CN107925026A - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池包（50），其包括壳体（72），在所述壳体中布置有带有至少一个电池单元（2）的至少一个电池模块（60），以及包括用于冷却所述至少一个电池单元（2）的冷却系统。所述冷却系统在此至少包括冷却板（62），所述冷却板布置在所述壳体（72）之外，其中，所述至少一个冷却板（62）面状地贴靠在所述壳体（72）的盖板（80）处，并且其中，实现从所述至少一个电池单元（2）穿过所述盖板（80）到所述冷却板（62）的散热。

Description

电池包

技术领域

本发明涉及一种电池包，其包括壳体，在所述壳体中布置有带有至少一个电池单元的至少一个电池模块，以及包括用于冷却所述至少一个电池单元的冷却系统。

背景技术

借助于电池能够存储电能。电池将化学反应能量转化成电能。在这种情况下区别原电池和二次电池。原电池只能够使用一次，而也能够被称为蓄电池的二次电池能够被再次充电。电池在此包括一个或者多个电池单元。

在蓄电池中，尤其使用所谓的锂离子电池单元。这些锂离子电池单元突出之处主要在于高能量密度、热稳定性和极低的自我放电性。锂离子电池单元主要用在机动车中，尤其是在电动车辆（Electric Vehicle、EV）、混合动力车辆（Hybrid Electric Vehicle、HEV）以及插电式混合动力车辆（Plug-In-Hybrid Electric Vehicle、PHEV）中。

在DE 10 2012 217 451 A1中公开了一种这种类型的电池单元。所述电池单元具有例如由金属制成的单池壳体。所述单池壳体构型为棱柱形、尤其是方形，并且构造得耐压。在此，所述电池单元具有用于电接触的正极端子和负极端子。

多个电池单元被组合成电池模块并且相互电连通。为此，所述电池单元的端子借助于单池连接器相互连接。多个电池模块被组合成电池包并且布置在共同的壳体中。

在运行过程中，各个电池单元发热。因此，电池包或者电池模块通常包括用于冷却所述电池单元的冷却系统。

由DE 10 2013 210 932 A1已知一种具有壳体的电池系统，在所述电池系统中布置有多个电池单元。在此，所述壳体具有壁，冷却通道设置在所述壁中，冷却剂流过所述冷却通道。

DE 10 2013 204 087 A1公开了一种布置在气密壳体中的电池模块。在此，在该壳体内设置有冷却装置，该冷却装置与所述电池单元热连接。

DE 21 2012 000 235 U1由一种具有多个电池单元的电池包出发，所述电池包布置在具有空气冷却结构的壳体中。在此，构造为通道的冷却空气通路设置在所述壳体中。

在DE 10 2013 213 877 A1中公开了一种电池系统，该电池系统包括布置在共同的壳体中的多个电池单元。为了冷却所述电池单元，所述壳体具有空气入口和空气出口，通过该空气入口和空气出口，冷空气被供应给所述电池单元并且经加热的空气被导出。

发明内容

提出了一种电池包，该电池包包括壳体，在所述壳体中布置有带有至少一个电池单元的至少一个电池模块，以及包括用于冷却所述至少一个电池单元的冷却系统。该电池包的壳体例如由金属、尤其由铝制成。

根据本发明，所述冷却系统包括至少一个冷却板，所述冷却板布置在该电池包的壳体之外。在此，所述至少一个冷却板面状地贴靠在该壳体的盖板处，并且热量从所述至少一个电池单元通过所述盖板导出到所述冷却板。在此，该电池包的壳体、尤其是所述盖板具有比较高的导热性。

根据本发明的一种有利的构型方案，所述壳体气密地构造。在被用在车辆中的电池包中，由此防止在电池单元脱气时被释放的气体进入乘客车厢。

有利地，所述壳体具有用于被释放的气体的排出口。在此，当所述电池包正常运行时，前述排出口被封闭，并且所述壳体是气密的。如果在发生故障时气体从所述电池单元中被释放并且在该壳体内形成过压，则所述排出口打开并且使所释放的气体漏出，以避免在该壳体内产生过高的压力，过高的压力会导致爆炸。在此，这样布置所述排出口，使得漏出的气体不能够渗透到所述乘客车厢中。

优选地，所述壳体包括两个平行的侧壁和两个平行的前壁，所述侧壁和所述前壁相互连接。所述侧壁在此与所述前壁成直角地布置。所述侧壁和所述前壁一起形成框架。在此，前述框架构造得特别坚硬和抗扭，并且在发生碰撞时也保护该电池包的电池单元。

