排布方式设置，在某个电芯组10上的第一防爆阀11开启后，高温高压气体喷出，与这个电芯组10对应的出液区21撕裂使冷却液流出，多个出液区21与电芯组10对应，出液区21可对热失控的电芯组10对应灭火。
44.在本实用新型的一些实施例中，液冷板2上设置有开孔，强度薄弱部构造为覆盖在开孔上的防爆膜。
45.液冷板2上设置有开孔，开孔与液冷板2内的冷却液的流道相连，液冷板2内的冷却液可通过开孔流出，在开孔处覆盖有防爆膜，防爆膜相较于其他液冷板2区域的强度较为弱。防爆膜可对液冷板2内的冷却液起到密封作用，在防爆膜覆盖在液冷板2的开孔上时，冷却液在液冷板2内正常流动，而不会从开孔处泄漏出来；在电芯1发生热失控时，高温高压气体从第一防爆阀11喷出，防爆膜在高温高压气体的冲击下破裂，使冷却液从开孔处流出，实现主动灭火。
46.在本实用新型的一些具体实施例中，液冷板2上的开孔构造为圆孔，便于制造，防爆膜构造为铝膜。
47.在本实用新型的另一些实施例中，强度薄弱部构造为第二防爆阀。其中，第二防爆阀为本应于技术人员通常所理解的防爆阀。
48.电芯1在热失控时产生的高温高压气体冲开第一防爆阀11，从电芯1内部排放出，高温高压气体也自然冲击第二防爆阀，使得第二防爆阀破裂，冷却液从破裂的第二防爆阀流出，实现自动灭火。
49.在本实用新型的一些实施例中，电池包100还包括：控制中心和驱动件，控制中心在第一防爆阀11的温度大于预设值时向驱动件发出撕裂出液区21的信号。
50.在本实用新型的一些实施例中，在液冷板2的出液区21处设置有驱动件，控制中心可在第一防爆阀11的温度大于预设值时控制驱动件撕裂出液区21，冷却液从破裂的强度薄弱部流出，流向下方发生热失控的电芯1。
51.而预设值是可以进行选择的，在第一防爆阀11的温度较高时，控制中心就直接向驱动件发出撕裂出液区21的信号，液冷板2快速响应，迅速向热失控电芯1流出冷却液，电池包100的安全性提高。可选地，将预设值设置为第一防爆阀11即将破裂但还未破裂的温度时，第一防爆阀11的温度到破裂的临界点时，控制中心就控制驱动件撕裂出液区21，可快速使冷却冷流向热失控的电芯1，对电芯1灭火，提升电池包100的安全性。
52.进一步地，每个第一防爆阀11上均设置有温度传感器，每个温度传感器与控制中心通讯连接，控制中心通过温度传感器检测第一防爆阀11的温度，并且在检测到第一防爆阀11的温度大于预设值时向驱动件发出撕裂出液区21的信号。
53.在本实用新型的一些具体实施例中，预设值为120℃，控制中心在第一防爆阀11上
的温度传感器检测到第一防爆阀11的温度大120℃时向驱动件发出撕裂出液区21的信号。
54.在本实用新型的另一些实施例中，控制中心在第一防爆阀11的压力大于压力预定值时向驱动件发出撕裂出液区的信号，压力预定值满足大于等于10kpa小于等于1mpa。
55.在本实用新型的一些具体实施例中，压力预设值为0.1mpa，控制中心在第一防爆阀11受到0.1mpa的压力时即向驱动件发出撕裂出液区21的信号。
56.在本实用新型的一些具体实施中，多个电芯1构造为四个电芯组10，四个电芯组10的体积相近，四个电芯组10阵列排布，液冷板2紧贴压在四个电芯组10上，液冷板2的冷却效果好，还可提高电池包100的整体强度，大大提高了电池包100的结构可靠性和机械寿命。
57.根据本实用新型实施例的动力装置，包括上述任一项的电池包100。
58.根据本实用新型实施例的动力装置，通过设置上述电池包100，可实现动力装置的轻量化，并且在电池包100热失控时可主动灭火，动力装置的安全性提高。
59.下面参考图1-图3描述根据本实用新型电池包100的一个具体实施例。
60.根据本实用新型实施例的电池包100，包括：电芯1和液冷板2，电芯1为多个且每个电芯1上均设置有第一防爆阀11，液冷板2设置在多个电芯1上方与多个电芯1贴合，液冷板2上设置有与第一防爆阀11正对的开孔，在开孔上覆盖有防爆膜，防爆膜适于在高温高压气体从第一防爆阀11喷出后撕裂，其中，防爆膜构造为铝膜。
61.液冷板2内具有冷却液循环流动，冷却液具有绝缘、阻燃等特性，在电芯1正常工作时，防爆膜密封在开孔处，冷却液不会从开孔处泄漏出来，冷却液对电芯1冷却，降低电芯1的工作温度；在电芯1发生热失控时，高温高压气体从第一防爆阀11喷出，防爆膜在高温高压气体的冲击下破裂，冷却液即从开孔流出，而由于液冷板2设置在电芯1的上方，冷却液在重力的作用下自然地流向下方的电芯1，冷却液即可将热失控的电芯1与空气隔绝，实现主动灭火。
62.根据本实用新型实施例的电池包100的其他构成例如电芯1和防爆阀等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。