CN106025132A - 一种电池包装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包装置，包括长度可调节的箱体和依次串联连接的至少两个标准电池模组；每个所述标准电池模组都安装在冷却板上；所述冷却板通过安装支架与所述箱体连接。通过将箱体设计为可调节长度，并配置标准电池模组，标准电池模组之间串联形成所需的动力系统，提高了零件的共用性，装配过程简化，降低了生产成本。

Description

一种电池包装置
技术领域
本发明涉及电动汽车或混合动力汽车中的电力或动力供给设备技术领域，尤其涉及一种电池包装置。
背景技术
当前动力电池系统成本问题仍是阻碍新能源汽车发展的瓶颈之一，据统计，动力电池系统成本已占到整车成本的50％左右。因此，如何降低动力电池系统的成本显得尤为关键。大部分主机厂不同的车型所选用的电芯、模组类别、箱体结构都不尽相同，共用化程度比较低。共用化程度低除了增加零件的采购、生产成本，降低装配效率，同时还增加了额外的零件验证和系统验证费用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种零件共用率高的电池包装置。
本发明技术方案提供一种电池包装置，包括长度可调节的箱体和依次串联连接的至少两个标准电池模组；每个所述标准电池模组都安装在冷却板上；所述冷却板通过安装支架与所述箱体连接。
进一步地，所述箱体由至少两个箱体基本单元依次焊接形成，每个所述箱体基本单元内都设置有至少两个用于安装所述标准电池模组的安装空间，每个所述标准电池模组都位于相应的所述安装空间内。
进一步地，在所述箱体基本单元内设置有多组交错设置的支撑梁；每个所述安装空间的四周都由所述支撑梁包围。
进一步地，所述箱体基本单元中的边框的结构与所述支撑梁的结构一致，且所述边框与所述支撑梁都由挤出成型工艺制成。
进一步地，所述安装支架包括第一连接端、主体部和第二连接端，所述第二连接端位于所述第一连接端的上方，且所述第一连接端、所述主体部和所述第二连接端依次连接呈Z型；所述第一连接端与所述冷却板连接，所述第二连接端连接在所述支撑梁上。
进一步地，每个所述标准电池模组包括多个串联的标准电池模块，每个所述标准电池模块包括多个串联的电芯。
进一步地，每个所述标准电池模块都通过螺栓与所述冷却板和所述安装支架依次连接在一起。
进一步地，在所述冷却板内设置有冷却管路，所述冷却管路具有总进液口和总出液口，所述总进液口和所述总出液口都位于所述箱体的外侧。
进一步地，所述冷却管路包括多条分支管路，多条所述分支管路依次并联连接。
进一步地，在所述冷却板的下方设置有至少一层隔热板。
进一步地，所述隔热板为塑料板。
进一步地，所述隔热板内具有中空腔体。
进一步地，在所述中空腔体内填充有发泡层。
进一步地，在所述标准电池模组的底部与所述冷却板之间设置有至少一层导热胶层。
采用上述技术方案，具有如下有益效果：
通过将箱体设计为可调节长度，并配置标准电池模组，标准电池模组之间串联形成所需的动力系统，提高了零件的共用性，装配过程简化，降低了生产成本。
附图说明
图1为长续驶里程的电池包装置的总成图；
图2为中续驶里程的电池包装置的总成图；
图3为短续驶里程的电池包装置的总成图；
图4为用于长续驶里程的电池包装置内的箱体的示意图；
图5为用于中续驶里程的电池包装置内的箱体的示意图；
图6为箱体基本单元或用于短续驶里程的电池包装置内的箱体的示意图；
图7为标准电池模组、冷却板和安装支架组合在一起的示意图；
图8为标准电池模组、冷却板和安装支架的爆炸示意图；
图9为安装支架的结构示意图；
图10为冷却板下方设置有隔热板的示意图；
图11为隔热板的中空腔体内填充有发泡层的示意图。
附图标记对照表：
1-箱体； 11-箱体基本单元； 12-支撑梁；
13-边框； 14-安装空间； 2-标准电池模组；
21-标准电池模块； 3-冷却板； 4-安装支架；
5-螺栓； 6-冷却管路； 61-分支管路；
7-隔热板； 71-中空腔体； 8-发泡层；
9-导热胶层。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-8所示，本发明一实施例提供的电池包装置，包括长度可调节的箱体1和依次串联连接的至少两个标准电池模组2。
每个标准电池模组2都安装在冷却板3上，冷却板3通过安装支架4与箱体1连接。
本发明中采用标准电池模组2，不同能量需求可以通过串联不同的标准电池模组2的数量来实现。
本发明中的箱体1，其宽度和高度保持不变，其长度可调，可以根据需要设定指定长度，从而串联指定数量的标准电池模组2，以满足不同的能量需求。
冷却板3，用于对标准电池模组2降温冷却，避免其温度过高造成损坏。
