电池包的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。


背景技术：

2.电池包内电池发生热失控时产生的气体会从箱体的防爆阀处排出，但相关技术中，由于电池包内部结构的分布，容易出现防爆阀无法及时开启的问题，从而影响气体的排出。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电池包，以改善电池包的性能。
4.本发明提供了一种电池包，包括：
5.电池箱体；
6.泄压结构，泄压结构设置于电池箱体；
7.第一电池组件，第一电池组件包括多个沿第一方向设置的第一单体电池，第一电池组件设置于电池箱体内；
8.加强件，加强件设置于电池箱体内，且位于电池箱体和第一电池组件之间，加强件设置有导气通道，导气通道包括第一开口，第一开口朝向电池箱体设置有泄压结构的表面的正投影与泄压结构的至少部分相重合，以使得由第一开口排出的气体能够与泄压结构相接触。
9.本发明实施例的电池包包括电池箱体、泄压结构、第一电池组件以及加强件，泄压结构设置于电池箱体，第一电池组件的多个第一单体电池设置于电池箱体内，而加强件设置于电池箱体和第一电池组件之间，以此提高第一单体电池与电池箱体的连接强度。通过在加强件上设置有导气通道，并且导气通道的第一开口朝向泄压结构设置，从而可以在导气通道内进行气体存储，并且可以及时将泄压结构打开，以此使得热失控气体及时排出电池箱体，从而来保证电池包的安全使用性能。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
11.其中：
12.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池包的结构示意图；
13.图2是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池包的内部局部结构示意图；
14.图3是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池包的内部局部结构示意图；
15.图4是根据第三个示例性实施方式示出的一种电池包的内部局部结构示意图；
16.图5是根据一示例性实施方式示出的一种隔离件的结构示意图；
17.图6是根据另一示例性实施方式示出的一种隔离件的结构示意图。
18.附图标记说明如下：
19.10、电池箱体；20、泄压结构；30、第一电池组件；31、第一单体电池；311、防爆阀；40、加强件；41、导气通道；411、第一开口；412、第二开口；413、底壁；414、侧壁；42、避让空间；43、型腔；50、隔离件；60、第二电池组件；61、第二单体电池；70、换热件。
具体实施方式
20.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
21.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
22.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
23.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
24.本发明的一个实施例提供了一种电池包，请参考图1至图6，电池包包括：电池箱体10；泄压结构20，泄压结构20设置于电池箱体10；第一电池组件30，第一电池组件30包括多个沿第一方向设置的第一单体电池31，第一电池组件30设置于电池箱体10内；加强件40，加强件40设置于电池箱体10内，且位于电池箱体10和第一电池组件30之间，加强件40设置有导气通道41，导气通道41包括第一开口411，第一开口411朝向电池箱体10设置有泄压结构20的表面的正投影与泄压结构20的至少部分相重合，以使得由第一开口411排出的气体能够与泄压结构20相接触。
25.本发明一个实施例的电池包包括电池箱体10、泄压结构20、第一电池组件30以及加强件40，泄压结构20设置于电池箱体10，第一电池组件30的多个第一单体电池31设置于电池箱体10内，而加强件40设置于电池箱体10和第一电池组件30之间，以此提高第一单体电池31与电池箱体10的连接强度。通过在加强件40上设置有导气通道41，并且导气通道41的第一开口411朝向泄压结构20设置，从而可以在导气通道41内进行气体存储，并且可以及时将泄压结构20打开，以此使得热失控气体及时排出电池箱体10，从而来保证电池包的安
