CN110165117B - 电池包、车辆和储能装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包、车辆和储能装置，电池包包括：电池包外壳及多个矩形单体电池，外壳具有第一方向及垂直于第一方向的第二方向；电池包沿第一方向的尺寸≥600mm，外壳内形成有至少一个矩形电池容纳单元；多个矩形单体电池沿第二方向排列于该矩形电池容纳单元内；矩形单体电池沿所述第一方向延伸，且每个矩形电池容纳单元内在所述第一方向上设有一个矩形单体电池；矩形单体电池的厚度为D、长度为L、高度为H；电池包沿第一方向的尺寸大于或等于L；至少一个矩形单体电池的的长度方向沿第一方向延伸到，并满足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。本申请提供的电池包，体积利用率高及成本较低。

Description

电池包、车辆和储能装置

相关申请的交叉引用

本申请要求比亚迪股份有限公司于2019年1月9日提交的中国专利申请号“201910021244.0”、“201910020967.9”、“201910021246.X”、“201910021248.9”、“201910021247.4”及“201910020925.5”的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种电池包、具有该电池包的车辆、具有该电池包的储能装置。

背景技术

相关技术中诸如应用于电动车的动力电池包，主要包括包体和安装在包体内的多个电池模组，其中，每个电池模组由多个单体电池组装而成。

在上述相关现有技术中，如图1所示，动力电池包的包体多由横梁500、纵梁600分割成多个电池模组400a的安装区域；电池模组400a通过螺钉等方式，固定在横梁500或纵梁600上。电池模组400a包括依次排列的多个单体电池，多个单体电池排列形成电池阵列，在电池阵列外部设置有端梁和/或侧梁；一般同时包含端梁和侧梁，端梁和侧梁固定，围成容纳电池阵列的空间。同时，端梁和侧梁通过螺钉连接，或者通过拉杆等其他连接件连接，以实现对电池阵列的固定，组成电池模组400a。

发明人通过试验和分析发现，电池模组400a通过螺钉等结构固定在横梁500或纵梁600上，浪费了空间，同时因为加入了螺钉等连接件，提高了重量，降低了能量密度；另外，电池模组400a通过端梁和侧梁的配合设计，端梁和侧梁均具有一定的厚度和高度，浪费了包体内部的空间，降低了包体的体积利用率。一般情况下，上述现有技术中的动力电池包，包体内单体电池的体积之和与包体体积的比值均在40%左右，甚至更低。

随着用户对电动车的续航能力的要求逐渐提升，而在车身底部空间有限的情况下，采用上述现有技术实施例提供的动力电池包，电池模组400a的端梁、侧梁，动力电池包内部的连接安装方式等，都降低了包体200内部空间的利用率；导致动力电池包中，单体电池的体积之和与包体200体积的比值过低，其能量密度无法满足上述需求的升高，逐渐成为制约电动车发展的重要因素。另外，存在繁琐组装过程，组装工序复杂，需要先组装成电池模组，再将电池模组安装在包体内，增加了人力、物力等成本；同时，因需要多次组装工序，在动力电池包的组装过程中，产生不良率的概率被提高，多次组装加大了动力电池包出现松动、安装不牢固的可能性，对动力电池包的品质造成不良影响，并且动力电池包的稳定性下降，可靠性降低。

发明内容

本申请是基于申请人对以下事实和问题的发现和认识通过大量的研发工作做出的：

相关技术中，如图1所示，电池包主要包括电池包外壳和安装在电池包外壳内的多个电池模组400a，每个电池模组400a包括多个单体电池和模组框架，多个单体电池组装在模组框架内从而构成一个电池模组400a。多个电池模组400a排列并安装在电池包外壳内从而形成电池包，电池包外壳包括侧边框200a、连接在侧边框200a内的横梁500和纵梁600。

相关技术中的电池包，由于多个单体电池首先组装在模组框架上形成电池模组400a，然后安装在电池包外壳内，模组框架占据了电池包外壳内的安装空间的很大一部分，降低了包括内的安装空间的利用效率，减少了电池包内的单体电池的数量，影响了电池包的电池容量。此外，由于模组框架的外形的不平整性，模组框架难以紧密地排列在电池包内，进一步降低了电池包内的安装空间的利用率。

相关技术中，电池包由于需要模组框架，增加了元件数量，由此增加了成本，而且，在电池包的制造过程中，由于单体电池需要首先组装到模组框架上，然后将模组框架安装到电池包外壳内，增加了工序，由此增加了成本。

相关技术中，如图1所示，模组框架导致整个电池模组400a的质量大，且电池模组400a支撑于底板上，对底板的刚度和强度要求高，这样就需要设置较多的横梁500和纵梁600，进一步挤占了电池包外壳内有限的空间。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池包，包括：电池包外壳，电池包外壳具有第一方向及垂直于第一方向的第二方向；所述电池包沿所述第一方向的尺寸大于或等于600mm，所述电池包外壳内形成有至少一个矩形电池容纳单元；所述多个矩形单体电池沿所述第二方向排列于该矩形电池容纳单元内，所述矩形单体电池沿所述第一方向延伸，且每个所述矩形电池容纳单元内在所述第一方向上设有一个矩形单体电池；矩形电池容纳单元矩形电池容纳单元所述矩形单体电池的厚度为D，所述矩形单体电池的长度为L，所述矩形单体电池的高度为H；所述电池包沿第二方向的尺寸大于或等于矩形单体电池的L；所述至少一个矩形单体电池的长度方向沿所述第一方向从所述矩形电池容纳单元的一侧延伸到所述矩形电池容纳单元的另一侧，并满足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

本申请的电池包，其内部包含矩形电池容纳单元，每个矩形电池容纳单元内沿第二方向排列有多个矩形单体电池，并且该矩形单体电池沿第一方向延伸矩形电池容纳单元；如此，在安装过程中，可以将矩形单体电池直接安装在矩形电池容纳单元内，无需先将若干矩形单体电池先行组成电池模组，再安装在电池包内，简化了安装工序，节省了成本。同时，每个矩形单体电池的长度L取值为600mm-2500mm，并且L/D在23-208区间范围内；将矩形单体电池的长度L做得比较长，同时在L/D的范围内，使得矩形单体电池的整体散热面积提高。较长的L和相对较薄的D，一方面矩形单体电池内部的热量更容易传递至矩形单体电池的外部；另一方面，L和D的关系，使得矩形单体电池的外表面，即散热面积变大，更有利于电池包的整体散热效果提升，提高了电池包的安全性和使用稳定性。

本申请提出一种电池包，其中多个单体电池直接安装在电池包外壳内，省去了模组框架，因此，也称为无模组框架的电池包。

由于单体电池直接安装在电池包外壳内，无需模组框架，因此电池包外壳内的安装空间利用提高，电池包外壳内安装的单体电池数量增加，提高了电池包的电池容量，提高了续航能力。

此外，由于无需模组框架，单体电池可以更加紧密地排列在电池包外壳内，进一步提高了电池包外壳内的安装空间利用率，增加单体电池的数量。

由于无需模组框架，减少了元件数量和组装工序，降低了成本。

本申请还提出了一种车辆，包括上述电池包。

本申请还提出了一种储能装置，包括上述电池包。

所述车辆、所述储能装置与上述的电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中的电池包的爆炸示意图；

图2是本申请一种实施方式的单体电池的立体结构示意图；

图3是本申请一种实施方式的电池包的立体结构示意图（为示出密封盖）；

图4是本申请一种实施方式的多个单体电池在电池包外壳中的排列示意图；

图5是本申请一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；

图6是本申请另一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；

图7是本申请再一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；

图8是图7中A处的局部放大图；

图9是本申请一种实施方式的电池包的剖视立体图；

图10是图9中B处的局部放大图；

图11是本申请另一种实施方式的电池包的剖视图，其中，第一边框和第二边框未示出；

图12是本申请一种实施方式的电池包的爆炸图；

图13是本申请一种实施方式的侧板的立体结构示意图；

图14是本申请一种实施方式的端板的立体结构示意图；

图15是本申请一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；

图16是本申请另一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括多层；

图17是本申请再一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿Y向分布的多个；

图18是本申请又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿X向分布的多个；

图19是本申请又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿X向及Y向分布的多个；

图20是本申请又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；

图21是本申请又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；

图22是本申请一种实施方式的液冷板的平面示意图；

图23是本申请另一种实施方式的液冷板的平面示意图；

图24是本申请再一种实施方式的液冷板的平面示意图；

图25是本申请一种实施方式的电池包安装于车辆上的立体结构示意图；

图26是本申请一种实施方式的车辆上用于安装电池包的腔体的剖视图；

图27是本申请一种实施方式的电池包固定在车辆上的立体示意图；

图28是本申请一种实施方式的电池包固定在车辆上的爆炸示意图；

图29是本申请一种实施方式的车辆的结构示意图；

图30是本申请一种实施方式的储能装置的结构示意图。

附图标记：

车辆1，储能装置2，

电池包10，

矩形单体电池100，引出端子101，防爆阀103，电池阵列400，

电池包外壳200，侧边框200a，第一边框201，第二边框202，第三边框203，第四边框204，

第一端板207，第一连接板207b，过孔207c，第二端板208，第一侧板209，侧板体209a，第二连接板209b，第二侧板210，底板211，面板212，

支撑板213，支撑面213a，安装面213b，第一连接面215，第二连接面216，保温层217，导热板218，换热板219，密封盖220，排气孔221，排气通道222，气液分离器223，冷却液管道224，冷却液入口225，冷却液出口226，进液总管227，出液总管228，冷却液总入口229，冷却液总出口230，

第一边梁301，第一支撑板301a，第一支撑面301b，第一安装面301c，第二边梁302，第二支撑板302a，第二支撑面302b，第二安装面302c，

电池阵列400，

电池模组400a，横梁500，纵梁600，

第一横梁700，第二横梁800；

单体电池的长度L，单体电池的厚度D，单体电池的高度H，第一边框的内壁面与第二边框的内壁面之间的距离L2，电池包外壳在第一方向的宽度L3，电池包外壳在第二方向的长度L4。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请的电池包10不仅可以用于乘用车，还可以用于商用车、特种车、轮船、备用电源（dps、ups）、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等需要使用矩形单体电池100为其提供电能的装置上，本申请的电池包10可以作为交通工具的动力电池包。