优选地，所述至少一个电池模块在此固定在所述框架处。因此，在发生碰撞时，也通过构造得特别坚硬和抗扭的框架保护该至少一个电池模块的电池单元。

优选地，该电池包的壳体也包括两个平行的盖板，所述盖板在两侧封闭所述框架。在此，所述盖板与所述侧壁成直角地并且与所述前壁成直角地布置。因此，所述壳体构造得至少近似方形。

根据本发明的一种有利的改型方案，所述冷却系统包括至少一个流动通道，所述流动通道设置在该框架的至少一个侧壁和/或至少一个前壁中。因此，通过该框架的侧壁和/或前壁能够附加地冷却所述电池单元。

有利地，所述框架包括分隔壁，所述分隔壁与所述侧壁平行。在此，前述分隔壁与两个前壁牢固地连接，并且附加地稳定和加固该壳体的框架。

特别有利地，所述冷却系统包括至少一个流动通道，所述流动通道设置在所述分隔壁中。因此，通过该框架的分隔壁能够附加地冷却所述电池单元。

优选地，所述冷却系统在此包括液态的冷却介质。

根据本发明的电池包有利地应用在电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）、插电式混合动力车辆（PHEV）、固定电池或者在海洋应用中的电池中。

本发明的优点

通过该电池包的根据本发明的构型方案，该冷却系统的管路不必被导入到气密的壳体中。由此，不需要相对于所述电池单元单独地密封该冷却系统，并且减少了该电池包的接口的数量。该电池包与客户特定的、尤其位于机动车中的冷却系统的连接也能够被简化。该电池包的体积也被缩小，因此所需的结构空间也被减小。

也减少了该冷却系统的、密封性关键的位置的数量，由此在制造该电池包时能够取消该冷却系统的密封性检验。此外，在可能发生该冷却系统泄露的情况下，排除了冷却液体与所述电池单元接触的情况。

附图说明

根据附图和下面的说明书详细阐述本发明的实施方式。

图1：电池包的壳体的透视图，其中，移除了盖板，

图2：电池包的透视图，其中，移除了该壳体的前壁和盖板，

图3：图2中的部分区域的放大示意图，

图4：电池包的透视图，其中，移除了该壳体的盖板，和

图5：完整的电池包的透视图。

具体实施方式

在下面的对本发明的实施方式的说明中，用相同的附图标记表示相同或者相似的元件，其中，在个别情况下省略对这些元件的重复说明。附图只示意性地示出本发明的对象。

图1示出了电池包50的壳体72的透视图。所述壳体72具有框架82以及两个盖板80。在本示意图中，在此移除了所述盖板80中一个。

所述框架82包括两个相互平行的侧壁74以及两个相互平行的前壁76。此外，所述框架82包括分隔壁78，所述分隔壁与两个侧壁74平行并且在这两个侧壁之间伸展。

在此，所述前壁76与所述侧壁74以及与所述分隔壁78成直角地布置。所述分隔壁78与两个前壁76连接。同样地，所述侧壁74与两个前壁76连接。由所述侧壁74、所述前壁76和所述分隔壁78形成的框架82构造得特别坚硬和抗扭。

如此形成的框架82具有两个开口，所述开口随后由所述盖板80封闭。所述盖板80相互平行并且与所述侧壁74、所述前壁76和所述分隔壁78成直角地伸展。因此，该电池包50的、由所述框架82和所述盖板80形成的壳体72构造得至少近似方形。

图2示出了该电池包50的透视图。在所示示意图中，在此移除了该壳体72的一前壁76以及一盖板80。

在该电池包50的壳体72中布置有多个电池模块60。所述电池模块60中国的每一个都包括不能够在这个示意图中看见的多个电池单元2以及布置在所述电池单元2的侧面的夹紧板58。在所示示意图中，所述夹紧板58遮盖所述电池单元2。

所述电池模块60在此固定在所述框架82处。在当前情况下，所述电池模块60在此紧固在所述侧壁74以及所述分隔壁78处。在该壳体72之外布置有多个冷却板62，所述冷却板是冷却系统的一部分。所述冷却板62在此面状地贴靠在该壳体72的盖板80处。

该电池包50的壳体72由金属制成，在当前情况下由铝制成。所述盖板80尤其由金属制成，在当前情况下由铝制成，并且因此具有比较高的导热性。

所述冷却板62包括冷却剂连接端66，所述冷却剂连接端用于输入和导出冷却剂。在当前情况下，这是指液态冷却剂，但是也能够考虑的是，所述冷却剂以气态存在。在所示示意图中，每两个冷却板62分享两个冷却剂连接端66。

