一种防护板、壳体及电池包的制作方法

1.本技术涉及电池包防护结构领域，尤其是涉及一种防护板、壳体及电池包。


背景技术：

2.目前，刀片式的方形电芯因其具有高安全、高能量密度、低成本以及热稳定性等特性，已成为动力电池中主要使用的电芯。普通刀片式电芯的防爆阀设置于电芯的侧部(如图1所示)，即这种形式的电芯底部允许发生一定的变形量，因此现有的电芯底部防护方案为在电芯模组底部设置mpp材料件和平整的金属底护板(如图2所示)。但随着人们对动力电池热安全性能需求的提高，将防爆阀底置的刀片式电芯(如图3所示)的市场占比逐渐增大。若仍使用现有的电芯底部防护方案，该金属底护板可能挤压防爆阀，而防爆阀较为脆弱即其受到较小的挤压变形就会发生开裂漏液以及绝缘失效等问题；并且现有的金属底护板没有相应的排气通道，其无法有效地引导热失控气流(即防爆阀排出的高压气体)；此外，现有的金属底护板采用螺栓和密封垫与电芯模组连接，若其底部发生球击工况则容易导致密封失效。也就是说，现有的电芯底部防护方案已不再适用于将防爆阀底置的刀片式电芯。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种防护板、壳体及电池包，以解决现有电芯底部防护方案不适用于将防爆阀底置的刀片式电芯的问题。
4.根据上述目的，本实用新型的第一方面提供一种防护板，形成有主体，其中，所述主体形成有多个排气部和多个连接部，并且多个所述排气部和多个所述连接部沿第一方向依次交替设置；每个所述排气部均形成为沿第二方向贯穿所述主体相对端部的凹部结构，所述连接部形成有沿所述第二方向贯穿所述主体相对端部的空腔；当所述主体与电芯模组连接时，所述连接部与所述电芯模组粘接，所述排气部的开口朝向所述电芯模组的防爆阀。
5.优选地，所述第一方向与所述第二方向垂直，当所述主体与所述电芯模组连接时，所述第二方向与所述电芯模组的形成方向相同。
6.优选地，所述排气部的两个侧壁形成为彼此对称的弯折结构；所述侧壁包括顺次连接的第一倾斜段、水平段以及第二倾斜段，所述第一倾斜段与所述排气部的底部连接，所述第二倾斜段与所述连接部的顶部连接。
7.优选地，所述水平段设置有沿所述第二方向延伸的遮挡件；当所述主体与所述电芯模组连接时，所述遮挡件与所述电芯模组的底部抵接。
8.优选地，所述排气部的内部铺设有耐高温防火部件，以形成为耐高温防火层。
9.优选地，所述连接部的顶部与所述电芯模组的底部粘接。
10.优选地，所述空腔的厚度为10mm～15mm。
11.优选地，所述主体还设置有加强层，当所述主体与所述电芯模组连接时，所述加强层位于所述主体背离所述电芯模组的一侧。
12.根据本实用新型的第二方面提供一种壳体，其中，所述壳体的底部设置有如上所
述的防护板。
13.根据本实用新型的第三方面提供一种电池包，其中，所述电池包设置有如上所述的壳体。
14.根据本实用新型的防护板、壳体及电池包，通过多个设置于该防护板顶部的排气部，使得当所述主体与电芯模组连接时，排气部的开口能够朝向电芯模组底部的防爆阀，而该排气部贯穿所述主体相对端部即能够形成为与防爆阀相对应的排气通道，以能够有效地引导防爆阀所排出高压气体的流动，从而避免发生热失控的情况；此外，防爆阀对应设置于形成为凹部结构的排气部的上方，则能够有效避免主体挤压防爆阀的情况发生；此外，防护板主体通过连接部与电芯模组粘结，该连接部与排气部交替设置，同时连接部还形成有空腔，相较于现有的螺栓与密封垫组合的连接方式，有效降低了其失效的风险。
15.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
17.图1是现有技术中防爆阀侧置的电芯的示意图；
18.图2是现有技术中的金属底护板；
19.图3是现有技术中防爆阀底置的电芯的示意图；
20.图4是根据本实用新型的实施例的主体的示意图；
21.图5是根据本实用新型的实施例的防护板与电芯模组连接时的部分剖视图；
22.图6是根据本实用新型的实施例的电池包的部分爆炸示意图。
23.图标：1-主体；10-排气部；101-第一倾斜段；102-水平段；103-第二倾斜段；11-连接部；110-空腔；111-加强筋；2-结构胶；3-遮挡件；4-耐高温防火层；5-加强层；6-电芯模组；60-电芯；61-防爆阀；7-侧壳体。
具体实施方式
24.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
25.这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。
26.在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连
接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
