CN114914614B - 电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包，包括箱体和电池模组；电池模组包括壳体和多个单体电池，相邻单体电池之间具有隔离结构；箱体的底部与电池模组底部之间设有第一主风道；箱体的上部形成为第二主风道；两个主风道分别用于进风或出风；相邻单体电池之间通过隔离结构形成为与两个主风道均连通的分支风道。本发明的电池包的电池模组底部和顶部设置用于进风和出风的两条主风道，通过将用于进风和出风的两大主风道设置在电池模组的顶部和底部，充分利用电池包的现有高度空间，且不改变电池包的横向尺寸有效提高了电池包的空间利用率。

Description

电池包
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种具有新型散热结构的电池包。
背景技术
随着锂离子电池的不断普及和研发，为了提高电池模组的寿命，电池模组的散热问题研究也逐渐成为研发热点。
现有技术中，参见图1所示，申请号CN201320732428.6公开了名为《一种电池模组结构》的中国发明专利，该电池模组结构包括夹板、电池、端板和钢带，电池固定在夹板中，夹板的前后面分别有定位销和定位孔，通过相邻两夹板间定位销与定位孔的配合，将多个带有电池的夹板组合在一起；在该组合的两端各设置一块端板，两端板上有和夹板对应配合的销和孔，通过钢带将两个端板连接在一起，此外夹板上有挡风板，使相邻的电池之间形成两端开放的支散热风道相通的长凹槽，挡风板固定在夹板上，并与两条长凹槽一起构成两条与所述散热风道相通的主散热风道，两条主散热风道分别用于进风和排风。
采用现有技术公开的方案，电池模组两侧设置有两条用于进风和排风的主散热风道，使得电池模组的宽度增加，进而使得具有该电池模组的电池包的空间加大，导致电池包空间利用率低。
因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种具有新型散热结构的电池包，以改善电池包的空间利用率。
发明内容
通常电池模组的底部距离电池包箱体的底部内表面一定距离以防止箱体底部碰撞变形造成电池受到撞击，引发安全隐患，电池模组的顶部距离电池包箱体顶部一定距离，用于线束或电缆布置，基于这样的结构，本发明的目的是提供一种电池包，电池包包括至少以一个电池模组，电池模组底部和顶部设置用于进风和出风的两条主风道，通过将用于进风和出风的两大主风道设置在电池模组的顶部和底部，充分利用电池包的现有高度空间，且不改变电池包的横向尺寸有效提高了电池包的空间利用率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种电池包，该电池包具有：
箱体，所述箱体内部中空地形成为容纳空间；以及
安装于所述容纳空间内的电池模组；
所述电池模组包括：
壳体；以及
安装于所述壳体内的多个单体电池，多个所述单体电池沿所述壳体的长度方向依次布置；
相邻所述单体电池之间具有隔离结构；
所述箱体的底部与所述电池模组底部之间设有第一主风道；
所述箱体的上部形成为第二主风道；
两个主风道分别用于进风或出风；
相邻所述单体电池之间通过所述隔离结构形成为与两个所述主风道均连通的分支风道。
进一步的，所述箱体的上端的开放结构处安装有箱盖；
所述电池模组上方的空间被配置为所述第二主风道；
所述箱体的底部具有凹槽，所述凹槽与所述电池模组底部之间形成所述第一主风道。
进一步的，所述隔离结构为安装于相邻两个所述单体电池之间的隔条，相邻两个所述单体电池之间安装有两个隔条，且两个所述隔条布置于所述单体电池的长度方向的两侧；
相邻所述单体电池通过所述隔条形成为彼此分离的结构；
相邻两个所述单体电池与所述隔条之间的空间被配置为所述分支风道；
所述隔条的厚度为0.9～2mm的硬质塑料。
进一步的，所述隔离结构为安装于相邻两个所述单体电池之间的支架；
所述支架沿所述单体电池的高度方向延伸，且所述支架具有沿其延伸方向开设的通道；
相邻两个所述单体电池与所述通道形成为所述分支风道；
所述支架包括：
位于顶部的第一连接部；
位于底部的第二连接部；以及
连接于所述第一连接部和所述第二连接部之间、并沿所述单体电池的高度方向延伸的第三连接部，所述第三连接部的厚度为0.9～2mm；
所述通道贯穿所述第一连接部、第二连接部和第三连接部；
