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CN216720195U - 电池模块、电池及用电装置 - Google Patents

电池模块、电池及用电装置 Download PDF

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CN216720195U
CN216720195U CN202220039932.7U CN202220039932U CN216720195U CN 216720195 U CN216720195 U CN 216720195U CN 202220039932 U CN202220039932 U CN 202220039932U CN 216720195 U CN216720195 U CN 216720195U
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battery module
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protective
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吴少基
陈世龙
沈聃
陈小波
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供了一种电池模块、电池及用电装置，属于电池技术领域。其中，电池模块包括第一防护件和多个电池单体。多个电池单体沿第一方向排布，电池单体在第二方向上的一端设置有泄压机构，第二方向与第一方向相互垂直，泄压机构被配置为在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放电池单体的内部压力。第一防护件包括第一防护部，第一防护部覆盖于多个电池单体设置有泄压机构的一端，第一防护部上开设有多个排气口，排气口与泄压机构在第二方向上错位设置。在具有这种电池模块的电池中通过第一防护件能够减少电池单体热失控时从泄压机构冲出的热气直接冲击箱体的现象，以缓解电池的箱体出现熔化或自燃的可能性，从而有利于降低电池的使用风险。

Description

电池模块、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模块、电池及用电装置。
背景技术
近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。电池由箱体和容纳于箱体内的多个电池模块组成，电池模块由多个电池单体组成。其中，电池作为新能源汽车核心零部件不论在安全性方面有着较高的要求。目前，电池模块的安全性能逐渐成为业界关注的焦点，但是，现有技术中的电池模块在电池单体热失控时极容易引起电池发生起火的现象，从而导致电池在使用过程中存在较大的安全隐患，不利于消费者的使用安全。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电池模块、电池及用电装置，能够有效降低电池在使用过程中存在的安全隐患。
第一方面，本申请实施例提供一种电池模块，包括第一防护件和多个电池单体；多个电池单体沿第一方向排布，电池单体在第二方向上的一端设置有泄压机构，第二方向与第一方向相互垂直，泄压机构被配置为在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放电池单体的内部压力；第一防护件包括第一防护部，第一防护部覆盖于多个电池单体设置有泄压机构的一端，第一防护部上开设有多个排气口，排气口与泄压机构在第二方向上错位设置。
在上述技术方案中，多个电池单体在第二方向上设置有泄压机构的一端覆盖有第一防护件的第一防护部，通过在第一防护部上开设多个排气口，且在第二方向上排气口与电池单体的泄压机构错位设置，使得具有这种电池模块的电池中当电池单体出现热失控时从泄压机构冲出的热气能够优先受到第一防护部的阻挡后再从排气口进行释放，从而能够减少电池单体热失控时从泄压机构冲出的热气直接冲击电池的箱体的现象，以对电池的箱体起到一定的保护作用，能够有效缓解电池的箱体在受到热气冲击时出现熔化或自燃的可能性，进而有利于降低电池在后期使用过程中的使用风险。
在一些实施例中，多个排气口包括至少一排排气口，每排排气口包括沿第一方向间隔布置的多个排气口。
在上述技术方案中，通过将第一防护部上的多个排气口设置为至少一排，且每排的排气口设置为沿第一方向间隔布置，从而一方面便于在第一防护部上加工排气口，且有利于降低加工难度，另一方面能够有效保证每个电池模块的第一防护件之间的加工一致性。
在一些实施例中，多个排气口包括一排排气口；在第一方向上，每相邻的两个电池单体的泄压机构之间设置一个排气口。
在上述技术方案中，通过在第一防护部上设置一排排气口，且将每个排气口在第一方向上设置于相邻的两个电池单体的泄压机构之间，从而实现了排气口与泄压机构在第二方向上错位设置，结构简单，且便于实现。
