CN113782903A - 电池包及具有该电池包的车辆 - Google Patents

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Abstract

一种电池包及具有该电池包的车辆，该电池包包括箱体和设置于箱体内的电芯，箱体包括一体挤出的第一板体、第二板体、第一侧板、第二侧板、结构梁，第一板体和第二板体同时挤出第一冷却通道和第二冷却通道，使得第一板体和第二板体可直接作为热管理部件，工艺简单，节省冗余结构，多个结构梁支撑第一板体和第二板体形成稳固的工字型结构并分隔容置空间形成多个容纳电芯的容纳腔，保证电池包整体的结构强度，且方便电芯安装至箱体内。具有该电池包的车辆，减少了冗余部件，进一步实现车辆轻量化。

Description

电池包及具有该电池包的车辆
技术领域
本公开涉及电池领域，特别涉及一种电池包及具有该电池包的车辆。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及，对新能源汽车中动力电池的使用要求变得越来越高。传统的电池包采用的是将电池模组安装到电池包箱体内，形成电池包结构的形式。电池包主要由托盘、热管理系统、模组、单体电池、连接件、阻燃隔板、密封圈、隔热板、密封盖板等结构件组成，零部件多、产品结构复杂、空间利用率低、生产及运营成本高。目前大部分的电池包采用的是电池模组组装到电池包箱体上，形成电池包结构，而电池模组包括单体电池以及用于固定单体电池的结构件，单体电池包括极芯以及容纳极芯和电解液或固定电解质的电池壳体，这样将导致电池包的组装比较繁琐、成本较高，而且电池包内的结构件的数量相对较多，从而导致电池包的重量增加、且降低了电池包的空间利用率。
此外，为了对动力电池进行热管理，还需要单独设置液冷板、均温板等热管理部件，导致整个电池包的重量较大，同时也降低了电池包内部空间的利用率，使其能量密度无法满足用户对电动车的续航能力的需求。而且，这种结构也存在组装过程繁琐、组装工序复杂。
发明内容
本申请内容旨在解决现有技术中电池包零部件多，组装繁琐的技术问题。
一方面，本公开提出一种电池包，包括箱体以及位于所述箱体内的电芯，所述箱体包括：
第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体沿第一方向相对设置，所述第一板体沿第二方向贯穿设置有第一冷却通道，所述第一方向与所述第二方向垂直；
汇流组件，与所述第一冷却通道连通；
第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板与所述第一板体和所述第二板体配合形成容置空间，并在所述箱体沿所述第二方向的两端形成第一开口和第二开口；
结构梁，所述结构梁位于所述第一板体与所述第二板体之间，至少一个所述结构梁与所述第一板体和所述第二板体接合并将所述容置空间分隔为多个容纳腔，至少一个所述容纳腔内设有至少一个所述电芯；及
安装部，所述安装部用于与外部连接固定。
在一实施例中，所述第一板体设有多个沿第三方向布置的所述第一冷却通道，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同，所述汇流组件包括两个第一汇流管，其中，一所述第一汇流管与多个所述第一冷却通道的一端连通，另一所述第一汇流管与多个所述第一冷却通道的另一端连通，从而实现多个所述第一冷却通道连通。
在一实施例中，一所述第一汇流管设有供冷媒导入的第一进口，另一所述第一汇流管设有供冷媒导出的第一出口。
在一实施例中，所述第一冷却通道与所述第一板体一体形成。
在一实施例中，所述第一冷却通道由所述第一板体一体挤出形成。
在一实施例中，所述第一板体沿所述第二方向的两端凸出于所述结构梁、第一侧板以及第二侧板。
在一实施例中，所述汇流组件包括两个第一汇流管，所述第一汇流管设有第一导流接口，两个所述第一汇流管通过所述第一导流接口套设于所述第一板体沿所述第二方向的两端而使所述第一冷却通道与所述第一汇流管连通。
在一实施例中，所述第一板体沿所述第二方向的两端均形成第一台阶，所述第一台阶沿所述第二方向的形成第一台阶面和第二台阶面；
在所述箱体沿所述第二方向的同一端，所述第一台阶面相较于所述第二台阶面靠近容纳腔，所述第一台阶面与第一侧板、第二侧板沿所述第二方向的端面平齐；
所述第一板体沿所述第二方向的两端凸出于所述第一台阶面形成第一汇流管安装部，所述第一汇流管安装部沿所述第二方向的端面为所述第二台阶面，所述第一冷却通道的开口开设于所述第二台阶面。
在一实施例中，所述第二板体沿所述第二方向的端面与所述第一台阶面平齐。
在一实施例中，所述第二板体沿所述第二方向贯穿设置有第二冷却通道，所述汇流组件与所述第二冷却通道连通。
在一实施例中，所述第二板体设有多个沿第三方向间隔布置的所述第二冷却通道，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同，所述汇流组件包括两个第二汇流管，一所述第二汇流管与多个所述第二冷却通道的一端连通，另一所述第二汇流管与多个所述第一冷却通道的另一端连通，从而实现多个所述第二冷却通道连通。
在一实施例中，一所述第二汇流管设有供冷媒导入的第二进口，另一所述第二汇流管设有供冷媒导出的第二出口。
在一实施例中，所述第二冷却通道与所述第二板体一体形成。
在一实施例中，所述第二冷却通道由所述第二板体一体挤出形成。
在一实施例中，所述第二板体沿所述第二方向的两端凸出于所述结构梁、第一侧板、第二侧板。
