电池装置的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池装置。


背景技术：

2.随着现代工业的高速发展，随之带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题越来越突出。为了保持经济的可持续发展，保护人类居住的环境和能源供给，电池装置的零排放作为新能源是首当其冲的选择。
3.但是，目前的电池装置热失控气体的排出效果不佳。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于克服上述相关技术的热失控气体的排出效果不佳的不足，提供一种热失控气体的排出效果较佳的电池装置。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种电池装置，包括：
7.电池箱体，包括底板，所述底板内设置有排气空间；
8.电池组，设于所述电池箱体内，且置于底板上，所述电池组包括多个单体电池；
9.第一定位件，设于所述电池箱体内，且位于所述电池组的第一方向的至少一侧，所述第一定位件用于在所述第一方向上固定所述电池组，所述第一定位件上设置有第一排气通孔，所述第一排气通孔的一端连通至所述排气空间，且所述第一排气通孔向背离所述底板一侧延伸，所述第一方向与所述底板平行。
10.本公开的电池装置，一方面，在单体电池发生热失控的情况下，热失控气体从单体电池的防爆阀喷出，由于防爆阀与排气空间相对设置，热失控气体可以通过防爆阀喷射至底板的排气空间内，排气空间为防爆阀提供冲破空间，保证热失控气体可以从单体电池内顺利喷出，避免影响其他单体电池，保证电池装置的安全性；另一方面，第一定位件不仅能够在第一方向上固定电池组，而且，在第一定位件上设置有第一排气通孔，第一排气通孔的一端连通至排气空间，因此，排气空间内的热失控气体可以通过排气空间流动至第一排气通孔，增加了热失控气体的排气路径，有利于热失控气体的冷却，避免火星喷出电池装置，避免对外部器件造成影响；再一方面，因为热失控气体不仅包括气体，还包括一些高温固体颗粒物，如果热失控气体通过底板侧排出，高温固体颗粒物会将底板上的排气孔堵塞，导致热失控气体不能顺畅排出去，第一排气通孔向背离底板一侧延伸，高温固体颗粒物会落在排气空间内，不会将第一排气通孔堵塞，使得热失控气体能够顺畅排出去，保证电池装置的安全性。
11.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
12.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本公开电池装置一示例实施方式的立体结构示意图。
14.图2为图1中m所指部分的局部放大结构示意图。
15.图3为图1中的第一定位件的立体结构示意图。
16.图4为图3中h所指部分的局部放大结构示意图。
17.图5为图1中的第一定位件的立体结构示意图。
18.图6为图5中i所指部分的局部放大结构示意图。
19.图7为本公开电池装置另一示例实施方式的剖视结构示意图。
20.附图标记说明：
21.1、电池箱体；11、底板；111、排气空间；12、第一定位件；121、第一排气通孔；1211、排气腔；1212、过孔；122、第一固定板；123、第二固定板；124、第一挡板；125、第二挡板；126、连接板；1261、第一子连接板；1262、第二子连接板；1263、过渡板；127、第二间隙；13、第一侧边框；13a、侧边框；131、第二排气通孔；14、防爆结构；15、第二定位件；16、保护盖；
22.2、电池组；2a、电池单元；21、电池列；21a、第一电池列；21b、第二电池列；211、单体电池；2111、防爆阀；22、第一间隙；
23.3、隔离件；31、突出端部；4、连接管；41、第一管道；42、第二管道；
24.x、第一方向；y、第二方向；z、第三方向。
具体实施方式
25.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。
26.虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
