本技術涉及電池,具體涉及一種電池裝置和用電裝置。
背景技術:
1、目前,大多數新能源車輛中采用動力電池作為儲能以及動能設備,在其它類型的車輛內也不乏動力電池的蹤影,動力電池的可靠性對車輛的續航以及動力性能均有著較為重要的影響,因此,提升電池的可靠性是電池不斷改進與創新的過程中始終需要著力研究的方向。
技術實現思路
1、本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此,本技術在于提出一種電池裝置和包含此電池裝置的用電裝置,該電池裝置可以提升軟包電池單體的可靠性,進而提高電池裝置的可靠性。
2、第一方面,本技術的實施例提供了一種電池裝置,包括:箱體,具有用于承載電池單體組件的底板;電池單體組件包括殼體組件和軟包電池單體,殼體組件,具有容納腔,殼體組件包括設置于容納腔的分隔板,分隔板將容納腔劃分為能夠相互連通的第一腔室和第二腔室;軟包電池單體,設置于第一腔室;其中,第二腔室被配置為能收容第一腔室排出的介質,軟包電池單體粘接于箱體。
3、在上述技術方案中,一方面,分隔板將殼體組件的容納腔劃分為能夠相互連通的第一腔室和第二腔室,使得位于同一個容納腔內的軟包電池單體發生熱失控時,所排放出的高溫高壓介質能夠快速進入到第二腔室,不會在第一腔室內聚集,能夠降低同一個容納腔內相鄰的軟包電池單體之間的熱蔓延的風險;另一方面,殼體組件罩設在軟包電池單體外,通過第二腔室收集排泄物,能一定程度延緩排泄物向相鄰的殼體組件蔓延,從而能進一步降低相鄰電池單體組件之間的熱蔓延的傳遞風險因此,能夠有效提高電池裝置的可靠性。
4、另外,殼體組件還可以減少每個軟包電池單體的活動和變形范圍,軟包電池單體粘接于箱體,不僅可以提高成組效率,還可以提高軟包電池單體在電池單體組件內的位置的穩定性,減少因軟包電池單體移動而導致的短路或者漏電概率;此外殼體組件還可以分散外部沖擊力,降低軟包電池單體承受過大沖擊力的風險,提升軟包電池單體的使用壽命。
5、在一些實施例中,分隔板上設置有第一泄壓區,第一泄壓區被配置為能連通第一腔室和第二腔室。
6、在上述技術方案中,由于分隔板上設置有第一泄壓區,第一泄壓區能夠及時將第一腔室內過高的壓力泄放到第二腔室,降低容納腔因軟包電池單體熱失控時內部壓力過大而發生殼體組件爆炸或者破裂的風險,提升電池單體組件結構的穩定性。
7、在一些實施例中,第一泄壓區包括設置于分隔板的通孔,通孔連通第一腔室和所述第二腔室。
8、在上述技術方案中,由于第一泄壓區形成為貫通分隔板的通孔,通孔連通第一腔室和第二腔室,第一泄壓區結構簡單,加工方便,泄壓性能穩定可靠。
9、在一些實施例中,第一泄壓區包括設置于分隔板的薄弱部,薄弱部被配置為能在預設壓力下被破壞以連通第一腔室和第二腔室。
10、在上述技術方案中,由于第一泄壓區為形成于分隔板的薄弱部,在發生熱失控時,可以實現穩定泄壓,同時無需額外引進泄壓的零部件,不僅可以減少零部件的數量和裝配工需,簡化泄壓結構的制作工藝,降低成本,還可以減少第一泄壓區的空間占用,提高電池單體組件的能量密度。
11、在一些實施例中,薄弱部包括設置于分隔板的刻痕槽,刻痕槽被配置為能在預設壓力下撕裂以連通所述第一腔室和所述第二腔室。
12、在上述技術方案中,由于薄弱部可以為形成于分隔板的刻痕槽,刻痕槽在發生熱失控時可以引導第一泄壓區的破裂方向,根據刻痕槽的設置位置,可以靈活的控制第一泄壓區破裂后的泄壓位置以及泄壓面積大小,進而可以提高泄壓的速度和效率。
13、在一些實施例中,分隔板的第一端與殼體組件的壁體連接,第二端與殼體組件的壁體間隔設置,并形成間隙,間隙連通第一腔室和第二腔室設置。
14、在上述技術方案中,分隔板的第一端與殼體組件的壁體連接,第二端與殼體組件的壁體間隔設置,并形成間隙,在發生熱失控時,第一腔室的高溫高壓介質可以通過間隙流向第二腔室,泄壓結構簡單,加工方便,可以實現穩定泄壓。
15、在一些實施例中,分隔板包括第一板和第二板,第一板和第二板相對設置,且分別連接于殼體組件的壁體,且二者之間形成間隙,間隙連通第一腔室和第二腔室。
