电池、电池盒及车辆.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010365238.X (22)申请日 2020.04.30 (30)优先权数据 62/842,761 2019.05.03 US (71)申请人 孚能科技 （赣州） 股份有限公司 地址 341000 江西省赣州市经济技术开发 区金岭西路北侧彩蝶路西侧 (72)发明人 J爱德华兹A拉尔森 B泽葛 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 岳永先李婉婉 (51)Int.Cl. H01M 2/10(2006.01) H01M 10/658(201。

2、4.01) B60L 53/53(2019.01) (54)发明名称 电池、 电池盒及车辆 (57)摘要 本发明涉及电池系统领域， 公开了一种电 池、 电池盒及车辆， 所述电池包括电池盒(7)， 该 电池盒限定有容纳空间； 隔热板(4)， 该隔热板位 于所述容纳空间中并将该容纳空间分隔为多个 子空间； 以及， 多个电池单元(5)， 该多个电池单 元分别布置于所述子空间内， 并由所述隔热板 (4)分隔为多组， 其中， 所述电池盒(7)的邻接所 述电池单元(5)的盒壁上形成有用于在该电池单 元(5)发生热失控时引导能量泄放的弱化区域 (6)。 该电池的电池单元被隔热板分隔， 以阻止热 失控事件在电。

3、池内部快速传播， 同时通过在邻接 电池单元的电池盒盒壁上提供弱化区域， 能够在 热失控的情况下为该电池单元提供最佳的排气 方向， 具有较高的安全性。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111883702 A 2020.11.03 CN 111883702 A 1.一种电池， 其特征在于， 包括： 电池盒(7)， 该电池盒(7)限定有容纳空间； 隔热板(4)， 该隔热板(4)位于所述容纳空间中并将该容纳空间分隔为多个子空间； 以 及， 多个电池单元(5)， 该多个电池单元(5)分别布置于所述子空间内， 并由所述隔热板(4) 分隔为多组， 其中， 所述电池盒(7)的邻接所述电池单元(5)。

4、的盒壁上形成有用于在该电池单元(5) 发生热失控时引导能量泄放的弱化区域(6)。 2.根据权利要求1所述的电池， 其特征在于， 所述隔热板(4)具有氧化锆泡沫内层和石 墨表层。 3.根据权利要求1所述的电池， 其特征在于， 各个所述子空间内分别布置有排列为一列 的多个所述电池单元(5)， 所述弱化区域(6)形成于所述电池盒(7)的与排列方向平行的所 述盒壁上。 4.根据权利要求3所述的电池， 其特征在于， 对应于各组所述电池单元的多个所述弱化 区域(6)形成于同一侧所述盒壁上。 5.根据权利要求1所述的电池， 其特征在于， 所述弱化区域(6)设置为未使得所述容纳 空间暴露于外部环境。 6.根据。

5、权利要求5所述的电池， 其特征在于， 通过使得所述盒壁具有相对于其他部分壁 厚较小的部分而形成所述弱化区域(6)。 7.根据权利要求1所述的电池， 其特征在于， 所述弱化区域(6)形成有泄放通道， 该泄放 通道内填充有活性炭颗粒。 8.根据权利要求1所述的电池， 其特征在于， 所述电池单元(5)为袋式电池单元。 9.一种电池盒， 其特征在于， 该电池盒为用于根据权利要求1至8中任意一项所述的电 池中的所述电池盒。 10.一种车辆， 其特征在于， 该车辆包括根据权利要求1至8中任意一项所述的电池。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111883702 A 2 电池、 电池盒及车辆 0001 相关。

6、申请的交叉引用 0002 本申请要求2019年5月3日提交的申请号为62/842761、 题名为 “电池热失控事件的 重定向” (Redirection of battery runaway events)的美国临时申请的权益， 该申请的内 容通过引用合并于本文。 技术领域 0003 本发明涉及电池系统， 具体地涉及一种能够在热失控事件中引导电池单元的能量 重定向泄放的电池盒和具有该电池盒的电池。 此外， 本发明还涉及一种具有所述电池的车 辆。 背景技术 0004 电动汽车起火冒烟的新闻让消费者认为其安全性较差， 不利于新能源技术的推广 应用。 电动汽车的自燃事故通常是由动力电池引起， 例如动。

