CN112290143A - 动力电池及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池及车辆,所述动力电池包括箱体(10)、安装梁(20)、第一保温垫(30)以及电池模组(40);所述箱体(10)具有能够容纳所述电池模组(40)的安装腔室(11);所述第一保温垫(30)设置在所述箱体(10)的底部并位于所述安装腔室(11)中;所述安装梁(20)设置在所述第一保温垫(30)上并向所述电池模组(40)提供支撑。本发明的动力电池能够大大改善低温环境下的保温性能,提高车辆的低温续航里程,同时也能够改善低温环境下各电池模组的温差一致性的问题,从而大大提高动力电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体地涉及一种动力电池及车辆。
背景技术
动力电池作为电动汽车的核心部件,对温度变化具有较高的敏感性。当环境温度较低时,将加速动力电池的散热,使动力电池温度较低,这将大大降低动力电池的放电性能,大幅降低电动汽车的低温续航里程,同时,在低温环境下,由于动力电池的温度降低速度过快,也会直接导致动力电池内的各个电池模组的温度不一致,这就会大大降低动力电池的使用寿命。
目前,对动力电池的保温措施主要有以下两种:一是在液冷板与箱体底部增加一层隔热棉,二是在电池模组底部与箱体之间增加一层隔热棉。上述两种保温措施的隔热效果非常有限,在温度较低的环境下,对动力电池的保温性能改善较差,无法解决电动汽车在低温环境下续航里程较少,动力电池的使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种动力电池及车辆,该动力电池能够大大改善低温环境下的保温性能,提高车辆的低温续航里程,同时也能够改善低温环境下各电池模组的温差一致性的问题,从而大大提高动力电池的使用寿命。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种动力电池,所述动力电池包括箱体、安装梁、第一保温垫以及电池模组;所述箱体具有能够容纳所述电池模组的安装腔室;所述第一保温垫设置在所述箱体的底部并位于所述安装腔室中;所述安装梁设置在所述第一保温垫上并向所述电池模组提供支撑。
可选的,所述箱体的底部朝向所述安装腔室的一侧设置有筋条,所述第一保温垫设置在所述筋条上,紧固件依次穿过所述安装梁、所述第一保温垫以及所述筋条以将所述安装梁固定在所述第一保温垫上。
可选的,所述第一保温垫为气凝胶材质,和/或,所述第一保温垫的厚度为2~5mm。
可选的,所述安装梁内部设有隔热空腔,所述隔热空腔沿所述安装梁的长度方向延伸。
可选的,所述安装梁和所述第一保温垫的数量均为多个且一一对应,多个所述安装梁相互平行并且沿所述箱体的长度方向间隔设置,所述电池模组的两侧分别架设在相邻两个所述安装梁上。
可选的,所述动力电池包括第二保温垫,所述第二保温垫设置在所述安装梁上,所述电池模组通过其两侧的耳板架设在所述第二保温垫上。
可选的,所述第二保温垫为环氧树脂材质,和/或,所述第二保温垫的厚度为2~5mm。
可选的,所述安装梁开设有安装孔,所述第二保温垫开设有与所述安装孔相对应的通孔,所述耳板开设有连接孔,紧固件依次穿过所述连接孔、所述通孔以及所述安装孔以将所述电池模组连接至所述安装梁。
可选的,所述动力电池包括护板和保温涂层,所述护板设置在所述箱体的底部背离所述安装腔室的一侧,所述保温涂层设置在所述护板和所述箱体之间并且完全覆盖所述箱体的底部。
通过上述技术方案,由于所述第一保温垫设置在所述箱体的底部并位于所述安装腔室中,并且所述安装梁设置在所述第一保温垫上,所述安装梁向所述电池模组提供支撑以使所述电池模组安装在所述箱体的安装腔室中,因此,当动力电池工作时,所述电池模组产生的热量能够被所述第一保温垫阻隔,从而使得热量不容易通过所述安装梁、所述箱体传递至外界,进而大大改善了动力电池的保温性能,同时也改善了动力电池的低温温差一致性问题,大大提高了动力电池的使用寿命。
本发明第二方面提供一种车辆,所述车辆包括上述的动力电池。
所述车辆与上述动力电池相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明的动力电池的一种实施方式的各部件爆炸示意图;
图2是图1的正视图;
图3是本发明的动力电池的一种实施方式的爆炸示意图,其中未示出护板、保温涂层、上盖以及液冷系统;
图4是图3的正视图;
图5是图3中A部分的放大示意图;
图6是本发明的动力电池的一种实施方式的爆炸示意图,其中仅示出箱体、安装梁以及第一保温垫的装配关系;
图7是图6的正视图;
图8是图6中B部分的放大示意图;
图9是图6完成装配后的示意图。
附图标记说明
10-箱体,11-安装腔室,12-筋条,20-安装梁,21-隔热空腔,22-安装孔,30-第一保温垫,40-电池模组,41-耳板,42-连接孔,50-第二保温垫,51-通孔,60-护板,70-保温涂层,80-上盖,90-液冷系统