16、上述技術方案中,分隔板包括第一板和第二板,第一板和第二板相對間隔設置,且分別與殼體組件的壁體連接,二者之間形成的間隙,在發生熱失控時,可以允許第一腔室內的高溫高壓介質流向第二腔室,泄壓結構成型方式簡單,加工方便,而且泄壓性能穩定可靠。
17、在一些實施例中,殼體組件還包括第一殼體和第二殼體,第一殼體和第二殼體共同形成容納腔,分隔板與第一殼體和/或第二殼體連接。
18、在上述技術方案中,殼體組件包括第一殼體和第二殼體,第一殼體和第二殼體共同形成容納腔,分體式的殼體結構可以方便軟包電池單體入殼進行裝配,無需對殼體進行變形,可以提高裝配精度和裝配效率;同時分隔板與第一殼體和/或第二殼體連接,可以降低加工難度,設置方式靈活,可以提升加工效率。
19、在一些實施例中,電池單體組件包括多個軟包電池單體,軟包電池單體包括兩個相對設置的第一表面和兩個相對設置的第二表面,第一表面的表面積大于第二表面;第一殼體包括第一固定部和第二固定部,第一固定部和第二固定部呈夾角連接;第一固定部沿第一方向覆蓋第一表面的至少部分,第二固定部沿第二方向覆蓋每個軟包電池單體的第二表面;第二殼體包括第三固定部,第三固定部設置于所述第二固定部遠離第一固定部的一側,且沿所述第一方向覆蓋第一表面的至少部分。
20、上述技術方案中,第一殼體包括第一固定部和第二固定部,第一固定部沿第一方向覆蓋第一表面的至少部分,第二固定部沿第二方向覆蓋每個軟包電池單體的第二表面,第二殼體包括第三固定部,第三固定部設置于第二固定部遠離第一固定部的一側,且沿第一方向覆蓋第一表面的至少部分,殼體組件整體上呈現u型結構,使得軟包電池單體能夠被穩定的維持在殼體組件形成的容納空間中,降低軟包電池單體位移的風險;同時整個電池單體組件結構簡單、緊湊,可以降低電池單體組件在受到外部沖擊時容納腔變形的風險,還可以提升電池單體組件的能量密度。
21、在一些實施例中,任一軟包電池單體的第一表面和第二表面通過過渡部連接。
22、在上述技術方案中,任一軟包電池的第一表面和第二表面通過過渡部進行連接,可以增加連接強度,降低軟包電池單體外殼開裂的風險。
23、在一些實施例中,過渡部為r角。
24、在上述技術方案中,過渡部為r角,有利于軟包電池單體外殼的加工制作,提升外殼抗開裂的能力,能夠提高軟包電池單體的生產效率。
25、在一些實施例中,位于同一個容納腔內的任意相鄰的兩個軟包電池單體的r角之間設置有擋膠結構,擋膠結構設置于箱體底部。
26、在上述技術方案中,同一個容納腔內任意相鄰的兩個軟包電池單體的r角之間設置有擋膠結構,可以在軟包電池單體粘接于箱體時,阻止膠水溢到r角處,降低軟包電池單體r角處應力集中的風險。
27、在一些實施例中,擋膠結構為擋膠條。
28、在上述技術方案中,擋膠結構為擋膠條,可以直接粘接到箱體底部,結構簡單,安裝方便,可靠性高。
29、在一些實施例中,第二固定部垂直連接于所述第一固定部;分隔板垂直連接于第一固定部,且與第二固定部沿所述第二方向間隔設置;第一固定部、第二固定部、第三固定部和分隔板共同圍設形成所述第二腔室;第一固定部、分隔板和第三固定部共同圍設形成所述第一腔室。
30、在上述技術方案中,第一固定部、第二固定部、第三固定部和分隔板共同圍設形成所述第二腔室,第一固定部、分隔板和第三固定部共同圍設形成所述第一腔室,分隔板與第二固定部沿第二方向間隔設置的不僅可以劃分出第一容納腔和第二容納腔,同時,第二容納腔無需設置額外的分隔件,使得殼體組件的結構更加簡單,加工效率更高,可以節省材料,降低成本,還可以降低整個電池單體組件沿第二方向的尺寸,提高電池單體組件的能量密度。
31、在一些實施例中,第二殼體還包括第四固定部,第三固定部和第四固定部呈夾角連接;第四固定部與第二固定部對接設置,且共同沿第二方向覆蓋所述第二表面。
