本申請涉及電池結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池模組及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

電池已經(jīng)成為日常工作及生活中不可缺少的儲能產(chǎn)品，小到電子表，大到電動汽車都需要用電池，可謂是無處不在，無處不發(fā)揮其重要的作用。經(jīng)常有報道手機、移動電源、電動汽車等發(fā)生爆炸的新聞，究其原因通常大多都是由于電池過熱才會出現(xiàn)這樣的問題。

電池的短路、過度充放電、戳刺都會釋放大量熱量，導致電池過熱。電池過熱會引發(fā)“熱失控”的問題，從本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)的過程：升高的溫度會導致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱也會升高溫度，反過來又讓系統(tǒng)變得更熱，如此循環(huán)。電池過熱后會縮短電池的壽命、增大電池的內(nèi)阻、降低電池的效率等，若電池溫度持高不下，則會引發(fā)爆炸的危險，危害用戶的安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N電池模組及用電設(shè)備，以提高電池模組的安全性。

本申請的第一方面提供了一種電池模組，其包括箱體、安裝于所述箱體內(nèi)的電池和冷卻介質(zhì)容納器，所述電池的內(nèi)部設(shè)置所述冷卻介質(zhì)容納器，和/或所述電池的外表面與所述箱體的內(nèi)壁之間設(shè)置所述冷卻介質(zhì)容納器。

優(yōu)選地，所述冷卻介質(zhì)容納器上具有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口，所述冷卻介質(zhì)入口與所述冷卻介質(zhì)出口連通。

優(yōu)選地，所述冷卻介質(zhì)入口為冷卻氣入口，所述冷卻介質(zhì)出口為冷卻氣出口，所述電池模組還包括泄氣閥，所述冷卻介質(zhì)容納器和/或所述箱體上設(shè)置所述泄氣閥，所述泄氣閥與所述冷卻氣出口相連通。

優(yōu)選地，所述泄氣閥設(shè)置于所述箱體上，所述電池模組還包括排氣通道，所述排氣通道連通于所述冷卻氣出口與所述泄氣閥之間。

優(yōu)選地，還包括進氣閥，所述冷卻介質(zhì)容納器和/或所述箱體上設(shè)置所述進氣閥，所述進氣閥與所述冷卻氣入口相連通。

優(yōu)選地，所述進氣閥設(shè)置于所述冷卻介質(zhì)容納器上，所述電池模組還包括氣源和補氣通道，所述補氣通道連通于所述氣源和所述進氣閥之間。

優(yōu)選地，所述電池設(shè)置為多個，所述冷卻介質(zhì)容納器設(shè)置于相鄰的兩個所述電池之間。

優(yōu)選地，所述電池包括殼體，所述殼體與所述冷卻介質(zhì)容納器均為六面體，并且兩者的其中一個表面互相貼合。

優(yōu)選地，所述冷卻介質(zhì)容納器用于容納受熱后物理性質(zhì)會發(fā)生變化的冷卻介質(zhì)。

本申請的第二方面提供了一種用電設(shè)備，其包括上述任一項所述的電池模組。

本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達到以下有益效果：

采用上述電池模組后，冷卻介質(zhì)容納器內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以帶走電池模組產(chǎn)生的熱量，使得電池模組能夠盡量保持在較低的溫度。因此，本申請實施例提供的電池模組具有更高的安全性。

應(yīng)當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例提供的另一種電池模組的局部結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為圖2所示電池模組的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示電池模組中，電池與冷卻介質(zhì)容納器的配合示意圖；

圖5為圖4所示結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖6為本申請實施例提供的又一種電池模組中，電池與冷卻介質(zhì)容納器的配合示意圖；

圖7為本申請實施例提供的再一種電池模組中，電池與冷卻介質(zhì)容納器的配合示意圖。

附圖標記：

10-箱體；

11-電池；

12-冷卻介質(zhì)容納器；

13-泄氣閥；

14-排氣通道；

15-進氣閥；

16-氣源；

17-補氣通道。

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。

如圖1-7所示，本申請實施例提供了一種電池模組，其可以包括箱體10、安裝于箱體10內(nèi)的電池11和冷卻介質(zhì)容納器12，電池11的內(nèi)部設(shè)置冷卻介質(zhì)容納器12，如圖6所示，或者電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間設(shè)置冷卻介質(zhì)容納器12，或者電池11的內(nèi)部和電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間均設(shè)置冷卻介質(zhì)容納器12。當電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間設(shè)置冷卻介質(zhì)容納器12時，具體還可以分為兩種情況：一種如圖1-5所示，此時冷卻介質(zhì)容納器12整體位于電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間，也就是說，冷卻介質(zhì)容納器12位于電池11的外部，同時位于箱體10的內(nèi)部，該冷卻介質(zhì)容納器12可以處于電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間，也可以處于相鄰的兩個電池11之間；另一種如圖7所示，此時電池11位于冷卻介質(zhì)容納器12的內(nèi)部，使得冷卻介質(zhì)容納器12的壁位于電池11的外表面與箱體10的內(nèi)壁之間。采用后者時，冷卻介質(zhì)容納器12的形狀可以靈活選擇，可以是規(guī)則形狀(例如六邊面)或不規(guī)則形狀，冷卻介質(zhì)容納器12與電池11的接觸部位也可以靈活選擇，例如兩者的側(cè)面相接觸等方案。另外，此種情況下，冷卻介質(zhì)容納器12與電池11之間可以留出用于容納冷卻介質(zhì)的空間。

