CN112751119A - 一种电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池成组技术领域,公开了一种电池包,包括电池包外壳以及设置在电池包外壳内的槽体,槽体内设置有腔室,槽体上方盖设有盖板,盖板被配置为封闭腔室,腔室内设置有若干电芯层叠体,若干电芯层叠体之间横向堆叠设置,且每相邻两个电芯层叠体之间设置有泡棉,槽体外设置有正极金属框以及负极金属框,若干电芯层叠体的正极极耳均与正极金属框连接,若干电芯层叠体的负极极耳均与负极金属框连接。本发明的电池包无需将电芯层叠体组装成模组结构,原本模组结构所占用的空间全部让渡给电芯层叠体,单位体积内电池包的能量密度大大提高,且槽体内的电解液消耗殆尽时可以通过打开盖板进行补充,大大降低了电池包的生产以及使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池成组技术领域,尤其涉及一种电池包。
背景技术
电池包作为电动汽车最为重要的动力供给部件,其作为电动车与混合动力电动车的功率源已得到广泛的应用,电池包可用来解决使用石油的汽柴油引擎所造成的空气污染问题。
由于汽车等中型或大型装置需要高功率、大容量的输出,需使用多个单元电池彼此串联或并联的方式形成中型或大型电池包,然而,现有电池包的结构由模组、PDU(电源分配单元)、BMS(电池管理系统)软件和硬件、高低压导线等组成,其中,模组的结构由锂离子聚合物电池(锂离子聚合物电池由电极组件制成,电极组件包含正极、隔离膜、负极、与正极连接的正极极耳以及与负极连接的负极极耳,这种结构又被称为电芯层叠体或卷绕体)、泡棉、螺栓、金属隔板、电线、温感线等组成,模组结构占用了大量电池包内的空间,这种结构使得电池包的能量密度低,并且增加了电池包的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池包,以解决电池包能量密度低且成本高的的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种电池包,包括电池包外壳以及设置在所述电池包外壳内的槽体,所述槽体内设置有腔室,所述槽体上方盖设有盖板,所述盖板被配置为封闭所述腔室,所述腔室内设置有若干电芯层叠体,若干所述电芯层叠体之间横向堆叠设置,且每相邻两个所述电芯层叠体之间设置有泡棉,所述槽体外设置有正极金属框以及负极金属框,若干所述电芯层叠体的正极极耳均与所述正极金属框连接,若干所述电芯层叠体的负极极耳均与所述负极金属框连接。
作为优选,所述槽体设置有加压装置,所述加压装置能够沿若干所述电芯层叠体的堆叠方向对所述电芯层叠体施加压力。
作为优选,所述加压装置与所述电芯层叠体之间设置有垫板。
作为优选,所述加压装置包括固定螺栓,所述固定螺栓螺纹连接于所述槽体的侧壁,所述固定螺栓穿过所述侧壁的一端与所述垫板抵接。
作为优选,所述固定螺栓的数量为至少两个,所述固定螺栓均布设置于所述侧壁上。
作为优选,所述电池包外壳内还设置有固定板,所述固定板与所述槽体可拆卸连接,所述固定板被配置为固定所述槽体。
作为优选,所述槽体采用绝缘材料制成。
作为优选,所述槽体的数量为若干个,若干个所述槽体呈横向和/或纵向均匀布置在所述电池包外壳内。
作为优选,若干所述槽体之间呈并联连接,若干所述槽体的所述正极金属框之间连接,若干所述槽体的所述负极金属框之间连接。
作为优选,若干所述槽体之间呈串联连接,相邻两个所述槽体中,其中一个所述槽体的所述正极金属框与另一个所述槽体的所述负极金属框之间连接。
本发明的有益效果:本发明提供的电池包,电池包外壳内设置有槽体,槽体内设置有腔室,电芯层叠体直接堆叠设置在腔室内,每相邻的两个电芯层叠体之间设置有泡棉,在槽体内填入电解液,并通过盖板对腔室进行封闭,防止电解液泄漏,整个电池包无需将电芯层叠体组装成模组结构,原本模组结构所占用的空间全部让渡给电芯层叠体,单位体积内电池包的能量密度大大提高,同时,原本设置在模组结构内的金属隔板、电线、温感线也无需设置,且槽体内的电解液消耗殆尽时可以通过打开盖板进行补充,大大降低了电池包的生产以及使用成本。
附图说明
图1是本发明提供的电池包的结构示意图;
图2是本发明中槽体的侧视图。
图中:
