CN106558659A - 电池包和具有该电池包的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池包和具有该电池包的车辆,所述电池包包括:壳体,壳体上具有进风口和出风口,壳体的底部形成有连通进风口的托盘风道;电池模组,电池模组设在壳体内,电池模组包括电池单体和多个电池隔板,每相邻的两个电池隔板之间限定出电池单体容纳腔,且电池隔板上形成有散热入口和散热出口,所述散热入口与所述散热出口连通,散热入口连通托盘风道,且散热出口连通出风口,电池单体设在电池单体容纳腔内。根据本发明实施例的电池包,避免了在电池模组外侧另外设置散热风道需另外占用空间的问题,减少散热风道占用的电池包内的空间,提高电池包的空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制造技术领域,特别涉及一种电池包和具有该电池包的车辆。
背景技术
传统的电池包一般采用在电池模组外部增加风道空间,额外的风道占用电池包空间,降低电池包的空间利用率。风道和电池模组额外涉及,增加设计难度、工作量和成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种电池包,散热效果好且空间利用率高。
根据本发明实施例的电池包,包括:壳体,所述壳体上具有进风口和出风口,所述壳体的底部形成有连通所述进风口的托盘风道;电池模组,所述电池模组设在所述壳体内,所述电池模组包括电池单体和多个电池隔板,每相邻的两个所述电池隔板之间限定出电池单体容纳腔,且所述电池隔板上形成有散热入口和散热出口,所述散热入口与所述散热出口连通,所述散热入口连通所述托盘风道,且所述散热出口连通所述出风口,电池单体设在在所述电池单体容纳腔内。
根据本发明实施例的电池包,利用了电池包内部的结构进行散热,无需在电池模块的外部另外再设置散热风道,从而避免了在电池模组外侧另外设置散热风道需另外占用空间的问题,减少散热风道占用的电池包内的空间,提高电池包的空间利用率,另外,通过电池包自身结构形成散热风道,可以降低设计难度、工作量以及成本。
另外,根据本发明上述实施例的电池包,还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,每个所述电池隔板的下表面上均形成有一个或多个连通所述托盘风道的所述散热入口,且每个所述电池隔板的上表面上均形成有一个或多个所述散热出口。
在本发明的一些实施例中,所述壳体包括托盘和封盖,所述封盖盖在所述托盘上且所述封盖和所述托盘之间限定出电池模组容纳腔,所述托盘风道设置在所述托盘上。
在本发明的一些实施例中,所述托盘风道的上表面上形成风道出口,所述散热入口形成在所述电池隔板的下表面上并与所述风道出口对接。
进一步地,所述托盘风道为多列,所述电池隔板设置在相邻两列托盘风道上。
有利地,所述电池隔板的两端的上表面设置有散热出口,所述电池隔板的两端的下表面设置有与所述散热出口连通的散热入口,位于电池隔板一端下表面的散热入口与一列托盘风道上的风道出口对接,位于电池隔板另一端下表面的散热入口与另一列托盘风道上的风道出口对接。
进一步地,所述托盘上设有盖板,所述盖板的一部分向上凸起并与所述托盘之间限定出所述托盘风道,所述电池模组支撑在所述盖板上。
在本发明的一些实施例中,所述电池隔板的下表面上设有支撑凸块,所述散热入口邻近所述支撑凸块设置,且所述支撑凸块与所述托盘风道配合以对所述电池隔板限位。
在本发明的一些实施例中,所述盖板的一部分向上凸起形成连通所述进风口和所述托盘风道的连接通道,所述连通风道设在所述托盘风道沿横向的一端,所述进风口形成在所述壳体的上表面上,且所述壳体内形成有连通所述进风口和所述连通风道的导管。
在本发明的一些实施例中,所述出风口形成在所述壳体上表面的中心处。
在本发明的一些实施例中,所述电池隔板的内壁面上形成有连通所述电池包容纳腔的导流槽,所述导流槽分别与所述散热入口和所述散热出口连通。
进一步地,所述导流槽为邻近单体电池一侧打开的槽体,所述单体电池密封所述导流槽打开的一侧,所述导流槽与单体电池的侧壁共同形成空气流通通道,所述散热入口位于该空气流通通道的下端,所述散热出口位于该空气流通通道的上端。
在本发明的一些实施例中,所述电池模组为多个,多个所述电池模组上的散热入口布置成多行多列的矩阵。
本发明还提出了一种车辆,包括前述的电池包。由于采用了前述的电池包,由于电池包的空间利用率高,提高车辆的续航能力。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电池包的示意图。
图2是本发明一个实施例的电池包的爆炸示意图。
图3是本发明一个实施例的电池包托盘与电池模组配合的示意图。
图4是本发明一个实施例的电池包托盘与电池模组配合的示意图。
