CN108110369A - 电池包及电池包系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电池模组领域，具体而言，涉及一种电池包及电池包系统。该电池包包括第一壳体、第二壳体、高压开关、进液口、出液口、多个连接件、多个电池模组和多个温度调节装置，温度调节装置内部为中空结构，各温度调节装置设置于各电池模组，第一壳体和第二壳体扣合以形成容纳腔，各电池模组设置于所述容纳腔，各连接件设置于扣合处，以实现第一壳体和第二壳体的可拆卸式连接，进液口设置于第二壳体，出液口设置于第二壳体，并位于第二壳体远离进液口的位置，进液口、出液口与各温度调节装置互相连通，高压开关设置于第一壳体、并与各电池模组电性连接。该电池包耐候性好，安全性高。

Description

电池包及电池包系统

技术领域

本发明实施例涉及电池模组领域，具体而言，涉及一种电池包及电池包系统。

背景技术

动力电池包是纯电动汽车的核心部件，其性能直接关系到纯电动汽车电机的使用性能以及纯电动汽车的续航能力、安全性和可靠性等。

现有的纯电动电池包耐候性差，限制了纯电动汽车的动力性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电池包及电池包系统，以解决现有电池包耐候性差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供的一种电池包，包括：第一壳体、第二壳体、高压开关、进液口、出液口、多个连接件、多个电池模组和多个温度调节装置。所述温度调节装置内部为中空结构，各所述温度调节装置设置于各所述电池模组，所述第一壳体和所述第二壳体扣合以形成容纳腔，各所述电池模组设置于所述容纳腔，各所述连接件设置于所述第一壳体和所述第二壳体的扣合处，以实现所述第一壳体和所述第二壳体的可拆卸式连接，所述进液口设置于所述第二壳体，所述出液口设置于所述第二壳体，并位于所述第二壳体远离所述进液口的位置，所述进液口、所述出液口与各所述温度调节装置互相连通，所述高压开关设置于所述第一壳体、并与各所述电池模组电性连接。

可选地，所述温度调节装置为扁管，所述扁管内部为设置有多个管道的中空结构，各所述扁管绕设于各所述电池模组，所述扁管设置有进液管和出液管，各所述进液管与所述多个管道连通、并与所述进液口连通，各所述出液管与所述多个管道连通、并与所述出液口连通。

可选地，所述电池模组包括正极片、负极片、第一固定板、第二固定板和多个电芯，各所述电芯设置于所述第一固定板和所述第二固定板之间，所述正极片和所述负极片分别设置于所述第一固定板和所述第二固定板、并分别位于所述第一固定板和所述第二固定板远离各所述电芯的一侧，各所述电芯和所述正极片、所述负极片电性连接，所述高压开关与各所述电芯电性连接，各所述扁管绕设于各所述电池模组的所述多个电芯之间，并与各所述电芯贴合。

可选地，所述电池模组还包括第一封闭板、第二封闭板、第三封闭板和第四封闭板，所述第一封闭板设置于所述第一固定板，所述正极片位于所述第一固定板和所述第一封闭板之间，所述第二封闭板设置于所述第二固定板，所述负极片位于所述第二固定板和所述第二封闭板之间，所述第三封闭板设置于所述电池模组的第一侧、并与所述第一固定板和所述第二固定板固定连接，所述第四封闭板设置于所述电池模组的第二侧、并与所述第一固定板和所述第二固定板固定连接，所述第二侧朝向所述第一侧。

可选地，所述电池模组还包括多个固定杆，所述第一固定板和所述第二固定板设置有多个固定孔，各所述固定孔的内径与各所述固定杆的外径相适配，各所述固定杆套设于各所述固定孔，以实现各所述电池模组之间的固定连接，各所述电池模组固定连接以形成方形电池组件，所述方形电池组件设置于所述容纳腔，并与所述第二壳体固定连接。

可选地，所述电池包还包括电源切断装置。所述电源切断装置设置于所述容纳腔、并位于所述容纳腔内靠近各所述进液管和各所述出液管的位置，所述电源切断装置和各所述电池模组电性连接。

可选地，所述电池包还包括电源管理装置。所述电源管理装置设置于所述容纳腔、并位于所述容纳强远离所述电源切断装置的位置，所述电源管理装置与各所述电池模组电性连接。

可选地，所述第一壳体设置多个第一连接孔，所述第二壳体设置有多个第二连接孔，当所述第一壳体和所述第二壳体扣合时，各所述第一连接孔与各所述第二连接孔相对应，各所述连接件套设于各所述第一连接孔和各所述第二连接孔，以实现所述第一壳体和所述第二壳体的可拆卸式连接。