100、电池包外壳;101、固定板;200、槽体;201、腔室;202、盖板;203、电芯层叠体;204、泡棉;205、正极金属框;206、负极金属框;207、垫板;300、加压装置;301、固定螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本实施例提供一种电池包,如图1和图2所示,包括电池包外壳100以及设置在电池包外壳100内的槽体200,其中,槽体200内设置有腔室201,槽体200上方盖设有盖板202,盖板202用于将槽体200内的腔室201进行封闭,腔室201内填入电解液,盖板202封闭后的腔室201能够避免电解液泄漏,当电解液消耗殆尽时可以通过将盖板202打开的方式补充电解液,在槽体200的腔室201内设置有若干电芯层叠体203,若干电芯层叠体203之间横向堆叠设置,且每相邻的两个电芯层叠体203之间设置有泡棉204,泡棉204能够避免相邻的两个电芯层叠体203之间发生碰撞,防止电芯层叠体203发生爆炸,同时泡棉204具有一定的吸液和保液能力,能够减少电芯层叠体203之间的游离电解液,槽体200外设置有正极金属框205以及负极金属框206,腔室201内的电芯层叠体203的正极极耳均与正极金属框205连接,同时,腔室201内的电芯层叠体203的负极极耳均与负极金属框206连接。本实施例提供的电池包无需将电芯层叠体203组装成模组结构,原本模组结构所占用的空间全部让渡给电芯层叠体203,单位体积内电池包的能量密度大大提高,同时,原本设置在模组结构内的金属隔板、电线、温感线也无需设置,且槽体200内的电解液消耗殆尽时可以通过打开盖板202进行补充,大大降低了电池包的生产以及使用成本。
可选地,本实施的槽体200还设置有加压装置300,加压装置300能够沿电芯层叠体203的堆叠方向对电芯层叠体203施加压力,通过从电芯层叠体203堆叠方向挤压电芯层叠体203,一方面能够保证电芯层叠体203之间结构的稳定性,避免电芯层叠体203在运输以及使用过程中发生位置偏移,影响电池包的正常使用,另一方面能够避免电芯层叠体203发生膨胀,进而避免电芯层叠体203发生爆炸,保证了电池包的使用寿命,加压装置300实现了电芯层叠体203在受压的情况下进行充放电循环。
为了防止加压装置300直接与电芯层叠体203接触挤压造成电芯层叠体203发生破损,在加压装置300与电芯层叠体203之间设置有垫片,垫片能够随着加压装置300对电芯层叠体203的堆叠方向的施加压力的方向进行滑动,通过设置垫片,增大了加压装置300与电芯层叠体203的接触面积。
进一步地,加压装置300包括固定螺栓301,固定螺栓301与槽体200的侧壁螺纹连接,固定螺栓301穿过侧壁的一端与垫板207抵接,通过旋转固定螺栓301,固定螺栓301能够相对侧壁进行移动,当旋转固定螺栓301向靠近电芯层叠体203的一端进行移动时,固定螺栓301穿过侧壁的一端与垫板207抵接并挤压电芯层叠体203以实现对电芯层叠体203施加压力,当旋转固定螺栓301向远离电芯层叠体203的一端进行移动时,固定螺栓301穿过侧壁的一端解除对电芯层叠体203施加压力,此时可以对电芯层叠体203进行维修更换。为了对电芯层叠体203施加均匀的力,固定螺栓301的数量至少为两个且固定螺栓301均布设置在侧壁上。
本实施例中的槽体200可以采用可拆卸设置的方案或者与电池包壳体一体成型的方案,采用一体成型的方案能够节省成产成本,而采用可拆卸设置的方案能够便于对槽体200拆卸以进行维修,且便于安装槽体200。当槽体200采用可拆卸设置的方案时,电池包外壳100内还设置有固定板101,固定板101与槽体200可拆卸连接,固定板101用于固定槽体200,保证槽体200在电池包壳体内的稳定性。
为了节省空间和生产成本,固定板101上设置有通孔,固定螺栓301能够穿过固定板101的上通孔后再与槽体200的侧壁进行螺纹连接,固定螺栓301既能够对电芯层叠体203施加压力又能够将槽体200与固定板101进行固定。为了防止电芯层叠体203发生短路或者漏电情况的发生,本实施例中的槽体200采用绝缘材料制成。
本实施例中的槽体200的数量设置为若干个,若干个槽体200呈横向均匀布置在电池包外壳100内,或者若干个槽体200呈纵向均匀布置在电池包外壳100内,或者若干个槽体200横向和纵向均匀布置在电池包外壳100内,槽体200之间均匀布置能够节省空间,实现电池包壳体内空间的最大利用率。