27.用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连
接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.本公开示例实施方式提供了一种电池装置，参照图1-图7所示，该电池装置可以包括电池箱体1、电池组2以及第一定位件12；电池箱体1可以包括底板11，底板11内设置有排气空间111；电池组2设于电池箱体1内，且置于底板11上，电池组2可以包括多个单体电池211；第一定位件12设于电池箱体1内，且位于电池组2的第一方向x的至少一侧，第一定位件12用于在第一方向x上固定电池组2，第一定位件12上设置有第一排气通孔121，第一排气通孔121的一端连通至排气空间111，且第一排气通孔121向背离底板11一侧延伸，第一方向x与底板11平行。
30.本公开的电池装置，一方面，在单体电池211发生热失控的情况下，热失控气体从单体电池211的防爆阀2111喷出，由于防爆阀2111与排气空间111相对设置，热失控气体可以通过防爆阀2111喷射至底板11的排气空间111内，排气空间111为防爆阀2111提供冲破空间，保证热失控气体可以从单体电池211内顺利喷出，避免影响其他单体电池211，保证电池装置的安全性；另一方面，第一定位件12不仅能够在第一方向x上固定电池组2，而且，在第一定位件12上设置有第一排气通孔121，第一排气通孔121的一端连通至排气空间111，因此，排气空间111内的热失控气体可以通过排气空间111流动至第一排气通孔121，增加了热失控气体的排气路径，有利于热失控气体的冷却，避免火星喷出电池装置，避免对外部器件造成影响；再一方面，因为热失控气体不仅包括气体，还包括一些高温固体颗粒物，如果热失控气体通过底板11侧排出，高温固体颗粒物会将底板11上的排气孔堵塞，导致热失控气体不能顺畅排出去，第一排气通孔121向背离底板11一侧延伸，高温固体颗粒物会落在排气空间111内，不会将第一排气通孔121堵塞，使得热失控气体能够顺畅排出去，保证电池装置的安全性。
31.需要说明的是，第一方向x和第二方向y均与底板11平行，且第一方向x与第二方向y相交，例如，第一方向x与第二方向y垂直；第三方向z与底板11垂直。
32.参照图1和图7所示，电池装置可以包括电池箱体1，电池箱体1可以包括底板11、保护盖16和侧边框3a，底板11和保护盖16可以设置为矩形，在底板11的四周设置有侧边框3a，侧边框3a首尾连接形成矩形框，在侧边框3a的另一侧设置有保护盖16，保护盖16与底板11相对设置。底板11、保护盖16和侧边框3a围绕形成容纳空间。
33.当然，在本公开的其他示例实施方式中，底板11和保护盖16可以设置为圆形、椭圆形、梯形等等，边框可以围绕形成圆形、椭圆形、梯形等等，使得电池箱体形成为圆柱状、椭圆柱状、棱柱状等等。电池箱体还可以时其他形状，在此不一一赘述。
34.在本示例实施方式中，参照图7所示，在底板11上设置有排气空间111，具体为，在底板11上设置有多个沿第一方向x延伸的凹槽，凹槽形成排气空间111。
35.参照图1和图6示，在电池箱体1内设置有电池组2，电池组2可以包括多个单体电池211，该单体电池211可以为圆柱体。单体电池211可以包括电池壳体和电芯。电池壳体可以设置为圆柱形，即电池壳体可以包括相对设置的第一面和第二面，第一面和第二面均设置为圆形，在第一面和第二面之间连接有第三面，第三面设置为圆柱面。在第一面上设置有通
孔。
36.在本示例实施方式中，在电池壳体的容纳部内设置有电芯，电芯设置为与电池壳体相适配的圆柱体。在电芯外设置有电芯保护膜，电芯保护膜设置为与电芯相适配的圆筒状，在电芯的底部设置有电芯托板，电芯托板与电芯保护膜使得电芯与电池壳体之间绝缘。电芯可以包括多个正极片和多个负极片。
37.在电芯的靠近第一表面的一侧设置有一个电池极柱，多个正极片均连接至电池极柱；电池极柱通过第一面上的通孔伸出电池壳体形成单体电池211的正极。而多个负极片均连接至第一面，第一面形成单体电池211的负极。如此设置的单体电池211的正极和负极从同侧引出。当然，电池极柱可以是单体电池211的负极，第一面可以是单体电池211的正极。