图5是本发明一个实施例的电池包的电池模组的分解示意图。
图6是本发明一个实施例的电池包的电池模组的电池隔板的示意图。
附图标记:电池包100,进风口101,出风口102,托盘风道104,连接通道105,导管106,壳体1,托盘11,封盖12,盖板13,电池模组2,电池单体容纳腔201,散热入口202,散热出口203,电池单体21,电池隔板22,支撑凸块221。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
结合图1至图6,根据本发明实施例的电池包100,包括:壳体1和电池模组2。
具体而言,壳体1上具有进风口101和出风口102,壳体1的底部形成有连通进风口101的托盘风道104。电池模组2设在壳体1内,电池模组2包括电池单体21和电池隔板22,电池隔板22为多个,每相邻的两个电池隔板22之间均限定出电池单体容纳腔201。电池单体21容纳在电池单体容纳腔201内,且电池隔板22上形成有散热入口202和散热出口203,散热入口202和散热出口203之间连通形成散热风道,换言之,气流由散热入口202进入电池单体容纳腔201内,进行换热后从散热出口203排出,从而实现对电池包100的散热。散热入口202与托盘风道104连通,散热出口203与出风口102连通。
根据本发明实施例的电池包100,利用了电池包100内部的结构进行散热,无需在电池模块的外部另外再设置散热风道,从而避免了在电池模组2外侧另外设置散热风道需另外占用空间的问题,减少散热风道占用的电池包内的空间,提高电池包100的空间利用率,另外,通过电池包100自身结构形成散热风道,可以降低设计难度、工作量以及成本。
另外,气流直接流经电池单体21,可以较好的提高散热效果。
通过电池隔板22形成所述的电池单体容纳腔201,可以方便电池模组2的制作和装配,而且,电池隔板22、电池隔板22之间的间隙以及电池隔板22与电池单体之间的间隙均可以提高对电池模组2以及电池单体21的散热效果。
本发明中散热入口和散热出口的数量、设置位置等可以根据具体设计改变,本发明不做限制,例如,将散热入口202和散热出口203设在电池隔板22的侧面上,或者每个电池隔板22均设置一对散热入口202和散热出口203,下面以一种具体设置方式进行说明。
由于热空气上升的缘故,优选地使散热气流由下向上流通,在本发明的一些实施例中,每个电池隔板22的下表面上均形成有一个或多个连通托盘风道104的散热入口202,且每个电池隔板22的上表面上均形成有一个或多个散热出口203。冷空气可以从位于下面的散热入口202进入并由上面的散热出口203排出,使得热空气可以快速的排出,从而提高散热效果。
参照图2,在本发明的一些示例中,壳体1包括托盘11和封盖12,封盖12盖在托盘11上,且托盘11和封盖12之间限定出电池模组容纳腔,托盘风道104形成在托盘11上,电池单体容纳腔201的散热入口202与托盘风道104连通。气流由进风口101、托盘风道104、散热入口202进入电池单体容纳腔201,进行换热后从散热出口203、出风口102排出。
在本发明的一些实施例中,托盘风道104的上表面上形成风道出口(未示出),散热入口202形成在电池隔板22的下表面上并与所述风道出口对接。以方便气流进入电池模组2内进行散热。
进一步地,托盘风道104为多列,电池隔板22设置在相邻两列托盘风道104上。
有利地,结合图4至图6,电池隔板22的两端(参照5中电池隔板22沿纵向的两端)的上表面设置有散热出口203,电池隔板22的两端(参照6中沿纵向的两端)的下表面设置有与散热出口203连通的散热入口202,位于电池隔板22一端下表面的散热入口202与一列托盘风道104上的风道出口(未示出)对接,位于电池隔板22另一端下表面的散热入口202与另一列托盘风道上104的风道出口对接。
具体而言,结合图4和图6,位于电池隔板22左端下表面的散热入口202与第一托盘风道104a对接,位于电池隔板22右端下表面的散热入口202与第二托盘风道104b对接。
本领域普通技术人员可以理解的是,散热入口202和散热出口203可以形成在电池隔板22上的其它位置,例如将散热入口202形成在隔板22的底部中间等,还可以在电池模组2上通过其它的方式形成所述的电池单体容纳腔201,例如开槽等。
参照图2,在本发明的一些实施例中,托盘11上设有盖板13,盖板13的一部分向上凸起与托盘11之间限定出托盘风道104,托盘风道104的上表面上形成风道出口,电池模组2支撑在托盘风道104上,且电池模组2的散热入口202与风道出口连通。
进一步地,电池隔板22的下表面上设有支撑凸块221,散热入口202邻近支撑凸块221设置,且支撑凸块221与托盘风道104配合以对电池隔板限位。