在一些实施例中，多个排气口包括两排排气口；两排排气口分别位于泄压机构在第三方向上的两侧，第三方向垂直于第一方向和第二方向。
在上述技术方案中，通过在第二防护部上设置两排排气口，且将两排排气口在第三方向上设置于泄压机构的两侧，也就是说，在第三方向上，泄压机构位于两排排气口之间，从而实现了排气口与泄压机构在第二方向上错位设置，结构简单，且便于实现。
在一些实施例中，第一防护部包括层叠布置的多层云母纸，第一防护部的厚度大于或等于3mm。
在上述技术方案中，采用云母纸材质的第一防护部一方面能够起到较好的阻燃效果，以减少第一防护部在电池单体热失控时从泄压机构冲出的高温气流的冲击下出现熔化的现象，从而能够有效缓解电池模块出现自燃的现象，另一方面能够起到较好的绝缘作用，以实现电池模块与其他部件之间的电绝缘，从而能够降低电池模块出现短路的风险。此外，通过将多层云母纸层叠制成第一防护部，且层叠的厚度不小于3mm，使得第一防护部能够具有较好的抗冲击能力，从而能够缓解从泄压机构冲出的高温气流将第一防护部冲破或损坏的风险，有利于保证第一防护部的正常使用。
在一些实施例中，电池模块在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有相对的两个侧板；第一防护件还包括两个第二防护部，在第三方向上，两个第二防护部分别连接于第一防护部的两端，且两个第二防护部分别覆盖于两个侧板的外侧表面。
在上述技术方案中，通过在电池模块的两个侧板的外侧表面覆盖第二防护部能够对电池模块起到较好的防护效果，以对电池单体起到进一步隔离作用，从而通过第二防护部能够增加电池模块的侧板的爬电距离，且能够有效阻挡外部的高温气流对电池模块内的绝缘部件的冲击作用，从而有利于降低电池模块出现绝缘失效的风险，进而能够增加电池模块的使用安全性。
在一些实施例中，第二防护部包括层叠布置的第一加固板和第一防护层；第一防护层设置于第一加固板背离侧板的一侧。
在上述技术方案中，第二防护部设置有第一加固板和第一防护层，在第一防护层能够对侧板起到防护作用的同时，通过第一加固板能够提高第二防护部的硬度和抗冲击能力，从而便于对第二防护部进行安装，且有利于提高第二防护部覆盖于侧板上的稳定性。此外，采用这种结构的第二防护部无需增大第一防护层的厚度，只需通过第一加固板即可保证第一防护部的抗冲击能力，从而有利于降低第二防护部的制造成本。
在一些实施例中，电池模块在第一方向上具有相对的两个端板；电池模块还包括两个第二防护件，第二防护件与端板对应设置，第二防护件包括第三防护部，第三防护部的至少部分覆盖于端板的外侧表面。
在上述技术方案中，电池模块还设置有第二防护件，通过将第二防护件的第三防护部覆盖于电池模块的端板的外侧面能够进一步提升对电池模块的防护效果，以通过第三防护部能够增加电池模块的端板的爬电距离，且能够进一步阻挡外部的高温气流对电池模块内的绝缘部件的冲击作用，从而有利于降低电池模块出现绝缘失效的风险，进而能够降低电池模块在使用过程中的安全隐患。
在一些实施例中，第三防护部包括层叠布置的第二加固板和第二防护层；第二防护层设置于第二加固板背离端板的一侧。
在上述技术方案中，第三防护部设置层叠布置的有第二加固板和第二防护层，在第二防护层能够对端板起到防护作用的同时，通过第二加固板能够提高第三防护部的硬度和抗冲击能力，从而便于对第三防护部进行安装，且有利于提高第三防护部覆盖于端板上的稳定性。此外，采用这种结构的第三防护部无需增大第二防护层的厚度，只需通过第二加固板即可保证第三防护部的抗冲击能力，从而有利于降低第三防护部的制造成本。
在一些实施例中，端板包括本体部和安装部；本体部在第二方向上的顶部具有安装面；安装部凸设于安装面上，安装部用于安装与电池单体电连接的导电件，第三防护部的部分覆盖于安装面上。
在上述技术方案中，由于端板上需要安装用于与电池单体电连接的导电件，以使端板的安装部在第三方向上的两侧与端板的本体部之间存在缺口，从而将第三防护部的部分覆盖于本体部的安装面对应该缺口的位置上，进而有利于提升对端板的防护作用。
在一些实施例中，电池模块还具有绝缘罩，在第一方向上，绝缘罩设置于端板与多个电池单体之间，且绝缘罩具有未被端板遮挡的空白区域；第二防护件还包括第四防护部，第四防护部的至少部分覆盖于绝缘罩的空白区域。
在上述技术方案中，通过在绝缘罩的空白区域上覆盖第四防护部，以使第四防护部能够对绝缘罩未被端板遮挡的部分进行防护，以减少绝缘罩在受到外部的高温气流冲击时出现损坏或熔化的现象，从而一方面能够有效降低绝缘罩出现自燃的风险，另一方面有利于增加绝缘罩的爬电距离，以提升绝缘罩的绝缘效果，且能够缓解绝缘罩出现绝缘失效的现象，以降低电池单体与端板之间出现高压短路拉弧的风险。
在一些实施例中，第四防护部包括层叠布置的第三加固板和第三防护层；第三防护层设置于第三加固板背离绝缘罩的一侧。
在上述技术方案中，第四防护部设置有层叠布置的第三加固板和第三防护层，在第三防护层能够对绝缘罩起到防护作用的同时，通过第三加固板能够提高第四防护部的硬度和抗冲击能力，从而便于对第四防护部进行安装，且有利于提高第四防护部覆盖于绝缘罩上的稳定性。此外，采用这种结构的第四防护部无需增大第三防护层的厚度，只需通过第三加固板即可保证第四防护部的抗冲击能力，从而有利于降低第四防护部的制造成本。
