CN113451698A - 一种ctp电池包及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请公开的一种CTP电池包及汽车，涉及动力电池技术领域，特别涉及一种CTP电池包及汽车，包括：箱体、挤压梁、若干电芯模块单元和上盖，其中：所述电芯模块单元包括若干电芯，若干所述电芯通过粘接形成电芯模块单元；所述挤压梁固定在所述箱体的横向侧和纵向侧，所述上盖与所述箱体连接形成内部空腔结构，若干所述电芯模块单元设置在箱体内部。采用了将电池包集成的方式减少了物料的使用，提升了电池包的能量密度，可以有效地控制生产成本，所述电芯通过叠放的方式固定在箱体内，无需进行复杂的模组成组和装配过程，可有效提升生产效率，所述挤压梁借助力的挤压原理，增加了电芯模块的结构强度，提升了电池包的循环寿命。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种CTP电池包及汽车。
背景技术
电池系统作为新能源车的心脏部件，在安全、续航性能方面都起着举足轻重的作用，传统电池系统在进行电芯集成时，大多数都是将电芯通过外围结构件封装成电池模组，然后以模组为单元集成与电池箱体中。传统的电池包集成方式需要的零件种类、数量众多，系统集成度低，电池包体积能量密度也较低，随着市场对电池包能量密度的要求越来越高，传统的电池包集成方式已无法满足市场的需求。
发明内容
鉴于现有技术中，传统的电池包集成方式存在需要的零件种类多、数量多，系统集成度低，电池包体积能量密度低的技术问题，本申请公开一种CTP电池包及汽车。
一种CTP电池包，包括：箱体、挤压梁、若干电芯模块单元和上盖，其中：
所述电芯模块单元包括若干电芯，若干所述电芯通过粘接形成电芯模块单元；所述挤压梁固定在所述箱体的横向侧和纵向侧，所述上盖与所述箱体连接形成内部空腔结构，若干所述电芯模块单元设置在箱体内部。
进一步的，所述电芯模块单元之间放置绝缘垫。
进一步的，所述箱体的底部放置导热胶，若干所述电芯模块单元放置在所述导热胶上侧，所述导热胶下侧设置有液冷流道。
进一步的，若干所述电芯模块单元组成电芯模块，所述电芯模块四周粘贴隔热垫，所述电芯模块外侧粘贴绝缘片。
进一步的，所述绝缘片涂抹结构胶与所述挤压梁以及所述箱体连接。
进一步的，所述挤压梁分为横向挤压梁和纵向挤压梁，所述横向挤压梁通过挤压件向所述电芯模块单元方向挤压；所述横向挤压梁和所述纵向挤压梁通过螺杆固定在所述箱体的底部。
进一步的，所述挤压件为不规则的四方体结构，所述挤压件的一端固定在所述箱体的底部。
进一步的，所述电芯模块通过在电芯模块上侧设置汇流排进行电连接，所述汇流排上布置有采集线束，所述采集线束上端设置有绝缘罩。
进一步的，所述箱体设置有操作面板，所述操作面板设置有BMS维护窗口、通讯接口、MSD和正负高压接口。
一种汽车，包括前述的的一种CTP电池包。
本申请公开的一种CTP电池包及汽车，采用了将电池包集成的方式减少了物料的使用，提升了电池包的能量密度，可以有效地控制生产成本，所述电芯通过叠放的方式固定在箱体内，无需进行复杂的模组成组和装配过程，可有效提升生产效率，所述挤压梁借助力的挤压原理，增加了电芯模块的结构强度，提升了电池包的循环寿命。
附图说明
图1为本发明所述CTP电池包总体结构示意图；
图2为本发明所述CTP电池包局部结构放大示意图；
图3为本发明所述横向挤压梁结构示意图；
图4为本发明所述箱体底部及纵向挤压梁结构示意图；
图5为本发明所述电芯模块俯视图结构示意图。
附图标记说明如下：
1：上盖；2：绝缘罩；3：采集线束；4：电芯模块；410：电芯；420：电芯模块单元；5：隔热垫；6：绝缘垫；7：绝缘片；810：横向挤压梁；820：纵向挤压梁；830：第一螺杆；840：第一加强套筒；850：斜楔结构；860：第二螺杆；870：第二加强套筒；9：箱体；910：冷却液接口；920：BMS维护窗口；930：通讯接口；940：正负高压接口；950：MSD；960：液冷流道；970：底板；980：导热胶；N1：横向挤压梁受力方向；N2：纵向挤压梁受力方向。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
一种CTP(Cell to Pack)电池包，在本申请的一种优选实施例中，如图1所示，包括：箱体9、挤压梁、若干电芯模块单元420和上盖1，其中：
所述电芯模块单元420包括若干电芯410，若干所述电芯410具体地通过结构胶粘接形成电芯模块单元420；所述挤压梁固定在所述箱体9的横向侧和纵向侧，所述上盖1与所述箱体9连接形成内部空腔结构，若干所述电芯模块单元420设置在箱体9内部。
