电池包上壳体和电池包

专利摘要:
本公开涉及一种电池包上壳体和电池包，所述电池包上壳体顶部包括主体部和从所述主体部凸出的中通道凸包，所述中通道凸包位置与整车中通道位置对应，所述中通道凸包的侧面在沿车辆长度方向上的中间位置设置有排气口，所述排气口中安装有防爆阀。中通道凸包形状位置与整车中通道对应，排气口及防爆阀位置位于电池包上壳体的中间位置，当电池包发生热失控时，中间位置的设计使得电池包内无论前部电芯还是后部电芯发生热失控均可以快递泄压，排气响应快，提高了电池包的泄压能力。此外，由于排气口及防爆阀设置在中通道凸包的侧面，使得电池包发生热失控时气体可以快速地侧向排出，而不会因为排向车辆底盘方向而无法顺畅排出。
公开号:CN214336839U
申请号:CN202120663119.2U
申请日:2021-03-31
公开日:2021-10-01
发明作者:梁建鹏；陈许超；于栓柱；张海建；唐丽娟；周月；樊少泽；门丽宾
申请人:Fengchao Energy Technology Co Ltd；
IPC主号:H01M50-244

专利说明:
[n0001] 本公开涉及新能源汽车领域，具体地，涉及一种电池包上壳体和电池包。
[n0002] 随着新能源汽车的发展，低成本的电池包设计成为各大电池厂研发设计的重点，但是低成本需要以电池包的安全性作为前提。当前电池包壳体多采用钣金材质，电池包发生热失控时其壳体会发生开裂，导致电池包喷火，钣金上壳体其重量较重，且存在短路风险。此外，目前的电池包壳体通常采用平整的块状结构，上壳体上开设有排气口并安装防爆阀，当电池包发生热失控而排气时，气体会直接冲击车辆底盘，不容易快速排出。
[n0003] 本公开的目的是提供一种电池包上壳体和电池包，以至少部分地解决相关技术中所存在的问题。
[n0004] 为了实现上述目的，本公开提供一种电池包上壳体，所述电池包上壳体顶部包括主体部和从所述主体部凸出的中通道凸包，所述中通道凸包位置与整车中通道位置对应，所述中通道凸包的侧面在沿车辆长度方向上的中间位置设置有排气口，所述排气口中安装有防爆阀。
[n0005] 可选地，所述中通道凸包包括相间隔的左侧面和右侧面，所述排气口包括开设在所述左侧面和/或所述右侧面上的第一排气口。
[n0006] 可选地，所述中通道凸包包括位于所述主体部沿车辆长度方向的中间位置的前侧面，所述前侧面形成为由前至后向上延伸的倾斜面，以与车身结构相配合，所述排气口包括设置在所述前侧面的第二排气口。
[n0007] 可选地，所述防爆阀为顶针式防爆阀。
[n0008] 可选地，所述主体部上形成有沿车辆长度方向延伸的加强筋。
[n0009] 可选地，所述加强筋的数量为多条，其中，位于车辆宽度方向最外侧的加强筋的外侧边上形成有向外侧凸出的圆弧部。
[n0010] 可选地，所述主体部的外边缘形成有一圈安装法兰，所述安装法兰的边缘具有锯齿状的避让结构，以避让车身部件。
[n0011] 可选地，所述电池包上壳体包括由铝合金和SMC材料通过PCM工艺形成的基体，所述基体上贴附有云母层、阻火泡棉层以及透气膜。
[n0012] 可选地，所述电池包上壳体的厚度在1.1mm-1.3mm范围内。
[n0013] 根据本公开的再一个方面，提供一种电池包，包括电芯和安装在所述电芯的顶壁上的上壳体，所述上壳体为以上所述的任意一种电池包上壳体。
[n0014] 通过上述技术方案，中通道凸包形状位置与整车中通道对应，排气口及防爆阀位置位于电池包上壳体的中间位置，当电池包发生热失控时，中间位置的设计使得电池包内无论前部电芯还是后部电芯发生热失控均可以快递泄压，排气响应快，提高了电池包的泄压能力。此外，由于排气口及防爆阀设置在中通道凸包的侧面，使得电池包发生热失控时气体可以快速地侧向排出，而不会因为排向车辆底盘方向而无法顺畅排出。
[n0015] 本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
[n0016] 附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[n0017] 图1是根据本公开的一个实施方式的电池包上壳体的结构示意图。
[n0018] 图2是根据本公开的一个实施方式的电池包上壳体的结构示意图，其中未示出防爆阀。
[n0019] 图3是根据本公开的另一个实施方式的电池包上壳体的结构示意图，其中未示出防爆阀。
[n0020] 图4是根据本公开的一个实施方式的电池包上壳体与整车中通道安装方式的示意简图。
[n0021] 附图标记说明
[n0022] 1-中通道凸包；10-排气口；11-第一排气口；12-第二排气口；2-主体部；3-防爆阀；4-加强筋；41-圆弧部；5-安装法兰；51-避让结构，100-整车中通道，200-电芯。
