1.本实用新型涉及动力电池技术领域,具体涉及一种电池包。
背景技术:2.随着电动汽车的快速发展,锂离子电动汽车自燃等安全性问题愈发突出,为了保证乘客安全,要求高压电池或系统在由于单个电芯热失控引起热扩散,进而导致乘员舱发生危险之前五分钟,应提供一个热失控报警信号,服务于整车热事件报警,提醒乘员疏散。
3.由于目前的动力电池系统多数采用高镍体系的三元锂离子电池,在电池单体发生热失控时有大量高温气体及热量释放,极易造成电池包内模组电连接的绝缘失效,喷发的高温带电粒子,极易引发电池包内部的电连接发生拉弧短路,造成大量能量瞬间释放,引发电池包明火,对乘客造成伤害。
4.目前电动汽车电池包热失控防护方案,主要是增加高温防护材料,如云母等,通过高温防护材料防止高温气体喷射壳体。但热失控极易发生短路及拉弧,一旦出现高压拉弧、短路,短时间的能量释放,会直接导致上盖损坏,火焰喷出电池包外。
技术实现要素:5.为解决上述问题的至少一个方面,本实用新型提供一种电池包,包括:上壳体;下壳体,所述下壳体与所述上壳体密封连接,且所述上壳体和所述下壳体之间形成收容腔;多个电池模组,多个所述电池模组固定设置在所述收容腔内;多个电连接铜排,多个所述电连接铜排与多个所述电池模组间隔设置,多个所述电连接铜排用于电连接多个所述电池模组中的相邻电池模组,多个所述电连接铜排包括至少一个可断开铜排,所述可断开铜排基于所述收容腔内的温度断开相邻电池模组的电连接。
6.优选地,所述可断开铜排包括:连接部,所述连接部包括第一铜排和第二铜排;熔断结构,所述熔断结构的两端分别与所述第一铜排和所述第二铜排电连接,所述熔断结构采用热敏金属材料。
7.优选地,所述可断开铜排还包括包络体,所述包络体设置在所述熔断结构的外部,所述包络体采用绝缘材料。
8.优选地,还包括防爆阀,所述防爆阀固定设置在所述下壳体上,所述防爆阀与所述可断开铜排位置对应。
9.优选地,还包括防护板,所述防护板设置在所述上壳体与所述多个电池模组之间,所述防护板用于隔离所述上壳体与所述收容腔。
10.优选地,所述防护板包括云母层和纳米陶瓷棉层,所述纳米陶瓷棉层覆盖所述云母层。
11.优选地,所述防护板包括左防护板、右防护板和中通道防护板,所述中通道防护板设置在所述左防护板和所述右防护板之间,所述中通道防护板与所述下壳体固定连接。
12.优选地,所述中通道防护板的底部设置有卡勾,所述下壳体上设置有与所述卡勾
对应卡扣,所述中通道防护板与所述下壳体连接时,所述卡勾与所述卡扣卡持。
13.优选地,所述左防护板和所述右防护板设置有与所述多个电池模组一一对应的凹槽,所述凹槽用于套接所述多个电池模组。
14.本实用新型的电池包具有如下有益效果:
15.(1)通过在电池模组的电连接铜排中设置可断开铜排,使其在电池内部单个电芯或者模块出现热失控后,及时切断高压连接回路,避免扩散过程中出现高压拉弧、短路现象导致电池包结构损坏,并进一步地避免影响乘员安全。
16.(2)通过将防爆阀设置在下壳体上与可断开铜排对应的位置,以便于在热失控时引导高温气体流向,使可断开铜排充分接触高温气体即使断开电池模组的电连接,避免出现短路、高压拉弧现象。
附图说明
17.为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能,可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解,附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式,对本实用新型的范围没有任何限制作用,图中各个部件并非按比例绘制。
18.图1示出了根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图;
19.图2示出了根据本实用新型实施例的电池包的可断开铜排的结构示意图;
20.图3示出了根据本实用新型实施例的电池包的可断开铜排的应用场景示意图。
21.附图标记说明:
22.10、上壳体;20、下壳体;30、电池模组;40、电连接铜排;41、可断开铜排;401、连接部;402、熔断结构;403、包络体;50、防爆阀;60、防护板;61、左防护板;62、右防护板;63、中通道防护板。
具体实施方式
23.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明,其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本公开的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
24.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
25.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个,本公开的一个实施例提出了一种电池包,包括:上壳体10、下壳体20、多个电池模组30和多个电连接铜排40,下壳体20与上壳体10密封连接,且上壳体10和下壳体20之间形成收容腔;多个电池模组30固定设置在收容腔内;多个电连接铜排40与多个电池模组30间隔设置,多个电连接铜排40用于电连接多个电池模组30中的相邻电池模组,多个电连接铜排40包括至少一个可断