全使用性能。
26.需要说明的是，加强件40设置于电池箱体10和第一电池组件30之间，即加强件40实现了对电池箱体10和第一电池组件30的压紧固定，以此保证第一电池组件30可以稳定地设置于电池箱体10内。而加强件40上设置有导气通道41，此时，导气通道41可以用于气体收集，因此，在电池箱体10内的某个电池发生热失控问题之后，由电池排出的气体可以聚集于导气通道41内，以此使得导气通道41内的气体可以及时打开泄压结构20，以此将电池箱体10内的气体排出，从而保证电池包的安全性能。加强件40与泄压结构20相对设置，且导气通道41与泄压结构20相对设置，因此可以避免其他结构遮挡泄压结构20，以此保证电池箱体10内的压力达到一定值时，可以使得泄压结构20打开，以此实现电池箱体10内的气体排出。
27.第一开口411朝向电池箱体10设置有泄压结构20的表面的正投影与泄压结构20的至少部分相重合，即第一开口411的至少部分可以与泄压结构20正对设置，从而可以使得由第一开口411排出的气体能够与泄压结构20相接触，以此保证电池箱体10内的气体可以及时打开泄压结构20。
28.泄压结构20可以是阀体，在导气通道41内的压力达到一定值时，可以开启阀体，以此使得电池箱体10内的气体排出。泄压结构20可以类似防爆结构，例如类似防爆阀，在电池箱体10内的压力达到一定值时，可以冲破防爆结构，以此使得电池箱体10内的气体排出。泄压结构20也可以是强度相对较低的结构，例如薄铝板，在电池箱体10内的压力达到一定值时，可以冲破薄铝板，以此使得电池箱体10内的气体排出。泄压结构20也可以是刻痕，只要实现强度相对较低即可。
29.在一个实施例中，如图5和图6所示，导气通道41还包括第二开口412，第一开口411与第二开口412相交，即电池箱体10内的气体可以通过第一开口411与第二开口412收集于导气通道41内，并且可以通过第一开口411与泄压结构20相接触，以此保证导气通道41内的气体可以打开泄压结构20。
30.在一个实施例中，泄压结构20设置于电池箱体10的侧部，第一开口411设置于加强件40朝向电池箱体10侧部的一侧，第二开口412设置于加强件40朝向电池箱体10顶部的一侧，电池箱体10内的气体可以通过第二开口412进入到导气通道41内，并且可以通过第二开口412与泄压结构20相接触，以此在导气通道41内的压力达到一定高度时，气体可以打开泄压结构20，从而释放电池箱体10内部的气体，保证电池包的安全性能。
31.在某些实施例中，不排除泄压结构20设置于电池箱体10的顶部，或者，不排除泄压结构20设置于电池箱体10的底部，相应的，第一开口411需要与泄压结构20保持相对设置，以此保证导气通道41内的气体可以及时打开泄压结构20。
32.在一个实施例中，如图2至图4所示，第一单体电池31朝向电池箱体10顶部的一侧设置有防爆阀311，即在防爆阀311被冲破后，电池内部的气体可以排出，并且气体可以由加强件40的顶部进入到导气通道41，导气通道41设置于加强件40的顶部。
33.第一单体电池31朝向电池箱体10顶部的一侧设置有防爆阀311，此时，加强件40朝向电池箱体10顶部的一侧可以设置有导气通道41，第一开口411朝向电池箱体10顶部。
34.在一些实施例中，第一单体电池31朝向电池箱体10底部的一侧可以设置有防爆阀311，而加强件40朝向电池箱体10底部的一侧可以设置有导气通道41，第一开口411朝向电池箱体10底部。
35.在一个实施例中，如图4至图6所示，导气通道41包括底壁413和至少一个侧壁414，从而可以使得导气通道41内能够用于集聚气体，并且可以及时与泄压结构20保持接触，从而能够及时打开泄压结构20。
36.在一个实施例中，侧壁414的至少部分基本垂直于底壁413，在保证气体可以高效集聚于导气通道41内的基础上，也可以使得导气通道41内能够集聚较大的气体，从而保证导气通道41内的气体可以及时打开泄压结构20，以此保证电池包的使用性能。
37.结合图5和图6所示，侧壁414为三个，三个侧壁414环绕底壁413设置，从而形成了如图3和图6所示的第一开口411和第二开口412，并且可以使得第一开口411与泄压结构20相对设置，在保证导气通道41方便集气的同时，也可以及时打开泄压结构20。
38.结合图4所示，侧壁414为一个，侧壁414设置于底壁413的一侧，而加强件40也可以与电池箱体10之间形成导气通道41，此时，可以认为导气通道41包括两个相对的侧壁414，但导气通道41的第一开口411与泄压结构20相对设置。
