热失控防护结构、电池模组、电池包及车辆的制作方法 专利技术说明

电气元件制品的制造及其应用技术1.本技术涉及电池包技术领域，特别是涉及一种热失控防护结构、电池模组、电池包及车辆。背景技术：2.电池包发生热失控时通常导致电池包自燃，并且由于其释放出的极高的热量而容易导致热失控蔓延，与此同时，其具体发生热失控的电芯还容易喷发导电物质，因此极易造成严重的安全事故。3.为阻止电池包发生热失控的烟雾和导电物质等蔓延至驾驶舱而直接危及驾驶员与乘员，电池包内通常还设置有防护结构，例如防护板，其用于对火焰和导电物质等进行阻挡，以避免烟雾和导电物质直接喷发至车辆的内部；并且防护板还可以设置有排烟通道，排烟通道可以由开设在防护板上的百叶片而形成，其用于对烟雾和导电物质进行导向，以阻止烟雾和导电物质在电池包内扩散并导致热失控蔓延。4.但是在现有技术中，排烟通道对烟雾和导电物质的导向效果较差，烟雾和导电物质容易在电池包的若干个电池模组之间进行扩散，因此难以阻止电池包内的热失控蔓延。技术实现要素：5.基于此，本技术提供一种热失控防护结构、电池模组、电池包及车辆，以改善现有技术中排烟通道难以阻止电池包内的热失控蔓延的问题。6.第一方面，本技术提供一种热失控防护结构，所述热失控防护结构包括板体，所述板体上依次开设有第一百叶片和第二百叶片，所述第一百叶片和所述第二百叶片沿所述板体的同一侧延伸，并分别形成有第一排烟通道和第二排烟通道，所述第二百叶片用于与电池模组的若干个电芯的顶部一侧相抵接，并且在抵接时，所述第一百叶片沿其延伸方向的末端位于若干个所述电芯的防爆阀的正上方，并与若干个所述电芯的顶部一侧均保持间隙。7.在其中一个实施例中，所述第一百叶片和所述第二百叶片均在所述板体上对称设置有两组。8.在其中一个实施例中，每组所述第一百叶片均设置有若干个，并且与所述电池模组的若干个电芯一一对应。9.在其中一个实施例中，每组所述第二百叶片均设置有一个，所述第二百叶片跨设在所述电池模组的距离最远的两个电芯的正上方。10.在其中一个实施例中，所述板体上设置有耐冲击部，所述耐冲击部设置在两组所述第一百叶片之间。11.在其中一个实施例中，所述耐冲击部由所述板体沿所述第一百叶片和所述第二百叶片所在的一侧凹陷所形成；或，所述耐冲击部为设置在所述板体上的涂层。12.在其中一个实施例中，所述热失控防护结构采用云母板制成。13.第二方面，本技术提供了一种电池模组，所述电池模组包括：14.若干个电芯，所述电芯上均设置有防爆阀，用于所述电芯在发生热失控时进行泄压；以及15.本技术提供的热失控防护结构；16.其中，所述第二百叶片与若干个所述电芯的顶部一侧相抵接，所述第一百叶片设置在若干个所述电芯的防爆阀的正上方，并与若干个所述电芯的顶部一侧保持间隙。17.第三方面，本技术提供了一种电池包，所述电池模组包括：18.本技术提供的电池模组；和19.下箱体，所述电池模组设置在所述下箱体内；20.其中，所述热失控防护结构通过连接螺栓与所述下箱体连接。21.第四方面，本技术提供了一种车辆，所述车辆包括本技术提供的电池包。22.本技术提供的热失控防护结构中，第一百叶片可以对电池包发生热失控而产生的烟雾和导电物质进行分流，并通过第一排烟通道和第二排烟通道提高对烟雾和导电物质的导向效果，进而有效地将烟雾和导线物质扩散至热失控防护结构的上方，并避免烟雾和导电物质在电池模组之间扩散而致使热失控蔓延。附图说明23.图1为本技术实施例一提供的热失控防护结构的结构示意图；24.图2为本技术实施例三提供的电池包的结构示意图；25.图3为图2中a部的放大图。26.附图标记：1、板体；2、第一百叶片；3、第二百叶片；4、第一排烟通道；5、第二排烟通道；6、耐冲击部；61、倾斜段；7、下箱体；8、连接螺栓；9、电芯。具体实施方式27.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。28.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。29.本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。30.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“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，亦仅为了便于简化叙述，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。