一种用于电池模组的端板及其电池模组的制作方法

1.本实用新型属于动力电池的技术领域，涉及一种用于电池模组的端板及其电池模组。


背景技术：

2.为了获得更高能量/功率，往往使用多个电池连接起来制作成模组/电池包，目前的动力电池中，如果电池被滥用或错误使用，内部很可能产生气体、大量热或其他物质时，还有可能发生爆炸，为了获得高体积能量，多个电池之间间距都比较小，这样发生异常的电池很容易引起周围连锁反应，甚至发生热失控。
3.为了解决这一问题，行业里往往另外使用一个装有灭火药剂的灭火罐，并预装了一定压力，再把该罐使用管连接入电池包内，在该管道上设置有关闭阀，在火灾发生时，该关闭阀及时打开，通过灭火罐里的压力把灭火药剂注入电池箱内，达到灭火/降温目的，防止灾情进一步扩大。
4.相对传统无灭火装置的电池包，虽然有一定灭火功能，但该技术存在如下缺陷：
5.（1）需要另外配备一个具有一定压力的压力罐；
6.（2）压力罐需要定期计量、校核安全性；
7.（3）要额外一个地方安装该压力罐；
8.（4）需要很多附属配备件，如开、关阀体、输送管道、进出箱体密封连接件；
9.（5）触发方式不是很可靠，靠电池包内的温度感应/盐雾感应来触动开关阀体，失效风险比较大。