39.在一个实施例中，底壁413与泄压结构20的底端基本平齐，即导气通道41不会高于泄压结构20，从而可以使得导气通道41内的气体能够可靠与泄压结构20相接触，以此保证导气通道41内的气体能够及时打开泄压结构20，并且在泄压结构20打开之后，导气通道41内的气体能够及时进行排出，而不会大量积聚于泄压结构20的下方。
40.在一个实施例中，侧壁414的至少部分与加强件40的顶面之间圆弧过渡，从而可以使得气体能够通过圆弧过渡面快速进入到导气通道41内进行积聚，圆弧过渡面可以起到导向的作用，且侧壁414的至少部分与加强件40的顶面之间圆弧过渡也可以增强结构的强度，避免出现应力集中。
41.在一个实施例中，如图2和图3所示，加强件40与第一单体电池31的大表面相对设置；其中，第一方向垂直于第一单体电池31的大表面。相邻两个第一单体电池31的大表面相对设置，不仅可以增加电池箱体10的空间利用率，且可以方便第一单体电池31的排布，而加强件40与第一单体电池31的大表面相对设置，也可以实现对第一单体电池31的固定，进一步地可以保证第一电池组件30稳定地固定于电池箱体10内。
42.第一单体电池31可以包括大表面和小表面，第一单体电池31的大表面可以认为是第一单体电池31产生热量最多的表面，第一单体电池31的小表面可以认为是产热量低于第一单体电池31的大表面产热量的表面，进一步的，第一单体电池31的大表面可以认为是第一单体电池31外表面最大的表面，第一单体电池31的小表面可以认为是面积小于大表面的表面，例如，第一单体电池31为四棱柱电池，即第一单体电池31为方形电池，此时，第一单体电池31可以包括两个相对的大表面和四个环绕大表面设置的小表面，四个小表面的面积均小于两个大表面的面积。
43.在一个实施例中，加强件40相对于电池箱体10独立设置，即加强件40和电池箱体10可以是独立成型的，在电池包的组装过程中，将加强件40放置于电池箱体10内，以此实现对第一电池组件30的固定，且可以实现气体的收集，避免电池包内部压力过大。
44.加强件40与电池箱体10可拆卸地相连接，例如，加强件40可以直接压紧于电池箱体10和第一电池组件30之间，或者，加强件40可以粘结于电池箱体10上。
45.在一个实施例中，加强件40与第一单体电池31粘结，不仅可以保证加强件40能够稳定地固定于电池箱体10内，避免加强件40出现晃动等问题，且可以使得加强件40能够用
于固定第一单体电池31，以此保证第一单体电池31能够稳定地固定于电池箱体10内。
46.加强件40与第一单体电池31可以直接粘结，加强件40与第一单体电池31可以通过导热胶实现连接，在保证加强件40与第一单体电池31之间可靠连接的基础上，可以实现热量传递，加强件40与第一单体电池31可以通过导热结构胶相连接，不仅可以保证连接的强度，并且导热结构胶可以实现热传递，以此提高第一单体电池31的散热能力。
47.在一个实施例中，加强件40与第一单体电池31也可以间接粘结，加强件40与第一单体电池31可以通过第三部件相连接，例如，加强件40与第一单体电池31之间可以设置有石墨烯片，石墨烯片的两侧分别粘结于加强件40与第一单体电池31。
48.在一个实施例中，如图3所示，加强件40与第一单体电池31之间设置有隔离件50，隔离件50包括绝缘部，或隔离件50包括隔热部。隔离件50的设置不仅可以保证加强件40与第一单体电池31稳定地固定于电池箱体10内，并且可以避免加强件40与第一单体电池31直接挤压而造成第一单体电池31损伤。
49.隔离件50可以包括绝缘部，从而可以保证加强件40与第一单体电池31之间的可靠绝缘，避免第一单体电池31出现漏电时，会通过加强件40传递至其他导电结构上，从而引发安全问题。隔离件50可以是塑料、橡胶等材料制备而成的结构。
50.隔离件50可以包括隔热部，从而可以保证加强件40与第一单体电池31之间的可靠隔热，避免加强件40与第一单体电池31之间的热量传递，特别是加强件40位于第一电池组件30端部的第一单体电池31与电池箱体10之间时，设置有隔热部的隔离件50可以对第一电池组件30进行保温，避免热量通过加强件40与电池箱体10外部进行热交换，提高第一电池组件30的热一致性。隔离件50可以是玻璃纤维、石棉、气凝胶等材料制备而成的结构。
51.在一个实施例中，如图5和图6所示，加强件40上设置有用于容纳线束组件的避让空间42，在加强件40实现对第一单体电池31有效固定的基础上，可以避免加强件40与线束组件形成干涉，从而可以保证线束组件能够可靠设置于电池箱体10内。