可选地，所述第一连接孔为第一螺纹孔，所述第二连接孔为第二螺纹孔，所述连接件包括螺母和螺纹柱，各所述螺纹柱套设于各所述第一螺纹孔和各所述第二螺纹孔，各所述螺母设置于各所述螺纹柱。

本发明实施例还提供了一种电池包系统，包括绝缘液和上述电池包。其中，各温度调节装置中注入有所述绝缘液。

本发明实施例提供的电池包及电池包系统，各温度调节装置设置于各电池模组，各温度调节装置内部为中空结构、并与进液口和出液口连通，通过向进液口注入绝缘液、进而使绝缘液注入各温度调节装置，能很好地实现对电池模组的热管理，突破了寒暑限制，使整个电池包的性能获得较大改善。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例所提供的一种电池包的结构示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种温度调节系统的结构示意图。

图3为本发明实施例所提供的一种扁管横截面的示意图。

图4为本发明实施例所提供的一种电池模组的爆炸示意图。

图5为本发明实施例所提供的一种方形电池组件的结构示意图。

图6为本发明实施例所提供的一种电池包的第一视角示意图。

图7为本发明实施例所提供的一种电池包系统的结构示意图。

图标：100-电池包；200-电池包系统；1-第一壳体；2-第二壳体；21-进液口；211-进液总管；22-出液口；221-出液总管；23-电源切断装置；24-电源管理装置；25-防爆阀；26-侧边固定板；27-高压接口；28-通讯接口；3-高压开关；4-电池模组；41-第一封闭板；42-第二封闭板；43-第三封闭板；44-第四封闭板；45-第一固定板；46-第二固定板；48-负极片；49-固定杆；5-扁管；51-进液管；511-进液管连接件；52-出液管；521-出液管连接件；6-连接件。

具体实施方式

经调查发现，现有的纯电动汽车的电池包能量密度低，耐候性差，电池包内的各电池模组在充放电过程中温升及单体间的温差较大。市场上现有的对电池包进行热管理的方式大多为自然冷却+热敏电阻(PTC)，或者在电池包内添加风冷系统，但其热管理效果不是很理想，限制了纯电动汽车的动力性能。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种电池包及电池包系统，用于解决现有电池包耐候性差的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电池包100的结构示意图，由图可见，该电池包100包括第一壳体1、第二壳体2、高压开关3、进液口21、出液口22、多个连接件6、多个电池模组和多个温度调节装置。

其中，第一壳体1和第二壳体2扣合已形成容纳腔，各温度调节装置内部为中空结构，各温度调节装置设置于各电池模组，各电池模组设置于容纳腔。各连接件6设置于第一壳体1和第二壳体2的扣合处，以实现第一壳体1和第二壳体2的可拆卸式连接。进液口21设置于第二壳体2，出液口22设置于第二壳体2、并位于第二壳体2远离进液口21的位置，进一步地，进液口21、出液口22和各温度调节装置互相连通。

可选地，请继续参照图1，连接件6包括螺纹柱和螺母(图中未示出)，第一壳体1和第二壳体2分别设置有多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔(图中未示出)。当第一壳体1和第二壳体2扣合时，各第一螺纹孔与各第二螺纹孔相对应，各螺纹柱套设于各第一螺纹孔和各第二螺纹孔，各螺母设置于各螺纹柱，以实现第一壳体1和第二壳体2的可拆卸式连接。

请继续参照图1，高压开关3设置于第一壳体1、并与各电池模组电性连接。在本实施例中，高压开关3可以为维修开关，其功能是在对电池包进行维修保养前，切断高压电路，确保维修保养操作的安全性。

可选地，进液口21、出液口22和各温度调节装置构成了温度调节系统，该温度调节系统可以对整个电池包进行温度调节，增加了整个电池包的耐候性。

图2示出了本发明实施例所提供的一种温度调节系统的结构示意图，由图可见，该温度调节系统包括：进液口21、出液口22和多个温度调节装置5，其中，温度调节装置5为扁管，各扁管包括进液管51、进液管连接件511、出液管52、出液管连接件521。进液口21包括进液总管211，出液口包括出液总管221。

请继续参照图2，各进液管连接件511设置于各扁管的一端，各进液管51与各进液管连接件511连通、并与进液总管211连通，进液总管211和进液口21连通。相应地，各出液管连接件521设置于各扁管的另一端，各出液管52与各出液管连接件521连通、并与出液总管221连通，出液总管221和出液口22连通。

通过上述连接，上述温度调节系统能很好地对电池包内的电池模组进行温度调节。在本实施例中，温度调节装置5的数量可以为十二个，相应地，电池模组的数可以为十二个。

绝缘液通过进液口21，经进液总管211分别注入各温度调节装置5，以实现对电池模组的温度调节。

请参照图3，图3示出了本发明实施例所提供的一种扁管横截面的示意图，由图可见，扁管横截面可以为设置有多个管道的中空结构，如此设置，能更好地引导绝缘液的流向，实现绝缘液与温度调节装置5的充分接触，进而更好地实现对电池模组的温度调节。