7、力电池因内阻增大、 长期轻度不 当使用造成锂金属沉积、 异物冲击等因素发生热失控事件， 然后引起汽车燃烧。 0005 在热失控事件中， 起始故障的电池单元产生的能量迅速向相邻的电池单元传播， 继而引发连锁反应， 导致整个电池系统起火燃烧或爆炸。 如何改善电池的安全性， 是相关领 域技术人员面临的关键难题。 发明内容 0006 本发明的目的是为了克服现有技术存在的电池系统热失控事件导致的安全性问 题， 提供一种电池， 该电池能够防止热失控的传播， 并具有较高的使用安全性。 0007 为了实现上述目的， 本发明一方面提供一种电池， 包括： 电池盒， 该电池盒限定有 容纳空间； 隔热板， 该隔热板位。

8、于所述容纳空间中并将该容纳空间分隔为多个子空间； 以 及， 多个电池单元， 该多个电池单元分别布置于所述子空间内， 并由所述隔热板分隔为多 组。 其中， 所述电池盒的邻接所述电池单元的盒壁上形成有用于在该电池单元发生热失控 时引导能量泄放的弱化区域。 0008 本发明第二方面提供一种用于上述电池中的电池盒， 该电池盒的用于邻接电池单 元的盒壁上形成有弱化区域。 0009 本发明第三方面提供一种车辆， 该车辆包括上述电池。 0010 通过上述技术方案， 本发明的电池单元被隔热板分隔， 以阻止热失控事件在电池 内部快速传播。 同时， 通过在邻接电池单元的电池盒盒壁上提供弱化区域， 能够在热失控的 。

9、情况下为该电池单元提供最佳的排气方向， 这不仅能够引导处于热失控中的电池单元的能 量被引导远离相邻电池单元， 从而防止热失控的传播； 而且可以通过将火和气体引导远离 其他电池组件和乘客/用户， 增加了电池的安全性。 说明书 1/3 页 3 CN 111883702 A 3 附图说明 0011 图1是根据本发明一种优选实施方式的电池的剖视结构示意图； 0012 图2是图1中电池的局部剖视图， 其中显示了一种优选结构的弱化区域。 0013 附图标记说明 0014 4 隔热板 5 电池单元 0015 6 弱化区域 7 电池盒 具体实施方式 0016 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。 。

10、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发明， 并不用于限制本发明。 0017 在本发明中， 在未作相反说明的情况下， 使用的方位词如 “上、 下、 左、 右” 通常是指 参考附图所示的上、 下、 左、 右；“内、 外” 是指相对于各部件本身的轮廓的内、 外。 0018 参照图1所示， 根据本发明一种优选实施方式的电池， 包括电池盒7、 隔热板4和多 个电池单元5。 其中， 电池盒7限定有用于安装电池单元5的容纳空间， 所述隔热板4和多个电 池单元5分别设置于该容纳空间中。 0019 在该实施方式中， 每五个电池单元5组成一组， 并在图1中显示了共计三组。 隔热板 4与电池。

11、单元5平行布置， 并将各组电池单元5夹在一对隔热板4之间， 由此在发生热失控事 件时， 防止处于热失控中的电池单元5的能量快速传播至相邻电池单元5。 也就是说， 隔热板 4在电池盒7限定的容纳空间内将该容纳空间分隔为多个子空间， 每个子空间内放置一组电 池单元， 相邻两组电池单元由隔热板4隔开， 以能够在热失控事件中阻止能量传播。 0020 应当理解的是， 隔热板4分隔电池盒7的容纳空间形成的各个子空间内不必布置有 五个或其他数量的多个电池单元5， 在忽略成本和结构复杂性等因素的情形下， 本发明的电 池可以在每个子空间内仅布置一个电池单元5。 此外， 各个子空间内电池单元的数量可以相 同或不同。