52.线束组件可以是汇流排，例如，汇流排用于实现电池之间的串联或者并联，而加强件40上设置有避让空间42，可以使得汇流排的一部分位于避让空间42内，从而在保证汇流排设置稳定的基础上，也可以避免汇流排由于干涉而不方便安装的问题。
53.在一个实施例中，如图5和图6所示，加强件40设置有中空的型腔43，从而可以降低加强件40的整体重量，避免加强件40过多增加电池包的重量，且加强件40设置的中空的型腔43也不会过渡降低加强件40的结构强度。
54.加强件40的导气通道41内可以汇集电池热失控产生的高温气体，因此在此处会有热量集中的现象，加强件40设置有中空的型腔43，进一步的，加强件40可以是金属件，金属导热系数高，空气的导热系数低，可以降低此处的热量通过加强件40向相邻的其他电池传递，降低热失控的风险，同时还可以起到减重的作用。
55.加强件40的型腔43朝向电池箱体10设置，型腔43可以是多个，多个型腔43间隔形成于加强件40上，型腔43类似凹槽，从而可以保证加强件40朝向第一单体电池31的一侧基本为整体的面，以此提高对第一单体电池31的固定能力。
56.在一个实施例中，由电池箱体10的底部朝向电池箱体10的顶部方向，加强件40的高度小于等于第一单体电池31的高度，即第一单体电池31的顶部不低于加强件40的顶部，从而可以保证加强件40能够可靠地实现对第一单体电池31的固定，且不会因为加强件40过
高从而阻挡气体进入导气通道41，可以加速热失控产生的气体快速从泄压结构20排出。
57.在一个实施例中，由电池箱体10的底部朝向电池箱体10的顶部方向，加强件40的高度基本等于第一单体电池31的高度，即第一单体电池31的顶部与加强件40的顶部基本平齐，从而可以保证加强件40能够可靠地实现对第一单体电池31的固定。
58.需要注意的是，由电池箱体10的底部朝向电池箱体10的顶部，加强件40的高度基本等于第一单体电池31的高度，考虑到第一单体电池31的顶端可以设置有凸起的极柱组件等结构，此时，第一单体电池31的高度可以忽略极柱组件等结构，即第一单体电池31的高度可以认为是第一单体电池31的底面到顶面之间的距离，进一步的，加强件40与第一单体电池31的大表面相对设置，此时，第一单体电池31的高度可以是大表面的高度。在某些实施例中，不排除第一单体电池31的高度可以是第一单体电池31的最大高度，例如，极柱组件的顶端到第一单体电池31的底面之间的距离。
59.在一个实施例中，如图4所示，加强件40与第一单体电池31的小表面相对设置；其中，第一方向平行于第一单体电池31的小表面，即第一方向垂直于第一单体电池31的大表面，相邻第一单体电池31之间大表面进行接触，加强件40可以认为是设置于第一电池组件30的多个第一单体电池31形成的侧部。
60.在一个实施例中，如图4所示，泄压结构20设置于电池箱体10靠近电池箱体10的拐角区域；其中，加强件40与第一电池组件30端部的第一单体电池31相对设置，即第一电池组件30可以设置于电池箱体10靠近电池箱体10边缘的位置处，而加强件40设置于电池箱体10的边缘处，因此可以将泄压结构20设置于电池箱体10靠近电池箱体10的拐角区域，从而保证加强件40的导气通道41内的气体可以可靠冲击泄压结构20。
61.需要说明的是，电池箱体10的拐角区域可以认为是电池箱体10的两个周向外表面的过渡位置处，例如，电池箱体10大致为矩形结构时，则电池箱体10的拐角区域可以认为是矩形结构的两个表面的衔接位置处。
62.在一个实施例中，加强件40与电池箱体10的至少部分一体成型设置，不仅方便结构的成型，且可以增加结构强度。
63.需要说明的是，电池箱体10可以包括底板和边框，边框环绕底板设置，第一电池组件30设置于边框内。加强件40可以设置于边框和第一电池组件30之间。边框环绕底板设置并不具有特定所指，重点在于说明，边框形成了一个周向封闭的空间。边框与底板相连接，边框可以设置在底板上，或者，边框可以与底板的周向边缘相连接。电池箱体10还可以包括盖板，盖板与边框相连接。
64.底板和边框形成了一个大腔体，或者底板和边框内部还设置有分隔梁，以此分隔出多个小空间。底板可以用于防护电池箱体的底部，底板的具体结构不作限定。边框连接于底板，边框可以是多个梁件拼接而成，或者，边框也可以是整体的板状结构围成一个周向封闭空间。