技术实现要素：

10.本实用新型所要解决的问题：本实用新型通过端板内设置有的灭火装置和对电池模组的优化，减少/防止电池热失控的发生可能。
11.为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：
12.一种用于电池模组的端板，所述端板是一个具有一定厚度的板体，所述端板上设置有至少一个的容纳孔，所述容纳孔内设置有灭火装置；所述灭火装置包括仿形所述容纳孔的壳体；所述壳体内收容有灭火材料；所述壳体由电池安全阀爆开后所冲出的高温物质能够熔化的材料制成。
13.进一步，根据本实用新型的端板，所述灭火材料包括气溶胶灭火剂、六氟丙烷、七氟丙烷、全氟己烷、全氟己酮、全氟聚醚、哈龙、二氧化碳、全氟辛酸铵、乙氧基五氟环三磷腈、六氟丙烯三聚体、三氟乙基磷酸酯、全氟壬烯或氢氟烃类化合物中的一种或者多种之混合；其中，所述氢氟烃类化合物包括r134a、r125、r32、r407c、r410a、r152。
14.进一步，根据本实用新型的端板，所述容纳孔为三角形，或四边形，或槽孔，或圆孔形状。
15.进一步，根据本实用新型的端板，所述灭火装置还包括安装板，所述安装板一体地
设置在所述壳体的一边，所述安装板上设置有安装孔。
16.进一步，根据本实用新型的端板，所述端板沿着板体方向设置镂空，所述镂空包括所述容纳孔，所述端板朝外的端面上设置有与所述安装孔对应的固定孔；当所述灭火装置设置在所述端板上时，所述壳体插入所述容纳孔，使用铆钉或按扣或螺栓穿过所述固定孔与所述安装孔连接，使得所述灭火装置固定在所述端板上。
17.进一步，根据本实用新型的端板，所述镂空还包括设置在所述容纳孔两侧的镂空孔，所述容纳孔与两个所述镂空孔之间的孔壁的顶面上均设置有卡槽；当所述灭火装置设置在所述端板上时，所述壳体插入所述容纳孔，所述安装板卡入所述卡槽。
18.进一步，根据本实用新型的端板，所述容纳孔设置在所述端板朝外的端面上，所述端面在所述容纳孔两侧设置有与所述安装孔对应的固定孔，并在所述固定孔内设置有嵌件螺母；当所述灭火装置设置在所述端板上时，所述壳体插入所述容纳孔，使用螺栓穿过所述安装孔与所述固定孔连接，使得所述灭火装置固定在所述端板上。
19.进一步，根据本实用新型的端板，所述灭火装置还包括温感线，所述温感线一端设置在所述壳体上，并连接所述灭火装置内设置的药剂包。
20.一种电池模组，包括模组框架和若干设置在所述模组框架中的电池，若干所述电池中至少有两个所述电池的顶端设置有电池安全阀；所述模组框架包括侧板和如上所述的端板；当若干所述电池设置在所述模组框架中时，所述灭火装置上的所述温感线位于所述电池的顶部，并且所述温感线正对所述电池安全阀。
21.进一步，根据本实用新型的电池模组，所述电池安全阀开启压力设置在0.02～1.00mpa。
22.本实用新型的技术效果如下：本实用新型通过在端板上设置有的灭火装置，减少/防止电池热失控的发生可能。
附图说明
23.图1是本实用新型中电池模组的结构图。
24.图2是本实用新型中电池模组的结构分解图。
25.图3是本实用新型实施例一中端板的结构图。
26.图4是本实用新型实施例一中端板的结构分解图。
27.图5是图4中虚线部分的结构放大图。
28.图6是本实用新型实施例二中端板的结构分解图。
29.其中，
30.1是模组框架，11是侧板，12是端板，121是容纳孔，122是端面，1221是固定孔，123是镂空孔；
31.2是电池，21是电池安全阀；
32.3是线束隔离板，31是灭火孔；
33.4是模组上盖；
34.5是灭火装置，51是壳体，52是安装板，521是安装孔，53是温感线；
35.6是螺栓，7是铆钉，8是嵌件螺母，9是孔壁，91是顶面，911是卡槽。
具体实施方式
36.下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
37.如图1、图2所示，一种电池模组包括模组框架1、若干设置在模组框架1中的电池2、线束隔离板3以及设置在电池模组顶部的模组上盖4；若干电池2中至少有两个电池2的顶端设置有电池安全阀21；电池安全阀21开启压力设置0.02~1.00mpa，优先设置0.6mpa开启。线束隔离板3上设置有用于连接电池2的汇流排和用于采集电池2温度和电压的采集电路板；为了方便电池安全阀21使用，在线束隔离板3上设置有对应的灭火孔31。模组框架1包括侧板11和端板12；端板12即为本实用新型所指的一种用于电池模组的端板。端板12是一个具有一定厚度的板体，端板12上设置有至少一个的容纳孔121，容纳孔121内设置有灭火装置5；容纳孔121可以为三角形，或四边形，或槽孔，或圆孔等多种形状。灭火装置5可以通过螺栓、胶水、焊接、铆接等方式固定在端板12上。灭火装置5包括仿形容纳孔121的壳体51、安装板52以及温感线53。壳体51内收容有灭火材料，安装板52一体地设置在壳体51的两侧，安装板52上设置有安装孔521；温感线53一端设置在壳体51上。具体地，模组框架1包括两块侧板11和两块端板12；两块端板12分别设置在电池2排列方向的两端，两块侧板11分别设置在电池2排列方向的两侧，侧板11的两端分别与两块端板12连接，通过侧板11与端板12从两端和两侧夹持若干电池2，模组上盖4设置在电池2的顶部，线束隔离板3设置在模组上盖4与电池2之间。端板12上灭火装置5的温感线53位于电池2的顶部，并正对电池安全阀21，本领域技术人员理解，温感线53也可以置于线束隔离板3与模组上盖4之间，通过灭火孔31位于电池安全阀21上方。