38.多个单体电池211的第二面可以与电池箱体1的底板11通过粘接胶粘接，从而将多个单体电池211固定在电池箱体1内。这种固定方法简便，而且固定较为牢固。
39.在本示例实施方式中，多个单体电池211沿第一方向x至少排列为两列电池列21。
40.具体来讲，多个单体电池211沿第一方向x排列形成第一电池列21a，第一电池列21a内的相邻两个单体电池211之间设置有第一间隔；多个单体电池211沿第一方向x排列形成第二电池列21b，第二电池列21b内的相邻两个单体电池211之间设置有第二间隔；第一电池列21a与第二电池列21b在第二方向y上交替排布，即使得相邻两个第一电池列21a之间设置有一个第二电池列21b，相邻两个第二电池列21b之间设置有一个第一电池列21a。
41.而且，相邻两列电池列21错位设置，即第二电池列21b内的单体电池211与第一电池列21a的第一间隔相对设置，第一电池列21a内的单体电池211与第二电池列21b的第二间隔相对设置；由于单体电池211为圆柱体，因此，同一列内相邻两个单体电池211之间形成有类似三角形状的容纳空间，如此设置，使得第一电池列21a将相邻的第二电池列21b内的该容纳空间的一部分占据，第二电池列21b将相邻的第一电池列21a内的该容纳空间的一部分占据，从而提高电池装置的能量密度。
42.如此设置，使得在第一方向x的一端，第二电池列21b突出于第一电池列21a；而且，由于每一列电池列21所包括的单体电池211的数量相同，因此，在第一方向x的另一端，第一电池列21a突出于第二电池列21b。
43.在本示例实施方式中，电池装置可以包括至少两个电池单元2a，电池单元2a可以包括相邻两列电池列21，即电池单元2a可以包括第一电池列21a和第二电池列21b。
44.在本示例实施方式中，在电池列21的第一方向x的两端部均设置有第一定位件12，第一定位件12可以用于固定多个单体电池211。第一定位件12靠近电池组2的一面设置为与至少一个单体电池211相适配的形状，第一定位件12靠近电池组2的一面与至少一个单体电池211的侧面贴合。
45.具体来讲，参照图3和图4所示，第一定位件12可以包括第一挡板124、第二挡板125、第一固定板122、第二固定板123以及连接板126。第一定位件12的底面与电池箱体1的底板11固定连接，即第一固定板122、第二固定板123、第一挡板124以及第二挡板125的一端固定于底板11，且与底板11基本垂直设置；而且第一固定板122、第二固定板123、第一挡板124以及第二挡板125依次首尾连接形成框形的排气腔1211。第二挡板125相对于第一挡板124更靠近单体电池211。连接板126连接于第一固定板122、第二固定板123、第一挡板124以及第二挡板125背离底板11的一侧，连接板126设置为平面板，连接板126与底板11基本平行
设置；连接板126上设置有过孔1212，过孔1212与排气腔1211连通形成第一排气通孔121，使得第一排气通孔121沿第三方向z贯穿第一定位件12；过孔1212的数量可以设置为两个、三个或更多个。
46.当然，在本公开的另外一些示例实施方式中，可以在第一挡板124上设置过孔，该过孔与排气腔1211连通也可以形成第一排气通孔121，但是使得第一排气通孔121朝向侧边框13a一侧开口。
47.位于中间的第一定位件12需要同时对相邻两个电池单元2a的相邻两列电池列21进行定位，位于两侧的两个定位件只需要对一列电池列21进行定位。
48.因此，位于中间的第一定位件12的第二挡板125设置为与两个单体电池211相适配的形状，第二挡板125靠近电池组2的一面与两个单体电池211贴合。第二挡板125靠近单体电池211的一面可以包括两个第一圆柱面，为了方便描述分别称之为：第一子圆柱面和第二子圆柱面，第一子圆柱面可以与第一电池列21a的单体电池211的第三面贴合，第二子圆柱面可以与第二电池列21b的单体电池211的第三面贴合。由于在第一方向x的一端，第二电池列21b突出于第一电池列21a，因此，在第一方向x的一端，第一子圆柱面突出于第二子圆柱面。使得第一定位件12靠近单体电池211的一面可以与单体电池211贴合，从而通过电池列21两端部的两个第一定位件12可以将电池列21在第一方向x上进行固定。而且，连接板126设置为一部分较宽，一部分较窄的结构；过孔1212设置在较宽的那一部分连接板126上。