32、在上述技術方案中,第二殼體還包括第四固定部,第三固定部和第四固定部呈夾角連接,形成l型結構,第四固定部和第二固定部對接設置,且共同沿第二方向覆蓋軟包電池單體的第二表面,使得整個殼體組件的結構更加緊湊,容納腔內的軟包電池單體不易發生位移,在受到外部沖擊時,殼體組件能夠穩定支撐軟包電池單體,降低軟包電池單體發生形變的可能性。
33、在一些實施例中,第二固定部和第四固定部沿第二方向的投影至少部分重疊。
34、在上述技術方案中,第二固定部和第四固定部沿第二方向的投影至少部分重疊,可以降低外部異物通過第二腔室進入第一腔室的風險,減小軟包電池單體短路或者受損的風險。
35、在一些實施例中,第二固定部和第四固定部沿第一方向彼此靠近的一側焊接連接。
36、在上述技術方案中,第二固定部和第四固定部焊接連接,可以使得殼體組件更加緊湊,減小殼體組件的空間占用,同時防止外部異物進入第二腔室,降低軟包電池單體短路或者受損的風險。
37、在一些實施例中,電池單體組件包括多個殼體組件,多個殼體組件沿第一方向依次排布,每個殼體組件的容納腔內均設置有軟包電池單體。
38、在上述技術方案中,電池單體組件包括多個沿第一方向排布的殼體組件,每一個殼體組件的容納前內均設置有軟包電池單體,有利于提高電池單體組件的裝配效率和裝配精度;同時,不同容納腔內的軟包電池單體被殼體組件分隔開,還可以降低軟包電池單體熱失控時向相鄰容納腔蔓延的風險。
39、在一些實施例中,至少部分相鄰的兩個殼體組件共用部分殼體。
40、在上述技術方案中,至少部分相鄰的兩個殼體組件共用部分殼體,可以顯著減少零部件的數量,節省材料,降低成本,還可以提高電池單體組件的裝配效率。
41、在一些實施例中,軟包電池單體包括兩個沿第一方向相對設置的第一表面,任意相鄰的兩個殼體組件,其中一者的第一殼體覆蓋第一表面的部分與另一者的第二殼體覆蓋第一表面的部分共用殼體。
42、在上述技術方案中,軟包電池單體包括沿第一方向相對設置的第一表面,任意相鄰的兩個殼體組件,其中一者的第一殼體覆蓋第一表面的部分與另一者的第二殼體覆蓋第一表面的部分共用殼體,可以簡化殼體組件的殼體結構,便于殼體組件的加工制作,提高加工效率,降低加工成本,還有利于減小相鄰兩個容納腔內的軟包電池單體之間的殼體組件的厚度,有利于減小電池單體組件沿第一方向的空間占用,使得電池單體組建的結構更加緊湊,有助于提升電池單體組件的能量密度。
43、在一些實施例中,電池單體組件包括多個軟包電池單體,還包括粘結劑,軟包電池單體包括沿第一方向相對設置的兩個第一表面,多個軟包電池單體的第一表面之間,以及第一表面與所述殼體組件之間通過粘結劑彼此連接。
44、在上述技術方案中,電池單體組件包括多個軟包電池單體,還包括粘結劑,軟包電池包括沿第一方向相對設置的兩個第一表面,多個軟包電池單體的第一表面之間以及與第一表面相對應的殼體組件之間通過粘結劑彼此連接,可以提升整個電池單體組件的結構強度,在受到外部震動沖擊時,可以將沖擊力分散到整個電池單體組件,使得單個軟包電池單體不易發生變形,降低電池單體組件發生的風險。
45、在一些實施例中,殼體組件的材料為金屬或者塑料。
46、在上述技術方案中,殼體組件的材料為金屬或者塑料,硬度比軟包電池單體的外殼高,在受到外部震動沖擊時,殼體組件可以為軟包電池單體提供支撐和保護,降低軟包電池單體變形受損的風險。
47、在一些實施例中,軟包電池單體為磷酸鐵鋰電池單體、三元電池單體和固態電池單體中的任一者。
48、在上述技術方案中,將軟包電池單體設置為磷酸鐵鋰電池單體、三元電池單體和固態電池單體中的任一者,使軟包電池單體可以根據使用場景的需要靈活地設置為不同類型的電池單體。
49、在一些實施例中,殼體組件包括第一開口,?第一開口與第一腔室連通,殼體組件靠近第一開口的位置設置有加強部,殼體組件通過加強部連接于底板。
50、在上述技術方案中,殼體組件包括第一開口,第一開口與第一腔室連通,殼體組件靠近第一開口的位置設置有加強部,殼體組件通過加強部連接于底板,可以使得電池單體組件與電池裝置的箱體連接成一個整體,可以進一步提高軟包電池單體抗震動沖擊的能力,降低軟包電池單體變形位移的風險,同時加強部可以提高殼體組件的強度,使得殼體組件不易變形,為軟包電池單體提供穩定支撐。