電池11可以是但不僅限于鋰系電池、鎳系電池、鉛酸電池等，電池11的數(shù)量可以是一個或多個，當電池11設(shè)置為多個時，各電池11之間可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的連接方式。

冷卻介質(zhì)容納器12中存有冷卻介質(zhì)，該冷卻介質(zhì)可以是液體、氣體或者固體，當冷卻介質(zhì)采用固體時，具體可以是粉狀介質(zhì)，并且冷卻介質(zhì)最好是無毒、無味、具有絕緣性的介質(zhì)。為了更快速地帶走熱量，抑制電池出現(xiàn)的過熱正反饋，最佳的選擇是通過冷卻介質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變來帶走熱量，如液變氣或者固變液。冷卻介質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變的時候可以吸收大量的熱量，從而起到抑制溫度升高的效果。此處可以優(yōu)選低沸點液體(例如酒精，乙醚等)。

冷卻介質(zhì)容納器12可以緊貼在電池11的殼體的內(nèi)壁，也可以緊貼電池11的外表面。具體地，冷卻介質(zhì)容納器12可以緊貼在電池的側(cè)面、頂部、底部極柱處或者其他位置。另外，冷卻介質(zhì)容納器12可以是密封的容器，其可以承受一定的壓力，并且可以采用具有較好的導熱性的金屬材料或其他易燃或非易燃材料制成，優(yōu)選為非易燃材料，其表面可以是絕緣的，也可以具有導電性。

對于冷卻介質(zhì)容納器12的數(shù)量，可以是一個或者多個，具體的數(shù)量可以依據(jù)電池11的數(shù)量、散熱要求等因素確定。

本申請實施例提供的電池模組處于工作狀態(tài)時，隨著電池模組的工作時間不斷延長，電池模組產(chǎn)生的熱量隨之增加。而冷卻介質(zhì)容納器12中的冷卻介質(zhì)則可以帶走電池模組產(chǎn)生的熱量，使得電池模組能夠盡量保持在較低的溫度。因此，本申請實施例提供的電池模組具有更高的安全性。

前述的冷卻介質(zhì)吸熱后通常會發(fā)生膨脹，因此為了防止冷卻介質(zhì)容納器12因內(nèi)壓過高而出現(xiàn)破損，同時更徹底地帶走電池模組產(chǎn)生的熱量，可以在冷卻介質(zhì)容納器12上開設(shè)冷卻介質(zhì)出口。當冷卻介質(zhì)容納器12中出現(xiàn)膨脹時，冷卻介質(zhì)可以通過冷卻介質(zhì)出口流出冷卻介質(zhì)容納器12，進一步流出電池模組的箱體10，以此防止冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)的壓力過高，并降低電池模組的溫度。

為了提升冷卻效果，還可以在冷卻介質(zhì)容納器12上開設(shè)冷卻介質(zhì)入口，該冷卻介質(zhì)入口與上述冷卻介質(zhì)出口連通。通過該冷卻介質(zhì)入口可以向冷卻介質(zhì)容納器12中加入冷卻介質(zhì)，以此在冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)形成冷卻循壞。如此設(shè)置后，冷卻介質(zhì)容納器12中可以始終存在溫度較低的冷卻介質(zhì)，以此較大程度且較長時間地吸收電池模組中的熱量。

前文中提到，冷卻介質(zhì)可以采用多種形式，優(yōu)選地，本申請實施例中的冷卻介質(zhì)可以是冷卻氣，該冷卻氣具體可以是空氣。對應(yīng)地，上述冷卻介質(zhì)入口為冷卻氣入口，冷卻介質(zhì)出口為冷卻氣出口。進一步地，電池模組還可以包括泄氣閥13，此泄氣閥13可以設(shè)置在冷卻介質(zhì)容納器12上，例如冷卻介質(zhì)容納器12的頂部或底部上，如圖2-5所示。另一種結(jié)構(gòu)中，泄氣閥13也可以設(shè)置在箱體10上，例如設(shè)置在箱體10的外表面或者內(nèi)表面上，如圖1所示。又或者，可以在冷卻介質(zhì)容納器12和箱體10上均設(shè)置泄氣閥13。這幾種實施方式中，泄氣閥13均與冷卻介質(zhì)容納器12上的冷卻氣出口相連通，其可以在冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)的壓力達到一定程度時打開，繼而將冷卻介質(zhì)容納器12的內(nèi)壓維持在比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。例如，冷卻介質(zhì)選用低沸點液體，液體置于冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)，當溫度升高時，冷卻介質(zhì)的物質(zhì)形態(tài)改變，冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)氣壓升高，壓力達到一定程度時打開泄氣閥13，進而將物質(zhì)形態(tài)發(fā)生改變的冷卻介質(zhì)排出，帶走熱量。另外，此種設(shè)置方式還可以保證冷卻介質(zhì)在冷卻介質(zhì)容納器12中保存較長的時間，以此提高冷卻效果，并防止冷卻介質(zhì)的浪費。