第二方面，本申请实施例还提供一种电池，包括箱体和上述的电池模块，电池模块容纳于箱体内。
第三方面，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述的电池，电池用于提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的结构爆炸图；
图3为本申请一些实施例提供的电池模块的结构示意图；
图4为本申请一些实施例提供的电池模块的结构爆炸图；
图5为本申请一些实施例提供的电池模块(去除第一防护件和第二防护件后)的结构示意图；
图6为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；
图7为本申请一些实施例提供的第一防护件的结构示意图；
图8为本申请又一些实施例提供的第一防护件的结构示意图；
图9为本申请一些实施例提供的第一防护件的第二防护部的局部剖面图；
图10为本申请一些实施例提供的第二防护件与端板的连接示意图；
图11为本申请一些实施例提供的第二防护件的第三防护部的局部剖面图；
图12为本申请一些实施例提供的电池模块的端板的结构示意图；
图13为本申请一些实施例提供的第二防护件的结构爆炸图；
图14为本申请一些实施例提供的第二防护件的第三防护部的结构示意图；
图15为本申请一些实施例提供的第二防护件的第四防护部的局部剖面图。
图标：1000-车辆；100-电池；10-箱体；11-第一箱本体；12-第二箱本体；20-电池模块；21-第一防护件；211-第一防护部；2111-排气口；212-第二防护部；2121-第一加固板；2122-第一防护层；2123-第一粘接层；22-电池单体；221-泄压机构；222-端盖；23-侧板；24-端板；241-本体部；2411-安装面；242-安装部；25-遮挡膜；26-绝缘罩；27-第二防护件；271-第三防护部；2711-第二加固板；2712-第二防护层；2713-第二粘接层；2714-第一部分；2715-第二部分；2716-第三部分；2717-第四部分；272-第四防护部；2721-第三加固板；2722-第三防护层；2723-第三粘接层；200-控制器；300-马达；X-第一方向；Y-第二方向；Z-第三方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模块的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括外壳、电极组件和电解液，外壳用于容纳电极组件和电解液。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。
隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。电池由箱体和容纳于箱体内的多个电池模块组成，电池模块由多个电池单体组成。其中，电池作为新能源汽车核心零部件不论在安全性方面有着较高的要求，因此，电池模块的安全性能决定了电池在使用过程中的安全性。
发明人发现，在电池的使用过程中，电池模块中的电池单体会存在热失控的现象，从而造成电池单体出现热膨胀，以导致电池极容易引发爆炸等风险，因此，为了解决电池容易产生爆炸等安全隐患，在现技术中通常在电池单体上设置有泄压机构，当电池单体出现热失控时，电池单体内部的高温气流会冲破电池单体的泄压机构，从而泄放电池单体的内部压力，以降低电池单体因膨胀而引发的爆炸风险。但是，这种结构的电池在电池单体发生热失控时电池单体内部的高温气流在冲破泄压机构后会直接对电池的箱体或其他部件进行冲击，从而造成电池的箱体或其他部件损坏或熔化，进而引发电池出现自燃起火的现象，以导致电池在使用过程中存在较大的安全隐患，不利于消费者的使用安全。
基于上述考虑，为了解决电池在后期使用过程中存在较大的安全隐患，从而不利于消费者的使用安全的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池模块，电池模块包括第一防护件和多个电池单体，多个电池单体沿第一方向排布，且每个电池单体在在第二方向上的一端具有泄压机构，第一防护件具有用于在第二方向上覆盖于多个电池单体的一端的第一防护部，第一防护部上开设有多个排气口，且每个排气口与每个泄压机构在第二方向上均为错位设置。
在具有这种电池模块的电池中，多个电池单体在第二方向上设置有泄压机构的一端覆盖有第一防护件的第一防护部，通过在第一防护部上开设多个排气口，且在第二方向上排气口与电池单体的泄压机构错位设置，使得电池单体在出现热失控时从泄压机构冲出的热气能够优先受到第一防护部的阻挡后再从排气口进行释放，从而能够减少电池单体热失控时从泄压机构冲出的热气直接冲击电池的箱体的现象，以对电池的箱体起到一定的保护作用，能够有效缓解电池的箱体在受到热气冲击时出现熔化或自燃的可能性，进而有利于降低电池在后期使用过程中的使用风险。