有利地,盖板13的一部分向上凸起形成连通进风口101和托盘风道104的连接通道105,连接通道105设在托盘风道104沿横向的一端。
优选地,进风口101形成在壳体1的上表面上,且壳体1内形成有连通进风口101和连接通道105的导管106。
另外,出风口102形成在壳体1上表面的中心处。
在本发明的一些实施例中,电池隔板22的内壁面上形成有连通电池包容纳腔201的导流槽(图中未示出),所述导流槽分别与散热入口202和散热出口203连通。
所述导流槽为邻近单体电池21一侧(参照图5中单体电池21的左侧和/或右侧)打开的槽体,单体电池21密封所述导流槽打开的一侧,所述导流槽与单体电池21的侧壁共同形成空气流通通道,散热入口202位于该空气流通通道的下端,散热出口203位于该空气流通通道的上端。
结合图2至图6,在本发明的一些实施例中,电池模组2为多个,每个电池模组2内均形成有多个电池单体容纳腔201,每个电池容纳腔均具有多个散热入口202,多个电池模组2上的散热入口202布置成多行多列的矩阵,托盘风道104为间隔布置的多个,且每个托盘风道104均与一行或一列散热入口202连通。
下面参照附图1至6描述本发明一个具体实施例的电池包。
电池包100包括:壳体1和电池模组2,壳体1上具有进风口101和出风口102,壳体1的底部形成有连通进风口101的托盘风道104,电池模组2设在壳体1内,电池模组2包括电池单体21和电池隔板22。
由于热空气上移的特性,可以将热空气从电池包100的上方排出,优选地,从电池模组2的下方通入气流,且气流从电池模组2的上方流出,以避免热空气在电池包100内积存,以及壁面热空气再次经过电池模组2影响散热效果。因此,在电池单体容纳腔201的底部设置散热入口202,在电池单体容纳腔201的顶部设置散热出口203。
优选地,结合图5和图6,形成每个电池单体容纳腔201的两个电池隔板22中的每一个上均具有连通该电池单体容纳腔201的散热入口202和散热出口203,且散热入口202形成在电池隔板22底部的两侧,散热出口203形成在电池隔板顶部的两侧。进一步地提高散热效果。
将多个散热入口202布置成矩阵的形状,并将托盘风道104设置成与矩阵对应的形式,具体而言,将每个托盘风道连通矩阵形状中的一行散热入口202,并设置多个托盘风道104连通多行散热入口202,从而使得托盘风道104可以连通全部的散热入口202。
具体而言,电池模组2的多个电池隔板22的下表面上的散热入口202在横向和纵向上矩阵布置,每个托盘风道104沿横向延伸并与矩阵布置的多个散热入口202的沿横向布置的一行相对地接通,且托盘风道104包括沿纵向间隔布置的多个并对应矩阵布置的多个散热入口202的沿纵向布置的多列,电池模组2的多个电池隔板22的下表面上的散热入口202与多个托盘风道104上的风道出口对应连通。
参照图2和图4,托盘风道104为间隔布置的多个,盖板13上形成有分别与进风口101和多个托盘风道104连通的连接通道105。
优选地,进风口101和出风口102均形成在封盖12上,且壳体1内形成有连通进风口101和托盘风道104的导管106。
当然,在电池环境温度较低时,也可以向电池模组2通入适合温度的气流。
本发明利用电池模组2的电池隔板22中开设的散热通道以及壳体1底部盖板13上(例如吸塑盖吸塑成型)的托盘风道104,在不增加电池包100空间的前提下,实现电池模组2内部以及整个电池包100的风道设计,在提高电池包100散热效率的同时也有效的增加电池空间利用率。
与相关方案的核心区别点包括:直接在电池模组内部开设风道,无需额外添加结构。由此,在实现电池包通风散热、加热的前提下,实现了占用空间最小化,提高电池空间利用率。
如图3所示,电池包100有多个电池模组2,放置于电池包100封盖12和托盘11所构成的密封空间中,同时在电池模组2上方设置有散热风道,以实现对电池包体的热管理。
如图1和图2,封盖12和托盘11构成的密封的壳体1,在电池包100的一侧设置有进风口101和出风口102。结合图1和图2,电池模组2设置在封盖12和托盘11构成的密封空间中,并按需要排列在电池包托盘2上。
参照图5,电池模组2由电池隔板22排列而成,相邻电池隔板22之间形成容纳电池单体21的容纳腔。电池模组2的风道(包括电池单体容纳腔201、散热入口202以及散热出口203)通气,其中散热入口202和散热出口203均包括开设在电池隔板22的两对侧边的两个,散热入口202和散热出口203中人一个的横截面均可为半圆形或方形。电池隔板22组成电池模组2,通过两边固定孔,固定在托盘11上,电池隔板22上风道随之与托盘11上风道配合,形成电池包100整体的排风系统。电池隔板22与盖板13没有接触,利用热空气在上边的原理,出风口102处抽风,热空气就会被抽出去。