下面参考图2-图28描述根据本申请实施例的电池包10。

如无特殊的说明，本申请的实施例中，前后方向为车辆1的纵向，即X向；左右方向为车辆1的横向，即Y向；上下方向为车辆1的竖向，即Z向。

在实际的执行中，当将电池包10安装于整车后，电池包10的长度方向可以沿X向，电池包10的宽度方向可以沿Y向，电池包10的高度方向可以沿Z向。当然，对于不同的车型，可以调整电池包10的安装方式，使得电池包10的长度方向对应Y向，宽度方向对应X向，或者具有其他对应关系。

如图2-图28所示，本申请的电池包10包括电池包外壳200和多个矩形单体电池100。

电池包外壳具有第一方向、第二方向、第三方向，第一方向、第二方向、第三方向两两垂直。第一方向与矩形单体电池100的长度方向平行，第二方向与矩形单体电池100的厚度方向平行，第三方向与矩形单体电池100的高度方向平行，当将矩形单体电池100按不同的方向布置在电池包外壳内时，上述第一方向、第二方向、第三方向与电池包外壳的实际的长度方向、宽度方向和高度方向的对应关系需适应性的调整。

上述第一方向、第二方向、第三方向与X向、Y向、Z向的实际对应关系取决于电池包10的安装方向以及矩形单体电池100在电池包外壳内的排布方向。

在实际的执行中，当将电池包10安装于整车时，在图17-图20所示的实施例中，电池包10的长度方向与X向平行，第一方向可以与电池包10的宽度方向及车辆1的横向平行，第二方向可以与电池包10的长度方向及车辆1的纵向平行，第三方向可以与电池包10的高度方向及车辆1的竖向平行。在图21所示的实施例中，电池包10的长度方向与X向平行，第一方向可以与电池包10的长度方向及车辆1的纵向平行，第二方向可以与电池包10的宽度方向及车辆1的横向平行，第三方向可以与电池包10的高度方向及车辆1的竖向平行。

如图2所示，至少一个矩形单体电池100包括壳体、盖板、极芯和引出端子101，极芯位于壳体和盖板形成的空间内，引出端子101与极芯相连且伸出盖板。在图2所示的实施例中，矩形单体电池100具有两个引出端子101，两个引出端子101分别从两个盖板伸出。当然，在其他实施例中，矩形单体电池100的多个引出端子101也可以在同一个盖板伸出，或者每个矩形单体电池100设有更多的引出端子101。

在本申请的一些实施例中，如图2所示，矩形单体电池100的两极引出端子101分别从矩形单体电池100的长度方向的两端引出。换言之，矩形单体电池100的长度方向可以为矩形单体电池100内部的电流方向，即，矩形单体电池100内部的电流方向为第一方向。这样，由于电流方向与矩形单体电池100的长度方向相同，矩形单体电池100的有效散热面积更大、散热效率更好。

如图2所示，矩形单体电池100为长方体结构，并具有长度、厚度和介于长度和厚度之间的高度，矩形单体电池100侧立放置，矩形单体电池100的长度方向为第一方向，厚度方向为第二方向，高度方向为第三方向，相邻两个矩形单体电池100通过大面对大面的方式排布。

矩形单体电池100的厚度为D，矩形单体电池100的长度为L，矩形单体电池100的高度为H。

至少一个矩形单体电池100满足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

换言之，该矩形单体电池100在长度方向上具有长度L，在垂直于长度方向的厚度方向上具有厚度D，在高度方向上具有高度H，该高度H介于长度L和厚度D之间，本申请的矩形单体电池100的长度方向的尺寸远大于高度方向及厚度方向的尺寸。

具体地，矩形单体电池100具有大面、窄面和端面，大面的长边具有上述长度L，短边具有上述高度H；窄面的长边具有上述长度L，短边具有上述厚度D；端面的长边具有上述高度H，短边具有上述厚度D。

在相关技术中，如何设计矩形单体电池100的尺寸，使其不仅能够具有适当的电池容量和良好的散热效果，一直是电池技术领域需要解决的问题之一。

在本申请提供的一种实施例中，矩形单体电池100的长度L和厚度D的比值满足50≤L/D≤70。在该比值下，可以得到长度较长，厚度较薄的矩形单体电池100，这样，可以保证在矩形单体电池100的长度沿第一方向延伸的情况下，还能保持适当的阻值、和较高的散热面积和散热效率，各种车型的适应性好。

在一些实施例中，500mm≤L≤1000mm。该长度的矩形单体电池100长度较长，在用于电池包10时，沿第一方向只需布置单个的矩形单体电池100即可。

在一些实施例中，矩形单体电池100的体积为V，至少一个矩形单体电池100满足：0.0005mm^-2≤L/V≤0.002mm^-2。发明人通过大量试验发现，当矩形单体电池100满足上述限定时，矩形单体电池100的横截面小，矩形单体电池100的散热效果好，这样矩形单体电池100的内部和四周的温差小。

在本申请提供的另一种实施方式中，矩形单体电池100的表面积S与体积V的比值满足0.1mm^-1≤S/V≤0.35mm^-1，优选0.15mm^-1≤S/V≤0.2mm^-1。在该比值下，可以通过上述长度较长，厚度较薄的矩形单体电池100实现，也可以通过尺寸的调整实现，通过控制矩形单体电池100的表面积S与体积V的比值，可以保证矩形单体电池100沿长度方向的表面足够大，矩形单体电池100具备足够的散热面积，以保证矩形单体电池100的散热效果。

在本申请提供的再一种实施方式中，矩形单体电池100的表面积S与能量E比值满足S/E≤1000mm²•Wh^﹣1，优选250 mm²•Wh^﹣1≤S/E≤400 mm²•Wh^﹣1。在该比值下，依然可以得到长度较长，厚度较薄的矩形单体电池100，同样，该比值可以通过上述长度较长。厚度较薄的矩形单体电池100实现，也可以通过其他尺寸的调整实现。通过控制矩形单体电池100的表面积S与能量E的比值，可以保证矩形单体电池100具有一定能量E的同时，其表面积能够满足其散热需求。

一些实施例中，上述矩形单体电池100可以为软包电池，软包电池是指在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳，在结构上采用铝塑膜包装，当发生安全隐患的情况下，软包电池会鼓气裂开，而不会发生爆炸，从而提高矩形单体电池100的安全性能。另一方面，软包电池的极芯占比大，可以提高体积利用率，软包电池加工成本低。

在本申请提供的另一种实施方式中，上述矩形单体电池100可以为金属外壳方形电池，需要说明的是，当矩形单体电池100的外壳由金属材料制成时，矩形单体电池100的金属外壳的导热性能更好，从而能够进一步地提高矩形单体电池100的散热效率，优化散热效果。另一方面，硬壳电池自身的强度和刚度大，直接通过单体电池100本身便可起到支撑的作用，从而代替横纵梁结构来保证电池包的结构强度，从而减少电池包中横梁500和/或纵梁600的使用，甚至电池包中可以不使用横梁500和/或纵梁600，从而减少了横梁和/或纵梁在电池包中占据的空间，提高了电池包10的空间利用率，尽可能地使更多的单体电池100能够布置在电池包10中，进而提高整个动力电池包的容量、电压以及续航能力。比如在电动车中，此设计可以将空间利用率由原先的40%左右，提高到60%以上甚至更高，比如80%。

电池包外壳200内形成有至少一个矩形电池容纳单元；矩形电池容纳单元多个矩形单体电池100沿第二方向排列于该矩形电池容纳单元内，至少一个矩形单体电池100的长度方向沿第一方向从矩形电池容纳单元的一侧延伸矩形电池容纳单元的另一侧。

在一些实施例中，每个矩形电池容纳单元内沿其第一方向仅容纳一个矩形单体电池100。每个矩形电池容纳单元内沿第一方向只设置单个的矩形单体电池100，且配合上述长条形的矩形单体电池100，便于实现多个矩形单体电池100的密堆，矩形电池容纳单元可以作为矩形单体电池100的限制容器，便于矩形单体电池100紧密且方便地排布。

在每个电池容纳单元内，矩形单体电池100可以侧立放置，矩形单体电池100侧立放置是指，矩形单体电池100的两个端面分别面向矩形电池容纳单元的两侧，相邻两个矩形单体电池100的大面相对，使得矩形单体电池100具备替代横梁的功能，其效果更好，强度更高。

在图2、图4、图12、图17-图19所，多个矩形单体电池100排列在矩形电池容纳单元内，多个矩形单体电池100排列成电池阵列400后安装于矩形电池容纳单元内，由于无需模组框架，这样矩形电池容纳单元内的大部分空间均可以用于容纳矩形单体电池100本身，同样容积的电池包外壳200内可以安装更多的矩形单体电池100，电池包10的电池容量大。

由于无需模组框架，矩形单体电池100可以更加紧密地排列在矩形电池容纳单元内，在图2、图4、图12、图17-图19所示的实施例中，多个矩形单体电池100之间无需设置模组框架，相邻的两个矩形单体电池100可以为长度*高度的侧面正对贴合，大面正对的排列方式便于实现密堆，且多个矩形单体电池100形成的电池阵列400的整体刚度大，这样可以极大地提高电池包外壳200内的安装空间利用率，增加矩形单体电池100的数量。

本申请的电池包10为无模组框架的电池包，多个矩形单体电池100直接安装在电池包外壳200内，省去了模组框架，减少了元件数量和组装工序，降低了成本，电池包外壳200内安装的矩形单体电池100数量增加，提高了电池包10的电池容量，提高了续航能力。

在本申请的一些实施例中，如图3、图9和图12所示，电池包外壳200包括：底壳和密封盖，底壳和密封盖连接形成至少一个矩形电池容纳单元。

在实际的执行中，底壳为托盘，托盘限定出具有敞开端的矩形电池容纳单元，密封盖220安装于托盘的敞开端，密封盖220密封矩形电池容纳单元的敞开端，使矩形单体电池100基本被封装在电池包外壳200内，防止水尘的杂质侵入。密封盖220与托盘之间可以通过粘胶相连；或者密封盖220与托盘之间通过螺纹连接件相连；或者密封盖220与托盘之间通过粘胶以及螺纹连接件相连，这样密封盖220与托盘之间通过螺纹连接件可以实现牢固地连接，且通过粘胶可以实现各处密封。

