CN110767862A - 一种车辆电池pack结构以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆电池PACK结构以及车辆，车辆电池PACK结构包括：多个电芯、用于穿接多个所述电芯的杆体以及壳体，多个所述电芯沿所述杆体的轴线方向排列设置，所述电芯与所述杆体连接，多个所述电芯置于所述壳体内并连接。通过杆体将多个电芯串联安装，使得电芯都具有相同的固定程度，提高电芯的稳定性以及可靠性。

Description

一种车辆电池PACK结构以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆部件技术领域，尤其涉及一种车辆电池PACK结构以及车辆。
背景技术
一般车辆的动力电池系统中模组成组都是依靠胶水粘接来固定，在装配过程中，胶水配比和涂抹均匀程度容易出现偏差，一致性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种车辆电池PACK结构以及车辆。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车辆电池PACK结构，其包括：多个电芯、用于穿接多个所述电芯的杆体以及壳体，多个所述电芯沿所述杆体的轴线方向排列设置，所述电芯与所述杆体连接，多个所述电芯置于所述壳体内并连接。
本发明的有益效果是：通过杆体将多个电芯串联安装，使得电芯都具有相同的固定程度，提高电芯的稳定性以及可靠性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步地，还包括：用于将相邻的两个所述电芯间隔开的间隔部件，所述间隔部件设置在相邻两个所述电芯之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：间隔部件的设置，提高了电芯的稳定性。
进一步地，所述间隔部件包括：加热片以及缓冲垫，所述加热片与所述缓冲垫一体成型设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：加热片的间隔设置，使得电芯均能够得到针对性地加热，提高升温效率。
进一步地，所述间隔部件的顶部与所述杆体连接，所述间隔部件与两个相邻所述电芯之间抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是：间隔部件与杆体连接，提高间隔部件的稳定性。
进一步地，还包括：PCB线路板，所述PCB线路板设置在所述电芯的顶部，所述电芯上设置有多个电芯极柱，所述电芯极柱与所述PCB线路板连接，所述PCB线路板与所述加热片连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：线路板的设置，将电路部件集成在电池中，省去线路的错综连接，能够降低短路或者断路的情况发生，提高电池的可靠性。
进一步地，所述PCB线路板上集成设置有高压连接器、低压通讯连接器、低压采集设备、温度采集设备以及BMS控制设备，所述电芯极柱与所述PCB线路板的连接方式为激光焊接。
采用上述进一步方案的有益效果是：将电池的电路部件集成在线路板上，便于电路的安装以及维护，降低电路部件的空间占用率。
进一步地，与所述壳体适配的盖体，所述盖体以及所述壳体上均设置有用于散热的散热风道，所述散热风道的端口设置有用于开闭所述散热风道的风道开关。
采用上述进一步方案的有益效果是：散热风道的设置，用于为电池内部结构进行散热，风道开关用于选择性地使用散热风道以及关闭散热风道。
进一步地，还包括：用于控制所述风道开关的执行机构，所述执行机构与所述风道开关连接，所述执行机构与所述PCB线路板连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：执行机构用于根据线路板的控制指令带动风道开关的开闭，提高散热系统的自动化能力，提高用户体验，延长电池的使用寿命。
进一步地，所述散热风道的端口与车辆的前进气格栅相对设置。
此外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述任意一项所述的一种车辆电池PACK结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过杆体将多个电芯串联安装，使得电芯都具有相同的固定程度，提高电芯的稳定性以及可靠性。
本发明附加的方面的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，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之一。
图2为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之二。
图3为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之三。
图4为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之四。
图5为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之五。
图6为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之六。
图7为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之七。
图8为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之八。
图9为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之九。
图10为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之十。