如图2所示,托盘11上方设置有吸塑成型的盖板13,托盘风道104根据电池模组2中散热入口202的位置设置,结合图4至图6,冷却空气从进风口101进入电池包100内,通过托盘11上方的托盘风道104,沿电池模组2上的散热入口202进入电池模组2中,继而由出风口102排出。
托盘风道104由夹层形成,托盘11可根据实际情况选用钢材或常规工程塑料,或直接通过一体成型为凹凸结构。
本发明中的托盘11可根据实际情况选择使用,也可不使用。
本发明利用电池模组2间隙及电池模组2本身空间,形成散热风道,最少的占用空间,最高的空间利用率。托盘风道104结构由双层料板焊接、粘结而成。整体风道由多块结构组成。
本发明还提出了一种车辆,包括前述的电池包100。
根据本发明实施例的车辆,由于采用了前述的电池包100,由于电池包100的空间利用率高,提高车辆的续航能力。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种电池包,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体上具有进风口和出风口,所述壳体的底部形成有连通所述进风口的托盘风道;
电池模组,所述电池模组设在所述壳体内,所述电池模组包括电池单体和多个电池隔板,每相邻的两个所述电池隔板之间限定出电池单体容纳腔,且所述电池隔板上形成有散热入口和与所述散热入口连通的散热出口,所述散热入口连通所述托盘风道,且所述散热出口连通所述出风口,电池单体设在在所述电池单体容纳腔内。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,每个所述电池隔板的下表面上均形成有一个或多个连通所述托盘风道的所述散热入口,且每个所述电池隔板的上表面上均形成有一个或多个所述散热出口。
3.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述壳体包括托盘和封盖,所述封盖盖在所述托盘上且所述封盖和所述托盘之间限定出电池模组容纳腔,所述托盘风道设置在所述托盘上。
4.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述托盘风道的上表面上形成风道出口,所述散热入口形成在所述电池隔板的下表面上并与所述风道出口对接。
5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述托盘风道为多列,所述电池隔板设置在相邻两列托盘风道上。
6.根据权利要求5所述的电池包,其特征在于,所述电池隔板的两端的上表面设置有散热出口,所述电池隔板的两端的下表面设置有与所述散热出口连通的散热入口,位于电池隔板一端下表面的散热入口与一列托盘风道上的风道出口对接,位于电池隔板另一端下表面的散热入口与另一列托盘风道上的风道出口对接。
7.根据权利要求3中任一项所述的电池包,其特征在于,所述托盘上设有盖板,所述盖板的一部分向上凸起并与所述托盘之间限定出所述托盘风道,所述电池模组支撑在所述盖板上。
8.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池隔板的下表面上设有支撑凸块,所述散热入口邻近所述支撑凸块设置,且所述支撑凸块与所述托盘风道配合以对所述电池隔板限位。
9.根据权利要求7所述的电池包,其特征在于,所述盖板的一部分向上凸起形成连通所述进风口和所述托盘风道的连接通道,所述连通风道设在所述托盘风道沿横向的一端,所述进风口形成在所述壳体的上表面上,且所述壳体内形成有连通所述进风口和所述连通风道的导管。
10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述出风口形成在所述壳体上表面的中心处。
11.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池隔板的内壁面上形成有连通所述电池包容纳腔的导流槽,所述导流槽分别与所述散热入口和所述散热出口连通。
12.根据权利要求11所述的电池包,其特征在于,所述导流槽为邻近单体电池一侧打开的槽体,所述单体电池密封所述导流槽打开的一侧,所述导流槽与单体电池的侧壁共同形成空气流通通道,所述散热入口位于该空气流通通道的下端,所述散热出口位于该空气流通通道的上端。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的电池包,其特征在于,所述电池模组为多个,多个所述电池模组上的散热入口布置成多行多列的矩阵。
14.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-13中任一项所述的电池包。
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