图4示出了本发明实施例所提供的一种电池模组的爆炸示意图，由图可见，该电池模组4包括：第一封闭板41、第二封闭板42、第三封闭板43、第四封闭板44、第一固定板45、第二固定板46、正极片(图中未示出)、负极片48、多个固定杆49和多个电芯(图中未示出)。

其中，各电芯设置于第一固定板45和第二固定板46之间，正极片和负极片48分别设置于第一固定板45和第二固定板46、并分别位于第一固定板45和第二固定板46远离各电芯的一侧，在为设置封闭板之前，电池模组的结构可以为：正极片-第一固定板-电芯-第二固定板-负极片，其中，各电芯与正极片、负极片48电性连接。高压开关与各电芯电性连接。

请继续参照图4，各扁管绕设于多个电芯之间，并与各电芯贴合。请结合参照图3，扁管横截面设置的多个管道可以对各电芯的不同位置进行局部降温，例如，在本实施例中，扁管的管道数量可以为十三个，可理解，扁管可以对各电芯的十三个位置进行局部降温，管道之间的绝缘液互相热隔离，能避免电芯局部温升过高而导致绝缘液整体温度上升，影响到对电芯其它部位的温度调整。

请继续参照图4，第一封闭板41设置于第一固定板45，正极片位于第一固定板45和第一封闭板41之间，第二封闭板42设置于第二固定板46，负极片48位于第二固定板46和第二封闭板42之间，在设置第三封闭板43和第四封闭板44之前，电池模组4的结构可以为：

第一封闭板-正极片-第一固定板-电芯-第二固定板-负极片-第二封闭板。

进一步地，第三封闭板43和第四封闭板44分别设置于电池模组4的第一侧和第二侧、并分别与第一固定板45和第二固定板46固定连接，第二侧朝向第一侧。

进一步地，第一固定板45和第二固定板46设置有多个固定孔(图中未示出)，各固定孔的内径与各固定杆49的外径相适配，各固定杆49套设于各固定孔，以实现各电池模组之间的固定连接。请结合参照图5，由图5可见，通过多个电池模组通过多个固定杆49固定连接以形成方形电池组件，该方形电池组件设置于容纳腔，并与第二壳体固定连接。

相应地，各温度调节装置基于图5中多个电池模组固定连接的形式构成了图2所示的温度调节系统。

图6示出了本发明实施例所提供的一种电池包的第一视角示意图，由图可见，该电池包100还包括电源切断装置23、电源管理装置24、防爆阀25、侧边固定板26和通讯接口28。

其中，电源切断装置23设置于容纳腔、并位于容纳腔内靠近各进液管和各出液管的位置，电源切断装置23和各电池模组电性连接，电源管理装置24设置于容纳腔、并位于容纳腔内远离电源切断装置的23的位置，防爆阀25设置于第二壳体，并位于第二壳体靠近电源管理装置的位置，高压接口27和通讯接口28设置于第二壳体靠近进液口和出液口的位置。

电源切断装置23、电源管理装置24、高压接口27和通讯接口28分别与电池模组电性连接。

侧边固定板26设置于方形电池组件的两侧、用于固定由多个电池模组组成的方形电池组件。

可选地，电源切断装置23的功能主要是切断、闭合主回路和预充回路，以对主回路和预充回路进行切换及通断控制；采集充放电过程中的瞬时电流，以判断充放电状态；电池包通过电源切断装置23输出端连接高压接口27对电池组进行充放电。

可选地，电池管理装置24的功能主要是对电池的电压、电流和温度等参数实时进行检测并控制其始终在允许的工作参数范围内，同时对电池系统绝缘电阻进行持续测量；电池管理装置24通过CAN总线与整车控制器、充电机等进行实时通信，将SOC(电池荷电状态)和故障进行警示。

可选地，防爆阀25可及时释放电池包内过大的气压，并能防止热失稳时电池包内迅速增大的压力而引起的爆炸。

可选地，第一壳体和第二壳体采用钣金冲压成型，通过连接件实现可拆卸式连接，保证了电池包气密性的要求。

可选地，电池模组采用单体21700三元锂电芯进行成组，空间利用率高，能量密度大，单体一致性好，电动汽车续航能力得到较大提高。

请参照图7，为本发明实施例所提供的一种电池包系统200的结构示意图，由图可见，该电池包系统200包括绝缘液和上述电池包100。其中，各温度调节装置中注入有绝缘液。