在一实施例中，所述汇流组件包括两个第二汇流管，所述第二汇流管设有第二导流接口，两个所述第二汇流管通过所述第二导流接口套设于所述第二板体沿所述第二方向的两端而使所述第二冷却通道与所述第二汇流管连通。
在一实施例中，所述第二板体沿所述第二方向的两端均形成第二台阶，使得所述第二板体沿所述第二方向的两端均形成第三台阶面和第四台阶面；
在所述箱体沿所述第二方向的同一端，所述第三台阶面相较于所述第四台阶面靠近容纳腔，所述第三台阶面与第一侧板、第二侧板沿所述第二方向的端面平齐；
所述第二板体沿所述第二方向的两端凸出于所述第三台阶面形成第二汇流管安装部，所述第二汇流管安装部沿所述第二方向的端面为所述第二台阶面，所述第二冷却通道的开口开设于所述第二台阶面。
在一实施例中，所述第一侧板和所述第二侧板分别设置于所述箱体沿第三方向的两侧，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同。
在一实施例中，所述第一板体、第二板体、第一侧板以及第二侧板一体成型。
在一实施例中，所述第三方向与所述第一方向、第二方向垂直，所述第一板体、第二板体、第一侧板以及第二侧板一体挤出。
在一实施例中，所述安装部设置于所述第一侧板和/或所述第二侧板上。
在一实施例中，所述箱体设有多个结构梁，所述结构梁沿所述第二方向延伸，多个所述结构梁沿第三方向间隔分布，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同。
在一实施例中，所述第一板体、第二板体以及结构梁一体成型。
在一实施例中，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第一板体、第二板体以及结构梁一体挤出。
在一实施例中，所述电芯与所述第一板体、第二板体表面相接。
在一实施例中，所述电芯与所述第一板体、第二板体、结构梁之间填充有导热结构胶。
在一实施例中，所述电池包包括封盖所述第一开口的第一盖板和封盖所述第二开口的第二盖板。
在一实施例中，所述结构梁将所述第一开口、所述第二开口分隔成多个子开口，所述第一盖板和所述第二盖板与所述结构梁密封连接以封盖所述子开口，使得每一所述容纳腔形成密封腔体。
在一实施例中，所述电池包还包括连接片，所述电芯包括第一极柱和第二极柱，所述第一极柱穿过所述第一盖板而伸出所述容纳腔，所述第二极柱穿过所述第二盖板而伸出所述容纳腔，所述电芯的第一极柱通过所述连接片与另一电芯的第一极柱电连接，所示电芯的第二极柱通过所述连接片与另一电芯的第二极柱电连接。
另一方面，本公开提出一种车辆，所述车辆包括车身和上述的电池包，所述电池包通过所述安装部安装至所述车身。
综上所述，本公开提供一种电池包及具有该电池包的车辆，该电池包包括箱体设置于箱体内的电芯，箱体包括一体挤出的第一板体、第二板体、第一侧板、第二侧板、结构梁，第一板体和第二板体同时挤出第一冷却通道和第二冷却通道，使得第一板体和第二板体可直接作为热管理部件，工艺简单，节省冗余结构，多个结构梁支撑第一板体和第二板体形成稳固的工字型结构并分隔容置空间形成多个容纳电芯的容纳腔，保证电池包整体的结构强度，且方便电芯安装至箱体内。具有该电池包的车辆，减少了冗余部件，进一步实现车辆轻量化。
附图说明
本公开的上述和/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为电池包在一种实施方式中的结构示意图；
图2为图1所示电池包的俯视图；
图3为图2沿C-C方向的剖面图；
图4为图1所示电池包的主视图；
图5为图4沿D-D方向的剖面图；
图6为图1所示电池包的结构分解图；
图7为汇流组件与箱体安装的示意图。
附图标记：
电池包99；
箱体10、容纳腔101、第一板体11、第一冷却通道111、第一台阶面113、第二台阶面114、第一汇流管安装部117、第二板体12、第二冷却通道121、第三台阶面123、第四台阶面124、第二汇流管安装部127、第一汇流管131、第一入口1311、第一出口1312、第一导流接口1315、第二汇流管132、第二入口1321、第二出口1322、第二导流接口1325、连通通道133、汇流管接头135、第一侧板14、第二侧板15、第一盖板16、第二盖板17、结构梁18、安装部19；
电芯20、第一极柱21、第二极柱22、总正27、总负28；
连接片30。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，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，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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公开和简化描述，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公开的限制。
在详细描述实施例之前，应当理解的是，本公开不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本公开可为其他方式实现的实施例。并且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本公开并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