所述箱体9在本申请中优选地为内部中空的四方体结构，所述箱体9的五个面封闭，所述箱体9的第六个面不封闭，所述箱体9的第六个面与所述上盖连接，所述上盖1的大小与所述箱体9的第六个面大小、形状相适应；所述箱体9中空部分放置若干所述电芯模块单元420，所述电芯模块单元420由电芯410依次叠放形成，所述电芯410与电芯之间通过结构胶粘接固定；所述挤压梁通过力的作用挤压所述电芯模块单元420，所述挤压梁从横向和纵向两个方向向电芯410挤压，使电芯结构更加紧凑。在实际应用中，挤压梁不只是可以从两个方向挤压，也可以从电芯模块的四个方向挤压，两处横向挤压、两处纵向挤压。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，所述电芯模块单元420之间放置绝缘垫6。
如图1和图5所示，所述电芯模块4由排列成一列或排列成一排的若干电芯410形成，所述绝缘垫6设置在电芯模块单元420之间的间隙，所述绝缘垫6可以隔绝电芯模块单元420之间通电，而且能够使所述电芯模块单元420之间的热量可以隔绝，所述绝缘垫6为隔热耐火绝缘垫，不仅可以起到绝缘作用，而且可以对单个电芯模块单元420发生的热失控进行隔热和耐火的作用，防止单个电芯模块单元420发生热失控时发生大范围的热失控甚至爆炸。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图4所示，所述箱体9的底部放置导热胶980，若干所述电芯模块单元420放置在所述导热胶980上侧，所述导热胶980下侧设置有液冷流道960。
所述箱体底部设置有底板970，所述电芯模块4底部通过导热胶980粘接在所述箱体9的底板970上，箱体9底部设置有液冷流道960，对电芯模块4进行加热或冷却。如图4所示，所述液冷流道960设置在底板970中间，通过冷却液对电芯模块4进行加热或者冷却，所述导热胶980设置在所述底板970上侧，所述电芯410设置在所述导热胶980上侧，所述电芯410形成的电芯模块4通过导热胶980固定在所述箱体9底部，所述导热胶980还能起到导热和散热的作用，所述液冷流道960通过冷却液循环达到散热或者加热的效果。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图1所示，若干所述电芯模块单元420组成电芯模块4，所述电芯模块4四周粘贴隔热垫5，所述电芯模块外侧粘贴绝缘片6。
所述电芯模块4四周先贴一层隔热垫5，防止电芯模块4外层电芯410与线体9进行热交换，增大系统的温差，同时可以吸收电芯410充放电循环过程中的膨胀力，隔热垫5外层在贴一层绝缘片7，所述绝缘片7为塑料绝缘片，增强绝缘耐压性能。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图1所示，所述绝缘片7涂抹结构胶与所述挤压梁以及所述箱体9连接。
所述绝缘片7外侧通过涂抹结构胶连接所述挤压梁，在实际应用中，涂抹结构胶时按照需要决定涂抹量，但一般采取涂满的方式涂抹结构胶，在涂抹过程中，所述绝缘片7边缘留一定的距离，防止溢胶。所述挤压梁通过固定板和螺钉的方式与所述箱体连接，所述挤压梁设置在箱体9外侧，所述绝缘片7内侧还设置有绝缘垫6，所述绝缘垫6用于隔开单个电芯模块单元防止模块之间的热失控蔓延。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图1、图3和图4所示，所述挤压梁分为横向挤压梁810和纵向挤压梁820，所述横向挤压梁810通过挤压件向所述电芯模块单元420方向挤压；所述横向挤压梁810和所述纵向挤压梁820通过螺杆固定在所述箱体9的底部。
如图4所示，所述横向挤压梁810和纵向挤压梁820在方向上相互垂直，纵向挤压梁820被挤压到设计位置后，通过第二螺杆860固定在箱体底板970上，所述第二螺杆860优选的包裹第二加强套筒870，增强第二螺杆860的受力，使纵向挤压梁820能够承受更高的挤压力，同时也降低所述第二螺杆860的损坏风险。
如图3所示，所述横向挤压梁810则采用挤压件，即斜楔结构850，利用斜楔结构挤压横梁810的方式固定电芯410的结构，使电芯模块单元更加稳定，第二螺杆860向下挤压横向挤压梁810，通过箱体9上的斜楔结构850将垂直力转换为侧向挤压力，对电芯410进行挤压，所述第一螺杆830外侧优选的包裹第一加强套筒840，所述第一加强套筒840可以增强第一螺杆830的受力，使横向挤压梁810能够承受更高的挤压力，同时也降低所述第一螺杆830的损坏风险。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图3所示，所述挤压件为不规则的四方体结构，所述挤压件的一端固定在所述箱体9的底部。