65.电池箱体10的顶部、电池箱体10的底部以及电池箱体10的侧部，此时，可以认为是将电池箱体10放置于一个水平面上，电池箱体10的上方为电池箱体10的顶部，电池箱体10的下方为电池箱体10的底部，电池箱体10的侧方为电池箱体10的侧部。电池箱体10的顶部对于盖板，电池箱体10的底部对于底板，电池箱体10的侧部对于边框。
66.加强件40可以与底板一体成型设置，或者加强件40可以与边框一体成型设置。
67.在一个实施例中，如图2和图3所示，电池包还包括：第二电池组件60，第二电池组件60包括多个沿第一方向设置第二单体电池61，第一电池组件30和第二电池组件60沿第二方向设置于电池箱体10，第一方向垂直于第二方向；其中，第二电池组件60端部的第二单体电池61朝向电池箱体10的一侧与加强件40朝向电池箱体10的一侧相平齐，即第二电池组件60位于加强件40的一侧的第二单体电池61可以与电池箱体10相接触，而无需通过加强件40进行固定。
68.第一电池组件30的第一单体电池31的数量可以少于第二电池组件60的第二单体电池61的数量，例如，第一电池组件30的第一单体电池31的数量可以比第二电池组件60的第二单体电池61的数量少两个，此时，加强件40可以大致占用两个第一单体电池31的空间，如图2所示。或者，第一电池组件30的第一单体电池31的数量可以比第二电池组件60的第二单体电池61的数量少一个，此时，加强件40可以大致占用一个第一单体电池31的空间，如图3所示。
69.第一单体电池31和第二单体电池61可以为相同的电池，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。
70.电池为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。
71.具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
72.可选的，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。
73.在一个实施例中，如图4所示，第二电池组件60端部的第二单体电池61位于电池箱体10的拐角区域，即第二电池组件60的第二单体电池61的一端靠近电池箱体10的周向内边缘设置。
74.需要说明的是，电池箱体10内可以仅设置有第一电池组件30和第二电池组件60，或者，电池箱体10内还可以设置有第三电池组件、第四电池组件等等，此处不作限定。例如，电池箱体10内可以设置有四列电池组件，相应的，电池箱体10内可以设置有两个加强件40，而两个加强件40可以分别对应一个泄压结构20，两个加强件40可以是图5和图6中的任意之一。
75.在一个实施例中，如图3所示，第一电池组件30和第二电池组件60之间设置有换热件70，换热件70与加强件40之间设置有隔热件，换热件70可以保证第一电池组件30和第二电池组件60具有相对较为均衡的热量，以此避免出现局部高温的问题，而隔热件的设置可以避免换热件70对加强件40进行换热，以此提高电池包的换热效率。
76.换热件70可以是液体换热件，或者，换热件70可以是气体换热件，换热件70可以用于加热，或者，换热件70可以用于降温。
77.在一个实施例中，电池包还包括汇流排，第一电池组件30端部的第一单体电池31与第二电池组件60端部的第二单体电池61通过汇流排相连接；其中，汇流排的部分位于加强件40的上方，即汇流排可以跨过加强件40完成第一单体电池31和第二单体电池61的连
接，不仅连接简单，且结构也较为简单，避免汇流排过长而导致增大内阻，以此降低安全风险。
78.在某些实施例中，第一电池组件30和第二电池组件60可以通过汇流排相连接，且汇流排可以连接于第一电池组件30和第二电池组件60位于与加强件40相对的另一端的第一单体电池31和第二单体电池61。
79.需要说明的是，第一电池组件30的各个第一单体电池31可以串联，第二电池组件60的各个第二单体电池61可以串联，第一电池组件30和第二电池组件60可以串联，或者第一电池组件30和第二电池组件60可以并联，此处不作限定。
80.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、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。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
81.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。