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。31.实施例一32.如图1和图2所示，本实施例提供一种热失控防护结构，热失控防护结构包括板体1，板体1上依次开设有第一百叶片2和第二百叶片3，第一百叶片2和第二百叶片3沿板体1的同一侧延伸，并分别形成有第一排烟通道4和第二排烟通道5，第二百叶片3用于与电池模组的若干个电芯9的顶部一侧相抵接，并且在抵接时，第一百叶片2沿其延伸方向的末端位于若干个电芯9的防爆阀的正上方，并与若干个电芯9的顶部一侧均保持间隙。33.在本实施例中，示例性地说明，板体1设置为矩形，其长宽均大于电池模组的若干个电芯9的横截面的长宽，以覆盖电池模组的全部的电芯9。第一百叶片2和第二百叶片3均由板体1本身延伸所形成，其采用冲裁加工的方式成型，第一百叶片2和第二百叶片3仅通过一条侧边进行连接。“第一百叶片2沿其延伸方向的末端”可以理解为第一百叶片2远离板体1的一端。第一百叶片2和第二百叶片3均倾斜设置，以在烟雾和导电物质扩散至第一排烟通道4和第二排烟通道5时对其进行导向，并且烟雾和导电物质冲击在第一百叶片2和第二百叶片3上时不易产生回流的现象。第一百叶片2凸出于板体1的高度小于第二百叶片3，以在第二百叶片3与若干个电芯9的顶部一侧均相抵接时，使得第一百叶片2沿延伸方向的末端与若干个电芯9的顶部一侧均保持间隙。34.如图2和图3所示，当电池包发生热失控时，或者具体地说，当电池包的某一电池模组的某一电芯9发生热失控时，该电芯9的防爆阀开启，并将烟雾和导电物质排出电芯9外，以对该电芯9进行泄压。此时由于第一百叶片2设置在若干个电芯9的防爆阀的正上方，因此烟雾和导电物质首先向第一排烟通道4扩散；而当烟雾扩散至第一排烟通道4的入口时，由于第一百叶片2与若干个电芯9的顶部一侧均保持间隙，因此一部分烟雾和导电物质可以直接通过第一排烟通道4而扩散至板体1的上方，另一部分烟雾和导电物质还可以通过第一百叶片2与若干个电芯9之间的间隙而向第二排烟通道5扩散；又由于第二百叶片3与若干个电芯9均相抵接，因此扩散至第二排烟通道5的部分烟雾和导电物质可以通过第二排烟通道5而扩散至板体1的上方。35.综上所述，第一百叶片2可以对电池包发生热失控而产生的烟雾和导电物质进行分流，并通过第一排烟通道4和第二排烟通道5提高对烟雾和导电物质的导向效果，进而有效地将烟雾和导线物质扩散至热失控防护结构的上方，并避免烟雾和导电物质在电池模组之间扩散而致使热失控蔓延。36.如图1所示，第一百叶片2和第二百叶片3均在板体1上对称设置有两组。37.在本实施例中，示例性地说明，第一百叶片2和第二百叶片3沿板体1的宽度方向的轴截面对称设置，“板体1宽度方向的轴截面”可以理解为平行设置在板体1的宽度方向两侧的侧壁并且距离两个侧壁距离相等的截面。由于两组第一百叶片2以及两组第一百叶片2延伸时的倾斜方向均相反，因此第一排烟通道4和第二排烟通道5可以使得电芯9发生热失控而产生的烟雾和导电物质分别沿板体1的宽度方向的两侧进行扩散，以使得烟雾和导线物质扩散至板体1的上方的速度提高，进而达到进一步避免烟雾和导电物质在电池模组之间扩散的目的。38.如图1所示，每组第一百叶片2均设置有若干个，并且与电池模组的若干个电芯9一一对应。39.在本实施例中，示例性地说明，若干个第一百叶片2沿板体1的长度方向依次设置，该方向即为电池模组的若干个电芯9依次固定时的延伸方向，也即若干个电芯9的防爆阀的延伸方向。可以理解的是，由于相邻两个电芯9的防爆阀之间均保持一定的间隔，因此第一百叶片2在板体1上非连续设置，即第一百叶片2在板体1上呈“梳齿状”。该布置方式使得相邻两个第一百叶片2之间也形成有间隙，该间隙可以用于烟雾和导电物质通过，以使得更多的烟雾和导电物质可以扩散至第二排烟通道5，进而增强第一百叶对烟雾和导电物质的分流效果。40.如图1和图2所示，每组第二百叶片3均设置有一个，第二百叶片3跨设在电池模组的距离最远的两个电芯9的正上方。41.在本实施例中，示例性地说明，第二百叶片3同样沿板体1的长度方向设置，并且沿板体1的长度方向，第二百叶片3的长度等于距离最远的两个第一百叶片2之间的最大长度，以达到跨设在电池模组的距离最远的两个电芯9的正上方的目的。可以理解的是，“距离最远的两个电芯9”即电池模组的长度方向的两端的电芯9。