可选地,为了满足电池包的电池容量需求,若干槽体200之间呈并联连接,若干槽体200的正极金属框205之间连接,同时,若干槽体200的负极金属框206之间连接,通过将槽体200之间并联连接,能够在电压一定的情况下增大电池包的电池容量,同时,电池包在进行充电时,不易发生过充现象。
可选地,为了满足电池包的不同环境下对不同电压的需求,若干槽体200之间呈串联连接,相邻两个槽体200中,其中一个槽体200的正极金属框205与另一个槽体200的负极金属框206之间连接,槽体200串联后,各槽体200的电压相加,能够适应不同用电器对电压的需求。
本实施例提供的电池包,整个电池包无需将电芯层叠体203组装成模组结构,原本模组结构所占用的空间全部让渡给电芯层叠体203,单位体积内电池包的能量密度大大提高,且减少了加工程序;原本设置在模组结构内的金属隔板、电线、温感线也无需设置,且槽体200内的电解液消耗殆尽时可以随时通过打开盖板202进行补充,大大降低了电池包的生产以及使用成本;通过设置加压装置300,实现电芯层叠体203在受压的情况下进行充放电循环;为了使用不同的使用环境或者不同的电池容量需求,槽体200之间能够适应性地进行串联、并联调整,极大程度地增强了电池包的兼容性。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池包,其特征在于,包括电池包外壳(100)以及设置在所述电池包外壳(100)内的槽体(200),所述槽体(200)内设置有腔室(201),所述槽体(200)上方盖设有盖板(202),所述盖板(202)被配置为封闭所述腔室(201),所述腔室(201)内设置有若干电芯层叠体(203),若干所述电芯层叠体(203)之间横向堆叠设置,且每相邻两个所述电芯层叠体(203)之间设置有泡棉(204),所述槽体(200)外设置有正极金属框(205)以及负极金属框(206),若干所述电芯层叠体(203)的正极极耳均与所述正极金属框(205)连接,若干所述电芯层叠体(203)的负极极耳均与所述负极金属框(206)连接。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述槽体(200)设置有加压装置(300),所述加压装置(300)能够沿若干所述电芯层叠体(203)的堆叠方向对所述电芯层叠体(203)施加压力。
3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,所述加压装置(300)与所述电芯层叠体(203)之间设置有垫板(207)。
4.根据权利要求3所述的电池包,其特征在于,所述加压装置(300)包括固定螺栓(301),所述固定螺栓(301)螺纹连接于所述槽体(200)的侧壁,所述固定螺栓(301)穿过所述侧壁的一端与所述垫板(207)抵接。
5.根据权利要求4所述的电池包,其特征在于,所述固定螺栓(301)的数量为至少两个,所述固定螺栓(301)均布设置于所述侧壁上。
6.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包外壳(100)内还设置有固定板(101),所述固定板(101)与所述槽体(200)可拆卸连接,所述固定板(101)被配置为固定所述槽体(200)。
7.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述槽体(200)采用绝缘材料制成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池包,其特征在于,所述槽体(200)的数量为若干个,若干个所述槽体(200)呈横向和/或纵向均匀布置在所述电池包外壳(100)内。
9.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,若干所述槽体(200)之间呈并联连接,若干所述槽体(200)的所述正极金属框(205)之间连接,若干所述槽体(200)的所述负极金属框(206)之间连接。
10.根据权利要求8所述的电池包,其特征在于,若干所述槽体(200)之间呈串联连接,相邻两个所述槽体(200)中,其中一个所述槽体(200)的所述正极金属框(205)与另一个所述槽体(200)的所述负极金属框(206)之间连接。
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