需要说明的是，本申请的一些实施例中，电池包10并非小包，而是大体积的电池包10，对应的上述托盘为车用托盘。

在车用托盘中，由于车体宽度较大，比如在1.2m-2m；长度较长，比如在2m-5m；针对不同的车型，对应的车体宽度和车体长度是不同的。较大的车体宽度和长度，使得设置在车体底部的托盘整体尺寸要求也较大。

对于较大的托盘尺寸，导致在相关技术中，如图1所示，必须在托盘的侧边框200a内设置横梁500和纵梁600，才能为内部的电池提供足够的支撑力和结构强度，而在车用托盘中加入横梁500和纵梁600后，整个车用托盘的重量及内部空间都被占用，使得在托盘内部，能够有效利用的空间较低；同时，由于横梁500的存在，为配合横梁500安装，必须在托盘内部宽度和长度方向上设置多个电池模组400a，安装复杂，需要的安装结构件也较多。

由于相关技术中的电池包外壳中设置有横梁和/或纵梁，横梁和/或纵梁占据了电池包外壳中大量的用于容纳单体电池的安装空间，导致电池包外壳的体积利用率较低，通常，电池包外壳的体积利用率约为40%，甚至更低，也就是说，相关技术中的电池包外壳中仅有40%左右的空间可以用于安装单体电池，导致电池包外壳中可容纳的单体电池的数量有限，整个电池包的容量、电压受到限制，电池包的续航能力较差。

然而在本申请中，矩形单体电池100直接安装在电池包外壳200内，从而减少电池包外壳200中横梁和/或纵梁的使用，甚至电池包外壳200中可以不使用横梁和/或纵梁，从而减少了横梁和/或纵梁在电池包外壳200中占据的空间，提高了电池包外壳200的空间利用率，尽可能地使更多的矩形单体电池100能够布置在电池包外壳200中，进而提高整个电池包的容量、电压以及续航能力。比如在电动车中，此设计可以将空间利用率由原先的40%左右，提高到60%以上甚至更高，比如80%。

并且，由于电池包外壳200中无需再布置横梁和/或纵梁，一方面，使得电池包外壳200的制作工艺得到了简化，矩形单体电池100的组装复杂度降低，生产成本降低，另一方面，使得电池包外壳200和整个电池包的重量减轻，实现了电池包的轻量化。特别地，当电池包安装在电动车上时，还可以提升电动车的续航能力，实现电动车的轻量化。

在一些实施例中，该托盘可以为单独生产的用于安装矩形单体电池100的车用托盘，如图27-图28所示，当将矩形单体电池100安装于托盘，并通过密封盖220封闭托盘的敞开端形成电池包10后，该托盘可以通过紧固件安装到车身上，比如托盘可以设置吊耳用于吊装到车辆1的底盘。

在另一些实施例中，如图25-图26所示，该托盘也可以与车辆1的底盘一体成型，底盘具有沿Y向相对设置的第一边梁301和第二边梁302，第一边梁301和第二边梁302作为支撑电池阵列400的支撑件，矩形单体电池100的第一端支撑于第一边梁301，矩形单体电池100的第二端支撑于第二边梁302。

在实际的执行中，第一边梁301和第二边梁302均向下延伸相当于形成托盘的第一边框201和第二边框202，第一边梁301和第二边梁302具有弯折形（L形）截面，第一边梁301朝向矩形单体电池100的内壁面具有凸出的第一支撑板301a，第一支撑板301a的朝向密封盖220的面设有第一支撑面301b，第一支撑板301a背离密封盖220的面设有第一安装面301c；第二边梁302的朝向矩形单体电池100的内壁面具有凸出的第二支撑板302a，第二支撑板302a的朝向密封盖220的面设有第二支撑面302b，第二支撑板302a背离密封盖220的面设有第二安装面302c；第一支撑面301b和第二支撑面302b用于支撑矩形单体电池100，第一安装面301c和第二安装面302c用于安装底板211。这样无需制造独立的托盘，且无需考虑托盘与整车的装配问题。

如图26所示，第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a在Z向上等高设置，以便于平衡地支撑矩形单体电池100。

如图26所示，第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a可以仅相互延伸至间隔开的位置，在下方需要架设底板211以封闭下端，这样相对废料的边框的长度短，可以减少整车的重量；当然第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a可以相互延伸至相连，这样形成下端封闭的腔体，可以有效地在下方保护矩形单体电池100。

在本申请的一些实施例中，如图5-图10所示，托盘包括：侧边框200a和底板211，底板211与侧边框200a相连以限定出矩形电池容纳单元，矩形单体电池100与侧边框200a相连。

相关技术中，如图1所示，电池均是支撑于底板，对底板的刚度和强度要求高，就需要设置较多的横梁500和纵梁600来增强底板的支撑强度和刚度，进一步挤占了电池包外壳内有限的空间，若去掉横梁500和纵梁600则托盘无法提供足够的承重力。

本申请中，矩形单体电池100与侧边框200a相连，充分利用了刚度和强度较大的侧边框200a的性能，这样底板211无需起到主要承重的作用，也就使去掉托盘中的横梁500和纵梁600成为可能，释放出来的空间可以用于布置更多的矩形单体电池100。

需要说明的是，如图3-图10所示，侧边框200a通常为中空的型材制成，侧边框200a的中空腔用于提供碰撞吸能性，且侧边框200a的中空腔内的板筋可以增强侧边框200a的强度，侧边框200a的外侧壁还可以设有加强筋，侧边框200a的强度和刚度完全满足安装电池阵列400的要求。

在一些实施例中，矩形单体电池100可以与侧边框200a的内周壁相连，或者如图10所示的实施例中，矩形单体电池100支撑于侧边框200a，这样充分利用了侧边框200a的刚度和强度大的性能。

如图3-图12、如图15-图19所示，侧边框200a包括第一边框201、第二边框202、第三边框203和第四边框204，第一边框201、第三边框203、第二边框202和第四边框204顺次收尾相连形成闭环形，第一边框201、第二边框202沿第一方向相对设置，第三边框203和第四边框204沿第二方向相对设置。

第一边框201、第二边框202、第三边框203和第四边框204可以均为长条形，第一边框201、第二边框202平行间隔开，第三边框203和第四边框204平行间隔开，侧边框200a可以大体为矩形框。

在实际的执行中，当将电池包10安装于整车后，第一方向可以为Y向，第二方向可以为X向。当然，对于不同的车型，可以调整电池包10的安装方式，使得第一方向对应X向，第二方向对应Y向，或者具有其他对应关系。

底壳为托盘，托盘包括沿第一方向相对设置的第一边框201和第二边框202，矩形单体电池100一端支撑于第一边框201，另一端支撑于第二边框202。

第一边框201和第二边框202的朝向矩形电池容纳单元的内壁面均具有支撑面213a，矩形单体电池100沿自身的长度方向的两端分别支撑于第一边框201和第二边框202的支撑面213a。第一边框201的内壁面指第一边框201的朝向第二边框202的壁面；第二边框202的内壁面指第二边框202的朝向第一边框201的壁面。

每个矩形单体电池100包括相对的第一端和第二端，如图2所示，沿矩形单体电池100自身长度方向（图中的Y向）的两端，每个矩形单体电池100的第一端支撑在第一边框201，每个矩形单体电池100的第二端支撑在第二边框202。

换言之，每个矩形单体电池100在第一边框201和第二边框202之间延伸，多个矩形单体电池100沿第一边框201和第二边框202的长度方向排布，即沿第二方向排布。

这里，矩形单体电池100的第一端和第二端分别支撑在第一边框201和第二边框202上，矩形单体电池100可以直接由第一边框201和第二边框202支撑，即分别放置在第一边框201和第二边框202的支撑面213a上，也可以进一步固定在第一边框201和第二边框202的支撑面213a上，比如粘贴在第一边框201和第二边框202的支撑面213a，具体的固定方式在下文中详细描述，对于特定的支撑和固定方式，对此本申请不作限制。

在本申请的技术构思下，一个实施例中，沿第一方向，第一边框201和第二边框202之间的距离和矩形单体电池100的尺寸相配合，此处的相配合指两个边框的内壁面之间的间距能够配合安装一个矩形单体电池100，这种配合可是间隙配合、过盈配合、紧固配合、固定配合等各种配合方式，从而实现本申请的目的。

在本申请的一些实施例中，每个矩形单体电池100的第一端可以直接或间接支撑在第一边框201上，每个矩形单体电池100的第二端可以直接或间接支撑在第二边框202上。直接的含义是指矩形单体电池100的第一端和第一边框201直接接触配合支撑，和矩形单体电池100的第二端和第二边框202直接接触配合；间接的含义是指，比如一些实施例中，矩形单体电池100的第一端通过第一端板207与第一边框201配合支撑，矩形单体电池100的第二端通过第二端板208与第二边框202配合支撑。

需要注意的是，第一边框201和第二边框202是相对设置的，第一边框201和第二边框202可以相互平行，也可以呈角度设置，可以是直线结构也可以是曲线结构。矩形单体电池100可以与第一边框201和/或第二边框202垂直，或与第一边框201和/或第二边框202呈锐角或钝角设置，例如，当第一边框201和第二边框202相互平行时，第一边框201、第二边框202以及矩形单体电池100可以构成矩形、正方形或平行四边形、扇形等结构；当第一边框201和第二边框202呈角度时，第一边框201、第二边框202以及矩形单体电池100可以构成梯形、三角形等结构。本申请对第一边框201和第二边框202之间的角度关系、矩形单体电池100与第一边框201和第二边框202之间的角度关系不作限制。

此外，上文提及的矩形单体电池100的“第一端”和“第二端”是用于描述矩形单体电池100的方位的，并不用于限定和描述矩形单体电池100的具体结构，例如，第一端和第二端并不用于限定和描述矩形单体电池100的正极和负极，也就是说，在本申请中，矩形单体电池100支撑在第一边框201的一端为第一端，矩形单体电池100支撑在第二边框202的一端为第二端。

需要说明的是，上述的第一端和第二端并非是指端面，在实际的执行中，与第一边框201和第二边框202的支撑面213a形成支撑关系的是矩形单体电池100的侧面的两端，比如长度*厚度的窄面的端部。