为了方便描述，本文中引入参考方向-第一方向X1、第二方向X2、第三方向X3，请参照图1至图4，示出了一种电池包99，其包括箱体10以及位于箱体10内的电芯20，箱体10装载着电芯20安装至车辆上，多个电芯20串并联以对车辆提供电能。应当理解的是，电池包99包括多个串并联的电芯20仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，电池包99也可仅设有一个电芯20，只要能实现对车辆提供电能即可，本发明对此不作限定。
箱体10包括第一板体11、第二板体12、汇流组件（未标号）、第一侧板14、第二侧板15、结构梁18以及安装部19。
第一板体11和第二板体12沿第一方向X1相对设置，第一板体11沿第二方向X2贯穿设置有第一冷却通道111，第一方向X1与第二方向X2垂直，使得第一冷却通道111的两端在第一板体11沿第二方向X2的端面上形成开口，通过第一冷却通道111的一端开口导入冷媒，并由第一冷却通道111的另一端开口导出冷媒，冷媒在第一冷却通道111中流动可带走电芯20充放电时产生的热量，从而实现对电芯20冷却，保证电芯20的充放电效率和安全。
汇流组件与第一冷却通道111连通，汇流组件可以与冷媒储存装置连通，从而实现向第一冷却通道111导入及导出冷媒。
第一侧板14和第二侧板15与第一板体11和第二板体12配合形成容置空间，并在箱体10沿第二方向X2的两端形成第一开口和第二开口。
结构梁18位于第一板体11和第二板体12之间，至少一个结构梁18与第一板体11和第二板体12接合并将容置空间分隔为多个容纳腔101，至少一个容纳腔101内设有至少一个电芯20。“接合”定义为两部件为一体成型，或者两部件之间通过其他连接结构连接至一起，例如焊接、胶粘、铆接、螺栓连接等，即“结构梁18与第一板体11和第二板体12接合”包括结构梁18与第一板体11、第二板体12一体成型，或者结构梁18与第一板体11、第二板体12通过其他连接结构实现连接。结构梁18与第一板体11和第二板体12形成工字型结构，稳固支撑第一板体11和第二板体12，有效防止外部冲击、压力等损坏电芯20。结构梁18将容置空间分隔为多个容纳腔101，便于将电芯20装入箱体10内，至少一个容纳腔101内设有至少一个电芯20，且结构梁18对电芯20进行限位，防止电芯20窜动而造成的损坏，进一步提升了电芯的安全及稳定性。
在现有技术中，需要将电芯组成电池模组，再将电池模组安装至托盘上形成电池包，由托盘承载电池模组安装至车辆上。而本发明中，直接在箱体10上设置用于与外部连接固定安装部19，例如图1中所示的吊耳，可直接将箱体10安装至车辆底板上，节省了厚重的托盘，提升了电池包99的能量密度。
应当理解的是，“第一侧板14和第二侧板15与第一板体11和第二板体12配合”是指第一侧板14和第二侧板15与第一板体11和第二板体12接触以围合形成容置空间，第一侧板14和第二侧板15可以支撑第一板体11和第二板体12，也可以是第一板体11和第二板体12仅由结构梁18支撑，而第一侧板14和第二侧板15仅贴靠第一板体11和第二板体12以围合形成容置空间，本发明对此不作限定。
在一种实施方式中，第一板体11设有多个沿第三方向X3布置的第一冷却通道111，第三方向X3与第一方向X1、第二方向X2不同，多个第一冷却通道111在第一板体11沿第二方向X2的端面上分别形成多个开口。汇流组件包括两个第一汇流管131，第一汇流管131设有连通通道133，其中，一第一汇流管131的连通通道133与多个第一冷却通道111一端的开口连通，从而实现该第一汇流管131与多个第一冷却通道111的一端连通；另一第一汇流管131的连通通道133与多个第一冷却通道111另一端的开口连通，从而实现该第一汇流管131与多个第一冷却通道111的另一端连通。通过两个第一汇流管131分别与多个第一冷却通道111的两端连通，从而实现多个第一冷却通道111相连通。由一第一汇流管131导入冷媒，另一第一汇流管131导出冷媒，使得第一板体11具有对电芯20冷却的效果。
更具体地，一第一汇流管131设有供冷媒导入的第一入口1311，该第一汇流管131通过第一入口1311与冷媒储存装置连接，从而可将冷媒储存装置中的冷媒导入该第一汇流管131的连通通道133中；而另一第一汇流管131设有供冷媒导出的第一出口1312，该第一汇流管131通过第一出口1312与冷媒储存装置连接，从而可将该第一汇流管131的连通通道133内的冷媒导出至冷媒储存装置内以循环利用。通过第一入口1311的冷媒导入和第一出口1312的冷媒导出实现冷媒在第一冷却通道111内流通，带走电芯20的热量，达到冷却电芯20的目的。
在所示实施例中，第一入口1311和第一出口1312分别设置于两第一汇流管131的端部，便于与冷媒储存装置连接。
优选地，第一入口1311和第一出口1312安装汇流管接头135，汇流管接头135便于与用于连通至冷媒储存装置的管件连接。
在一种实施方式中，第一冷却通道111与第一板体11一体形成，其可通过铸造、冲压、3D打印（即增材制造）等方式实现，第一冷却通道111与第一板体11一体形成能提升第一板体11的结构强度，且使得第一冷却通道111具有优秀的密封性能。优选地，第三方向X3垂直于第一方向X1和第二方向X2，第一冷却通道111由第一板体11一体挤出形成，制造工艺简单，提升生产效率。