本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池模块、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于缓解电池的箱体或其他部件出现损坏或熔化，以提升电池的使用安全性。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2和图3，图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构爆炸图，图3为本申请一些实施例提供的电池模块20的结构示意图。电池100包括箱体10和电池模块20，箱体10具有用于容纳电池模块20的装配空间。其中，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一箱本体11和第二箱本体12，第一箱本体11与第二箱本体12相互盖合，第一箱本体11和第二箱本体12共同限定出用于容纳电池模块20的装配空间。第二箱本体12可以为一端开口的空心结构，第一箱本体11可以为板状结构，第一箱本体11盖合于第二箱本体12的开口侧，以使第一箱本体11与第二箱本体12共同限定出装配空间；第一箱本体11和第二箱本体12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一箱本体11的开口侧盖合于第二箱本体12的开口侧。当然，第一箱本体11和第二箱本体12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池模块20可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图2中，电池100包括多个电池模块20，多个电池模块20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池模块20中既有串联又有并联。多个电池模块20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池模块20构成的整体容纳于箱体10内。电池100还包括导电件(铜巴或铝巴等)，导电件用于实现多个电池模块20之间的电连接。
根据本申请的一些实施例，参照图3，并请进一步参照图4和图5，图4为本申请一些实施例提供的电池模块20的结构爆炸图，图5为本申请一些实施例提供的电池模块20(去除第一防护件21和第二防护件27后)的结构示意图。本申请提供了一种电池模块20，电池模块20包括第一防护件21和多个电池单体22(图5中未示出，请参见图6，图6为本申请一些实施例提供的电池单体22的结构示意图)。多个电池单体22沿第一方向X排布，电池单体22在第二方向Y上的一端设置有泄压机构221，第二方向Y与第一方向X相互垂直，泄压机构221被配置为在电池单体22的内部压力或温度达到阈值时泄放电池单体22的内部压力。第一防护件21包括第一防护部211，第一防护部211覆盖于多个电池单体22设置有泄压机构221的一端，第一防护部211上开设有多个排气口2111，排气口2111与泄压机构221在第二方向Y上错位设置。
其中，排气口2111与泄压机构221在第二方向Y上错位设置，即每个排气口2111在第二方向Y上的投影与每个泄压机构221均在第二方向Y的投影不重合(两者没有交集)，也就是说，在第二方向Y上，每个泄压机构221均没有与其相对设置的排气口2111。
在一些实施例中，电池模块20还包括两个侧板23和两个端板24(即现有技术中的围框)，两个侧板23沿第三方向Z(即电池模块20的宽度方向)间隔且相对布置，两个端板24沿第一方向X(即电池模块20的长度方向)间隔且相对布置，两个侧板23和两个端板24围合形成用于容纳电池单体22的容纳空间。其中，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相互垂直。
在电池模块20中，多个电池单体22之间可串联或并联或混联。电池模块20还可以包括其他结构，例如，该电池模块20还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体22之间的电连接。
在一些实施例中，在图5中，电池模块20还包括遮挡膜25，遮挡膜25覆盖于多个电池单体22在第二方向Y(即电池模块20的高度方向)上的一端，遮挡膜25用于阻止灰尘进入到多个电池单体22之间。遮挡膜25的材质可以是多种，例如：聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等。
在一些实施例中，在图5中，电池模块20还包括绝缘罩26，在第一方向X上，绝缘罩26设置于端板24与多个电池单体22之间，绝缘罩26用于绝缘隔离端板24和电池单体22。绝缘罩26的材质可以是多种，例如：聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等。