在一些实施例中，矩形单体电池100与侧边框200a之间可以通过预连接结构相连，以防止无模组框架的矩形单体电池100在托盘内晃动，且便于后面加装固定结构。比如，矩形单体电池100的两端可以粘接于第一边框201和第二边框202的支撑面213a，粘接的方式快速，且可以通过单次沿支撑面213a的长度方向（第二方向）涂胶的方式快速实现装配。

在一些实施例中，第一边框201和第二边框202的内壁面与矩形单体电池100的端面之间夹设绝缘板，以防止矩形单体电池100与边框导通。矩形单体电池100的端部（长度方向的端部）设有引出端子101，第一边框201和第二边框202分别包括与矩形单体电池100的两端面匹配的内壁面，第一边框201和第二边框202的内壁面分别与矩形单体电池100的端面之间夹设绝缘板，绝缘板用于防止矩形单体电池100的引出端子101与侧边框200a导通。

如图5-图7和图10所示，第一边框201的朝向矩形电池容纳单元的内壁面具有向内凸出的支撑板213，第二边框202的朝向矩形电池容纳单元的内壁面具有向内凸出的支撑板213，支撑面213a设于支撑板213的朝向密封盖220的一面（上表面），支撑板213的背离密封盖220的一面（下表面）形成安装面213b，安装面213b用于安装底板211。

在实际的执行中，如图5-图7所示，第一边框201、第二边框202、第三边框203、第四边框204共同向内伸出等高设置的支撑板213，这样支撑板213相当于为闭环形，且支撑板213的下表面形成的安装面213b也为环形，便于安装底板211，底板211与安装面213b之间可以粘接相连。

如图10所示，侧边框200a的背离密封盖220的一端的内圈具有环形的沉槽，沉槽的底壁形成安装面213b，底板211安装于沉槽。换言之，支撑板213的下表面相对于侧边框200a的下表面向上凹陷，这样可以利用侧边框200a的内部空间安装底板211，比如在图10所示的实施例中，底板211的下表面与侧边框200a的下表面基本平齐，这样，整个电池包10的高度小。

矩形单体电池100支撑于侧边框200a，且矩形单体电池100与底板211间隔开设置。底板211无需承担矩形单体电池100的重量，这样底板211可以作减薄处理。间隔开设置的矩形单体电池100与底板211之间设有保温层217。如图10所示，支撑板213、矩形单体电池100与底板211共同限定出用于容纳保温层217的保温腔，保温层217的厚度可以基本等于支撑板213的厚度（Z向），保温层217用于隔绝矩形单体电池100与外界的热量传递，实现矩形单体电池100保温的功能，并避免容纳装置外的外部环境与容纳装置内的矩形单体电池100之间发生热干扰的现象。可选地，保温层217可以为具有隔热、保温功能的材料制成，例如，由保温棉制成。

如图5-图7和图10所示，第一边框201和第二边框202的朝向矩形电池容纳单元的内壁面均具有第一连接面215，第一连接面215到密封盖220的距离小于支撑面213a到密封盖220的距离，矩形单体电池100与第一连接面215相连。也就是说，矩形单体电池100并非仅通过支撑面213a支撑于侧边框200a，通过设置支撑面213a和第一连接面215，可以降低侧边框200a在单处承受的矩形单体电池100的压力，将压力分散到各处，防止侧边框200a的局部开裂。

第一连接面215相对于支撑面213a位于径向外侧，这样不影响矩形单体电池100从上部的敞开端装入托盘。

在实际的执行中，如图5-图7所示，第一边框201或第二边框202的朝向矩形电池容纳单元的内壁面具有至少两级台阶，其中两个台阶面分别形成第一连接面215和支撑面213a，第一连接面215和支撑面213a之间竖向的内壁面相连。多级台阶式的结构便于成型，且可以增强侧边框200a的结构强度，在有限的空间内，实现矩形单体电池100的装配。绝缘板可以设在矩形单体电池100的端面与第一连接面215和支撑面213a之间的竖向内壁面之间。

如图10和图12所示，电池包10还包括：端板，矩形单体电池100沿自身的长度方向的两端均设有端板，矩形单体电池100通过端板与第一连接面215相连。绝缘板可以与端板集成设置。

如图14所示，端板包括：端板体207a和第一连接板207b，端板体207a与矩形单体电池100的端面相对设置，第一连接板207b与端板体207a相连且向第一连接面215（侧边框200a）凸出，第一连接板207b与第一连接面215相连，第一连接板207b与端板体207a可以形成为弯折形，比如L形。当然，对于图16所示的这种多层式的电池包10，第一连接板207b与端板体207a可以形成为T形。

为了描述方便，将设于矩形单体电池100的第一端的端板定义为第一端板207，将设于矩形单体电池100的第二端的端板定义为第二端板208，第一端板207和第二端板208的结构可以相同。矩形单体电池100的第一端通过第一端板207支撑在第一边框201，矩形单体电池100的第二端通过第二端板208支撑在第二边框202；第一端板207、第二端板208和矩形单体电池100组成电池阵列400。

这样，第一端板207的端板体207a夹设在矩形单体电池100的第一端面与第一边框201之间，第一端板207的第一连接板207b支撑于第一边框201的第一连接面215，且与第一边框201的第一连接面215相连；第二端板208的端板体夹设在矩形单体电池100的第二端面与第二边框202之间，第二端板208的第一连接板支撑于第二边框202的第一连接面215，且与第二边框202的第一连接面215相连。

在实际的执行中，如图14所示，第一连接板207b设有多个安装孔，多个安装孔沿第二方向间隔开分布，第一连接板207b的设安装孔的位置可以相较于其他区域作加宽处理，第一连接板207b可以通过螺纹连接件于第一连接面215相连。

对于单个电池阵列400，第一端板207可以为一个，第二端板208可以为一个；当然，也可以设置多个第一端板207或第二端板208。

如图8和图10所示，矩形单体电池100的两个端面中的至少一个设有防爆阀103，两个端板（第一端板207和第二端板208）中的至少一个的端板体207a设有与防爆阀103对应的过孔207c，第一边框201和第二边框202中的至少一个设有与过孔207c对应的排气孔221和与排气孔221连通的排气通道222。

在一种实施方式中，矩形单体电池100朝向第一边框201的第一端设置有防爆阀103，第一边框201内部设置有排气通道222，排气通道222可以为空腔型的第一边框201的内部自然形成，第一端板207上与每个矩形单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有过孔207c，第一边框201上与每个矩形单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有排气孔221，排气孔221与排气通道222连通，电池包外壳200设置有与排气通道222连通的排气口；和/或矩形单体电池100朝向第二边框202的第二端设置有防爆阀103，第二边框202内部设置有排气通道222，第二端板208上与每个矩形单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有过孔207c，第二边框202上与每个矩形单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有排气孔221，排气孔221与排气通道222连通，电池包外壳200设置有与排气通道222连通的排气口。在其他实施方式中，矩形单体电池100的两端均设有防爆阀103，对应地，第一端板207和第二端板208均设有过孔207c，第一边框201和第二边框202均设有排气孔221和排气通道222。

在相关技术中，在矩形单体电池100的使用过程中，如果其内部的气压增大到一定程度，则防爆阀103开启，矩形单体电池100内部的火焰、烟雾或气体会通过防爆阀103排出，该火焰、烟雾或气体会聚集在电池包10的内部，若无法及时排出，则会对矩形单体电池100造成二次伤害。然而在本申请中，由于第一边框201和/或第二边框202上设置有与矩形单体电池100的防爆阀103对应的排气孔221，且第一边框201和/或第二边框202内部设置有排气通道222，当矩形单体电池100内部气压增大时，其防爆阀103开启，其内部的火焰、烟雾或气体等将直接通过进气口进入第一边框201和/或第二边框202内的排气通道222，并通过排气孔221排出第一边框201和/或第二边框202，例如，通过排气口排到大气中，这样，该火焰、烟雾或气体便不会聚集在容纳装置内部，从而避免火焰、烟雾或气体对矩形单体电池100造成二次伤害。

如图3、图12、图15所示，第一连接面215与密封盖220之间限定出用于容纳电池管理元器件和配电元器件的管理容纳腔。在实际的执行中，第一连接板207b与密封盖220间隔开，管理容纳腔可以由第一连接板207b、侧边框200a、密封盖220限定出，这样，在电池阵列400的外围形成了一圈管理容纳腔，该管理容纳腔可以用于安装电池管理元器件和配电元器件，从而无需特意为电池管理元器件和配电元器件设计安装空间，充分利用电池阵列400安装后的缝隙，达到电池密度的最大化。

一些实施例中，如图3所示，第三边框203向与第三边框203相邻设置的矩形单体电池100施加朝向第四边框204的作用力，第四边框204向与第四边框204相邻设置的矩形单体电池100施加朝向第三边框203的作用力，以使多个矩形单体电池100能够紧密地沿第二方向排布在第三边框203和第四边框204之间，多个矩形单体电池100之间能够相互贴合。此外，第三边框203和第四边框204可以在第二方向上对多个矩形单体电池100进行限位，特别是当矩形单体电池100发生少量膨胀时，可以对矩形单体电池100起到缓冲和提供向内压力的作用，防止矩形单体电池100膨胀量和变形量过大。特别是当矩形单体电池100设置有防爆阀103和电流中断装置（CID）装置时，通过第三边框203和第四边框204可以有效地限制矩形单体电池100膨胀，使得当矩形单体电池100在发生故障并膨胀时时，其内部能够具有足够的气压冲破防爆阀103或电流中断装置（CID）装置内的翻转片，从而使矩形单体电池100短路，保证矩形单体电池100的安全，防止矩形单体电池100爆炸。

在一些实施例中，第三边框203和与第三边框203相邻的矩形单体电池100之间以及第四边框204和与第四边框204相邻的矩形单体电池100之间的至少一处弹性夹设有弹性装置。

第三边框203与邻近第三边框203的矩形单体电池100之间可以设置有第一弹性装置，和/或第四边框204与邻近第四边框204的矩形单体电池100之间可以设置有第二弹性装置。第一弹性装置可以安装在第三边框203上，第二弹性装置可以安装在第四边框204上，通过第一弹性装置和第二弹性装置使多个矩形单体电池100紧密地排布，这样，可以使得在第三边框203和第四边框204之间排布的矩形单体电池100的数量可以在不改变第三边框203与第四边框204之间的间距的情况下，通过改变第一弹性装置和第二弹性装置与第三边框203和第四边框204之间的安装距离来调整。