电池包99包括封盖第一开口的第一盖板16和封盖第二开口的第二盖板17。应当理解的是，“封盖”是指覆盖开口，盖体结构与形成开口的边框结构接触，盖体结构即可与边框结构部分固定连接或者完全密封连接，例如“第一盖板16封盖第一开口”即第一盖板16覆盖第一开口，可以是第一盖板16与箱体10部分固定连接，也可以是完全密封连接使得容置空间为密封空间。在本实施例中，结构梁18沿第二方向X2不凸出于第一侧板14、第二侧板15，即包括结构梁18、第一侧板14、第二侧板15沿第二方向X2的端面平齐，结构梁18、第一侧板14、第二侧板在第二方向X2上的投影完全重合，也包括第一侧板14、第二侧板沿第二方向X2凸出于结构梁18，第一侧板14、第二侧板15在第二方向X2上投影的长度大于结构梁18，使得第一盖板16、第二盖板17可与第一侧板14和第二侧板15连接而不受结构梁18的影响，第一盖板16、第二盖板17与第一侧板14和第二侧板15焊接，在第一盖板16、第二盖板17与第一板体11和第二板体12的通过结构胶连接，从而将第一盖板16、第二盖板17封盖第一开口、第二开口。应当理解的是，这仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，第一盖板16、第二盖板17还可以通过其他方式与第一侧板14和第二侧板15连接，例如通过结构胶粘接、螺栓连接等，第一盖板16、第二盖板17与第一板体11和第二板体12也可以通过缝焊等方式进行连接，本发明对第一盖板16、第二盖板17与第一板体11、第二板体12、第一侧板14、第二侧板15的连接方式不作限定，只要能实现第一盖板16、第二盖板17封盖第一开口、第二开口即可。
为了使容置空间形成密封空间，第一盖板16、第二盖板17焊接第一侧板14和第二侧板15沿第二方向的端面上，并在第一盖板16、第二盖板17与第一板体11和第二板体12的连接处填密封胶，从而在箱体10内形成密封的容置空间。但这仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施方式中，第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15沿第二方向X2的端面平齐，第一板体11和第二板体12上预留供第一盖板16、第二盖板17焊接的位置，第一盖板16和第二盖板17直接焊接于第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15上以实现密封容置空间，本发明对此不作限定。
第一汇流管131可通过多种方式实现连通通道133与第一冷却通道111连通，例如，第一汇流管131对应第一冷却通道111的开口设有多个导流插头，通过多个导流插头分别插入第一冷却通道111的开口内实现第一汇流管131的连通通道133与第一冷却通道111连通。
在所示实施例中，第一板体11沿第二方向X2的两端凸出于结构梁18、第一侧板14以及第二侧板15，便于第一汇流管131安装至第一板体11以连通连通通道133和第一冷却通道111，以及适配更多种的第一汇流管131安装方式。
优选地，第一汇流管131设有第一导流接口1315，第一导流接口1315的尺寸与第一板体11沿第二方向X2的端面相当，两个第一汇流管131通过第一导流接口1315套设于第一板体11沿第二方向X2的两端而使第一冷却通道111与第一汇流管131连通。第一汇流管131通过设置可套设在第一板体11上的第一导流接口1315，结构简单，无需设置多个导流插头。
进一步地，第一汇流管131与第一板体11密封连接，可通过在第一汇流管131与第一板体11的连接处填充密封胶实现第一汇流管131与第一板体11密封连接，防止冷媒由第一汇流管131与第一板体11连接处外漏。
结构梁18沿第二方向X2的两端不凸出于第一侧板14、第二侧板15，第一盖板16、第二盖板17与第一侧板14和第二侧板15焊接，在第一盖板16、第二盖板17与第一板体11和第二板体12的连接处填结构胶，从而将第一盖板16、第二盖板17封盖第一开口、第二开口。应当理解的是，这仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，第一盖板16、第二盖板17还可以通过其他方式与第一侧板14和第二侧板15连接，例如通过结构胶粘接、螺栓连接等，第一盖板16、第二盖板17与第一板体11和第二板体12也可以通过缝焊等方式进行连接，本发明对第一盖板16、第二盖板17与第一板体11、第二板体12、第一侧板14、第二侧板15的连接方式不作限定，只要能实现第一盖板16、第二盖板17封盖第一开口、第二开口即可。
为了便于第一盖板16和第二封盖17与箱体10连接，请同时参照图5至图7，第一板体11沿第二方向X2的两端均设有第一台阶，第一台阶由第一板体11沿第二方向X2的端部去掉部分或者部分凸出形成的，使得第一板体11沿第二方向的每一端形成两个端面-第一台阶面113和第二台阶面114，换言之，第一台阶沿第二方向X2形成第一台阶面113和第二台阶面114。在箱体10沿第二方向X2的同一端，第一台阶面113相较于第二台阶面114靠近容纳腔设置。第一开口和第二开口由第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15围合形成的，为了使第一盖板16和第二盖板17能够更好的封盖第一开口和第二开口，第一台阶面113与第一侧板15、第二侧板16以及第二板体12沿第二方向X2的端面平齐，即可通过将第一盖板16和第二盖板17与第一台阶面113、第一侧板15、第二侧板16、第二板体12焊接而封盖第一开口和第二开口。
应当理解的是，“第一台阶面113与第一侧板15、第二侧板16以及第二板体12沿第二方向X2的端面平齐”仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，第二板体12沿第二方向X2的端面与第一台阶面113也可以不平齐，例如第二板体12沿第二方向X2的端面较第一台阶面113在第二方向X2上凸出，可在第一盖板16、第二盖板17与第二板体12的连接处通过缝焊、填充结构胶等方式实现连接。