参照图6，电池单体22在第二方向Y上的一端设置有泄压机构221，电池单体22在第二方向Y上的一端具有端盖222，泄压机构221设置于端盖222上，泄压机构221用于在电池单体22的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体22内部的压力，泄压机构221可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
可选地，每个电池单体22可以为二次电池100或一次电池100；还可以是锂硫电池100、钠离子电池100或镁离子电池100，但不局限于此。电池单体22可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
在这种结构的电池模块20中，多个电池单体22在第二方向Y上设置有泄压机构221的一端覆盖有第一防护件21的第一防护部211，通过在第一防护部211上开设多个排气口2111，且在第二方向Y上排气口2111与电池单体22的泄压机构221错位设置，使得具有这种电池模块20的电池100中当电池单体22出现热失控时从泄压机构221冲出的热气能够优先受到第一防护部211的阻挡后再从排气口2111进行释放，从而能够减少电池单体22热失控时从泄压机构221冲出的热气直接冲击电池100的箱体10的现象，以对电池100的箱体10起到一定的保护作用，能够有效缓解电池100的箱体10在受到热气冲击时出现熔化或自燃的可能性，进而有利于降低电池100在后期使用过程中的使用风险。
根据本申请的一些实施例，参见图3和图4所示，多个排气口2111包括至少一排排气口2111，每排排气口2111包括沿第一方向X间隔布置的多个排气口2111。
在上述描述中，多个排气口2111可以设置为一排，也可以设置为多排，可根据实际需求进行设置。
通过将第一防护部211上的多个排气口2111设置为至少一排，且每排的排气口2111设置为沿第一方向X间隔布置，从而一方面便于在第一防护部211上加工排气口2111，且有利于降低加工难度，另一方面能够有效保证每个电池模块20的第一防护件21之间的加工一致性。
示例性的，参照图7所示，图7为本申请一些实施例提供的第一防护件21的结构示意图。多个排气口2111包括一排排气口2111，在第一方向X上，每相邻的两个电池单体22的泄压机构221之间设置一个排气口2111。
通过在第一防护部211上设置一排排气口2111，且将每个排气口2111在第一方向X上设置于相邻的两个电池单体22的泄压机构221之间，从而实现了排气口2111与泄压机构221在第二方向Y上错位设置，结构简单，且便于实现。
在一些实施例中，参照图8所示，图8为本申请又一些实施例提供的第一防护件21的结构示意图。多个排气口2111包括两排排气口2111，两排排气口2111分别位于泄压机构221在第三方向Z上的两侧，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。当然，第一防护件21的结构并不局限于此，设置于第一防护部211上的排气口2111也可以为三排、四排或五排等。
其中，通过在第二防护部212上设置两排排气口2111，且将两排排气口2111在第三方向Z上设置于泄压机构221的两侧，也就是说，在第三方向Z上，泄压机构221位于两排排气口2111之间。
采用这种结构的第一防护部211实现了排气口2111与泄压机构221在第二方向Y上错位设置，结构简单，且便于实现。
根据本申请的一些实施例，第一防护部211包括层叠布置的多层云母纸，第一防护部211的厚度大于或等于3mm。
采用云母纸材质的第一防护部211一方面能够起到较好的阻燃效果，以减少第一防护部211在电池单体22热失控时从泄压机构221冲出的高温气流的冲击下出现熔化的现象，从而能够有效缓解电池模块20出现自燃的现象，另一方面能够起到较好的绝缘作用，以实现电池模块20与其他部件之间的电绝缘，从而能够降低电池模块20出现短路的风险。此外，通过将多层云母纸层叠制成第一防护部211，且层叠的厚度不小于3mm，使得第一防护部211能够具有较好的抗冲击能力，从而能够缓解从泄压机构221冲出的高温气流将第一防护部211冲破或损坏的风险，有利于保证第一防护部211的正常使用。
根据本申请的一些实施例，继续参见图4和图5所示，电池模块20在垂直于第一方向X和第二方向Y的第三方向Z上具有相对的两个侧板23。第一防护件21还包括两个第二防护部212，在第三方向Z上，两个第二防护部212分别连接于第一防护部211的两端，且两个第二防护部212分别覆盖于两个侧板23的外侧表面。
示例性的，第二防护部212粘接于侧板23的外侧表面上。
通过在电池模块20的两个侧板23的外侧表面覆盖第二防护部212能够对电池模块20起到较好的防护效果，以对电池单体22起到进一步隔离作用，从而通过第二防护部212能够增加电池模块20的侧板23的爬电距离，且能够有效阻挡外部的高温气流对电池模块20内的绝缘部件的冲击作用，从而有利于降低电池模块20出现绝缘失效的风险，进而能够增加电池模块20的使用安全性。
根据本申请的一些实施例，请参照图9，图9为本申请一些实施例提供的第一防护件21的第二防护部212的局部剖面图。第二防护部212包括层叠布置的第一加固板2121和第一防护层2122，第一防护层2122设置于第一加固板2121背离侧板23的一侧。