在一些实施例中，如图12所示，电池包10还包括：侧板，第三边框203和与第三边框203相邻的矩形单体电池100之间以及第四边框204和与第四边框204相邻的矩形单体电池100之间设有侧板。弹性装置可以与侧板集成设置，侧板可以为橡胶制成。

如图13所示，侧板包括侧板体209a和第二连接板209b，侧板体209a与矩形单体电池100的侧面相对设置，第二连接板209b与侧板体209a相连且向第三边框203或第四边框204凸出，第三边框203和第四边框204设有朝向密封盖220的第二连接面216，第二连接板209b与第二连接面216相连。第二连接板209b与侧板体209a可以形成为弯折形，比如L形、T形。

为了描述方便，将设于矩形单体电池100与第三边框203之间的侧板定义为第一侧板209，将设于矩形单体电池100的第二端的侧板定义为第二侧板210，第一侧板209、第二侧板210的结构可以相同。第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210和矩形单体电池100组成电池阵列400。这样多个矩形单体电池100的四周均通过端板或侧板夹持，使得电池阵列400基本形成为一个整体。

这样，第一侧板209的侧板体209a夹设在矩形单体电池100的侧面与第三边框203之间，第一侧板209的第二连接板209b支撑于第三边框203的第二连接面216，且与第三边框203的第二连接面216相连；第二侧板210的侧板体夹设在矩形单体电池100的侧面与第四边框204之间，第二侧板210的第二连接板支撑于第四边框204的第二连接面216，且与第四边框204的第二连接面216相连。

如图12所示，矩形单体电池100的第三方向的两个表面可以均设有面板212，端板的上端及侧板的上端与上方的面板212相连，端板的下端及侧板的下端与下方的面板212相连，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、面板212和矩形单体电池100组成电池阵列400，使矩形单体电池100的六面均被夹持。

在一种实施方式中，如图3所示，多个矩形单体电池100可以直接安装在电池包外壳200中，矩形单体电池100的第一端和第二端可以分别支撑在第一边框201和第二边框202上。

在另一种实施方式中，如图15-图19所示，多个矩形单体电池100也可以先组装成至少一个电池阵列400，然后再将电池阵列400安装在电池包外壳200中。这样基于本申请的技术构思，通过电池阵列400的外部结构和第一边框201、第二边框202的配合关系同样能够实现本申请的技术效果。

在一些实施例中，如图12所示，电池包10包括：面板212、端板、侧板、多个矩形单体电池100、电池包外壳200，多个矩形单体电池100并排设置，矩形单体电池100排布方式可以参考上述实施例的描述，矩形单体电池100的上表面和下表面均相连有面板212，矩形单体电池100的两个端面均设有端板，最外侧的两个矩形单体电池100的外侧面均设有侧板；其中端板和侧板均与两个面板212相连，电池包外壳200的侧边框200a的朝向矩形电池容纳单元的内壁面具有支撑面213a和连接面（第一连接面215和第二连接面216），矩形单体电池100的两端支撑于支撑面213a，端板和侧板均与连接面相连。

多个长条形的矩形单体电池100在装配到电池包外壳200时，不易于形成结构稳定的电池阵列400，通过面板212、端板、侧板从六个面向内的挤压，使得电池阵列400的整体性较稳定，便于装配。

一些实施例中，至少部分矩形单体电池100下方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分矩形单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个矩形单体电池100下方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分多个矩形单体电池100组成电池阵列400。换言之，面板212可以为一个，第一端板207与第二端板208与该面板212连接，第一端板207、第二端板208、面板212构成容纳多个矩形单体电池100的容纳空间，安装时，将多个矩形单体电池100布置在该容纳空间内后，再将第一端板207和第二端板208支撑在第一边框201和第二边框202上。面板212也可以为多个，从而与多个第一端板207和第二端板208构成多个电池阵列400，多个电池阵列400安装在电池包外壳200中。

一些实施例中，至少部分矩形单体电池100上方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分矩形单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个矩形单体电池100上方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分多个矩形单体电池100组成电池阵列400。换言之，面板212位于第一端板207和第二端板208的顶部，面板212位于第一端板207和第二端板208的底部，矩形单体电池100位于面板212和面板212之间，这样，面板212和面板212可以防止矩形单体电池100上下窜动，增加了矩形单体电池100的稳定性。

一些实施例中，电池包外壳200具有沿不同于第一方向的第二方向相对设置有第三边框203和第四边框204，邻近第三边框203的矩形单体电池100朝向第三边框203的一侧设置有第一侧板209，邻近第四边框204的矩形单体电池100朝向第四边框204的一侧设置有第二侧板210，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、上方的面板212、下方的面板212和至少部分多个矩形单体电池100组成电池阵列400。电池阵列400可以为一个，也可以为多个，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210可以设置在面板212和面板212的四周，第一端板207固定在第一边框201上，第二端板208固定在第二边框202上，第一侧板209固定在第三边框203上，第二侧板210固定在第四边框204上，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、上方的面板212、下方的面板212共同限定出用于容纳多个矩形单体电池100的封闭的容纳空间，这样，当矩形单体电池100发生故障，起火爆炸时，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、面板212以及面板212可以将矩形单体电池100的故障控制在一定范围内，防止矩形单体电池100爆炸影响其周围的部件。可选地，该第一侧板209可以为上文提及的第一弹性缓冲板，该第二侧板210可以为上文提及的第二弹性缓冲板，以使第一侧板209和第二侧板210具备限制多个矩形单体电池100膨胀变形的功能，从而确保防爆阀103和/或电流中断装置（CID）的启动。

在另一种实施方式中，多个矩形单体电池100中至少部分矩形单体电池100下方设置有面板212，至少部分矩形单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202；面板212与至少部分矩形单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个矩形单体电池100下方设置有面板212，每个矩形单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202；面板212与至少部分多个矩形单体电池100组成电池阵列400，在该实施方式中，多个矩形单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202上，简化了电池阵列400的结构，利于实现电池包10的轻量化。

在相关技术中，由于矩形单体电池100的尺寸较小，长度较短，矩形单体电池100的相对两端无法与电池包外壳200中相对设置的两个边梁相适配，因此，电池包外壳200中需要设置横梁和/或纵梁（如图所示），从而便于矩形单体电池100的装配。当矩形单体电池100通过电池阵列400安装到电池包外壳200中后，沿电池包外壳200的第一方向会存在多个矩形单体电池100，也就是说，矩形单体电池100并未在两个相对设置的边梁（第一边框201和第二边框202，或者第一侧壁和第二侧壁）之间延伸，而是在两个相对设置的横梁或纵梁之间延伸的，电池阵列400通过紧固件与相邻的横梁和/或纵梁固定。

本申请中，如图2所示，矩形单体电池100的长度为L，高度为H，厚度为D，其中4≤L/H≤21，优选4≤L/H≤20；23≤L/D≤208，优选23≤L/D≤200。也就是说，本申请的矩形单体电池100的长度方向的尺寸远大于高度方向及厚度方向的尺寸，长条形的矩形单体电池100可以从第一边框201延伸至第二边框202。

在实际的执行中，当电池包10作为车辆1上使用的提供电能的电池包10使用时，可以使矩形单体电池100的长度方向为车辆1的宽度方向，即，车辆1的左右方向，在一些实施例中，矩形单体电池100的长度L满足：600mm≤L≤2500mm，优选600mm≤L≤1000mm，以使矩形单体电池100的长度能够与车辆1的宽度的相适配。

在图2、图4、图12、图17-图19所示的实施例中，相邻的两个矩形单体电池100可以为长度*高度的侧面正对贴合，矩形单体电池100的体积为V，高度为H，满足：0.0001mm^-2≤H/V≤0.00015mm^-2。

可以理解的是，在V一定时，H/V越小，L*D越大，而上述实施例中，矩形单体电池100主要依靠长度*厚度面进行散热，增大L*D值，可以增强矩形单体电池100的散热效果，防止热量积聚。

在一些实施例中，矩形单体电池100的长度方向与第一边框201和第二边框202垂直，多个矩形单体电池100形成的电池阵列400在托盘内的布置方式有多种，下面介绍几种实施例。

在图3和图12所示的实施例中，矩形单体电池100的第一端与第二端之间的距离为L，第一边框201的内壁面与第二边框202的内壁面之间的距离为L2，其中L与L2的比值满足L/L2≥50%。换言之，沿第一方向，在第一边框201与第二边框202之间仅布置一个矩形单体电池100，通过在第一方向上，如此布置矩形单体电池100和两个边框之间距离的关系，可以起到通过矩形单体电池100作为横梁的目的。其中在本申请提供的示例性实施方式中，通过沿第一方向，第一边框201与第二边框202之间沿第一方向仅布置一个矩形单体电池100，以使矩形单体电池100本身可以作为加强电池包外壳200结构强度的横梁使用。

在一些实施例中，L和L2的比值可以满足80%≤L/L2≤97%，以使矩形单体电池100的第一端和第二端尽可能地靠近第一边框201和第二边框202，甚至与第一边框201和第二边框202抵顶，以便于通过矩形单体电池100本身的结构来实现力的分散、传导，保证矩形单体电池100可以用作加强电池包外壳200结构强度的横梁使用，保证电池包外壳200具有足够强度抵抗外力变形。

其中，在图3和图12所示的实施例中，整个托盘内设置一个电池阵列400，这样可以实现矩形单体电池100最大程度上的密堆。

在一些实施例中，如图18所示，电池包外壳200内设置有第一横梁700，第一横梁700沿电池包外壳200的第一方向延伸；第一横梁700将电池包外壳200内部分成两个矩形电池容纳单元。

在图18所示的实施例中，整个电池包外壳200设置有沿第二方向分布的两个电池阵列400，每个矩形电池容纳单元设置一个电池阵列400，相邻的电池阵列400之间留有一定的间隙。比如图15所示的实施例中，电池包10包括沿第二方向分布的三个电池阵列400，比如图18所示的实施例中，电池包10包括沿第二方向分布的两个电池阵列400。