[n0023] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[n0024] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前”、“后”、“左”、“右”是根据电池包上壳体的实际结构与布置状态即车辆本身的方向进行定义的，“内”、“外”则是针对相应零部件的本身轮廓而言的，使用的术语“第一”、“第二”等词的目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。
[n0025] 根据本公开具体实施方式，提供一种电池包上壳体，如图1和图2所示，电池包上壳体顶部包括主体部2和从主体部2凸出的中通道凸包1，中通道凸包1位置与整车中通道100位置对应，如图4所示。中通道凸包1的侧面在沿车辆长度方向上的中间位置(即，电池包上壳体前后方向上尺寸的1/2位置处)设置有排气口10，排气口10中安装有防爆阀3。
[n0026] 通过上述技术方案，中通道凸包1形状位置与整车中通道100对应，排气口10及防爆阀3位置位于电池包上壳体的中间位置，当电池包发生热失控时，中间位置的设计使得电池包内无论前部电芯还是后部电芯发生热失控均可以快递泄压，排气响应快，提高了电池包的泄压能力。此外，由于排气口10及防爆阀3设置在中通道凸包1的侧面，使得电池包发生热失控时气体可以快速地侧向排出，而不会因为排向车辆底盘方向而无法顺畅排出。
[n0027] 如图2和图3所示，中通道凸包1可以包括相间隔的左侧面和右侧面，排气口10包括第一排气口11，该第一排气口11可以只开设在左侧面或右侧面，也可以同时开设在左侧面和右侧面。这样，气体可以从左侧面向左排出，或从右侧面向右排出。
[n0028] 需要说明的是，第一排气口11的数量可以不止一个，以本公开为例，中通道凸包1的侧面可以设置两个第一排气口11，两个第一排气口11的位置可以设置在同一侧，如图1和图2所示；两个第一排气口11的位置也可以设置在不同侧，如图3所示。当然，第一排气口11的数量可以多于两个，本公开对此不做具体限定。
[n0029] 进一步地，如图2所示，中通道凸包1包括位于主体部2沿车辆长度方向的中间位置的前侧面，该前侧面可以形成为由前至后向上延伸的倾斜面，以与车身结构相配合。在这种情况下，排气口10还可以包括设置在前侧面的第二排气口12，第二排气口12前方无整车其他零件遮挡，气体可以直接从前侧面排出，有利于快速排气。本公开对第二排气口12设置在前侧面的位置不做限定，例如，第二排气口12可以设置于电池包上壳体纵向中轴线上，使得左右两侧的气体都能够快速排出。
[n0030] 防爆阀3可以选用任意适当的类型，根据本公开的一种实施方式，如图1所示，防爆阀3可以为顶针式防爆阀，与传统弹簧防爆阀相比，其安装尺寸比传统弹簧防爆阀大，能快速爆破泄压。
[n0031] 根据本公开的一种实施方式，如图2所示，主体部2上可以形成有沿车辆长度方向延伸的加强筋4，该加强筋4向上凸出或向下凹入于主体部2的主平面，加强筋4的设计可有效提高电池包整体的模态和刚度。
[n0032] 进一步地，如图2和图3所示，加强筋4的数量可以为多条，以进一步提高电池包整体的模态和刚度。其中，位于车辆宽度方向最外侧的加强筋4的外侧边上可以形成有向外侧凸出的圆弧部41，提高电池包整体的模态，加强电池包刚度。圆弧部41的数量可以为多个，本公开不限定圆弧部41的形成位置，如图2所示，根据该实施方式，车辆宽度方向最外侧的两条加强筋4上可以各设置3个向外侧突出的圆弧部41。
[n0033] 根据本公开的一种实施方式，如图2所示，电池包上壳体的主体部2的的外边缘可以形成有一圈安装法兰5，用于与下壳体连接，安装法兰5的边缘具有锯齿状的避让结构51，以避让车身部件。避让结构51上有呈锯齿状设置的缺口，本领域技术人员可以根据车身部件的具体情况设置缺口的个数和位置，用以保证电池包上壳体的有效密封距离，提高电池包整体的安全性。
[n0034] 根据本公开的一种实施方式，电池包上壳体包括由铝合金和SMC材料通过PCM(Patternless Casting Modeling无模型铸型快速制造)工艺形成的基体，基体上贴附有云母层、阻火泡棉层以及透气膜。其中，云母层可以起到将电池包上壳体与电芯电隔绝的作用；阻火泡棉层用于放置电池包上壳体热损伤；透气膜可用于提高电池包上壳体抗高温、隔绝氧气、吸收电池包凝露。通过PCM工艺复合可有效提高电池包的能量密度和电池包热失控的耐压强度，提升电池包的安全性。
[n0035] 进一步地，电池包上壳体的厚度在1.1mm-1.3mm范围内，该范围既可保证电池包上壳体的强度，与传统技术相比，也可有效减轻电池包上壳体的重量，使电池包上壳体变得更加轻量、安全。