38.本实施例中，壳体51是由电池安全阀21爆开后所冲出的高温物质能够熔化的材料制成。当电池2的电池安全阀21爆开时，所冲出的高温物质能够将壳体51局部熔化，使得壳体51内所密封的灭火材料释放灭火。更为具体来说，制备壳体51的材料优选采用低熔点合金或具有阻燃性质的塑料制成。低熔点合金是指熔点温度不超过300度的合金。具有阻燃性质的塑料比如pc或abs。
39.本实施例中，温感线53是一根引燃线。温感线53一端正对着电池2的电池安全阀21。当电池2的电池安全阀21爆开时，高温使得温感线53被引燃。温感线53连接灭火装置5内设置的药剂包。温感线53被引燃后，能够点燃灭火装置5内设置的药剂包内的药剂，药剂包内的药剂被点燃爆开壳体51，从而使得壳体51内所密封的灭火材料被释放而进行灭火。
40.具体来说，本实施例的灭火装置5采用了双重触发方式触发灭火。本领域技术人员理解，本实施例的灭火装置5也可以择一实施。比如灭火装置5可以不配置温感线53，或者壳体51不采用低熔点合金制备。
41.此外，壳体51上还可以设置有注入口，通过注入口向壳体51注入灭火材料，当壳体51内灭火材料灌注完成后，注入口密封；使用密封钉或者密封珠；可以采用焊接方式，或者可以采用粘接方式，或者可以采用过盈塞入等方式进行密封。本实施例中，优选采用过盈尺寸0.02~1.00mm的带有锥形的密封钉，表面涂覆密封胶后，以强力塞入注入口，然后再采用激光焊接或氩弧焊接进行加固密封，也就是，本实施例采用了过盈塞入、粘接和焊接相结合的方式。本领域技术人员理解，也可以在壳体51上设置排气孔，在灌注过程中通过排气孔进行排气提高灌注灭火材料的速度；灌注完成后该孔同时密封。
42.在上述结构下，可选择的灭火材料有很多种。具体来说，要求灭火材料在释放后能
够起到阻燃、隔热、灭火效果。比如或者冷却剂、或者带阻燃灭火效果添加剂的电解液添加剂、或者灭火剂。具体地，这类灭火材料包括不限于气溶胶灭火剂、六氟丙烷、七氟丙烷、全氟己烷、全氟己酮、全氟聚醚、哈龙、二氧化碳、全氟辛酸铵、乙氧基五氟环三磷腈、六氟丙烯三聚体、三氟乙基磷酸酯、全氟壬烯或氢氟烃类化合物。这类灭火材料可以是上述化合物的其中一种或者多种之混合。其中，氢氟烃类化合物包括但不限于r134a、r125、r32、r407c、r410a、r152等。
43.此外，需要指出的是，模组框架1内的电池2、设置有汇流排以及采集电路板的线束隔离板3、模组上盖4，为本领域技术人员所熟悉，且不是本实用新型所讨论的范畴，本说明书不再示例赘述。
44.实施例一
45.如图3、图4所示，端板12沿着板体方向镂空，镂空包括容纳孔121，端板12朝外的端面122上设置有与安装孔521对应的固定孔1221；当灭火装置5设置在端板12上时，壳体51插入容纳孔121，使用铆钉7穿过固定孔1221与安装孔521连接，使得灭火装置5固定在端板12上。本领域技术人员理解，铆钉7也可以替换成按扣或螺栓6，优选按扣。当使用螺栓6固定，可以在固定孔1221上安装嵌件螺母8，通过螺栓6与嵌件螺母8连接，可使得灭火装置5安装的更加牢固。
46.进一步地，如图5所示，镂空还包括设置在容纳孔121两侧的镂空孔123，容纳孔121与两个镂空孔123之间的孔壁9的顶面91上均设置有卡槽911；当灭火装置5设置在端板12上时，壳体51插入容纳孔121，安装板52卡入卡槽911，通过卡槽911对灭火装置5进行初定位，从而方便灭火装置5的安装，进一步提高安装效率。本领域技术人员理解，端板12上可以设置两个容纳孔121，当然两个容纳孔121可以是以端板12的中心线对称设置在端板12上。每个容纳孔121中均安装有灭火装置5。
47.实施例二
48.如图6所示，与实施例一不同的是，容纳孔121设置在端板12朝外的端面122上，该端面122在容纳孔121两侧设置有与安装板52上安装孔521对应的固定孔1221，并在固定孔1221内设置有嵌件螺母8；当灭火装置5设置在端板12上时，壳体51插入容纳孔121，使用螺栓6穿过安装孔521与固定孔1221连接，使得灭火装置5固定在端板12上。本领域技术人员理解，螺栓6也可以被替换成铆钉7或按扣；当然，灭火装置5也可以采用胶水或焊接等其它固定方式进行安装固定。
49.需要指出的是上述实施例中，壳体51整体由可熔化材料制成，由此当电池安全阀21爆开后所冲出的高温物质能够将壳体51熔化从而释放壳体51内封装的灭火材料。本领域技术人员理解，壳体51也可以部分由可熔化材料制成。比如，在壳体51上设置有可熔化窗。其中，可熔化窗由可熔化材料制成。除了可熔化窗之外的其他部分的金属外壳由不锈钢等高熔点不可熔化材料制成。安装时，可熔化窗朝向电池2。这里的可熔化材料是指电池安全阀21爆开后所冲出的高温物质能够将其熔化，包括低熔点合金和具有阻燃性质的非金属材料。具有阻燃性质的非金属材料包括abs、pc等材质。