第一板体11沿第二方向X2的两端凸出于第一台阶面113形成第一汇流管安装部117，第一汇流管安装部117沿第二方向X2的端面为第二台阶面114，第一冷却通道111的开口开设于第二台阶面114，第一汇流管131通过第一导流接口1315套在第一汇流管安装部117上。
为了提升电池包99的冷却效果，在第二板体12内设置冷却通道，对电芯20在第一方向X1的两个面上都进行冷却。
相似地，第二板体沿第二方向X2贯穿设置第二冷却通道121，多个第二冷却通道121沿第三方向X3布置，第三方向X3与第一方向X1、第二方向X2不同，多个第二冷却通道121在第二板体12沿第二方向X2的端面上分别形成多个开口。汇流组件包括两个第二汇流管132，第二汇流管132设有连通通道133，其中，一第二汇流管132的连通通道133与多个第二冷却通道121一端的开口连通，从而实现该第二汇流管132与多个第二冷却通道121的一端连通；另一第二汇流管132的连通通道133与多个第二冷却通道121另一端的开口连通，从而实现该第二汇流管132与多个第二冷却通道121的另一端连通。通过两个第二汇流管132分别与多个第二冷却通道121的两端连通，从而实现多个第二冷却通道121相连通。由一第二汇流管132导入冷媒，另一第二汇流管132导出冷媒，使得第二板体12具有对电芯20冷却的效果。
更具体地，一第二汇流管132设有供冷媒导入的第二入口1321，该第二汇流管132通过第二入口1321与冷媒储存装置连接，从而可将冷媒储存装置中的冷媒导入该第二汇流管132的连通通道133中；而另一第二汇流管132设有供冷媒导出的第二出口1322，该第二汇流管132通过第二出口1322与冷媒储存装置连接，从而可将该第二汇流管132的连通通道133内的冷媒导出至冷媒储存装置内以循环利用。通过第二入口1321的冷媒导入和第二出口1322的冷媒导出实现冷媒在第二冷却通道121内流通，带走电芯20的热量，达到冷却电芯20的目的。
在所示实施例中，第二入口1321和第二出口1322分别设置于两第二汇流管132的端部，便于与冷媒储存装置连接。
优选地，第二入口1321和第二出口1322安装汇流管接头135，汇流管接头135便于与用于连通至冷媒储存装置的管件连接。
在一种实施方式中，第二冷却通道121与第二板体12一体形成，其可通过铸造、冲压、3D打印（即增材制造）等方式实现，第二冷却通道121与第二板体12一体形成能提升第二板体12的结构强度，且使得第一冷却通道121具有优秀的密封性能。优选地，第三方向X3垂直于第一方向X1和第二方向X2，第二冷却通道121由第二板体12一体挤出形成，制造工艺简单，提升生产效率。
第二汇流管132可通过多种方式实现连通通道133与第二冷却通道121连通，例如，第二汇流管132对应第二冷却通道121的开口设有多个导流插头，通过多个导流插头分别插入第二冷却通道121的开口内实现第二汇流管132的连通通道133与第二冷却通道121连通。
在所示实施例中，第二板体12沿第二方向X2的两端凸出于结构梁18、第一侧板14以及第二侧板15，便于第二汇流管132安装至第二板体12以连通连通通道133和第二冷却通道121，以及适配更多种的第二汇流管132安装方式。
优选地，第二汇流管132设有第二导流接口1325，第二导流接口1325的尺寸与第二板体12沿第二方向X2的端面相当，两个第二汇流管132通过第二导流接口1325套设于第二板体12沿第二方向X2的两端而使第二冷却通道121与第二汇流管132连通。第二汇流管132通过设置可套设在第二板体12上的第二导流接口1325，结构简单，无需设置多个导流插头。
进一步地，第二汇流管132与第二板体12密封连接，可通过在第二汇流管132与第二板体12的连接处填充密封胶实现第二汇流管132与第二板体12密封连接，防止冷媒由第二汇流管132与第一板体12连接处外漏。
为了便于第一盖板16和第二封盖17与箱体10连接，同时参照图5至图7，第二板体12沿第二方向X2的两端均设有第二台阶，第二台阶由第二板体12沿第二方向X2的端部去掉部分或者部分凸出形成的，使得第二板体12沿第二方向的每一端形成两个端面-第三台阶面123和第四台阶面124，换言之，第二台阶沿第二方向X2形成第三台阶面123和第四台阶面124。在箱体10沿第二方向X2的同一端，第三台阶面123相较于第四台阶面124靠近容纳腔设置。第一开口和第二开口由第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15围合形成的，为了使第一盖板16和第二盖板17能够更好的封盖第一开口和第二开口，第三台阶面123与第一侧板15、第二侧板16以及第一台阶面113平齐，即可通过将第一盖板16和第二盖板17与第一台阶面113、第三台阶面123、第一侧板15、第二侧板16焊接而封盖第一开口和第二开口。
应当理解的是，“第三台阶面113与第一侧板15、第二侧板16以及第一台阶面113平齐”仅作为本发明的一种实施方式，在其他实施例中，第三台阶面123与第一台阶面113也可以不平齐，例如第一台阶面113较第三台阶面123在第二方向X2上凸出，可在第一盖板16、第二盖板17与第一板体11的连接处通过缝焊、填充结构胶等方式实现连接。
第二板体12沿第二方向X2的两端凸出于第三台阶面123形成第二汇流管安装部127，第二汇流管安装部127沿第二方向X2的端面为第四台阶面124，第二冷却通道121的开口开设于第四台阶面124，第二汇流管132通过第二导流接口1325套在第二汇流管安装部127上。