[n0036] 根据本公开具体实施方式中所提供的电池包上壳体，电池包上壳体顶部有与整车中通道位置对应中通道凸包1，中通道凸包1上设置有排气口10，排气口10包括中通道凸包1的左侧面和/或右侧面上的第一排气口11和前侧面的第二排气口12。排气口10中安装有顶针式防爆阀3，当电池包发生热失控时，防爆阀3内透气膜在压力的作用下发生变形，顶针将透气膜顶破，气体可通过排气口10快速排出。排气口10位于电池包上壳体的中间位置，中间位置的设计使得电池包内无论前部电芯还是后部电芯发生热失控均可以快递泄压，响应速度快。此外，主体部2上形成有多条沿车辆长度方向延伸的加强筋4，车辆宽度方向最外侧的加强筋4的外侧边上形成有向外侧凸出的圆弧部41，此种加强筋的设计可有效提高电池包的模态与刚度，同时电池包上壳体的主体部2的外边缘具有锯齿状的避让结构51，用以与整车其他部件结构避免保证有效密封距离。电池包上壳体采用厚度在1.1mm-1.3mm范围内的复合材料，材料可有效隔绝氧气、吸收电池包凝露，同时在保证安全性的情况下有效减轻电池包上壳体重量。
[n0037] 在上述方案的基础上，本公开还提供一种电池包，如图4所示，该电池包包括电芯200和安装在所述电芯200的顶壁上的上壳体100,该上壳体100可以为上文介绍的电池包上壳体，该电池包具有上述电池包上壳体所有有益效果，这里不再赘述。
[n0038] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[n0039] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[n0040] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种电池包上壳体，其特征在于，所述电池包上壳体顶部包括主体部(2)和从所述主体部(2)凸出的中通道凸包(1)，所述中通道凸包(1)位置与整车中通道位置(100)对应，所述中通道凸包(1)的侧面在沿车辆长度方向上的中间位置设置有排气口(10)，所述排气口(10)中安装有防爆阀(3)。
[0002] 2.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于，所述中通道凸包(1)包括相间隔的左侧面和右侧面，所述排气口(10)包括开设在所述左侧面和/或所述右侧面上的第一排气口(11)。
[0003] 3.根据权利要求1或2所述的电池包上壳体，其特征在于，所述中通道凸包(1)包括位于所述主体部(2)沿车辆长度方向的中间位置的前侧面，所述前侧面形成为由前至后向上延伸的倾斜面，以与车身结构相配合，所述排气口(10)包括设置在所述前侧面的第二排气口(12)。
[0004] 4.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于，所述防爆阀(3)为顶针式防爆阀。
[0005] 5.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于，所述主体部(2)上形成有沿车辆长度方向延伸的加强筋(4)。
[0006] 6.根据权利要求5所述的电池包上壳体，其特征在于，所述加强筋(4)的数量为多条，其中，位于车辆宽度方向最外侧的加强筋(4)的外侧边上形成有向外侧凸出的圆弧部(41)。
[0007] 7.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于，所述主体部(2)的外边缘形成有一圈安装法兰(5)，所述安装法兰(5)的边缘具有锯齿状的避让结构(51)，以避让车身部件。
[0008] 8.根据权利要求1所述的电池包上壳体，其特征在于，所述电池包上壳体包括由铝合金和SMC材料通过PCM工艺形成的基体，所述基体上贴附有云母层、阻火泡棉层以及透气膜。
[0009] 9.根据权利要求8所述的电池包上壳体，其特征在于，所述电池包上壳体的厚度在1.1mm-1.3mm范围内。
[0010] 10.一种电池包，包括电芯(200)和安装在所述电芯(200)的顶壁上的上壳体，其特征在于，所述上壳体为根据权利要求1-9中任意一项所述的电池包上壳体。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120663119.2U|CN214336839U|2021-03-31|2021-03-31|电池包上壳体和电池包|CN202120663119.2U| CN214336839U|2021-03-31|2021-03-31|电池包上壳体和电池包|