12、。 多个电池单元5在各个子空间内可以排列(堆叠)为一列。 为此， 可以采用袋式电 池单元， 从而能够容易地成列布置。 相比于柱式电池单元， 本发明采用的袋式电池单元可以 具有较高的蓄电容量， 并由于较好的封装效率而具有较高的能量密度。 该袋式电池单元可 以由包覆有聚合物的铝箔封装， 并设有薄片状的正、 负极耳， 用于通过压接方式电连接于其 他元件。 0021 隔热板4可以采用适当的耐火隔热材料制成。 在本发明的一种优选实施方式中， 隔 热板4具有氧化锆泡沫内层和石墨表层， 以利用其化学性质不活泼、 高熔点、 低热膨胀系数 等特性， 满足电池中复杂环境下的隔热需求， 在热失控事件中阻止一侧电池组。

13、的能量向另 一侧电池组传播。 0022 结合图2所示， 本发明的电池中， 电池盒7的邻接电池单元5的盒壁上形成有弱化区 域6， 该弱化区域6能够在电池单元5发生热失控时引导其能量泄放。 由此， 在电池中的一组 电池单元发生热失控事件时， 隔热板4可以阻止热失控产生的能量在电池内部向相邻电池 组传播， 同时电池盒7上的弱化区域6为该组电池单元提供了最佳的排气方向， 引导处于热 失控中的电池单元的能量被引导远离相邻的电池单元， 防止热失控的快速传播。 通过适当 设置弱化区域6的位置， 可以将热失控产生的火和气体引导远离其他电池组件和乘客/用 户， 从而增加了例如为电动汽车的用电装置中的电池的安全性。

14、。 说明书 2/3 页 4 CN 111883702 A 4 0023 根据电池类型等的不同， 电池单元5在电池盒7内可能呈现不同布置形式。 对于图 1， 所示的排列为一列的电池单元5， 电池盒7除了在左右两侧具有在竖直平面内的盒壁外， 还可以在其他方向具有盒壁。 本发明中的弱化区域6应当形成在与电池单元5直接相邻的盒 壁上， 如形成在与电池单元5排列方向平行的盒壁上， 并位于在相邻两个隔热板4之间延伸 的盒壁部分。 0024 在图1中， 电池盒7的左右两侧盒壁上可以分别形成弱化区域， 从而在热失控时电 池单元的能量从左右两侧排出。 在一种优选实施方式中， 对应各组电池单元5的盒壁部分均 形成。

15、有弱化区域6， 且各个弱化区域6仅形成在电池盒7的同一侧盒壁上， 以便于制造。 0025 在电池盒7上设置弱化区域6可能在一定程度上减弱对其中的电池单元5的保护效 果。 例如， 当弱化区域6形成为贯通外部环境与电池盒7的容纳空间的泄放通道时， 外部环境 中的水汽会通过该泄放通道进入容纳空间中与电池单元5接触， 影响电池可靠性。 因此， 该 弱化区域6可以设置为非连通结构， 即未使得容纳空间(及其中的电池单元)暴露于外部环 境。 0026 为此， 所述弱化区域可以通过相对于盒壁其他部分的壁厚减小而形成。 也就是说， 盒壁的弱化区域为相对于其他部分壁厚较小的部分。 例如， 在电池盒7的盒壁上沿壁厚。

16、方向 加工盲孔， 该盲孔的深度即为弱化区域相比其他部分减小的壁厚， 且该盲孔可作为热失控 事件中的泄放通道， 用于排出能量。 0027 在热失控事件中， 电池单元通过弱化区域6向外泄放能量， 同时会排出有害气体。 在弱化区域形成的泄放通道中， 可以填充过滤材料， 如活性炭颗粒， 从而在通过该泄放通道 排放时能够实现净化效果， 减小对周围环境的污染。 0028 本发明提供的电池可以为锂离子电池包。 0029 在此基础上， 本发明还提供一种用于上述电池中的电池盒。 此外， 本发明的电池可 以应用于电动汽车、 混合动力汽车等车辆中， 具有较高的安全性和可靠性。 0030 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于此。 在本 发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简单变型， 包括各个具体技术 特征以任何合适的方式进行组合。 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可能的组合方式 不再另行说明。 但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容， 均属于本发明 的保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 111883702 A 5 图1 图2 说明书附图 1/1 页 6 CN 111883702 A 6 。