其中，第一防护层2122设置于第一加固板2121背离侧板23的一侧，即第一加固板2121在第三方向Z上位于侧板23和第一防护层2122之间。
示例性的，第一防护层2122的材质可以为云母纸或耐火陶瓷硅橡胶等。
示例性的，第一加固板2121的材质可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等材料。
进一步地，第二防护部212还包括第一粘接层2123，第一粘接层2123在第二防护部212的厚度方向上位于第一加固板2121与第一防护层2122之间，以将第一防护层2122粘接于第一加固板2121上。
示例性的，在图9中，第一粘接层2123为双面胶，在其他实施例中，第一粘接层2123也可以为粘接胶水等。
第二防护部212设置有第一加固板2121和第一防护层2122，在第一防护层2122能够对侧板23起到防护作用的同时，通过第一加固板2121能够提高第二防护部212的硬度和抗冲击能力，从而便于对第二防护部212进行安装，且有利于提高第二防护部212覆盖于侧板23上的稳定性。此外，采用这种结构的第二防护部212无需增大第一防护层2122的厚度，只需通过第一加固板2121即可保证第一防护部211的抗冲击能力，从而有利于降低第二防护部212的制造成本。
根据本申请的一些实施例，参见图4，并请进一步参照图10，图10为本申请一些实施例提供的第二防护件27与端板24的连接示意图。电池模块20在第一方向X上具有相对的两个端板24。电池模块20还包括两个第二防护件27，第二防护件27与端板24对应设置，第二防护件27包括第三防护部271，第三防护部271的至少部分覆盖于端板24的外侧表面。
在上述描述中，第三防护部271的至少部分覆盖于端板24的外侧表面，即端板24在第一方向X上的外表面上覆盖有第三防护部271。
示例性的，第三防护部271粘接于端板24的外侧表面上。
通过将第二防护件27的第三防护部271覆盖于电池模块20的端板24的外侧面能够进一步提升对电池模块20的防护效果，以通过第三防护部271能够增加电池模块20的端板24的爬电距离，且能够进一步阻挡外部的高温气流对电池模块20内的绝缘部件的冲击作用，从而有利于降低电池模块20出现绝缘失效的风险，进而能够降低电池模块20在使用过程中的安全隐患。
根据本申请的一些实施例，请参照图11，图11为本申请一些实施例提供的第二防护件27的第三防护部271的局部剖面图。第三防护部271包括层叠布置的第二加固板2711和第二防护层2712，第二防护层2712设置于第二加固板2711背离端板24的一侧。
其中，第二防护层2712设置于第二加固板2711背离端板24的一侧，即第二加固板2711在第一方向X上位于端板24和第二防护层2712之间。
示例性的，第二防护层2712的材质可以为云母纸或耐火陶瓷硅橡胶等。
示例性的，第二加固板2711的材质可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等材料。
进一步地，第二防护部212还包括第二粘接层2713，第二粘接层2713在第三防护部271的厚度方向上位于第二加固板2711与第二防护层2712之间，以将第二防护层2712粘接于第二加固板2711上。
示例性的，在图11中，第二粘接层2713为双面胶，在其他实施例中，第二粘接层2713也可以为粘接胶水等。
需要说明的是，第三防护部271的各个部分均由上述结构组成，即第三防护部271的各个部分均为第二加固板2711、第二粘接层2713和第二防护层2712依次层叠而成。
第三防护部271设置层叠布置的有第二加固板2711和第二防护层2712，在第二防护层2712能够对端板24起到防护作用的同时，通过第二加固板2711能够提高第三防护部271的硬度和抗冲击能力，从而便于对第三防护部271进行安装，且有利于提高第三防护部271覆盖于端板24上的稳定性。此外，采用这种结构的第三防护部271无需增大第二防护层2712的厚度，只需通过第二加固板2711即可保证第三防护部271的抗冲击能力，从而有利于降低第三防护部271的制造成本。
根据本申请的一些实施例，参见图10，并请进一步参照图12、图13和图14，图12为本申请一些实施例提供的电池模块20的端板24的结构示意图，图13为本申请一些实施例提供的第二防护件27的结构爆炸图，图14为本申请一些实施例提供的第二防护件27的第三防护部271的结构示意图。端板24包括本体部241和安装部242，本体部241在第二方向Y上的顶部具有安装面2411。安装部242凸设于安装面2411上，安装部242用于安装与电池单体22电连接的导电件，第三防护部271的部分覆盖于安装面2411上。