可以理解的是，当电池包10沿第二方向的尺寸太大时，通过设置多个电池阵列400，可以便于装配，且减小装配时沿第二方向的误差累积，并在第二方向上留出一定的膨胀空间。

在其他可能的实施方式中，在本申请的构思下，在第一方向上，还可以设置两个或两个以上的矩形单体电池100，也能够至少起到充分利用电池包外壳200的空间的效果。

在一些实施例中，如图17所示，电池包外壳200内设置有第二横梁800，第二横梁800沿电池包外壳200的第二方向延伸；第二横梁800将电池包外壳200内部分成两个电池容纳单元。

如图17所示，整个电池包外壳200设置有沿第一方向分布的两个电池阵列400，每个矩形电池容纳单元设置一个电池阵列400，相邻的电池阵列400之间留有一定的间隙。

可以理解的是，当电池包10沿第一方向的尺寸太大时，通过设置多个电池阵列400，可以便于装配，并在第一方向上留出一定的膨胀空间，且可以缩短矩形单体电池100的长度，便于矩形单体电池100的制造。

在一些实施例中，如图19所示，电池包外壳200内设置有第一横梁700和第二横梁800，第一横梁700沿电池包外壳200的第一方向延伸，第二横梁800沿电池包外壳200的第二方向延伸，第一横梁700和第二横梁800交叉设置，第一横梁700和第二横梁800将电池包外壳200内部分成四个电池容纳单元。

如图19所示，整个电池包外壳200设置有沿第一方向分布的两个电池阵列400，且包括沿第二方向分布的两个电池阵列400，每个矩形电池容纳单元设置一个电池阵列400。在图19所示的实施例中，电池包10包括2X2的4个电池阵列400，这样每个矩形单体电池100的长度可以设计的相对不太长，便于矩形单体电池100的制造，且减小装配时沿第二方向的误差累积，并在第一方向及第二方向上留出一定的膨胀空间。

在图16所示的实施例中，电池包10沿竖向（Z向）布置有至少两层多个矩形单体电池100。换言之，多个矩形单体电池100布置为沿第三方向（第三方向与第一方向垂直，且与第二方向垂直）层叠的多层，每层中的多个矩形单体电池100均位于第一边框201和第二边框202之间，矩形单体电池100的层数可以根据电池包外壳200的尺寸进行设置。这样，在电池包外壳200有限的空间内可以尽可能多地布置多个矩形单体电池100，从而进一步地提高电池包外壳200的体积利用率，提高电池包10的容量、电压和续航能力。这样，当整车在第三方向具有足够高的空间时，可以布置更多的矩形单体电池100，且该布置方式可以缩短矩形单体电池100在高度方向的尺寸，便于矩形单体电池100散热。

在上述实施例中，沿第三方向叠置的矩形单体电池100，可以是两端与第一边框201和第二边框202配合的矩形单体电池100，也可以是直接放置在下一层矩形单体电池100顶部而不与第一边框201和第二边框202配合支撑或连接。

在本申请提供的一种实施方式中，第一方向可以与第二方向垂直，第一方向为每个矩形单体电池100的长度方向，第二方向为第一边框201和第二边框202的长度方向，即每个矩形单体电池100的厚度方向。也就是说，第一边框201和第二边框202与矩形单体电池100垂直，每个矩形单体电池100的长度方向上的两端支撑在第一边框201和第二边框202上。这样，当第一边框201和/或第二边框202收到外力冲击时，多个矩形单体电池100能够进行力的传导和分散，从而更好地起到加强结构的作用，提高电池包外壳200抵抗外力形变的能力。在本实施方式中，如图3、图5、图6、图7、图15-图19所示，第一边框201和第二边框202为直线结构，第二方向为直线方向，在有些可能的实施方式中，第一边框201和第二边框202可以为曲线结构，此时第一方向也可以是圆周方向，对应的第二方向则为径向方向。

在本申请的一些实施例中，电池包10还包括：换热板219，换热板219安装于矩形单体电池100的上表面。

对于电池阵列400中包括有换热板219的实施例而言，如图11所示，换热板219与矩形单体电池100之间可以设置导热板218，以利于单体电池散热，并保证多个矩形单体电池100之间的温度差不会过大。导热板218可以由导热性好的材料制成，例如，导热板218可以有导热系数高的铜或铝等材料制成。

在一种实施方式中，如图12所示，对于电池阵列400中包括有面板212的实施例而言，换热板219可以与上方的面板212集成设置，换热板219可以为液冷式，上方的面板212为内部设置有冷却通道，冷却通道内部设置有冷却液，从而通过冷却液来实现对矩形单体电池100的降温，使矩形单体电池100能够处于适宜的工作温度。由于换热板219与矩形单体电池100设置有导热板218，在通过冷却液对矩形单体电池100进行冷却时，换热板219各位置处的温差可以通过导热板218进行均衡，从而将多个矩形单体电池100之间的温度差控制在1℃以内。

为提高换热板219的冷却效果，如图17至图19所示，可以在换热板219的上游设置气液分离器223，由于换热板219中的冷却液可能来自于车辆其他热管理回路，冷却液可能为气态和液态混合的冷却液，使气液混合的冷却液通过气液分离器223进行气液分离后，可以保证纯液相的冷却液进入换热板219对矩形单体电池100进行冷却，保证冷却效果。

换热板219可以具有任意适当的结构。在一种实施方式中，如图22所示，换热板219内可以具有多条冷却液管道224，每条冷却液管道224形成为U形结构，以具有位于同侧的冷却液入口225和冷却液出口226，多条冷却液管道224的冷却液入口225和冷却液出口226沿多条冷却液管道224的排列方向依次间隔设置，电池包还包括进液总管227和出液总管228，每个冷却液入口225与进液总管227连通，每个冷却液出口226与出液总管228连通。

在另一种实施方式中，如图23和图24所示，换热板219内具有多条冷却液管道224，多条冷却液管道224为直管路并相互平行地间隔排列，每个冷却液管道224的两端分别具有相对设置的冷却液入口225和冷却液出口226，多条冷却液管道224的冷却液入口225和冷却液出口226沿多条冷却液管道224的排列方向依次间隔设置，电池包还包括进液总管227和出液总管228，每个冷却液入口225与进液总管227连通，每个冷却液出口226与出液总管228连通。如图23和图24所示，进液总管227路上设置有冷却液总入口229，出液总管228上设置有冷却液总出口230，冷却液总入口229和冷却液总出口230位于换热板219的同侧或对侧。

矩形单体电池100的冷却还可以通过冷媒进行冷却，在本公开提供的另一种实施方式中，面板212为内部设置有冷却结构的直冷板，直冷板内部设置有冷媒，该冷媒可以为经由车辆空调系统进行散热降温后的冷媒，低温冷媒可以有效地吸收矩形单体电池100的热量，使矩形单体电池100的温度始终保持在适宜的温度值。其中直冷板中的管路和上述换热板219可以具有相同也可以不同。

综上，当电池包尺寸大于600mm,相对于现有技术，本申请可将单体电池的尺寸设计较长，最长可到2500mm，将该单体电池尺寸与电池包的尺寸相匹配所带来的技术效果：

① 电池包的体积利用率显著提高，电池包的体积能量密度提高：行业目前的体积利用率在40%左右，而我们的设计在电池包内部能全部布上电池，体积利用率能提高到60%以上，甚至达到80%，其体积能量密度提升20%以上。同样的车采用本发明的电池及布置方式，能量能提升20%-30%，车能跑的公里数也能提升20%-30%。

②、电池包的成本显著降低：单体电池本身可承担机械加强作用，可以省掉或者减少电池托盘的加强筋，电池包的制造工艺简单，制造成本降低；同时本申请的单体电池尺寸能与电池包的尺寸相配合，单体电池可直接并列布置在电池包中，无需像现有技术中，必须先将多个单体电池并列布置在由两个端板和两个侧板围设形成的模组框架内，再将电池模组组装成电池包，本申请的单体电池尺寸够长，可直接将多个单体电池并列布置在电池包中，省掉了或者减少了组装电池模组的使用的端板、侧板以及大量用于固定安装电池模组的螺钉等紧固件，单体电池的组装工艺更为简单， 节省了大量的人力、物力还等制造成本，更利于电动车的普及。

③、电池包稳定性、可靠性增加：电池包组装工艺的越复杂，产生不良率的概率越高，电池包出现松动、安装不牢固的可能性也会增加，对电池包的品质造成不良影响，电池包的稳定性下降，可靠性降低。采用本申请的单体电池组装成电池包，由于组装工艺变得更加简单了，电池包稳定性和可靠性增加，电池包的不良率降低。

④电池包的散热安全性能显著提高：电池包的温升是由产热和散热共同作用的结果，在相同容量的前提下，单体电池的产热量成定值，本申请将单体大体进行扁长化设计，单体电池的散热效果更好，单体电池的温升下降，在电池包工况一定的前提下，采用该单体电池，电池包的的温升下降，由此电池包的安全性能也大大提高。

基于以上单体电池较长带来的显著的技术效果，为实现单体电池对自身的支承，可通过成型工艺、结构设计等方面的改进提高外壳的支承强度，同时将外壳的长宽比控制在预定范围内。同时，可通过集流路径的优化等方式降低单体电池的内阻。此外，还可辅以注液工艺的改进，解决单体电池尺寸较长带来的注液时间较长的问题。

下面通过对比例1和实施例1-3、对比例2和实施例4-5以及对比例3和实施例6-7说明，根据本申请实施例的电池包10，通过对矩形单体电池100的排布及尺寸参数等的设计，在能量密度等方面的提升。

对比例1

相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将矩形单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。

电池包10的总体积为213L，该电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为54.76%（即空间利用率为54.76%），该电池包10的能量密度为251Wh/L。

实施例1

根据本申请实施例的电池包10，如图19所示，矩形单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向上，电池包外壳200容纳两个矩形单体电池100。电池包外壳200内设置有一个第一横梁700和一个第二横梁800，第一横梁700沿电池包10的宽度方向延伸，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列形成电池阵列400，第一横梁700将电池阵列400沿电池包10的长度方向分割成两部分。并且，多个矩形单体电池100沿电池包10的宽度方向上布置有两排电池阵列400，第二横梁800位于相邻两排电池阵列400之间。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为矩形单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的矩形单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为57.39%（即空间利用率为57.39%），该电池包10的能量密度为252Wh/L。