由此，本发明提供的电池包装置，通过将箱体设计为可调节长度，并配置标准电池模组，标准电池模组之间串联形成所需的动力系统，提高了零件的共用性，装配过程简化，降低了生产成本。
较佳地，如图4-6所示，箱体1由至少两个箱体基本单元11依次焊接形成，每个箱体基本单元11内都设置有至少两个用于安装标准电池模组2的安装空间14，每个标准电池模组2都位于相应的安装空间14内。
箱体1通过连接不同个数的箱体基本单元11来实现长度可调，当然可在制造过程中直接形成指定长度的箱体。
每个箱体基本单元11内都设置有至少两个安装空间14，其用于安装标准电池模组2。
组装时，每个标准电池模组2都安装在相应的安装空间14内，使其稳固连接在箱体1内。
优选地，在每个箱体基本单元11内都设置有偶数个安装空间14，偶数个安装空间14分为两排对称地布置箱体基本单元11内。
较佳地，如图4-6所示，在箱体基本单元11内设置有多组交错设置的支撑梁12，每个安装空间14的四周都由支撑梁12包围，以提高结构强度，并便于组装。
较佳地，如图4-6所示，箱体基本单元11中的边框13的结构与支撑梁12的结构一致，且边框13与支撑梁12都由挤出成型工艺制成。
箱体1为框架受力结构，标准电池模组2的受力点都在支撑梁12上。为了保证箱体主体结构和支撑梁的模具共用，将箱体主体结构中的边框13与支撑梁12设计为结构一致，并都采用铝材挤出成型工艺制造。
如此，在调整箱体1的长度时，仅需通过调整纵向布置的支撑梁12就能实现不同长度的箱体，进而制造出不同容量的电池包装置。
较佳地，如图7-8所示，安装支架4包括第一连接端41、主体部43和第二连接端42，第二连接端42位于第一连接端41的上方，且第一连接端41、主体部43和第二连接端42依次连接呈Z型，第一连接端41与冷却板3连接，第二连接端42连接在支撑梁12上。
如此设置，Z型的安装支架4相当于一个沉台结构，用于容纳冷却板3和标准电池模组2，不会占用电池包装置的整体高度，避免了高度的累加。
较佳地，如图7-8所示，每个标准电池模组2包括多个串联的标准电池模块21，每个标准电池模块21包括多个串联的电芯。
图1示出了长续驶里程为350～400Km车型的电池包装置的结构示意图。其组合方式为3P96S，包含1个长型的箱体1和6个串联的标准电池模组2，每个标准电池模组2由4个标准电池模块21串联成，而每个标准电池模块21由12个电芯3P4S组合而成。
图2示出了中等续驶里程为220～260Km车型的电池包装置的结构示意图。其组合方式为2P96S，包含1个中长型的箱体1和4个串联的标准电池模组2，每个标准电池模组2由4个标准电池模组21串联而成，而每个标准电池模块21由12个电芯2P4S组合而成。其中，中长型的箱体1在高度和宽度上与长型的箱体一致，仅在于长度上具有区别。图2所示的中长型的箱体1内标准电池模组2与图1所示的长型的箱体1内的标准电池模块21相比较，仅在于两者的标准电池模块串并联方式的区别。这种组合方式使电池总串联数量一致，也就保证了两车型电压平台的一致。
图3示出了短续驶里程为150～180Km车型的电池包装置的示意图。其组合方式为1P96S，包含1个短型的箱体1和2个串联的标准电池模组2，每个标准电池模组2由4个标准电池模块21串联而成，而每个标准电池模块21由12个电芯串联而成。其中短型的箱体1在高度和宽度为与长型的箱体1和中长型的箱体1一致的标准尺寸，仅在长度上与长型的箱体1和中长型的箱体1有区别。中短型的箱体1内的标准电池模组与图1和图2所示的标准电池模组相比较，也仅在于标准电池模块串并联方式的区别。这种组合方式使得电池包装置的电压平台与其他车型电压平台保持了一致。
较佳地，如图7-8所示，每个标准电池模块21都通过螺栓与冷却板3和安装支架4依次连接在一起，以提高稳定性。
每个标准电池模组2的下方都可以单独设置一块冷却板3，也可以将所有的标准电池模组2共用一块冷却板3，以减少冷却板3的数量，组装更加方便。
在箱体1的下方设置有底板，用于密封，冷却板3位于底板的上方，冷却板3能够覆盖在所有安装空间14的下方，将标准电池模组2分别对应地安装在安装空间14内，从而实现所有的标准电池模组2共用一块冷却板3。
当然，也可以不单独在箱体1的下方设置底板，而直接将冷却板3与箱体1密封连接，使得冷却板3作为底板使用，一方面起到对标准电池模组2降温冷却作用，另一方面对箱体1内的零件起到密封保护作用。
较佳地，如图10-11所示，在冷却板3内设置有冷却管路6，冷却管路6具有总进液口和总出液口，总进液口和总出液口都位于箱体1的外侧。
为了实现对标准电池模组2冷却降温，在冷却板3内设置有冷却管路6，用于冷却液流通，以与标准电池模组2进行热量交换，实现对标准电池模组2的降温作用。
为了降低因泄露冷却液而导致电池包短路的风险，将冷却管路6仅设置一个总进液口和一个总出液口，且将总进液口和总出液口都设置在箱体1的外侧，避免了因在内部接管而造成冷却液泄漏导致短路的风险。