附图标号说明：1-电芯；2-杆体；3-壳体；4-间隔部件；5-加热片；6-缓冲垫；7-PCB线路板；8-电芯极柱；9-高压连接器；10-低压通讯连接器；11-盖体；12-散热风道；13-风道开关；14-BMS控制设备。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图10所示，图1为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之一。图2为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之二。图3为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之三。图4为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之四。图5为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之五。图6为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之六。图7为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之七。图8为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之八。图9为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之九。图10为本发明实施例提供的电池PACK结构的示意图之十。
一种车辆电池PACK结构，其包括：多个电芯1、用于穿接多个所述电芯1的杆体2以及壳体3，多个所述电芯1沿所述杆体2的轴线方向排列设置，所述电芯1与所述杆体2连接，多个所述电芯1置于所述壳体3内并连接。
通过杆体将多个电芯串联安装，使得电芯都具有相同的固定程度，提高电芯的稳定性以及可靠性。管理系统集成度高，空间利用率高，结构连接可靠，热管理系统加热准确，冷却能耗低。
动力电池pack一般是指包装、封装和装配，例如：2个电池串联起来，按照客户要求组成某一特定形状，业内就叫它pack。在电池PACK行业，常常把可以直接使用的电池叫做电芯，而把连接上PCB板、有充放电控制等功能的成品电池叫做电池包。电池PACK主要指锂电池组的加工组装电池，电池PACK在现在主要集中在锂电池PACK厂，都有各自的电池PACK结构设计，电池PACK电子设计和电池PACK生产车间，能根据客户的需求进行自主的开发设计，通过电池方案、电池规格书、电池样品达到客户的PACK锂电池定制需求确认后，再让电池PACK车间的电池PACK生产线进行生产加工，品质检验合格后出货。
在现有技术中，一般动力电池系统中模组成组都是依靠胶水粘接来固定，高压连接与低压采集、温度采集、管理系统设备分开，所以需要低压线束来进行互相通讯和采集，目前的动力电池系统中的热管理方案分为1、加热片加热，自然冷却2、水冷板加热和冷却3、加热片加热，电池包内风扇风冷。胶水配比和涂抹均匀程度容易出现偏差，一致性差。电池包内线束凌乱，空间利用率低，车辆行驶中容易产生线束摩破、短路而造成起火风险。目前的动力电池系统中的热管理方案能耗较高，空间利用率低。
本发明实施例的目的在于，使模组成组集成度、固定可靠性大幅提高，高压连接、低压采集、温度采集、BMS控制设备高度集成，使电池包内空间利用率更高，解决线束摩破产生绝缘短路造成起火风险，利用新方式给电芯加热，利用车辆行驶中产生的自然风给电池包散热。
本发明实施例的技术方案为，本发明的技术方案主要应用于乘用车电池系统，电芯外壳采用铸铝拼焊形式，成组方式为每个电芯底部用4个螺栓与箱体底板连接，电芯顶部用2个长螺栓使一列电芯全部串联起来，保证电芯间加热片紧密贴合；高压连接、低压采集、温度采集、BMS控制设备高度集成于一块PCB线路板中，与电芯极柱的连接采用激光焊接工艺，使电池包内不再需要线束，从而节省空间，避免线束摩破产生绝缘短路造成起火风险；利用电芯间的加热片给电芯加热，准确给个别低温电芯加热，当车辆高速行驶时，即车辆大功率放电，电芯自身温度上升，电池包内BMS采集到温度升高到一定温度(可根据客户要求自定义设定，一般要求40℃)，控制智能风道开关开启，使车辆行驶过程中的气流引入到电池包的散热风道中，使电芯快速散热，电池包与风道间相互隔开，使电池包内密闭，可以保证IP68标准，并且可以使冷却系统能耗大幅降低。
1、电芯采用新型成组结构，使成组效率和安装可靠性大幅提高。2、使用新型电连接方式，使高压连接、低压采集、温度采集、BMS控制设备高度集成；3、采用新型热管理方案，低温加热时智能风道开关闭合，减少散热，使电芯件加热片加热，保证电芯安全使用温度；高温需要散热时智能风道开关开启，使车辆行驶过程中的气流引入到电池内部，电池包的散热风道中，保证电芯安全使用的温度，并且有效提高冷却效率和降低能耗。4、电芯成组采用刚性连接方案，使安全可靠性大幅提高；5、高压连接、低压采集、温度采集、BMS控制设备高度集成，使电池包内空间有效利用，并且便于生产装配；6、采用新型热管理方案，保证电芯安全使用温度，并且有效提高冷却效率和降低能耗。
进一步地，还包括：用于将相邻的两个所述电芯1间隔开的间隔部件4，所述间隔部件4设置在相邻两个所述电芯1之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：间隔部件的设置，提高了电芯的稳定性。
进一步地，所述间隔部件4包括：加热片5以及缓冲垫6，所述加热片5与所述缓冲垫6一体成型设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：加热片的间隔设置，使得电芯均能够得到针对性地加热，提高升温效率。
电芯间弹性缓冲垫集成电芯加热片，可精确地给每个电芯不同温度加热，保证电芯温度一致性。
进一步地，所述间隔部件4的顶部与所述杆体2连接，所述间隔部件4与两个相邻所述电芯1之间抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是：间隔部件与杆体连接，提高间隔部件的稳定性。
进一步地，还包括：PCB线路板7，所述PCB线路板7设置在所述电芯1的顶部，所述电芯1上设置有多个电芯极柱8，所述电芯极柱8与所述PCB线路板7连接，所述PCB线路板7与所述加热片5连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：线路板的设置，将电路部件集成在电池中，省去线路的错综连接，能够降低短路或者断路的情况发生，提高电池的可靠性。
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