实施例2

根据本申请实施例的电池包10，如图18所示，矩形单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向上，电池包外壳200容纳一个矩形单体电池100，矩形单体电池100在电池包10的宽度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内设置有一个第一横梁700，不设置第二横梁800，第一横梁700沿电池包10的宽度方向延伸，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列形成电池阵列400，第一横梁700将电池阵列400沿电池包10的长度方向分割成两部分。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为矩形单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的矩形单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为59.70%（即空间利用率为59.70%）， 该电池包10的能量密度为268Wh/L。

实施例3

根据本申请实施例的电池包10，如图20所示，矩形单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向上，电池包外壳200容纳一个矩形单体电池100，矩形单体电池100在电池包10的宽度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置第一横梁700和第二横梁800。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为矩形单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的矩形单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为62.41%（即空间利用率为62.41%）， 该电池包10的能量密度为280Wh/L。

本领域的技术人员通过对比上述对比例1和实施例1-3可知，相比相关技术中的电池包10，根据本申请实施例的电池包10，通过矩形单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，成组率能够突破现有电池包10的限制，从而实现更高的能量密度。

对比例2

相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将矩形单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。

电池包10的总体积为310L，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为53.49%（即空间利用率为53.49%），该电池包10的能量密度为245Wh/L。

实施例4

根据本申请实施例的电池包10，如图17所示，矩形单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个矩形单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个矩形单体电池100，矩形单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内设置有一个第二横梁800，不设置横梁500，第二横梁800沿电池包10的长度方向延伸，多个矩形单体电池100沿电池包10的宽度方向排列形成电池阵列400，第二横梁800将电池阵列400沿电池包10的宽度方向分割成两部分。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为矩形单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的矩形单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为59.25%（即空间利用率为59.25%），该电池包10的能量密度为266Wh/L。

实施例5

根据本申请实施例的电池包10，如图21所示，矩形单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个矩形单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个矩形单体电池100，矩形单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为矩形单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的矩形单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的矩形单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为61.23%（即空间利用率为61.23%）， 该电池包10的能量密度为275Wh/L。

对比例3

相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。

该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为60.23%（即空间利用率为60.23%），该电池包10的能量密度为276Wh/L。

实施例6

根据本申请实施例的电池包10，如图21所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为72.39%（即空间利用率为72.39%），该电池包10的能量密度为326Wh/L。

实施例7

根据本申请实施例的电池包10，如图21所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400（也可理解为电池模组）不设置端梁和侧梁。

在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为73.66%（即空间利用率为73.66%），该电池包10的能量密度为332Wh/L。

实施例1-7、对比例1-3的具体参数如表1。

其中，托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和，只是一个大概的估值，可能与精确值有些出入，但是总体差别不大，在可接受的误差范围内，不会对结果产生太大影响。

对比例1以及实施例1-3中

动力电池包总体积：213L(1380*1005*137*0.000001+22.5)；包体的长度=1380mm，宽度=1005 mm，厚度=137mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58L；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：155L。

对比例2以实施例4、5中

动力电池包总体积：310L(=1580*1380*137*0.000001+11)包体的长度=1580 mm，宽度=1380 mm，厚度=137 mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：89L；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：221L。

对比例3以及实施例6中

动力电池包总体积：414L(=2130*1380*137*0.000001+11)；包体的长度=2130 mm，宽度=1380 mm，厚度=137 mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58L；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：312L。

实施例7中

动力电池包总体积：508L(=2630*1380*137*0.000001+11)

包体的长度=2630 mm，宽度=1380 mm，厚度=137 mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：119L；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：389L。

表1

本领域的技术人员通过对比对比例1和实施例1-3、对比例2和实施例4-5，对比例3和实施例6、7，不仅可知根据本申请实施例的电池包10，通过矩形单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，空间利用率能够突破现有电池包10的限制，从而实现更高的能量密度。而且这种能量密度的提高，随着电池包10的整体体积的增大，会被放大，即对于体积越大的电池包10，采用本申请实施例的方案对能量密度的提高效果越为显著。

如图25-图29所示，本申请还公开了一种车辆1。

本申请的车辆1包括上述任一种实施例的电池包10。本申请的车辆1可以为电动车，包括商用车、特种车、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等需要使用电池包10为其提供电能，以驱动其行驶的电动车。

其中，电池包10设置在车辆1的底部，电池包外壳200与车辆1的底盘固定连接，电池包10的托盘可以独立设置，也可以与车辆1的底盘集成设置。

在一些实施例中，电动车包括设置在电动车底部的一个电池包10，电池包外壳200与电动车的底盘固定连接，第一方向为电动车的车身宽度方向，即，电动车的左右方向，第二方向为电动车的车身长度方向，即，电动车的前后方向。电动车包括设置在电动车底部的一个电池包10，电池包10的宽度方向沿电动车的车身宽度方向布置，电池包10的长度方向沿电动车的车身长度方向布置。

在其他实施方式中，电动车可以包括多个设置在电动车底部的电池包10，该多个电池包10的形状和尺寸可以相同，也可以不同，具体地，每个电池包10可以根据电动车底盘的形状及尺寸进行调整，多个电池包10沿车身的长度方向，即，前后方向排列。

在一些实施例中，电池包的宽度F与车身宽度W满足：50%≤F/W≤80%。

在一些实施例中，矩形单体电池100在电池包10的宽度方向上的长度L与车身宽度W满足：46%≤L/W≤76%，500mm≤W≤2000mm。

一些实施例中，在本公开提供的一种实施方式中，电池包外壳200在第一方向的宽度L3与车身宽度W的比值满足：50%≤L3/W≤80%，在本实施方式中，可以通过沿车身的宽度方向仅设置一个电池包外壳200实现，当电池包外壳200为多个时，多个电池包外壳200沿车身的长度方向排列。通常，对于多数车辆1而言，车身宽度为500mm-2000mm，例如，500mm、1600mm、1800mm、2000mm，车身长度为500mm-5000mm，对于乘用车而言，乘用车的宽度通常为500mm-1800mm，车身的长度为500mm-4000mm。

一些实施例中，矩形单体电池100的在第一方向上的长度L4与车身宽度W的比值满足：46%≤L4/W≤76%。在考虑电池包外壳200的第一边框201和第二边框202的厚度的情况下，当矩形单体电池100的在第一方向上的长度L4与车身宽度W的比值满足：46%≤L4/W≤76%时，在本实施方式中，可以沿车身的宽度方向仅设置一个矩形单体电池100实现。在其他可能的实施方式中，满足这样的尺寸要求的情况下，可以在长度方向上设置多个电池阵列400或多个矩形单体电池100来实现。作为一种实施方式，矩形单体电池100在第一方向上的长度L4为500mm-1000mm。

需要说明的是，本申请中的一些实施例中，虽然公开了一个矩形单体电池100的两端分别与第一边框201和第二边框202配合支撑的方案，但是在实际生产过程中，有可能出现无法制作与车身宽度相配合的长度尺寸的矩形单体电池100；也即是说，矩形单体电池100因为某些原因，无法被加工成我们想要的长度。因为，电动车对矩形单体电池100的电压平台是有要求的，而在固定的材料体系下，要达到一定的电压平台，其所需矩形单体电池100的体积是一定的；这就使得，如果增加矩形单体电池100的长度，就会减小其厚度或者宽度。而另一方面，要保证整个电池的表面积，以提高散热功能，在此前提下，无法通过降低矩形单体电池100的宽度（高度）来增加矩形单体电池100的长度；同时，在车体上，其高度空间利用也是有限的，为了最大程度降低影响，一般对矩形单体电池100的宽度（高度）不做调整。因此，只能改变矩形单体电池100沿第一方向的长度和第二方向的厚度来改变整个矩形单体电池100的表面积；所以，若想要增加长度，大概率会从减小厚度的角度考虑。而实际上，矩形单体电池100因为内部需要加入极芯及相关材料，其厚度的变化是有一个最小极限值的；这就使得，矩形单体电池100的长度因受厚度以的极限值影响，第一方向上的长度改变能力，也是有限的，并不能无限的增加矩形单体电池100的长度。

因此，在一些实施例中，会通过在第一方向设置两个矩形单体电池100来解决上述问题。例如，原沿第一方向设置一个矩形单体电池100的方案中，矩形单体电池100沿第一方向的长度为1000mm，那么，使用此方案后，在第一方向上设置两个矩形单体电池100，每个矩形单体电池100的长度大概是450mm左右。之所以少于1000mm的一半，是因为中间需要添加安装位。

本申请还公开了一种储能装置2。

如图30所示，本申请的储能装置2包括上述任一种实施例的电池包10。本申请的储能装置2可以用于家用备用电源、商用备用电源、户外电源、电站的调峰储能设备、各种交通工具的动力电源等。

一种电池包，包括：电池包外壳及多个矩形单体电池，所述电池包外壳具有第一方向及垂直于所述第一方向的第二方向；所述电池包外壳内形成有至少一个矩形电池容纳单元；每个矩形电池容纳单元设有矩形电池容纳单元，所述多个矩形单体电池沿所述第二方向排列于该矩形电池容纳单元内；所述矩形单体电池的厚度为D，所述矩形单体电池的长度为L，所述矩形单体电池的高度为H；所述电池包沿所述第一方向的尺寸大于或等于L；至少一个矩形单体电池沿所述第一方向从所述矩形电池容纳单元的一侧延伸到所述矩形电池容纳单元的另一侧，并满足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

在一些实施例中，所述矩形单体电池的体积为V，所述至少一个所述矩形单体电池满足：0.0005mm^-2≤L/V≤0.002mm^-2。

在一些实施例中，所述至少一个单体电池满足：600mm≤L≤1000mm。

在一些实施例中，所述至少一个单体电池满足：50≤L/D≤70。

在一些实施例中，所述电池包外壳包括底壳和密封盖，所述底壳和密封盖连接形成所述至少一个矩形电池容纳单元。

在一些实施例中，每个所述矩形电池容纳单元内沿所述第一方向仅容纳一个矩形单体电池。

在一些实施例中，所述电池包外壳内设置有第一横梁，所述第一横梁沿所述第一方向延伸；所述第一横梁将所述电池包外壳内部分成两个矩形电池容纳单元。

在一些实施例中，所述电池包外壳内设置有第二横梁，所述第二横梁沿所述第二方向延伸；所述第二横梁将所述电池包外壳内部分成两个矩形电池容纳单元。

在一些实施例中，所述电池包外壳内设置有第一横梁和第二横梁，所述第一横梁沿所述第一方向延伸，所述第二横梁沿所述第二方向延伸，所述第一横梁和第二横梁交叉设置并将所述电池包外壳内部分成四个矩形电池容纳单元。