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在现有技术中,对动力电池的保温措施主要有以下两种:一是在液冷板与箱体底部增加一层隔热棉,二是在电池模组底部与箱体之间增加一层隔热棉。但是,这两种保温措施的隔热效果非常有限,在温度较低的环境下,对动力电池的保温性能改善较差,无法解决电动汽车在低温环境下续航里程较少,动力电池的使用寿命短的问题。为了解决上述技术问题,本发明提供了如下所述的动力电池。
如图1至图9所示,本发明的所述动力电池包括箱体10、安装梁20、第一保温垫30以及电池模组40;所述箱体10具有能够容纳所述电池模组40的安装腔室11;所述第一保温垫30设置在所述箱体10的底部并位于所述安装腔室11中;所述安装梁20设置在所述第一保温垫30上并向所述电池模组40提供支撑。
在本发明中,由于所述第一保温垫30设置在所述箱体10的底部并位于所述安装腔室11中,并且所述安装梁20设置在所述第一保温垫30上,所述安装梁20向所述电池模组40提供支撑以使所述电池模组40安装在所述箱体10的安装腔室11中,因此,当动力电池工作时,所述电池模组40产生的热量能够被所述第一保温垫30阻隔,从而使得热量不容易通过所述安装梁20、所述箱体10传递至外界,进而大大改善了动力电池的保温性能,同时也改善了动力电池的低温温差一致性问题,大大提高了动力电池的使用寿命。
应当理解的是,所述第一保温垫30可以直接安装在所述箱体10的内部底面上,但是,为了能够进一步地阻隔所述电池模组40产生的热量向所述箱体10的外部传递,在本发明的一种实施方式中,如图6至图9所示,所述箱体10的底部朝向所述安装腔室11的一侧设置有筋条12,所述第一保温垫30设置在所述筋条12上,紧固件依次穿过所述安装梁20、所述第一保温垫30以及所述筋条12以将所述安装梁20固定在所述第一保温垫30上。也就是说,通过在所述箱体10的内部底面设置有所述筋条12,使得从所述第一保温垫30向外传递的热量能够在所述筋条12处被进一步阻隔,进而提高阻隔热量向外散发的能力。
应当理解的是,所述第一保温垫30可以设计为多种形式,只要其能够阻隔所述电池模组40产生的热量即可。例如,在本发明的一种实施方式中,所述第一保温垫30采用气凝胶材质或者柔性保温棉制成,并且,所述第一保温垫30的厚度为2~5mm,所述第一保温垫30的导热系数为0.02~0.05W/mK。另外,所述第一保温垫30能够完全覆盖所述安装梁20与所述筋条12的接触面,使得由所述电池模组40传递至所述安装梁20的热量全部都与所述第一保温垫30接触。
为了能够进一步防止所述电池模组40所产生的热量向外界散发,在本发明的一种实施方式中,所述安装梁20内部设有隔热空腔21,所述隔热空腔21沿所述安装梁20的长度方向延伸,当热量经过所述安装梁20时,会在所述隔热空腔21处汇集,增加热量在所述箱体10中的持续时间,有效地提高了保温能力。
具体的,所述安装梁20和所述第一保温垫30的数量均为多个且一一对应,也就是说,不会出现两个所述安装梁20安装在同一个所述第一保温垫30上的情形。另外,当所述第一保温垫30沿其长度方向分成多段时,如图6所示,所述筋条12沿所述安装梁20的长度方向分成四段,与之对应的所述第一保温垫30也分成四段,在这种情况下,所述安装梁20与四段间隔设置的所述第一保温垫30的整体长度一致。这样设置一方面能够减轻动力电池的整体重量,实现轻量化设计,另一方面也能够借助于所述第一保温垫30分段所形成的间隔而进一步阻隔热量向外散发。
为了使所述电池模组40产生的热量较少地传递至所述安装梁20,在本发明的一种实施方式中,如图3所示,多个所述安装梁20相互平行并且沿所述箱体10的长度方向间隔设置,所述电池模组40的两侧分别架设在相邻两个所述安装梁20上。由于所述电池模组40仅仅通过其两侧部分接触所述安装梁20,因此能够减少向所述安装梁20传递的热量。
应当理解的是,所述电池模组40可以设计为多种形式,例如图3至图5所示,所述电池模组40的两侧可以设有用于连接所述安装梁20的耳板41。在上述实施方式中,为了能够降低热量从所述电池模组40向所述安装梁20的传递量,所述动力电池还包括第二保温垫50,所述第二保温垫50设置在所述安装梁20上,所述电池模组40通过其两侧的所述耳板41架设在所述第二保温垫50上。
应当理解的是,所述第二保温垫50可以设计为多种形式,只要其能够尽可能地阻隔热量的传递即可。例如,所述第二保温垫50可以采用环氧树脂材质或其他硬质塑料材质制成,并且,所述第二保温垫50的厚度为2~5mm,导热系数≤0.3W/mK。
所述耳板41可以通过多种方式与所述安装梁20连接,例如,所述耳板41可以通过卡接的方式卡合在所述安装梁20上。在本发明的一种实施方式中,所述安装梁20开设有安装孔22,所述第二保温垫50开设有与所述安装孔22相对应的通孔51,所述耳板41开设有连接孔42,紧固件依次穿过所述连接孔42、所述通孔51以及所述安装孔22以将所述电池模组40连接至所述安装梁20。这样设置的好处是,通过紧固件连接不仅能够使得连接更加稳固,同时也便于拆卸。