开铜排41,可断开铜排41基于收容腔内的温度断开相邻电池模组的电连接。
26.具体地,如图1所示,上壳体10采用平板结构,下壳体20包括底板和侧板,侧板依次连接并垂直设置在底板上,上壳体10的平板结构的边缘设置有与下壳体20的侧板边缘对应的连接机构。在本实施例中,该连接结构采用卡扣与卡勾的配合实现上壳体10余下壳体20的密封连接。上壳体10和下壳体10的侧板和底板之间围合形成收容腔。如图3所示,电池包包括m1至m12共十二个电池模组30,十二个电池模组30依次排列,多个电连接铜排40分别设置在相邻的电池模组30之间,以实现相邻电池模组30的电连接。其中多个电连接铜排40中包括至少一个可断开铜排41,可断开铜排41用于在电池包内由于热失控导致的高温环境下断开相邻电池模组30之间的电连接,从而防止发生高压拉弧、短路现象。
27.本领域技术人员可以理解地,在另外的实施例中,电池包还可以包括十个、八个或者其他数量的电池模组30,多个电池模组30通过与电池模组30间隔设置的多个电连接铜排40电连接,其中多个电连接铜排40中还可以包括两个、三个或者多个可断开铜排41。
28.如图3所示,可断开铜排41连接部401的第一铜排和第二铜排分别连接模组m1和模组m2。发生热失控的模块是随机的,现假定电池模组30中的模组m8发生热失控,瞬时喷发出大量高温可导电气体,喷发至收容腔内,会导致模组m8的输出级与下壳体20在p1位置发生短路连接,而p3位置在触发模组m8对侧,短期内不会发生短路连接。高温气体在电池包内蔓延会引起包内温度迅速提高,当p2位置温度上升到可断开式铜排41的断开温度的时候,可断开式铜排41迅速断开,切断高压回路,防止持续的高温可导电气体的冲击导致p3位置发生短路连接,从而防止电池系统发生高压短路及拉弧的发生。
29.在一些实施例中,可断开铜排41包括连接部401和熔断结构402,连接部401包括第一铜排和第二铜排;熔断结构402的两端分别与第一铜排和第二铜排电连接,熔断结构402采用热敏金属材料。
30.具体地,如图2所示,连接部401的第一铜排和第二铜排分别连接相邻的电池模组30,熔断结构402分别连接第一铜排和第二铜排,其中,熔断结构402通过热敏金属材料实现第一铜排和第二铜排的电连接,且熔断结构402的热敏金属材料通过在设定的温度时断开避免拉弧现象、短路现象。设定的温度可以为230℃,在另外的实施例中,设定温度还可以是240℃、260℃等。熔断结构402采用bi、sn、in等金属材料中的任意一种或几种的合金。
31.在一些实施例中,可断开铜排41还包括包络体403,包络体403设置在熔断结构402的外部,包络体403采用绝缘材料。
32.具体地,如图2所示,在熔断结构402的外部设置有绝缘材料制成的包络体403,以避免熔断结构402暴露在收容腔,防止熔断结构402被腐蚀,延长电池包的使用寿命,增加电池包的稳定性。
33.在一些实施例中,还包括防爆阀50,防爆阀50固定设置在下壳体20上,防爆阀50与可断开铜排41位置对应。
34.具体地,如图1所示,防爆阀50用于排出电池包收容腔内的气体,以保证内部气体的压力在安全值范围内,通过将防爆阀50设置在于可断开铜排41的位置对应,引导气体的流向,使热失控状态时的高温气体在排放过程中经过可断开铜排41,以提高可断开铜排41对收容腔内的温度变化的灵敏度,从而在热失控状态时及时断开。
35.在一些实施例中,还包括防护板60,防护板60设置在上壳体10与多个电池模组30
之间,防护板60用于隔离上壳体10与收容腔。
36.具体地,在本实施例中,防护板60包括云母层和纳米陶瓷棉层,纳米陶瓷棉层覆盖云母层。防护板60包括左防护板61、右防护板62和中通道防护板63,中通道防护板63设置在左防护板61和右防护板62之间,中通道防护板63与下壳体20固定连接。左防护板61和右防护板62设置有与多个电池模组30一一对应的凹槽,凹槽用于套接多个电池模组30。
37.其中,左防护板61和右防护板62的凹槽在每个电池模组30的上方固定一块,配合中通道防护板63在电池包发生热失控时对电池模组30上表面形成高温防护,防止高温气体直接喷射电池包上壳体10。该左防护板61和右防护板62可有云母压制而成,并包覆纳米陶瓷棉防护。其中云母自身是耐高温的防护材料,抗冲击性能极好,但是用于是配合硅胶压制成型,并且云母为刚性结构,直接装配很难管控公差,影响装配效果。纳米陶瓷棉同样为耐高温材料,属性软,易成型,并且由良好的压缩性能,可以配合云母使用实现防护。
38.在一些实施例中,中通道防护板63的底部设置有卡勾,下壳体20上设置有与卡勾对应卡扣,中通道防护板63与下壳体20连接时卡勾与卡扣卡持。
39.具体地,如图1所示,中通道防护板63通过将中通道防护板63设置在左防护板61和右防护板62之间,以增强防护板60的稳定向,同时,通过中通道防护板63与下壳体20连接时卡勾与卡扣的卡持以增加防护板60与下壳体20连接的稳定性。
40.以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。