在一些实施例中，所述底壳为托盘，所述托盘包括沿所述第一方向相对设置的第一边框和第二边框，所述第一边框和所述第二边框之间形成所述矩形电池容纳单元，所述矩形单体电池一端支撑于所述第一边框，另一端支撑于所述第二边框。

在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框分别包括与所述矩形单体电池的两端面匹配的内壁面，所述第一边框和所述第二边框的内壁面分别与所述矩形单体电池的端面之间夹设绝缘板。

在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有凸出的支撑板，所述支撑板的朝向所述密封盖的一侧设有支撑面，所述支撑面用于支撑矩形单体电池，所述支撑板的背离所述密封盖的一侧具有用于安装所述电池包外壳的底板的安装面，所述支撑板、所述矩形单体电池与所述底板共同限定出用于容纳保温层的保温腔。

在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框的背离所述密封盖的一端的内圈具有环形的沉槽，所述沉槽的底壁形成所述安装面，所述底板安装于所述沉槽。

在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面均具有第一连接面，所述第一连接面到所述密封盖的距离小于所述支撑面到所述密封盖的距离，所述矩形单体电池与所述第一连接面相连。

在一些实施例中，所述第一边框或所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有至少两级台阶，其中两个台阶面分别形成所述第一连接面和所述支撑面。

在一些实施例中，还包括：端板，所述矩形单体电池沿自身的长度方向的两端均设有所述端板，所述矩形单体电池通过所述端板与所述第一连接面相连。

在一些实施例中，所述端板包括：与所述矩形单体电池的端面相对设置的端板体和与所述端板体相连且向所述第一连接面凸出的第一连接板，所述第一连接板与所述第一连接面相连。

在一些实施例中，所述矩形单体电池的两个端面中的至少一个设有防爆阀，两个所述端板中的至少一个的所述端板体设有与所述防爆阀对应的过孔，所述第一边框和所述第二边框中的至少一个设有与所述过孔对应的排气孔和与所述排气孔连通的排气通道。

在一些实施例中，所述第一连接面与所述密封盖之间限定出用于容纳电池管理元器件和配电元器件的管理容纳腔。

在一些实施例中，所述托盘包括底板，所述矩形单体电池与所述底板间隔开设置。

在一些实施例中，所述矩形单体电池与所述底板之间设有保温层。

在一些实施例中，所述托盘还包括沿第二方向相对设置的第三边框和第四边框，所述第三边框和第四边框为邻近其的矩形单体电池提供向内的压紧力。

在一些实施例中，所述电池包还包括：弹性装置，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述矩形单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述矩形单体电池之间的至少一处弹性夹设有所述弹性装置。

在一些实施例中，还包括：侧板，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述矩形单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述矩形单体电池之间设有所述侧板。

在一些实施例中，所述侧板包括与所述矩形单体电池的侧面相对设置的侧板体和与所述侧板体相连且向所述第三边框或所述第四边框凸出的第二连接板，所述第三边框和所述第四边框设有朝向所述密封盖的第二连接面，所述第二连接板与所述第二连接面相连。

在一些实施例中，还包括：面板，所述矩形单体电池的上表面和下表面均相连有所述面板；端板，所述矩形单体电池的两个端面均设有所述端板；侧板，最外侧的两个所述矩形单体电池的外侧面均设有所述侧板；其中所述端板和所述侧板均与两个所述面板相连，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有支撑面和连接面，所述矩形单体电池的两端支撑于所述支撑面，所述端板和所述侧板均与所述连接面相连。

在一些实施例中，还包括：换热板，所述换热板安装于所述矩形单体电池的上表面。

在一些实施例中，所述矩形单体电池的体积为V，高度为H，满足：0.0001mm^-2≤H/V≤0.00015mm^-2。

在一些实施例中，所述矩形单体电池的长度为L，高度为H，厚度为D，其中4≤L/H≤21。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (28)

1.一种电池包，其特征在于，包括：电池包外壳及多个矩形单体电池，所述电池包外壳具有第一方向及垂直于所述第一方向的第二方向；所述电池包沿所述第一方向的尺寸大于或等于600mm，所述电池包外壳内形成有至少一个矩形电池容纳单元；所述多个矩形单体电池沿所述第二方向排列于该矩形电池容纳单元内；所述矩形单体电池沿所述第一方向延伸，且每个所述矩形电池容纳单元内在所述第一方向上设有一个矩形单体电池；所述矩形单体电池的厚度为D，所述矩形单体电池的长度为L，所述矩形单体电池的高度为H，所述矩形单体电池的体积为V；

所述电池包沿所述第一方向的尺寸大于或等于L；

至少一个矩形单体电池的长度方向沿所述第一方向从所述矩形电池容纳单元的一侧延伸到所述矩形电池容纳单元的另一侧，并满足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208，0.0005mm^-2≤L/V≤0.002mm^-2，4≤L/H≤21；

所述电池包外壳包括底壳和密封盖，所述底壳和密封盖连接形成所述至少一个矩形电池容纳单元；所述底壳为托盘，所述托盘包括沿所述第一方向相对设置的第一边框和第二边框，所述第一边框和所述第二边框之间形成所述矩形电池容纳单元，所述矩形单体电池一端支撑于所述第一边框，另一端支撑于所述第二边框。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述至少一个矩形单体电池满足：600mm≤L≤1000mm。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述至少一个矩形单体电池满足：50≤L/D≤70。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一边框和所述第二边框分别包括与所述矩形单体电池的两端面匹配的内壁面，所述第一边框和所述第二边框的内壁面分别与所述矩形单体电池的端面之间夹设绝缘板。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有凸出的支撑板，所述支撑板的朝向所述密封盖的一侧设有支撑面，所述支撑面用于支撑矩形单体电池，所述支撑板的背离所述密封盖的一侧具有用于安装所述电池包外壳的底板的安装面，所述支撑板、所述矩形单体电池与所述底板共同限定出用于容纳保温层的保温腔。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第一边框和所述第二边框的背离所述密封盖的一端的内圈具有环形的沉槽，所述沉槽的底壁形成所述安装面，所述底板安装于所述沉槽。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面均具有第一连接面，所述第一连接面到所述密封盖的距离小于所述支撑面到所述密封盖的距离，所述矩形单体电池与所述第一连接面相连。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第一边框或所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有至少两级台阶，其中两个台阶面分别形成所述第一连接面和所述支撑面。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，还包括：端板，所述矩形单体电池沿自身的长度方向的两端均设有所述端板，所述矩形单体电池通过所述端板与所述第一连接面相连。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述端板包括：与所述矩形单体电池的端面相对设置的端板体和与所述端板体相连且向所述第一连接面凸出的第一连接板，所述第一连接板与所述第一连接面相连。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述矩形单体电池的两个端面中的至少一个设有防爆阀，至少一个所述端板的所述端板体设有与所述防爆阀对应的过孔，所述第一边框和所述第二边框中的至少一个设有与所述过孔对应的排气孔和与所述排气孔连通的排气通道。

12.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第一连接面与所述密封盖之间限定出用于容纳电池管理元器件和配电元器件的管理容纳腔。

13.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述托盘包括底板，所述矩形单体电池与所述底板间隔开设置。

14.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述矩形单体电池与所述底板之间设有保温层。

15.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述托盘还包括沿第二方向相对设置的第三边框和第四边框，所述第三边框和第四边框为邻近其的矩形单体电池提供向内的压紧力。

16.根据权利要求15所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括：弹性装置，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述矩形单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述矩形单体电池之间的至少一处弹性夹设有所述弹性装置。

17.根据权利要求15所述的电池包，其特征在于，还包括：侧板，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述矩形单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述矩形单体电池之间设有所述侧板。

18.根据权利要求17所述的电池包，其特征在于，所述侧板包括与所述矩形单体电池的侧面相对设置的侧板体和与所述侧板体相连且向所述第三边框或所述第四边框凸出的第二连接板，所述第三边框和所述第四边框设有朝向所述密封盖的第二连接面，所述第二连接板与所述第二连接面相连。

19.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括：

面板，所述矩形单体电池的上表面和下表面均相连有所述面板；

端板，所述矩形单体电池的两个端面均设有所述端板；

侧板，最外侧的两个所述矩形单体电池的外侧面均设有所述侧板；其中

所述端板和所述侧板均与两个所述面板相连，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述矩形单体电池的内壁面具有支撑面和连接面，所述矩形单体电池的两端支撑于所述支撑面，所述端板和所述侧板均与所述连接面相连。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的电池包，其特征在于，还包括：换热板，所述换热板安装于所述矩形单体电池的上表面。

21.根据权利要求1-19中任一项所述的电池包，其特征在于，所述矩形单体电池的体积为V，高度为H，满足：0.0001mm^-2≤H/V≤0.00015mm^-2。

22.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-21中任一项所述的电池包。

23.根据权利要求22所述的车辆，其特征在于，所述电池包设置在所述车辆的底部，所述电池包外壳与所述车辆的底盘固定连接。

24.根据权利要求22或23所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括设置在所述车辆底部的一个电池包，所述电池包的宽度方向沿所述车辆的车身宽度方向布置，所述电池包的长度方向沿所述车辆的车身长度方向布置。

25.根据权利要求24所述的车辆，其特征在于，所述电池包的宽度F与车身宽度W满足：50%≤F/W≤80%。

26.根据权利要求25所述的车辆，其特征在于，所述矩形单体电池的长度方向沿电池包的宽度方向的布置，且在电动车的宽度方向上，所述矩形单体电池的长度L与车身宽度W满足：46%≤L/W≤76%。

27.根据权利要求26所述的车辆，其特征在于，所述车身宽度W，满足：500mm≤W≤2000mm。

28.一种储能装置，其特征在于，包括如权利要求1-21中任一项所述的电池包。