为了降低所述箱体10与外部环境之间的热交换,提高动力电池的保温性能,在本发明的一种实施方式中,如图1和图2所示,所述动力电池包括护板60和保温涂层70,所述护板60设置在所述箱体10的底部背离所述安装腔室11的一侧,所述保温涂层70设置在所述护板60和所述箱体10之间并且完全覆盖所述箱体10的底部。
进一步的,所述保温涂层70能够以喷涂的方式或通过保温材料贴覆的方式完全覆盖于所述箱体10的底面,所述保温涂层70的厚度为2-5mm,其导热系数为0.02~0.05W/mK。
在上述的各个实施方式中,动力电池采用可拆卸地连接于所述箱体10的所述安装梁20,在所述安装梁20与所述箱体10的连接处增设第一保温垫30,从而有效地阻隔所述电池模组40的热量通过所述安装梁20传递至所述箱体10。在所述电池模组40的耳板41与所述安装梁20的连接处增加第二保温垫50,有效地降低从所述电池模组40传递至所述安装梁20的热量。另外,在所述箱体10的底部位置,通过喷涂或贴覆所述保温涂层70,有效降低所述箱体10与外部环境的热交换。本发明的动力电池大大改善了保温性能,提高了低温放电能力,从而提高了电动车辆的低温续航里程,另一方面,通过改善动力电池的低温环境下的保温性能,也有效改善了各个电池模组40的温差一致性问题,大大提高了动力电池的使用寿命。
本发明还提供了一种车辆,所述车辆包括上述的动力电池。
所述车辆与上述动力电池相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种动力电池,其特征在于,所述动力电池包括箱体(10)、安装梁(20)、第一保温垫(30)以及电池模组(40);
所述箱体(10)具有能够容纳所述电池模组(40)的安装腔室(11);
所述第一保温垫(30)设置在所述箱体(10)的底部并位于所述安装腔室(11)中;
所述安装梁(20)设置在所述第一保温垫(30)上并向所述电池模组(40)提供支撑。
2.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述箱体(10)的底部朝向所述安装腔室(11)的一侧设置有筋条(12),所述第一保温垫(30)设置在所述筋条(12)上,紧固件依次穿过所述安装梁(20)、所述第一保温垫(30)以及所述筋条(12)以将所述安装梁(20)固定在所述第一保温垫(30)上。
3.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述第一保温垫(30)为气凝胶材质,和/或,所述第一保温垫(30)的厚度为2~5mm。
4.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述安装梁(20)内部设有隔热空腔(21),所述隔热空腔(21)沿所述安装梁(20)的长度方向延伸。
5.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于,所述安装梁(20)和所述第一保温垫(30)的数量均为多个且一一对应,多个所述安装梁(20)相互平行并且沿所述箱体(10)的长度方向间隔设置,所述电池模组(40)的两侧分别架设在相邻两个所述安装梁(20)上。
6.根据权利要求5所述的动力电池,其特征在于,所述动力电池包括第二保温垫(50),所述第二保温垫(50)设置在所述安装梁(20)上,所述电池模组(40)通过其两侧的耳板(41)架设在所述第二保温垫(50)上。
7.根据权利要求6所述的动力电池,其特征在于,所述第二保温垫(50)为环氧树脂材质,和/或,所述第二保温垫(50)的厚度为2~5mm。
8.根据权利要求6所述的动力电池,其特征在于,所述安装梁(20)开设有安装孔(22),所述第二保温垫(50)开设有与所述安装孔(22)相对应的通孔(51),所述耳板(41)开设有连接孔(42),紧固件依次穿过所述连接孔(42)、所述通孔(51)以及所述安装孔(22)以将所述电池模组(40)连接至所述安装梁(20)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的动力电池,其特征在于,所述动力电池包括护板(60)和保温涂层(70),所述护板(60)设置在所述箱体(10)的底部背离所述安装腔室(11)的一侧,所述保温涂层(70)设置在所述护板(60)和所述箱体(10)之间并且完全覆盖所述箱体(10)的底部。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1-9中任意一项所述的动力电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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