当所述电池单元2在该壳体72内部发热时，热量穿过该壳体72的盖板80导出到所述冷却板62。然后，所吸收的、所述冷却液体的热量从所述冷却板62穿过所述冷却剂连接端66中的一个被运走。

此外，在该框架82的侧壁74以及分隔壁78中，设置有附加的流动通道64。前述流动通道64同样是该电池包50的冷却系统的一部分。此外，能够考虑的是，在该框架82的前壁76中同样设置有流动通道64。

图3示出图2中的部分区域的放大示意图。在此，尤其放大地示出了所述两个侧壁74中的一个。这里示出的侧壁74包括多个、在当前情况下是三个流动通道64。

冷却液体流过前述流动通道64。因此，当所述电池单元2发热时，热量穿过该框架82的侧壁74附加地导出到所述冷却液体，所述冷却液体流过所述流动通道64。同样地，通过这里未示出的、同样具有流动通道64的分隔壁78进行附加的冷却，所述冷却剂流过所述流动通道。

图4从另一视角示出该电池包50的另外的透视图。在所示示意图中，在此移除了该壳体72的盖板80。

在此，所述电池包50包括多个、在当前情况下是八个电池模块60。所述电池模块60中的每一个都包括多个电池单元2。在当前情况下，所述电池模块60构造得一样，并且分别包括十三个电池单元2。所述电池单元2在此并排布置并且在两侧被这里未示出的夹紧板58包围。

在当前情况下，所述电池模块60布置在两组中，每组各四个电池模块60。在此，在该分隔壁78的每一侧上，分别布置有具有四个电池模块60的组。在该壳体72之外，附加地设置控制模块90，用以控制和监控该电池包50。

图5示出完整的电池包50的透视图。在这里示出的示意图中，在此能够看见所述盖板80，所述盖板遮盖具有所述电池单元2的电池模块60以及所述分隔壁78。

该电池包50的壳体72在此气密地构造。如果气体从电池单元2中逸出，则这个气体就残留在该壳体72内。所述壳体72附加地包括这里未示出的排出口。如果在发生故障时气体从电池单元2中被释放并且由此在该壳体72内形成过压，则前述排出口打开并且以受控的方式使所释放的气体漏出。由此避免在该壳体72内产生过高的压力，否则，所述过高的压力会导致该壳体72的爆炸。

本发明不限于在此描述的实施例和在其中突出的方面。相反，在通过权利要求给出的范围内能够实现处于本领域技术人员的能力范围内的多种修改。

Claims (10)

1. 电池包（50），其包括：

壳体（72），在所述壳体中布置有带有至少一个电池单元（2）的至少一个电池模块（60），以及

用于冷却所述至少一个电池单元（2）的冷却系统，

其特征在于，

所述冷却系统包括至少一个冷却板（62），

所述冷却板布置在所述壳体（72）之外，其中，

所述至少一个冷却板（62）面状地贴靠在所述壳体（72）的盖板（80）处，并且其中，

热量从所述至少一个电池单元（2）穿过所述盖板（80）导出到所述冷却板（62）。

2.根据权利要求1所述的电池包（50），其特征在于，

所述壳体（72）气密地构造。

3.根据上述权利要求中任一项所述的电池包（50），其特征在于，

所述壳体（72）包括两个平行的侧壁（74）和两个平行的前壁（76），

所述侧壁和所述前壁相互连接并且形成框架（82）。

4.根据权利要求3所述的电池包（50），其特征在于，

所述至少一个电池模块（60）固定在所述框架（82）处。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的电池包（50），其特征在于，

所述壳体（72）包括两个平行的盖板（80），所述盖板在两侧封闭所述框架（82）。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的电池包（50），其特征在于，

所述冷却系统包括至少一个流动通道（64），

所述流动通道设置在所述框架（82）的至少一个侧壁（74）和/或至少一个前壁（76）中。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的电池包（50），其特征在于，

所述框架（82）包括分隔壁（78），所述分隔壁与所述侧壁（74）平行。

8.根据权利要求7所述的电池包（50），其特征在于，

所述冷却系统包括至少一个流动通道（64），

所述流动通道设置在所述分隔壁（78）中。

9.根据上述权利要求中任一项所述的电池包（50），其特征在于，

所述冷却系统包括液态的冷却介质。

10.根据上述权利要求中任一项所述的电池包（50）的应用，所述电池包应用在电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）、插电式混合动力车辆（PHEV）、固定电池或者在海洋应用中的电池中。