上述布置方式使得第二百叶片3可以对电池模组的任意一个电芯9发生热失控而产生的烟雾和导电物质进行阻挡和导向，进而有效避免烟雾和导电物质在电池模组之间扩散。42.如图1和图2所示，板体1上设置有耐冲击部6，耐冲击部6设置在两组第一百叶片2之间。43.在本实施例中，示例性地说明，由于第二百叶片3用于与电池模组的若干个电芯9的顶部一侧相抵接，因此将热失控防护结构装配在若干个电芯9上时，耐冲击部6靠近若干个电芯9设置；又由于第一百叶片2设置在电芯9的防爆阀的正上方，因此耐冲击部6为承受冲击最大的部位。当电芯9发生热失控并开启其防爆阀时，烟雾和导电物质会直接喷发至耐冲击部6上，此时耐冲击部6不仅可以对烟雾和导电物质进行有效缓冲，以提高板体1的耐冲击的性能，并且还可以对烟雾和导电物质进行导向，以使其沿板体1的宽度方向的两侧扩散。44.如图1和图2所示，耐冲击部6由板体1沿第一百叶片2和第二百叶片3所在的一侧凹陷所形成。45.在本实施例中，示例性地说明，耐冲击部6设置为弧形，其提高板体1的耐冲击的性能的原理类似加强筋，当烟雾和导电物质喷发在耐冲击部6上时，其由于凹陷设置而不易沿远离电芯9的方向产生形变。在一些实施例中，耐冲击部6还可以为设置在板体1上的涂层，例如现有技术中通常采用的有机硅耐高温漆、高温耐磨防腐陶瓷涂料等。46.更具体地，板体1在耐冲击部6的两侧还设置有倾斜段61，倾斜段61沿耐冲击部6的凹陷方向延伸设置，并且两个倾斜段61相互对称，第一百叶片2和第二百叶片3均设置在倾斜段61上。47.热失控防护结构采用云母板制成。48.在本实施例中，示例性地说明，云母板是一种高强度的耐高温的绝缘板材，其在高温条件下使用仍可以保持其原性能。采用云母板制成的热失控防护结构受到烟雾和导电物质的冲击和高温影响时，可以稳定地保持其结构，进而对烟雾和导电物质起到有效地导向作用。49.本实施例一种热失控防护结构的实施原理为：50.具体装配时，将板体1设置在电池模组的若干个电芯9的顶部一侧，并将第二百叶片3与若干个电芯9的顶部一侧相抵接，同时使得第一百叶片2位于电池模组的若干个电芯9的防爆阀的正上方。当电池包发生热失控时，或者具体地说，当电池包的某一电池模组的某一电芯9发生热失控时，该电芯9的防爆阀开启，并将烟雾和导电物质排出电芯9外，以对该电芯9进行泄压。此时由于第一百叶片2设置在若干个电芯9的防爆阀的正上方，因此烟雾和导电物质首先向第一排烟通道4扩散；而当烟雾扩散至第一排烟通道4的入口时，由于第一百叶片2与若干个电芯9的顶部一侧均保持间隙，因此一部分烟雾和导电物质可以直接通过第一排烟通道4而扩散至板体1的上方，另一部分烟雾和导电物质还可以通过第一百叶片2与若干个电芯9之间的间隙而向第二排烟通道5扩散；又由于第二百叶片3与若干个电芯9均相抵接，因此扩散至第二排烟通道5的部分烟雾和导电物质可以通过第二排烟通道5而扩散至板体1的上方。51.实施例二52.如图2所示，本实施例提供一种电池模组，电池模组包括：53.若干个电芯9，电芯9上均设置有防爆阀，用于电芯9在发生热失控时进行泄压；以及54.本技术提供的任意一种热失控防护结构；55.其中，第二百叶片3与若干个电芯9的顶部一侧相抵接，第一百叶片2设置在若干个电芯9的防爆阀的正上方，并与若干个电芯9的顶部一侧保持间隙。56.实施例三57.如图2所示，本实施例提供一种电池包，电池包包括：58.本技术提供的任意一种电池模组；和59.下箱体7，电池模组设置在下箱体7内；60.其中，热失控防护结构通过连接螺栓8与下箱体7连接。61.具体地，下箱体7设置为长方体状，电池模组在下箱体7内设置有若干个，并且若干个电池模组矩形阵列设置。连接螺栓8的杆部的长度大于电芯9的高度，并且其杆部穿过热失控防护结构的板体1与下箱体7的底壁螺纹连接，下箱体7的底壁内设置有与连接螺栓8相配的连接螺母；其头部与板体1相抵接，以将热失控防护结构压紧固定在电池模组的若干个电芯9上。62.实施例四63.本实施例提供一种车辆，车辆包括本技术提供的任一种电池包。64.以上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。65.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。









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