49.位于两侧的第一定位件12的第二挡板125设置为与一个单体电池211相适配的形状，第二挡板125靠近电池组2的一面与一个单体电池211贴合。第二挡板125靠近单体电池211的一面可以包括一个第一圆柱面。
50.参照图1所示，电池组2第一方向x相对两侧的第一定位件12设置为不同的结构，上述对其一侧的第一定位件12进行了详细说明，下面对相对另一侧的第一定位件12进行详细说明。
51.参照图5和图6所示，第一定位件12可以设置为台阶状，具体地，连接板可以包括第一子连接板1261、第二子连接板1262和过渡板1263；第二子连接板1262连接于第一子连接板1261，具体为，第二子连接板1262与第一子连接板1261之间连接有过渡板1263；第一子连接板1261和第二子连接板1262与底板基本平行，过渡板1263与底板基本垂直。第二子连接板1262在第三方向的高度低于第一子连接板1261在第三方向的高度，第三方向与底板垂直，过孔1212设于第二子连接板1262，第二子连接板1262位于第一子连接板1261背离电池组的一侧。第一固定板和第二固定板设置为与连接板相适配的台阶状。
52.当然，在本公开的另一些示例实施方式中，电池组第一方向相对两侧的第一定位件12可以设置为相同的结构，可以是图3和图4所示中所示的结构，也可以是图5和图6所示中所示的结构。
53.在本示例实施方式中，由于设置有多列电池列21，因此，在电池组的第一方向的一端设置有多个第一定位件12，相邻两个第一定位件12的底部连接为一体，即相邻两个第一定位件12靠近底板11的一端部连接为一体，而且相邻两个第一定位件12之间设置有第二间隙127，即相邻两个第一定位件12的中部以及远离底板11的一端部之间设置有第二间隙127。当然，在本公开的另一些示例实施方式中，多个第一定位件12可以不连接，而是单独设置。
54.参照图1和图2所示，在相邻两列电池列21之间设置有第一间隙22，即在相邻的第一电池列21a和第二电池列21b之间设置有第一间隙22，在第一间隙22内设置有隔离件3，隔离件3可以是换热板，当然，隔离件3也可以是绝缘板。
55.在属于同一电池单元2a的相邻两列电池列21之间的第一间隙22内设置有隔离件3，即隔离件3不是设置在每一对相邻两列电池列21之间，也就是说隔离件3不是设置在每一个第一间隙22内。在相邻两个电池单元2a之间没有设置隔离件3。
56.在本示例实施方式中，隔离件3设置为波浪状，即隔离件3包括多个依次连接的弧面板，相邻两个弧面板中的一个弧面板与第一电池列21a中的一个单体电池211相贴合，另一个弧面板与第二电池列21b中的一个单体电池211相贴合。从而通过一个隔离件3即可实现对第一电池列21a和第二电池列21b同时换热的作用，而且，隔离件3与第一电池列21a和第二电池列21b中的单体电池211的接触面积均比较大，可以满足对单体电池211的换热要求。
57.隔离件3可以包括突出端部31，突出端部31在第一方向x上突出于电池列21，在本示例实施方式中，隔离件3可以包括一个突出端部31，突出端部31在第一方向x的两侧突出于电池列21。隔离件3的一部分设于第二间隙127内，即隔离件3的突出端部31设于第二间隙127内，而且从第二间隙127伸出至至少部分第一定位件12背离电池组2的一侧。
58.电池组2还可以包括连接管4，连接管4连接于突出端部31，具体地，连接管4连通于隔离件3的流体通道。连接管4设置为两个，其中一个连接管4作为进液管，另一个连接管4作为出液管。在突出端部31设置为一个的情况下，两个连接管4设于电池列21的第一方向x的同一侧。
59.连接管4连接于相邻两个隔离件3之间，具体地，连接管4连接于位于同一侧的相邻两个隔离件3的突出端部31之间。
60.进一步地，连接管4可以包括第一管道41和两个第二管道42；第一管道41设置为软管；软管可以是不锈钢软管、金属软管、波纹软管、橡胶软管、塑料软管等等，软管具有一定的弹性，能够折弯。第二管道42设置为硬管，硬管不能够折弯。两个第二管道42一一对应地与两个隔离件3连接，第一管道41连接于相邻两个第二管道42之间。