在本申请中，优先的选用斜楔结构850作为本申请的挤压件，所述斜楔结构850使横向挤压梁810的垂直运动变为水平运动，使横向挤压梁810向横向挤压的力更大，从而加强电芯模块单元420的稳定性。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，所述电芯模块4通过在电芯模块上侧设置汇流排进行电连接，所述汇流排上布置有采集线束3，所述采集线束3上端设置有绝缘罩2。
如图1所示，所述电芯模块单元420之间通过汇流排进行电连接，实现电流并联或串联；所述汇流排上端还设置有采集线束3，所述采集线束3包括电压采集单元、内阻采集单元、温度采集单元，能够采集电芯模块内的电压、内阻和温度等关键参数，在实际应用中，不仅可以设置采集电压、内阻、温度等，还可以采集电芯模块内部的其他参数，可根据需要设置；所述电芯模块4顶部盖有绝缘罩2，所述绝缘罩2为绝缘耐火罩，可以防止电芯模块4单元发生热失控后，热量向外传递。
进一步的，在本申请的一种优选实施例中，如图1和图2所示，所述箱体9设置有操作面板，所述操作面板设置有BMS(电池管理系统BatteryManagementSystem)维护窗口920、通讯接口930、MSD950和正负高压接口940。
所述箱体9前端可设置操作面板，所述操作面板可设置在箱体任何面，所述操作面板可以是按钮式，也可以是设置有显示屏的触摸式，所述操作面板包括：
BMS维护窗口920：用于检查、BMS系统出现故障时进行维修；
通讯接口930：指中央处理器和标准通信子系统之间的接口，用于信号传输；
MSD950：(Manual Service Disconnect)为手动维修开关，含有熔断器，高压回路超过极限电流时，熔断器熔断起保护作用；另MSD一般串联在电池中间，电池箱维护时，可以手动断开MSD，切断高压回路，减低电池系统的端电压，保证维修人员安全。
一种汽车，包括上述的一种CTP电池包。
所述汽车为新能源汽车，所述汽车应用前述CTP电池包的技术方案，与前述CTP电池包实施例相同，此处不再对所述CTP电池包进行赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
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“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、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CTP电池包，其特征在于，包括：箱体、挤压梁、若干电芯模块单元和上盖，其中：
所述电芯模块单元包括若干电芯，若干所述电芯通过粘接形成电芯模块单元；所述挤压梁固定在所述箱体的横向侧和纵向侧，所述上盖与所述箱体连接形成内部空腔结构，若干所述电芯模块单元设置在箱体内部。
2.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述电芯模块单元之间放置绝缘垫。
3.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述箱体的底部放置导热胶，若干所述电芯模块单元放置在所述导热胶上侧，所述导热胶下侧设置有液冷流道。
4.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，若干所述电芯模块单元组成电芯模块，所述电芯模块四周粘贴隔热垫，所述电芯模块外侧粘贴绝缘片。
5.根据权利要求4所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述绝缘片涂抹结构胶与所述挤压梁以及所述箱体连接。
6.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述挤压梁分为横向挤压梁和纵向挤压梁，所述横向挤压梁通过挤压件向所述电芯模块单元方向挤压；所述横向挤压梁和所述纵向挤压梁通过螺杆固定在所述箱体的底部。
7.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述挤压件为不规则的四方体结构，所述挤压件的一端固定在所述箱体的底部。
8.根据权利要求5所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述电芯模块通过在电芯模块上侧设置汇流排进行电连接，所述汇流排上布置有采集线束，所述采集线束上端设置有绝缘罩。
9.根据权利要求1所述的一种CTP电池包，其特征在于，所述箱体设置有操作面板，所述操作面板设置有BMS维护窗口、通讯接口、MSD和正负高压接口。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的一种CTP电池包。
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