27.如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
28.尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
29.为了易于描述，在这里可使用诸如“在
……
之上”、“上部”、“在
……
之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在
……
之上”根据装置的空间方位而包括“在
……
之上”和“在
……
之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。
30.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
31.由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
32.这里所描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本技术的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。
33.如图3至图6所示，根据本实用新型的第一方面提供一种防护板，以用于对防爆阀61底置的电芯60的底部进行防护。在下文中，将详细描述根据本实用新型的防护板的具体构造。此外，需要说明的是，多个电芯60顺次堆叠形成电芯模组6是本领域的常规技术手段，因此不再赘述；此外，多个电芯60的堆叠方向即为电芯模组6的形成方向。
34.在本实施例中，如图4至图5所示，防护板形成有类长方体板状结构的主体1，此结构能够便于主体1与侧壳体7等构件装配而形成用于放置电芯模组6的壳体，同时此结构也能够提高其支撑电芯模组6时的稳定性。具体地，该主体1的顶部形成有多个排气部10和连接部11，并且多个排气部10和多个连接部11沿第一方向(即本实施例中主体1的宽度方向)依次交替设置，即主体1的非排气部10区域均形成为连接部11，而每个连接部11均被用于与电芯模组6的底部粘接。如此通过连接部11能够实现主体1与电芯模组6大面积粘接，从而能够提高主体1的承载能力，同时也减小了各工况下主体1开胶而导致密封失效的风险；此外，
将连接部11与排气部10交替设置，则能够使得主体1支撑电芯模组6时所承受的应力分布得更加均匀，进而有效增加主体1与电芯模组6连接时的稳定性。
35.更具体地，本实施例中通过结构胶2将连接部11的顶部与电芯模组6的底部粘接，从而能够有效限制电芯模组6循环膨胀的变形，同时能够减小由膨胀力导致的结构件(例如壳体)开裂的风险，以提高电池包的寿命。
36.此外，本实施例中，如图4至图5所示，该连接部11形成有沿第二方向(即主体1的长度方向)贯穿所述主体1相对端部的空腔110，即该连接部11形成为双层结构。在该空腔110中可以填充空气等气体或缓冲泡沫等缓冲件，以形成为本防护板抗冲击的缓冲部，从而进一步增加主体1自身结构以及其与电芯模组6连接时的稳定性，进而能够避免防护板底部发生球击工况而导致密封失效的情况发生，以减小电芯模组6被入侵变形的风险。
37.需要说明的是，该空腔110的厚度没有具体地限制，优选将其设置为10mm～15mm，此数据范围是经过多次实验得出的能够最大程度实现上述缓冲作用的最优选择。进一步地，当该空腔110的宽度过大时，可以在空腔110内设置加强筋111以将该空腔110分隔形成为多个子空腔，从而保证主体1的承载力。此外，当主体1与电芯模组6连接时，上述第二方向与电芯模组6的形成方向相同。
38.在本实施例中，如图4至图6所示，每个排气部10均形成为沿第二方向贯穿主体1相对端部的凹部结构，并且当主体1与电芯模组6连接时，每个排气部10(位于主体1顶部)的开口均朝向电芯模组6底部的防爆阀61。如此，该排气即能够形成为与防爆阀61相对应的排气通道，以能够有效地引导防爆阀61所排出高压气体的流动，从而避免发生热失控的情况；此外，防爆阀61对应设置于形成为凹部结构的排气部10的上方，则能够有效避免主体1挤压防爆阀61的情况发生。也就是说，本实施例中的排气部10不仅为防爆阀61提供了有效的排气路径，还能够在主体1提供足够支撑刚度的基础上，为防爆阀61预留一定的空间，以降低电芯60的防爆阀61被挤压破坏的风险。
39.进一步地，如图5所示，本实施例中的排气部10的两个侧壁形成为彼此对称的弯折结构，如此设置可以在防爆阀61区域受到底部冲击时，缓解电芯60的受力。具体地，排气部10的侧壁包括顺次连接的第一倾斜段101、水平段102以及第二倾斜段103，并且第一倾斜段101与排气部10的底部连接，第二倾斜段103与连接部11的顶部连接。需要说明的是，排气部10的具体大小例如其深度以及其侧壁的倾斜程度等均没有具体限制，只要能够与电芯模组6的防爆阀61对应，以实现上述技术效果即可。