51、在一些實施例中,底板設置有插槽,加強部插接于插槽。
52、在上述技術方案中,底板設置插槽,加強部插接于插槽,可以提升殼體組件與箱體底板的連接強度,在受到振動沖擊時不易與箱體分離,還可以將沖擊力分散到整個箱體,使得受力均勻殼體組件不易變形;同時加強部插接于插槽,可以降低殼體組件沿第二方向上的尺寸,有利于節約箱體空間,提高空間利用率。
53、在一些實施例中,電池裝置還包括導熱結構膠,軟包電池單體靠近第一開口的一側通過導熱結構膠粘結于底板。
54、在上述技術方案中,電池裝置包括導熱結構膠,軟包電池單體靠近第一開口的一側通過導熱結構膠粘接于底板,在殼體組件的加強部通過插槽與底板配合固定的基礎上,軟包電池單體與底板通過導熱結構膠粘接,可以進一步提升電池單體組件與箱體的連接強度,降低軟包電池單體位移變形的風險,同時,導熱結構膠具有高導熱率,可以將軟包電池單體產生的熱量傳導到箱體的底板,有利于降低軟包電池單體的溫度,減小出現熱失控的風險。
55、在一些實施例中,底板為換熱板,軟包電池單體通過導熱結構膠粘結于換熱板。
56、在上述技術方案中,箱體的底板集成換熱板功能,可以提高箱體的空間利用率,軟包電池單體通過導熱結構膠粘接于換熱板,換熱板內流通有換熱介質,軟包電池單體通過導熱結構膠與換熱板粘接,可以提高換熱效率,進一步降低軟包電池單體熱失控的風險。
57、在一些實施例中,加強部由殼體組件的殼體折彎形成。
58、在上述技術方案中,加強部由殼體組件的殼體折彎形成,加強部與殼體組件一體成型,有利于簡化加工工藝,提高生產節拍,且不會引入新的零部件,有利于降低生產制造成本。
59、在一些實施例中,加強部呈波浪形。
60、在上述技術方案中,加強部設置為波浪形,可以進一步提高殼體組件的殼體強度,殼體組件不易變形,能夠為軟包電池單體提供穩定的支撐與保護,降低軟包電池單體變形位移的風險。
61、在一些實施例中,加強部由殼體組件的殼體局部加厚形成。
62、在上述技術方案中,加強部由殼體組件的殼體局部加厚形成,可以降低加強部的加工難度,便于生產制造,提高生產效率。
63、在一些實施例中,電池裝置還包括膨脹梁,膨脹梁連接于底板,殼體組件沿第一方向抵接于所述膨脹梁。
64、在上述技術方案中,電池裝置還包括膨脹梁,膨脹梁連接于底板,殼體組件沿第一方向抵接于膨脹梁,可以減少箱體內部零部件的數量,提高箱體內部空間利用率,可以容納更多的電池單體組件,有利于提升電池裝置的容量,且膨脹梁與殼體組件沿第一方向抵接,可以吸收軟包電池單體的膨脹力,降低殼體組件變形損壞的風險。
65、第二方面,本技術提供一種用電裝置,包括:根據本技術第一方面的電池裝置。
66、在上述實施例方式中,通過設置第一方面的電池裝置,電池單體組件包括殼體組件,殼體組件包括分隔板,由于分隔板將殼體組件的容納腔劃分為能夠相互連通的第一腔室和第二腔室,軟包電池單體設置于第一腔室,在某個軟包電池單體發生熱失控時,所排放出的高溫高壓介質能夠進入到第二腔室,減少相鄰軟包電池單體發生熱失控的風險;并且殼體組件還可以減少每個軟包電池單體的活動和變形范圍,軟包電池單體粘接于箱體,可以提高軟包電池單體在電池單體組件內的位置的穩定性,減少因軟包電池單體移動而導致的短路或者漏電概率;此外殼體組件還可以分散外部沖擊力,降低軟包電池單體承受過大沖擊力的風險,提升軟包電池單體的使用壽命,提升電池裝置的使用壽命,從而提高了用電裝置的整體性能。
67、在一些實施例中,用電裝置包括車輛,車輛包括地板,箱體包括第二開口,地板蓋合于第二開口。
68、在上述技術方案中,用電裝置包括車輛,車輛包括地板,箱體包括第二開口,地板蓋合于第二開口,電池裝置的箱體利用車輛自身的地板作為箱蓋來進行密封,可以降低成本,還可以提高空間利用率,增加箱體的容量的同時提升車輛底盤高度。
69、本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術的實踐了解到。