技术特征：
1.一种用于电池模组的端板，所述端板是一个具有一定厚度的板体，其特征在于，所述端板上设置有至少一个的容纳孔，所述容纳孔内设置有灭火装置；所述灭火装置包括仿形所述容纳孔的壳体；所述壳体内收容有灭火材料；所述壳体至少存在部分由可熔化材料制成，使得电池安全阀爆开后所冲出的高温物质能够将其熔化从而释放所述灭火材料。2.如权利要求1所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述容纳孔为三角形，或四边形，或槽孔，或圆孔形状。3.如权利要求2所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述灭火装置还包括安装板，所述安装板一体地设置在所述壳体的两侧，所述安装板上设置有安装孔。4.如权利要求3所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述端板沿着板体方向设置镂空，所述镂空包括所述容纳孔，所述端板朝外的端面上设置有与所述安装孔对应的固定孔；当所述灭火装置设置在所述端板上时，所述壳体插入所述容纳孔，使用铆钉或按扣或螺栓穿过所述固定孔与安装孔连接，使得所述灭火装置固定在所述端板上。5.如权利要求4所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述镂空还包括设置在所述容纳孔两侧的镂空孔，所述容纳孔与两个所述镂空孔之间的孔壁的顶面上均设置有卡槽，所述安装板卡入所述卡槽。6.如权利要求3所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述容纳孔设置在所述端板朝外的端面上，所述端面在所述容纳孔两侧设置有与所述安装孔对应的固定孔，并在所述固定孔内设置有嵌件螺母；当所述灭火装置设置在所述端板上时，所述壳体插入所述容纳孔，使用螺栓穿过所述安装孔与所述固定孔连接，使得所述灭火装置固定在所述端板上。7.如权利要求1-6任一权利要求所述的用于电池模组的端板，其特征在于，所述灭火装置还包括温感线，所述温感线一端设置在所述壳体上，并连接所述灭火装置内设置的药剂包。8.一种电池模组，包括模组框架和若干设置在所述模组框架中的电池，若干所述电池中至少有两个所述电池的顶端设置有电池安全阀；其特征在于，所述模组框架包括侧板和权利要求7所述的端板；当若干所述电池设置在所述模组框架中时，所述灭火装置上的所述温感线位于所述电池的顶部，并且所述温感线正对所述电池安全阀。9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池安全阀开启压力设置在0.02～1.00mpa。

技术总结
本实用新型公开了一种用于电池模组的端板及其电池模组。电池模组包括模组框架和若干设置在模组框架中的电池，若干电池中至少有两个电池的顶端设置有电池安全阀，模组框架包括侧板和端板。端板是一个具有一定厚度的板体，端板上设置有至少一个的容纳孔，容纳孔内设置有灭火装置。灭火装置包括仿形容纳孔的壳体。壳体由低熔点合金制成。壳体内收容有灭火材料，温感线一端设置在壳体上，并连接灭火装置内设置的药剂包。当若干电池设置在模组框架中时，灭火装置上的温感线位于电池的顶部，并且温感线正对电池安全阀。本实用新型通过设置在端板上的灭火装置，减少和防止电池热失控的发生可能。生可能。生可能。


技术研发人员：邓江南 吴问月 刘晨南 姜斌 邹武元
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2022/3/8