其中，由于端板24上需要安装用于与电池单体22电连接的导电件，以使端板24的安装部242在第三方向Z上的两侧与端板24的本体部241之间存在缺口。因此，第三防护部271包括第一部分2714、第二部分2715、第三部分2716以及第四部分2717。第一部分2714呈平板结构，第一部分2714覆盖于本体部241和安装部242在第一方向X上背离电池单体22的一侧。第二部分2715呈L型结构，第二防护部212的一部分覆盖于安装部242在第二方向Y上的顶部，另一部分覆盖于安装部242在第一方向X上背离电池单体22的一侧，使得第二部分2715与第一部分2714共同限定出供导电件穿过的通道。第三部分2716呈Z型结构，第三部分2716的一部分覆盖于安装部242在第二方向Y上的顶部，一部分覆盖于安装部242在第三方向Z上的一侧，一部分覆盖于在第三方向Z上位于安装部242一侧的安装面2411上。第四部分2717呈平板结构，第四部分2717覆盖于在第三方向Z上位于安装部242另一侧的安装面2411上，且第四部分2717连接于第一部分2714，且第四部分2717垂直于第一部分2714。
可选地，第三防护部271可以为分体式结构，也可以为一体式结构。示例性的，在图13中，第三防护部271为分体式结构。
需要说明的是，第三防护部271的结构并不局限于此，第三防护部271的作用为对端板24起到防护作用，第三防护部271可以根据端板24的结构形状进行随形设计，也就是说，在实际生产过程中，可根据端板24的形状结构设计第三防护部271的结构。
采用这种结构的第三防护部271能够根据端板24的实际结构进行全面防护，以实现第三防护部271与端板24的随形设计，从而有利于提升对端板24的防护作用。
根据本申请的一些实施例，参见图10和图13所示，电池模块20还具有绝缘罩26，在第一方向X上，绝缘罩26设置于端板24与多个电池单体22之间，且绝缘罩26具有未被端板24遮挡的空白区域。第二防护件27还包括第四防护部272，第四防护部272的至少部分覆盖于绝缘罩26的空白区域。
其中，第四防护部272的至少部分覆盖于绝缘罩26的空白区域，即由于端板24的本体部241上凸设有安装部242，以使绝缘罩26在第一方向X上存在未被端板24的本体部241和安装部242遮挡的部分，从而在绝缘罩26裸露的部分上覆盖有第四防护部272，以对绝缘罩26进行保护。
通过在绝缘罩26的空白区域上覆盖第四防护部272，以使第四防护部272能够对绝缘罩26未被端板24遮挡的部分进行防护，以减少绝缘罩26在受到外部的高温气流冲击时出现损坏或熔化的现象，从而一方面能够有效降低绝缘罩26出现自燃的风险，另一方面有利于增加绝缘罩26的爬电距离，以提升绝缘罩26的绝缘效果，且能够缓解绝缘罩26出现绝缘失效的现象，以降低电池单体22与端板24之间出现高压短路拉弧的风险。
根据本申请的一些实施例，请参照图15，图15为本申请一些实施例提供的第二防护件27的第四防护部272的局部剖面图。第四防护部272包括层叠布置的第三加固板2721和第三防护层2722，第三防护层2722设置于第三加固板2721背离绝缘罩26的一侧。
其中，第三防护层2722设置于第三加固板2721背离绝缘罩26的一侧，即第三加固板2721在第一方向X上位于绝缘罩26和第三防护层2722之间。
示例性的，第三防护层2722的材质可以为云母纸或耐火陶瓷硅橡胶等。
示例性的，第三加固板2721的材质可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等材料。
进一步地，第四防护部272还包括第三粘接层2723，第三粘接层2723在第四防护部272的厚度方向上位于第三加固板2721与第三防护层2722之间，以将第三防护层2722粘接于第三加固板2721上。
示例性的，在图11中，第三粘接层2723为双面胶，在其他实施例中，第三粘接层2723也可以为粘接胶水等。
第四防护部272设置有层叠布置的第三加固板2721和第三防护层2722，在第三防护层2722能够对绝缘罩26起到防护作用的同时，通过第三加固板2721能够提高第四防护部272的硬度和抗冲击能力，从而便于对第四防护部272进行安装，且有利于提高第四防护部272覆盖于绝缘罩26上的稳定性。此外，采用这种结构的第四防护部272无需增大第三防护层2722的厚度，只需通过第三加固板2721即可保证第四防护部272的抗冲击能力，从而有利于降低第四防护部272的制造成本。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，电池100包括箱体10和以上任一方案的电池模块20，电池模块20容纳于箱体10内。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案的电池100，并且电池100用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。