具體實施例中，當泄氣閥13設(shè)置在箱體10上時，電池模組還可以包括排氣通道14，該排氣通道14連通于冷卻氣出口與泄氣閥13之間。此時，泄氣閥13可以通過密封膠等密封結(jié)構(gòu)與箱體10密封連接，或者泄氣閥13也可以與箱體10一體成型。設(shè)置排氣通道14之后，泄氣閥13不需要設(shè)置多個，以保證各個冷卻氣出口單獨連接對應(yīng)的泄氣閥13。故，此方案可以減少泄氣閥13的數(shù)量，同時簡化冷卻氣出口與泄氣閥13之間的連通管路，使得整個電池模組的結(jié)構(gòu)更加簡單，加工成本更低。

為了更好地控制冷卻介質(zhì)容納器12的進氣，還可以設(shè)置進氣閥15，冷卻介質(zhì)容納器12上設(shè)置進氣閥15，例如在冷卻介質(zhì)容納器12的外表面或內(nèi)表面上設(shè)置進氣閥15；或者在箱體10上設(shè)置進氣閥15，例如在箱體10的外表面或者內(nèi)表面上；或者冷卻介質(zhì)容納器12和箱體10上均設(shè)置進氣閥15。此進氣閥15與冷卻介質(zhì)容納器12上的冷卻氣入口相連通，進氣閥15可以在冷卻介質(zhì)容納器12內(nèi)的壓力達到一定程度時打開，繼而將冷卻介質(zhì)容納器12的內(nèi)壓維持在比較穩(wěn)定的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，進氣閥15可以設(shè)置于冷卻介質(zhì)容納器12上，電池模組還包括氣源16和補氣通道17，該補氣通道17連通于氣源16和進氣閥15之間。氣源16可以通過補給冷卻介質(zhì)的方式實現(xiàn)電池11的多次散熱，其向冷卻介質(zhì)容納器12中補給冷卻介質(zhì)的方式可以是利用壓力差實現(xiàn)，或者外部推進等輸送方式。此種結(jié)構(gòu)通過數(shù)量較少(甚至可以為一個)的氣源16和補氣通道17就可以對多個冷卻介質(zhì)容納器12補氣，使得電池模組的結(jié)構(gòu)更加簡單，加工成本更低。

通常，為了提高電池模組的容量，可以將電池11設(shè)置為多個，而冷卻介質(zhì)容納器12則可以設(shè)置于相鄰的兩個電池11之間。為了提高個電池11的散熱效果，可以在每相鄰的兩個電池11之間都設(shè)置冷卻介質(zhì)容納器12，以此提升各電池11與冷卻介質(zhì)容納器12之間的散熱面積，以取得前述的技術(shù)效果。進一步地，電池11通常包括殼體，該殼體與冷卻介質(zhì)容納器12均可以采用六面體，并且兩者的其中一個表面互相貼合，使得電池11與冷卻介質(zhì)容納器12之間的接觸面積更大。

另外，電池11還包括極柱，極柱通常設(shè)置于電池11的單側(cè)。當泄氣閥13設(shè)置于冷卻介質(zhì)容納器12上時，泄氣閥13可以與極柱設(shè)置于整個電池模組的同一側(cè)，以此更充分地利用電池模組的內(nèi)部空間。

上述各實施例通過冷卻介質(zhì)對電池11進行冷卻，防止電池11出現(xiàn)過熱的問題。為了對電池11的狀態(tài)進行更加精確的控制，可以通過改進冷卻介質(zhì)類型對電池11的冷卻提供參考?？蛇x地，冷卻介質(zhì)容納器12中可以容納受熱后物理性質(zhì)將發(fā)生變化的冷卻介質(zhì)。例如，冷卻介質(zhì)可以是隨著溫度的升高會出現(xiàn)顏色變化的介質(zhì)，或者是受熱膨脹后從冷卻介質(zhì)容納器12排出，并與空氣接觸進而出現(xiàn)顏色變化的介質(zhì)。據(jù)此，可根據(jù)冷卻介質(zhì)的物理性質(zhì)是否發(fā)生變化來判斷電池11是否出現(xiàn)過熱，進而更準確地控制電池模組的工作狀態(tài)。例如，可以采用其他設(shè)備或者裝置檢測冷卻介質(zhì)的物理性質(zhì)是否發(fā)生變化，并在發(fā)生變化時發(fā)出相關(guān)的預(yù)警信號，該預(yù)警信號可以反饋給駕駛員或附近人員，駕駛員或者附近人員可及時作出處理或者逃離，以保證人身安全。

基于上述結(jié)構(gòu)，本申請實施例還提供一種用電設(shè)備，該用電設(shè)備可以是電動汽車，其包括上述任一實施例所描述的電池模組。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。