40.更具体地，排气部10侧壁的水平段102处设置有沿第二方向延伸的条状的遮挡件3，以使得当主体1与电芯模组6连接时，该遮挡件3能够与电芯模组6的底部抵接。在本实施例中，该遮挡件3由mpp材料制成(即泡孔尺寸小于100μm的聚丙烯多孔发泡材料)，从而该遮挡件3能够在增加上述弯折结构的缓冲性能的同时，还能够阻挡连接部11的顶部的结构胶2溢入排气部10中。此外，该排气部10的底部铺设有耐高温防火部件(例如阻燃泡棉等)，以形成为耐高温防火层4，从而能够减小电芯模组6热失控时，防爆阀61排出的高压气体将防护板烧穿的风险，同时耐高温防火层4也能够起到一定的绝缘防护作用。然而不限于此，该排气部10的侧壁处可以设置有上述耐高温防火部件。
41.此外，在本实施例中，本防护板的主体1还设置有加强层5，并且当主体1与所述电芯模组6连接时，该加强层5位于主体1背离所述电芯模组6的底部。进一步地，本实施例中的
加强层5由pp玻纤复合材料(其为现有材料)形成，如此使得加强层5可以在一定程度上提升主体1的整体刚度，其还可以增加主体1抗冲击、抗穿刺、抗划伤以及耐磨损的能力，并且其也可以有效提升下述壳体的保温性能。
42.根据本实用新型的防护板，通过多个设置于该防护板顶部的排气部10，使得当所述主体1与电芯模组6连接时，排气部10的开口能够朝向电芯模组6底部的防爆阀61，而该排气部10贯穿所述主体1相对端部即能够形成为与防爆阀61相对应的排气通道，以能够有效地引导防爆阀61所排出高压气体的流动，从而避免发生热失控的情况；此外，防爆阀61对应设置于形成为凹部结构的排气部10的上方，则能够有效避免主体1挤压防爆阀61的情况发生；此外，防护板主体1通过连接部11与电芯模组6粘结，该连接部11与排气部10交替设置，同时连接部11还形成有空腔110，相较于现有的螺栓与密封垫组合的连接方式，有效降低了其失效的风险。
43.此外，根据本实用新型的第二方面提供一种壳体，该壳体的底部设置有如上所述的防护板。
44.此外，根据本实用新型的第三方面提供一种电池包，该电池包设置有如上所述的壳体。
45.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种防护板，形成有主体，其特征在于，所述主体形成有多个排气部和多个连接部，并且多个所述排气部和多个所述连接部沿第一方向依次交替设置；每个所述排气部均形成为沿第二方向贯穿所述主体相对端部的凹部结构，所述连接部形成有沿所述第二方向贯穿所述主体相对端部的空腔；当所述主体与电芯模组连接时，所述连接部与所述电芯模组粘接，所述排气部的开口朝向所述电芯模组的防爆阀。2.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直，当所述主体与所述电芯模组连接时，所述第二方向与所述电芯模组的形成方向相同。3.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述排气部的两个侧壁形成为彼此对称的弯折结构；所述侧壁包括顺次连接的第一倾斜段、水平段以及第二倾斜段，所述第一倾斜段与所述排气部的底部连接，所述第二倾斜段与所述连接部的顶部连接。4.根据权利要求3所述的防护板，其特征在于，所述水平段设置有沿所述第二方向延伸的遮挡件；当所述主体与所述电芯模组连接时，所述遮挡件与所述电芯模组的底部抵接。5.根据权利要求3所述的防护板，其特征在于，所述排气部的内部铺设有耐高温防火部件，以形成为耐高温防火层。6.根据权利要求1所述防护板，其特征在于，所述连接部的顶部与所述电芯模组的底部粘接。7.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述空腔的厚度为10mm～15mm。8.根据权利要求1所述的防护板，其特征在于，所述主体还设置有加强层，当所述主体与所述电芯模组连接时，所述加强层位于所述主体背离所述电芯模组的一侧。9.一种壳体，其特征在于，所述壳体的底部设置有如权利要求1至8中任一项所述的防护板。10.一种电池包，其特征在于，所述电池包设置有如权利要求9所述的壳体。

技术总结
本实用新型提供了一种防护板、壳体及电池包，涉及电池包防护结构领域。该防护板的主体形成有多个排气部和多个连接部，并且多个所述排气部和多个所述连接部沿第一方向依次交替设置；每个所述排气部均形成为沿第二方向贯穿所述主体相对端部的凹部结构，所述连接部形成有沿所述第二方向贯穿所述主体相对端部的空腔；当所述主体与电芯模组连接时，所述连接部与所述电芯模组粘接，所述排气部的开口朝向所述电芯模组的防爆阀。述电芯模组的防爆阀。述电芯模组的防爆阀。


技术研发人员：柏建伟 任飞
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/10/20