在所示实施例中，第一侧板14和第二侧板15分别设置于箱体10沿第三方向X3的两侧，如前所描述的，第三方向X3可以是与第一方向X1、第二方向X2不同的任意方向。
第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15一体成型，其可通过铸造、冲压、3D打印（即增材制造）等方式实现，使得第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15连接更加紧密，提升箱体10的结构强度。
优选地，第三方向X3可以是与第一方向X1、第二方向X2垂直的，使得第一板体11、第二板体12、第一侧板14以及第二侧板15可以通过一体挤出，在保证箱体10结构强度的同时，制作工艺简单，提升生产效率。
多个安装部19分别设置在第一侧板14和第二侧板15上，安装部19可通过焊接、螺栓连接等方式与第一侧板14或第二侧板15连接。为了使电池包99安装至车辆后更加稳定，在第一侧板14、第二侧板15沿第二方向X2的端部上均设有安装部19。但是这仅作为本发明的一种实施方式，本发明对安装部19的设置数量以及具体设置方式不作限定，只要能通过设置安装部19将箱体安装固定至车辆上即可。
在所示实施例中，箱体10设有多个结构梁18，多个结构梁18沿第三方向间隔分布，第三方向X3可以是与第一方向X1、第二方向X2不同的任意方向。多个结构梁18将箱体10内的容置空间划分为多个容纳腔101，电芯20设置于容纳腔101内。
第一板体11、第二板体12以及结构梁18一体成型，其可通过铸造、冲压、3D打印（即增材制造）等方式实现，使得结构梁18与第一板体11、第二板体12的连接更紧密，提升结构梁18对第一板体11和第二板体12的支撑能力，保证每一容纳腔101之间的密封效果。
为了进一步地提升结构梁18对第一板体11和第二板体12之间的支撑能力及稳定性，结构梁18与第一板体11、第二板体12连接处具有圆角，形成平滑过渡，避免结构梁18与第一板体11、第二板体12连接处应力集中。
在一实施例中，电芯20与第一板体11、第二板体12表面相接，使得电芯20可为第一板体11、第二板体12提供支撑。此处的表面相接可以是两表面相互贴合，也可以部分接触，还可以采用填充的方式使两表面产生间接的结合。例如，在一具体实施中，电芯20可为具有铝壳的方型电池，电芯20沿第一方向X1的两个端面与第一板体11、第二板体12相接，电芯20本身即可作为箱体10的结构件，为箱体10提供支撑，当箱体10收到冲击或者外部压力时，防止第一板体11或第二板体12凹陷变形。
在一种实施方式中，电芯20与结构梁18、第一板体11、第二板体12的缝隙中填充导热结构胶，一方面，电芯20沿第一方向X1的两个端面通过导热结构胶接合，电芯20可对第一板体11、第二板体12提供支撑；第二方面，通过导热结构胶获得了更好的传热路径，电芯20可通过导热结构胶与第一板体11、第二板体12进行热交换，而且电芯20在第三方向X3的两个端面还通过导热结构胶与结构梁18进行热交换，结构梁18将热量传递至第一板体11和第二板体12内，从而提升对电芯20的冷却效果；第三方面，填充导热结构胶提升了电池包99的结构稳定性，通过导热结构胶对电芯20进行固定，防止在车辆运行时，电芯20在容纳腔内晃动、碰撞造成损坏；第四方面，导热结构胶还具有绝缘效果，能够防止电芯20与第一板体11、第二板体12、结构梁18之间的短路风险。
优选地，多个结构梁18沿着排布的第三方向X3与第一方向X1、第二方向X2垂直，使得第一板体11、第二板体12以及结构梁18可以一体挤出，工艺简单，提升生产效率。
在所示实施例中，结构梁18与第一侧板14、第二侧板15沿第二方向X2的两端平齐，结构梁18将第一开口、第二开口分隔成多个子开口，第一盖板16和第二盖板17与结构梁18密封连接，例如通过激光穿透焊将第一盖板16、第二盖板17与结构梁18沿第二方向X2的端部焊接在一起实现密封，使得每一容纳腔101形成密封腔体。可直接将极芯和电解液收容于容纳腔内，以第一板体11、第二板体12、结构梁18、第一盖板16、第二盖板17作为电芯20的壳体，从而节省了单独的电芯20壳体结构，提升电池包99的能量密度。
在所示实施例中，电池包99包括连接片30，电芯20包括第一极柱21和第二极柱（未示出），第一极柱21穿过第一盖板16而伸出容纳腔101，第二极柱穿过第二盖板17而伸出容纳腔101，电芯20 的第一极柱21通过连接片30与另一电芯20的第一极柱21电连接，电芯20的第二极柱通过连接片30与另一电芯20的第二极柱电连接，第一极柱21可以是电芯20的正极极柱或负极极柱，第二极柱可以是电芯20的正极极柱或负极极柱，可根据需求选择，从而实现电芯20之间的串并联连接，最后以最靠近第一侧板14或最靠近第二侧板15的第一极柱21或第二极柱作为电池包99的总正27或总负28。
在本实施例中，第一板体11、第二板体12、第一侧板14、第二侧板15以结构梁18为一体挤出，同时铣掉第一侧板14、第二侧板15、结构梁18沿第二方向X2的端部以及第一板体11和第二板体12沿第二方向X2沿第二方向的端部靠近容纳腔101的部分，第一侧板14、第二侧板15、结构梁18沿第二方向X2形成新的端部，第一板体11形成与第一侧板14、第二侧板15、结构梁18沿第二方向X2形成新的端部平齐的第一台阶面113和凸出的第一汇流管安装部117，第二板体12形成与第一侧板14、第二侧板15、结构梁18沿第二方向X2形成新的端部平齐的第三台阶面123和凸出的第二汇流管安装部127。第一冷却通道111随第一板体11一体挤出形成，第一冷却通道111的开口开设于第一汇流管安装部117，第二冷却通道121随第二板体12一体挤出形成，第二冷却通道121的开口开设于第二汇流管安装部127，第一汇流管131和第二汇流管132分别安装于第一汇流管安装部117和第二汇流管127。而第一盖板16、第二盖板17焊接于第一台阶面113，使得第一汇流管131和第二汇流管132的安装和第一盖板16和第二盖板17的安装不受影响，方便装配。