PCB电路板两面PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸类塑料)封膜固定高压Busbar(母线、汇电板、汇流排)，电路板中集成温度采集、温感采集触点与高压Busbar相连接，BMS管理系统芯片设备、继电器、熔断器等电气件集成在PCB电路板中
进一步地，所述PCB线路板7上集成设置有高压连接器9、低压通讯连接器10、低压采集设备、温度采集设备以及BMS控制设备14，所述电芯极柱8与所述PCB线路板7的连接方式为激光焊接。
采用上述进一步方案的有益效果是：将电池的电路部件集成在线路板上，便于电路板的安装以及维护，降低电路部件的空间占用率。
BMS电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)电池管理系统(BMS)是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，可用于电动汽车，电瓶车，机器人，无人机等。此外，BMS还是电脑音乐游戏文件通用的一种存储格式和新一代的电信业务管理系统名。
在电芯顶部把电气件、Busbar都集成在一块PCB线路板中。
进一步地，与所述壳体3适配的盖体11，所述盖体11以及所述壳体3上均设置有用于散热的散热风道12，所述散热风道12的端口设置有用于开闭所述散热风道的风道开关13。
采用上述进一步方案的有益效果是：散热风道的设置，用于为电池内部结构进行散热，风道开关用于选择性地使用散热风道以及关闭散热风道。
进一步地，还包括：用于控制所述风道开关13的执行机构，所述执行机构与所述风道开关13连接，所述执行机构与所述PCB线路板7连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：执行机构用于根据线路板的控制指令带动风道开关的开闭，提高散热系统的自动化能力，提高用户体验，延长电池的使用寿命。
风道开关与电池包内BMS管理系统相连接，电池包内BMS电气件设备根据电芯极柱温度采集点采集电芯温度过高，随即控制风道开关打开散热。
进一步地，所述散热风道12的端口与车辆的前进气格栅相对设置。
散热风道与车辆的前进气格栅相连。
此外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述任意一项所述的一种车辆电池PACK结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过杆体将多个电芯串联安装，使得电芯都具有相同的固定程度，提高电芯的稳定性以及可靠性。
其中，车辆可以为电动车、电动汽车、电动摩托车等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车辆电池PACK结构，其特征在于，包括：多个电芯(1)、用于穿接多个所述电芯(1)的杆体(2)以及壳体(3)，
多个所述电芯(1)沿所述杆体(2)的轴线方向排列设置，所述电芯(1)与所述杆体(2)连接，多个所述电芯(1)置于所述壳体(3)内并连接。
2.根据权利要求1所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，还包括：用于将相邻的两个所述电芯(1)间隔开的间隔部件(4)，所述间隔部件(4)设置在相邻两个所述电芯(1)之间。
3.根据权利要求2所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，所述间隔部件(4)包括：加热片(5)以及缓冲垫(6)，所述加热片(5)与所述缓冲垫(6)一体成型设置。
4.根据权利要求2所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，所述间隔部件(4)的顶部与所述杆体(2)连接，所述间隔部件(4)与两个相邻所述电芯(1)之间抵接。
5.根据权利要求3所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，还包括：PCB线路板(7)，所述PCB线路板(7)设置在所述电芯(1)的顶部，所述电芯(1)上设置有多个电芯极柱(8)，所述电芯极柱(8)与所述PCB线路板(7)连接，所述PCB线路板(7)与所述加热片(5)连接。
6.根据权利要求5所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，所述PCB线路板(7)上集成设置有高压连接器、低压通讯连接器、低压采集设备、温度采集设备以及BMS控制设备(14)，所述电芯极柱(8)与所述PCB线路板(7)的连接方式为激光焊接。
7.根据权利要求5所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，与所述壳体(3)适配的盖体(11)，所述盖体(11)以及所述壳体(3)上均设置有用于散热的散热风道(12)，所述散热风道(12)的端口设置有用于开闭所述散热风道的风道开关(13)。
8.根据权利要求7所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，还包括：用于控制所述风道开关(13)的执行机构，所述执行机构与所述风道开关(13)连接，所述执行机构与所述PCB线路板(7)连接。
9.根据权利要求7所述的一种车辆电池PACK结构，其特征在于，所述散热风道(12)的端口与车辆的前进气格栅相对设置。
10.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1至9任意一项所述的一种车辆电池PACK结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111439162A (zh) * 2020-06-15 2020-07-24 苏州精控能源科技有限公司 一体化集成电池电控系统和含有该电控系统的锂电池组

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CN111439162A (zh) * 2020-06-15 2020-07-24 苏州精控能源科技有限公司 一体化集成电池电控系统和含有该电控系统的锂电池组

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