根据本申请的一些实施例，参见图3-图7以及图9-图15所示，本申请提供了一种电池模块20，电池模块20包括第一防护件21、第二防护件27和多个电池单体22，多个电池单体22沿第一方向X排布，且电池单体22在第二方向Y上的一端设置有泄压机构221。第一防护件21包括第一防护部211和两个第二防护部212，第一防护部211覆盖于多个电池单体22设置有泄压机构221的一端，第一防护部211上开设有沿第一方向X间隔排布的多个排气口2111，且每相邻的两个电池单体22的泄压机构221之间设置一个排气口2111，以使排气口2111与泄压机构221在第二方向Y上错位设置。两个第二防护部212分别连接于第一防护部211在第三方向Z上的两端，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相互垂直。第二防护部212覆盖于侧板23的外侧表面上。第二防护件27包括第三防护部271和第四防护部272，第三防护部271覆盖于端板24的外侧表面上，第四防护部272覆盖于绝缘罩26未被端板24遮挡的区域上。其中，第一防护部211由多层云母纸层叠而成，且厚度不小于3。第二防护部212、第三防护部271和第四防护部272均由塑料板和云母纸在双面胶的粘接下层叠而成，且云母纸位于塑料板的外侧。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：
多个电池单体，所述多个电池单体沿第一方向排布，所述电池单体在第二方向上的一端设置有泄压机构，所述第二方向与所述第一方向相互垂直，所述泄压机构被配置为在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放所述电池单体的内部压力；以及
第一防护件，所述第一防护件包括第一防护部，所述第一防护部覆盖于所述多个电池单体设置有所述泄压机构的一端，所述第一防护部上开设有多个排气口，所述排气口与所述泄压机构在所述第二方向上错位设置。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述多个排气口包括至少一排排气口，每排排气口包括沿所述第一方向间隔布置的多个所述排气口。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述多个排气口包括一排排气口；
在所述第一方向上，每相邻的两个所述电池单体的所述泄压机构之间设置一个所述排气口。
4.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述多个排气口包括两排排气口；
所述两排排气口分别位于所述泄压机构在第三方向上的两侧，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述第一防护部包括层叠布置的多层云母纸，所述第一防护部的厚度大于或等于3mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上具有相对的两个侧板；
所述第一防护件还包括两个第二防护部，在所述第三方向上，两个所述第二防护部分别连接于所述第一防护部的两端，且所述两个第二防护部分别覆盖于所述两个侧板的外侧表面。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述第二防护部包括层叠布置的第一加固板和第一防护层；
所述第一防护层设置于所述第一加固板背离所述侧板的一侧。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块在所述第一方向上具有相对的两个端板；
所述电池模块还包括两个第二防护件，所述第二防护件与所述端板对应设置，所述第二防护件包括第三防护部，所述第三防护部的至少部分覆盖于所述端板的外侧表面。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述第三防护部包括层叠布置的第二加固板和第二防护层；
所述第二防护层设置于所述第二加固板背离所述端板的一侧。
10.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述端板包括本体部和安装部；
所述本体部在所述第二方向上的顶部具有安装面；
所述安装部凸设于所述安装面上，所述安装部用于安装与所述电池单体电连接的导电件，所述第三防护部的部分覆盖于所述安装面上。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块还具有绝缘罩，在所述第一方向上，所述绝缘罩设置于所述端板与所述多个电池单体之间，且所述绝缘罩具有未被所述端板遮挡的空白区域；
所述第二防护件还包括第四防护部，所述第四防护部的至少部分覆盖于所述绝缘罩的所述空白区域。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其特征在于，所述第四防护部包括层叠布置的第三加固板和第三防护层；
所述第三防护层设置于所述第三加固板背离所述绝缘罩的一侧。
13.一种电池，其特征在于，包括：
箱体；以及
如权利要求1-12任一项所述的电池模块，所述电池模块容纳于所述箱体内。
14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求13所述的电池，所述电池用于提供电能。
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