另一方面，本发明提供一种车辆，该车辆包括车身（图中未示出）和电池包99，电池包99通过安装部19安装至车身。采用电池包99的车辆，减少了冗余部件，进一步实现车辆轻量化。箱体10的第一板体11和第二板体12沿第一方向相对设置，结构梁18支撑第一板体11和第二板体12设置于第一板体11和第二板体12之间，使得第一板体11、第二板体12以及结构梁18形成工字梁结构，结构稳定，电芯20的正负极由侧边引出，第一板体11可支撑车辆的其他部件，第二板体12可作为车辆底板的一部分。
电池包99及具有该电池包的车辆，该电池包99包括箱体10设置于箱体10内的电芯20，箱体10包括一体挤出的第一板体11、第二板体12、第一侧板14、第二侧板15、结构梁18，第一板体11和第二板体12同时挤出第一冷却通道111和第二冷却通道121，使得第一板体11和第二板体12可直接作为热管理部件，工艺简单，节省冗余结构，多个结构梁18支撑第一板体11和第二板体12形成稳固的工字型结构并分隔容置空间形成多个容纳电芯20的容纳腔101，保证电池包99整体的结构强度，且方便电芯20安装至箱体10内。具有该电池包99的车辆，减少了冗余部件，进一步实现车辆轻量化。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性。因此，本公开的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “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公开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。
尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本公开的原理和宗旨的情况下在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (30)

1.一种电池包，包括箱体以及位于所述箱体内的电芯，其特征在于，所述箱体包括：
第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体沿第一方向相对设置，所述第一板体沿第二方向贯穿设置有第一冷却通道，所述第一方向与所述第二方向垂直；
汇流组件，与所述第一冷却通道连通；
第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板与所述第一板体和所述第二板体配合形成容置空间，并在所述箱体沿所述第二方向的两端形成第一开口和第二开口；
结构梁，所述结构梁位于所述第一板体与所述第二板体之间，至少一个所述结构梁与所述第一板体和所述第二板体接合并将所述容置空间分隔为多个容纳腔，至少一个所述容纳腔内设有至少一个所述电芯；及
安装部，所述安装部用于与外部连接固定。
2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一板体设有多个沿第三方向布置的所述第一冷却通道，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同，所述汇流组件包括两个第一汇流管，其中，一所述第一汇流管与多个所述第一冷却通道的一端连通，另一所述第一汇流管与多个所述第一冷却通道的另一端连通，从而实现多个所述第一冷却通道连通。
3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，一所述第一汇流管设有供冷媒导入的第一进口，另一所述第一汇流管设有供冷媒导出的第一出口。
4.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一冷却通道与所述第一板体一体形成。
5.如权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第一冷却通道由所述第一板体一体挤出形成。
6.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一板体沿所述第二方向的两端凸出于所述结构梁、第一侧板以及第二侧板。
7.如权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述汇流组件包括两个第一汇流管，所述第一汇流管设有第一导流接口，两个所述第一汇流管通过所述第一导流接口套设于所述第一板体沿所述第二方向的两端而使所述第一冷却通道与所述第一汇流管连通。
8.如权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第一板体沿所述第二方向的两端均形成第一台阶，所述第一台阶沿所述第二方向的形成第一台阶面和第二台阶面；
在所述箱体沿所述第二方向的同一端，所述第一台阶面相较于所述第二台阶面靠近容纳腔，所述第一台阶面与第一侧板、第二侧板沿所述第二方向的端面平齐；
所述第一板体沿所述第二方向的两端凸出于所述第一台阶面形成第一汇流管安装部，所述第一汇流管安装部沿所述第二方向的端面为所述第二台阶面，所述第一冷却通道的开口开设于所述第二台阶面。