61.电池装置在使用过程中会受到较为频繁的振动，将第一管道41设置为软管，第一管道41可以吸收大部分振动，从而在振动时避免连接管4与隔离件3之间的连接失效，避免连接管4与隔离件3之间的连接断开，导致换热介质流至电池箱体1内，导致单体电池211之间产生短路，造成安全事故。
62.而将与两个隔离件3连接的第二管道42设置为硬管，保证第二管道42与隔离件3之间的连接牢固性，而且，工艺简单、成本较低。
63.在本示例实施方式中，连接管4位于第二子连接板1262背离底板的一侧，而且，连接管4的第一管道41与第一排气通孔121相对设置，如此设置，可以使得在单体电池发生热失控的情况下，通过第一排气通孔121喷出的热失控气体可以直接喷射至第一管道41，热失控气体的热量可以将第一管道41熔化，使得第一管道41内的换热液体(例如，水)流出进行灭火。
64.在本示例实施方式中，参照图1所示，电池装置还可以包括第二定位件15，第二定位件15设于电池组2的第二方向y的至少一侧，第二定位件15一一对应设于最外侧的两列电
池列21的第二方向y的相对两侧，第二定位件15与位于最外侧的两列电池列21抵靠。
65.参照图1所示，第二定位件15靠近电池组2的一面设置为与单体电池211相适配的形状，第二定位件15靠近电池组2的一面与单体电池211贴合；具体地，第二定位件15靠近电池组2的一面包括多个第二圆柱面，一个第二圆柱面与一个单体电池211抵靠，从而通过第二方向y两侧的两个第二定位件15可以将电池列21在第二方向y上进行固定，而且第二定位件15的一部分伸入相邻两个单体电池211之间，固定较为牢固。
66.在本示例实施方式中，第一定位件12和第二定位件15可以通过铆钉与底板固定，而且两个第一定位件12和两个第二定位件15首尾连接形成一个矩形框，电池组设置在该矩形框内；电池组通过粘接胶与底板固定，通过第一定位件12和第二定位件15可以避免粘接胶流至该矩形框以外的区域。
67.需要说明的是，上述说明了第一方向x为多个单体电池排列形成一列电池列21的方向，当然，在本公开的一些示例实施方式中，第一方向也可以与多个单体电池排列形成一列电池列的方向垂直，第一定位件12可以设于电池组2的该第一方向的至少一侧，换句话说，就是在上述示例实施方式中的第二定位件12的位置设置第一定位件，在第一定位件上设置第一排气通孔，第一排气通孔与排气空间连通。
68.在本示例实施方式中，参照图7所示，四个侧边框13a中的两个为第一侧边框13，两个第一侧边框13在第一方向x上相对设置，两个第一侧边框13位于底板11的第一方向x的相对两侧。在第一侧边框13上设置有第二排气通孔131，第二排气通孔131具有相互连通的第一端和第二端，第一端可以设置为多个，第一端的数量可以与第一定位件12的数量相同，第一端连通至第一排气通孔121；第二端连通至第一侧边框13背离单体电池211的一侧，即第二端连通至电池箱体1的外部。
69.在第二排气通孔131的第二端设置有防爆结构14。防爆结构14可以是设置在第一侧边框13上的薄弱结构，薄弱结构可以是设置在第一侧边框13上的划痕、刻槽；还可以是防爆结构14处的厚度小于第一侧边框13的其他位置的厚度。防爆结构14还可以是单向阀。在单体电池211发生热失控后，热失控气体(高温气体、火星和高温固体颗粒物)可以将第一侧边框13上的薄弱结构(防爆阀2111)或单向阀冲破，从薄弱结构处或单向阀喷出。
70.当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，可以在盖板上设置第二排气通孔131。
71.另外，在没有设置隔离件3的相邻两列电池列21之间的第一间隙22内设置有绝缘垫，通过绝缘垫可以绝缘隔离其两侧的两列电池列21。
72.电池组2入箱时，先将两列电池列21的多个单体电池211粘接于一根隔离件3的相对两侧，形成一个整体后入箱；此时定位件可对这个整体进行定位。
73.本技术中提及的“平行”、“垂直”，并不是完全平行、垂直，而是有一定的误差的；例如，两者之间的夹角大于等于0
°
且小于等于5
°
，即认为这两者相互平行；两者之间的夹角大于等于85
°
且小于等于95
°
，即认为这两者相互垂直。
74.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所
附的权利要求指出。