可选地，绝缘液可以起到温度调节的作用，图2所示的温度调节系统能对电池包进行良好的热管理，使电动汽车的耐候性大大提高。

请继续参照图7，当电池包在高温环境中运行时，低温绝缘液通过进液21注入温度调节系统，以实现对电池模组的降温，可选地，通过扁管不同管道可以对每个电芯的不同部位进局部降温，例如，当某个电芯正负极温度较高时，与该电芯正负极相贴合的充满低温绝缘液的管道可以对该电芯正负极进行降温，通过热交换的升温的绝缘液不会影响到其它管道内绝缘液的温度，通过对电芯温度进行监控，当温度降到正常范围之内时，绝缘液可以通过出液口22排出。

又例如，当电池包在严寒环境中运行时，高温绝缘液可以通过进液口21注入温度调节系统，从而实现对电池模组的升温。

综上，本发明实施例提供的电池包及电池包系统，对结构进行了巧妙设计，温度调节装置能对整个电池包进行良好的热管理，使得电动汽车耐候性大大提高，突破了寒暑限制，电池动力性能获得较大改善。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：第一壳体、第二壳体、高压开关、进液口、出液口、多个连接件、多个电池模组和多个温度调节装置；

所述温度调节装置内部为中空结构，各所述温度调节装置设置于各所述电池模组；

所述第一壳体和所述第二壳体扣合以形成容纳腔，各所述电池模组设置于所述容纳腔；

各所述连接件设置于所述第一壳体和所述第二壳体的扣合处，以实现所述第一壳体和所述第二壳体的可拆卸式连接；

所述进液口设置于所述第二壳体，所述出液口设置于所述第二壳体，并位于所述第二壳体远离所述进液口的位置；

所述进液口、所述出液口与各所述温度调节装置互相连通；

所述高压开关设置于所述第一壳体、并与各所述电池模组电性连接。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述温度调节装置为扁管，所述扁管内部为设置有多个管道的中空结构；各所述扁管绕设于各所述电池模组；

所述扁管设置有进液管和出液管；

各所述进液管与所述多个管道连通、并与所述进液口连通；

各所述出液管与所述多个管道连通、并与所述出液口连通。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池模组包括正极片、负极片、第一固定板、第二固定板和多个电芯；

各所述电芯设置于所述第一固定板和所述第二固定板之间；

所述正极片和所述负极片分别设置于所述第一固定板和所述第二固定板、并分别位于所述第一固定板和所述第二固定板远离各所述电芯的一侧；

各所述电芯和所述正极片、所述负极片电性连接；

所述高压开关与各所述电芯电性连接；

各所述扁管绕设于各所述电池模组的所述多个电芯之间，并与各所述电芯贴合。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电池模组还包括第一封闭板、第二封闭板、第三封闭板和第四封闭板；

所述第一封闭板设置于所述第一固定板，所述正极片位于所述第一固定板和所述第一封闭板之间；

所述第二封闭板设置于所述第二固定板，所述负极片位于所述第二固定板和所述第二封闭板之间；

所述第三封闭板设置于所述电池模组的第一侧、并与所述第一固定板和所述第二固定板固定连接；

所述第四封闭板设置于所述电池模组的第二侧、并与所述第一固定板和所述第二固定板固定连接，所述第二侧朝向所述第一侧。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池模组还包括多个固定杆，所述第一固定板和所述第二固定板设置有多个固定孔；

各所述固定孔的内径与各所述固定杆的外径相适配，各所述固定杆套设于各所述固定孔，以实现各所述电池模组之间的固定连接；

各所述电池模组固定连接以形成方形电池组件；

所述方形电池组件设置于所述容纳腔，并与所述第二壳体固定连接。

6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电源切断装置；

所述电源切断装置设置于所述容纳腔、并位于所述容纳腔内靠近各所述进液管和各所述出液管的位置；

所述电源切断装置和各所述电池模组电性连接。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电源管理装置；

所述电源管理装置设置于所述容纳腔、并位于所述容纳强远离所述电源切断装置的位置；

所述电源管理装置与各所述电池模组电性连接。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一壳体设置多个第一连接孔，所述第二壳体设置有多个第二连接孔；

当所述第一壳体和所述第二壳体扣合时，各所述第一连接孔与各所述第二连接孔相对应，各所述连接件套设于各所述第一连接孔和各所述第二连接孔，以实现所述第一壳体和所述第二壳体的可拆卸式连接。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第一连接孔为第一螺纹孔，所述第二连接孔为第二螺纹孔，所述连接件包括螺母和螺纹柱；

各所述螺纹柱套设于各所述第一螺纹孔和各所述第二螺纹孔，各所述螺母设置于各所述螺纹柱。

10.一种电池包系统，其特征在于，包括：

上述权利要求1-9任一项所述的电池包；

绝缘液；

各温度调节装置中注入有所述绝缘液。