9.如权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第二板体沿所述第二方向的端面与所述第一台阶面平齐。
10.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二板体沿所述第二方向贯穿设置有第二冷却通道，所述汇流组件与所述第二冷却通道连通。
11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述第二板体设有多个沿第三方向间隔布置的所述第二冷却通道，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同，所述汇流组件包括两个第二汇流管，一所述第二汇流管与多个所述第二冷却通道的一端连通，另一所述第二汇流管与多个所述第一冷却通道的另一端连通，从而实现多个所述第二冷却通道连通。
12.如权利要求11所述的电池包，其特征在于，一所述第二汇流管设有供冷媒导入的第二进口，另一所述第二汇流管设有供冷媒导出的第二出口。
13.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述第二冷却通道与所述第二板体一体形成。
14.如权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述第二冷却通道由所述第二板体一体挤出形成。
15.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述第二板体沿所述第二方向的两端凸出于所述结构梁、第一侧板、第二侧板。
16.如权利要求15所述的电池包，其特征在于，所述汇流组件包括两个第二汇流管，所述第二汇流管设有第二导流接口，两个所述第二汇流管通过所述第二导流接口套设于所述第二板体沿所述第二方向的两端而使所述第二冷却通道与所述第二汇流管连通。
17.如权利要求15所述的电池包，其特征在于，所述第二板体沿所述第二方向的两端均形成第二台阶，使得所述第二板体沿所述第二方向的两端均形成第三台阶面和第四台阶面；
在所述箱体沿所述第二方向的同一端，所述第三台阶面相较于所述第四台阶面靠近容纳腔，所述第三台阶面与第一侧板、第二侧板沿所述第二方向的端面平齐；
所述第二板体沿所述第二方向的两端凸出于所述第三台阶面形成第二汇流管安装部，所述第二汇流管安装部沿所述第二方向的端面为所述第二台阶面，所述第二冷却通道的开口开设于所述第二台阶面。
18.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板分别设置于所述箱体沿第三方向的两侧，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同。
19.如权利要求18所述的电池包，其特征在于，所述第一板体、第二板体、第一侧板以及第二侧板一体成型。
20.如权利要求19所述的电池包，其特征在于，所述第三方向与所述第一方向、第二方向垂直，所述第一板体、第二板体、第一侧板以及第二侧板一体挤出。
21.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述安装部设置于所述第一侧板和/或所述第二侧板上。
22.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱体设有多个结构梁，所述结构梁沿所述第二方向延伸，多个所述结构梁沿第三方向间隔分布，所述第三方向与所述第一方向、第二方向不同。
23.如权利要求22所述的电池包，其特征在于，所述第一板体、第二板体以及结构梁一体成型。
24.如权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第一板体、第二板体以及结构梁一体挤出。
25.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯与所述第一板体、第二板体表面相接。
26.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯与所述第一板体、第二板体、结构梁之间填充有导热结构胶。
27.如权利要求1-26所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括封盖所述第一开口的第一盖板和封盖所述第二开口的第二盖板。
28.如权利要求27所述的电池包，其特征在于，所述结构梁将所述第一开口、所述第二开口分隔成多个子开口，所述第一盖板和所述第二盖板与所述结构梁密封连接以封盖所述子开口，使得每一所述容纳腔形成密封腔体。
29.如权利要求27所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括连接片，所述电芯包括第一极柱和第二极柱，所述第一极柱穿过所述第一盖板而伸出所述容纳腔，所述第二极柱穿过所述第二盖板而伸出所述容纳腔，所述电芯的第一极柱通过所述连接片与另一电芯的第一极柱电连接，所示电芯的第二极柱通过所述连接片与另一电芯的第二极柱电连接。
30.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车身和如权利要求1-29所述的电池包，所述电池包通过所述安装部安装至所述车身。
CN202010444082.4A 2020-05-22 2020-05-22 电池包及具有该电池包的车辆 Active CN113782903B (zh)

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