冷却液可以为冷水。冷却板3整体使用铝型材通过挤压一次成型，工艺流程更为简单。
较佳地，如图10-11所示，冷却管路6包括多条分支管路61，多条分支管路61依次并联连接。多条分支管路61可以布置在冷却板3中的任意位置扩大冷却面积。
分支管路61的直径为冷却板3厚度的一半左右，电池包装置内部不存在任何的进出液口，只在电池包组件外有一个总进液口和一个总出液口，从而大大减少了电池包装置内部的管路结构，并且降低了电池包装置内部管路泄漏造成的短路等风险。
较佳地，如图10-11所示，在冷却板3的下方设置有至少一层隔热板7。使得标准电池模组2的底部与外界隔热，冷却板3中的冷却管路6仅与标准电池模组2进行热交换，降低热损耗。
优选地，隔热板7为塑料板，便于取材，结构重量轻，并且隔热效果好。隔热板7使用复合材料减轻重量，使用胶接或者螺栓与冷却板3固定。
较佳地，如图10所示，隔热板7内具有中空腔体71，利用中空腔体71内的空气进行隔热，使得标准电池模组2的底部与外界隔热，冷却板3中的冷却管路6仅与标准电池模组2进行热交换，降低热损耗。
较佳地，如图11所示，在中空腔体71内填充有发泡层8。发泡层8由发泡材料发泡后所形成，发泡层8填充在中空腔体71内，起到隔音隔热和缓冲作用。
较佳地，在标准电池模组2的底部与冷却板3之间设置有至少一层导热胶层9，提高了标准电池模组2中的电芯与冷却板3之间的换热效率，并且使各个电芯的散热更均匀。
综上所述，本发明提供的电池包装置，通过标准电池模组和长度可调的箱体来满足不同车型对不同能量的需求，同时可兼顾不同车型对离地间隙和统一电压平台的要求。
标准电池模组具有同样的标准电池模块、电芯、冷却板，仅改变内部的电芯的串并联关系，就可以通用于各车型。箱体采用框架式受力结构，并由铝挤出零件拼焊而成，因此在不同能量需求的车型中，仅需要改变标准电池模组的数量和箱体的铝挤出件的长度，而不需要对箱体的主结构件重新开模。这种设计方案，大大提高了电池包装置中关键零件的共用率，从电芯到冷却板到箱体的主体结构件，标准电池模组与标准电池模组之间的连接以及冷却板与冷却板之间的连接零件都可共用。从系统角度来说，本发明提供的电池包装置，其结构简单，装配过程简化，且可共用动力电池包生产线，大大降低了系统综合成本。
根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电池包装置，其特征在于，包括长度可调节的箱体和依次串联连接的至少两个标准电池模组；
每个所述标准电池模组都安装在冷却板上；
所述冷却板通过安装支架与所述箱体连接。
2.根据权利要求1所述的电池包装置，其特征在于，所述箱体由至少两个箱体基本单元依次焊接形成，每个所述箱体基本单元内都设置有至少两个用于安装所述标准电池模组的安装空间，每个所述标准电池模组都位于相应的所述安装空间内。
3.根据权利要求2所述的电池包装置，其特征在于，在所述箱体基本单元内设置有多组交错设置的支撑梁；
每个所述安装空间的四周都由所述支撑梁包围。
4.根据权利要求3所述的电池包装置，其特征在于，所述箱体基本单元中的边框的结构与所述支撑梁的结构一致，且所述边框与所述支撑梁都由挤出成型工艺制成。
5.根据权利要求3所述的电池包装置，其特征在于，所述安装支架包括第一连接端、主体部和第二连接端，所述第二连接端位于所述第一连接端的上方，且所述第一连接端、所述主体部和所述第二连接端依次连接呈Z型；
所述第一连接端与所述冷却板连接，所述第二连接端连接在所述支撑梁上。
6.根据权利要求1所述的电池包装置，其特征在于，每个所述标准电池模组包括多个串联的标准电池模块，每个所述标准电池模块包括多个串联的电芯。
7.根据权利要求6所述的电池包装置，其特征在于，每个所述标准电池模块都通过螺栓与所述冷却板和所述安装支架依次连接在一起。
8.根据权利要求1所述的电池包装置，其特征在于，在所述冷却板内设置有冷却管路，所述冷却管路具有总进液口和总出液口，所述总进液口和所述总出液口都位于所述箱体的外侧。
9.根据权利要求8所述的电池包装置，其特征在于，所述冷却管路包括多条分支管路，多条所述分支管路依次并联连接。
10.根据权利要求1所述的电池包装置，其特征在于，在所述冷却板的下方设置有至少一层隔热板。
11.根据权利要求10所述的电池包装置，其特征在于，所述隔热板为塑料板。
12.根据权利要求10所述的电池包装置，其特征在于，所述隔热板内具有中空腔体。
13.根据权利要求12所述的电池包装置，其特征在于，在所述中空腔体内填充有发泡层。
14.根据权利要求1-13中任一权利要求所述的电池包装置，其特征在于，在所述标准电池模组的底部与所述冷却板之间设置有至少一层导热胶层。
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