所述第二连接部与所述箱体的底部之间的空间被配置为所述第一主风道；
所述支架的第一连接部、第二连接部之间的空间作为对应一侧的所述单体电池的安装空间。
进一步的，所述支架的第一连接部包括：
与所述单体电池的上端抵接的主体部；以及
凸出于所述主体部、并延伸所述单体电池的长度方向对称布置的凸部；
所述通道的上端的开口位于两个所述凸部之间；
所述电池模组的上部安装有绝缘盖板，所述绝缘盖板通过所述凸部与所述电池模组之间形成为所述第二主风道。
进一步的，所述支架的第一连接部包括：
与所述单体电池的上端抵接的主体部；以及
凸出于所述主体部、并位于所述主体部的中间的凸部；
所述通道贯穿所述凸部；
所述电池模组的上部安装有绝缘盖板，所述绝缘盖板支撑于所述凸部，且所述绝缘盖板上开设有与所述通道连通的过孔；
所述绝缘盖板与所述箱盖之间的空间被配置为所述出风风道。
进一步的，所述第一连接部为主体部；
所述通道贯穿所述主体部；
所述电池模组与所述箱盖之间的空间被配置为所述第二主风道。
进一步的，所述单体电池的上端具有两个电极；
所述主体部位于两个所述电极之间，以通过两个所述电极限制所述支架沿所述单体电池长度移动，且所述主体部的厚度不大于所述电极的高度。
进一步的，所述壳体包括：
位于所述电池模组宽度方向两端的侧板；以及
位于所述电池模组长度方向两端的端板；
所述侧板的下端朝向所述电池模组的内侧折弯地形成为折弯部，所述单体电池通过所述折弯部支撑于所述壳体内；
所述通道的宽度不大于两个所述折弯部之间的间距。
进一步的，所述电池包还包括
BDU；
箱体，所述箱体的外表面设有进风口和出风口，所述进风口与用于进风的主风道连通，所述出风口与用于出风的主风道连通。
在上述技术方案中，本发明提供的一种电池包，具有以下有益效果：
本发明的电池包的电池模组底部和顶部设置用于进风和出风的两条主风道，通过将用于进风和出风的两大主风道设置在电池模组的顶部和底部，充分利用电池包的现有高度空间，且不改变电池包的横向尺寸有效提高了电池包的空间利用率。
本发明的电池包通常电池模组底部距离箱体底部一定距离，防止箱体变形直接作用在单体电池上，电池模组顶部距离箱盖一定距离，用于电气连接线缆和线束空间，本申请采用底部进风，顶部出风的方式，将电池模组底部的凹槽设为第一主风道，将电池模组顶部与箱盖的空间设为第二主风道，充分利用现有电池包内部高度空间，提高了空间利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术电池模组的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电池包的内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电池包的隔离结构为隔条时的结构剖视图；
图5为本发明实施例提供的一种电池包的隔离结构为支架时的结构剖视图；
图6为本发明实施例提供的一种电池包的实施例二的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电池包的实施例二的结构爆炸图；
图8为本发明实施例提供的一种电池包的实施例二中支架的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种电池包的实施例三的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种电池包的实施例三的结构爆炸图；
图11为本发明实施例提供的一种电池包的实施例三中支架的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种电池包的实施例四的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的一种电池包的实施例四中支架的结构示意图。
附图标记说明：
1、箱体；2、箱盖；3、电池模组；5、BDU；6、隔离结构；7、绝缘盖板；8、堵条；
101、进风口；102、出风口；
301、单体电池；302、侧板；303、端板；304、折弯部；305、电极；
401、第一主风道；402、第二主风道；403、分支风道；
501、导风斜面；
601、第一连接部；602、第二连接部；603、第三连接部；
60101、主体部；60102、凸部；60103、通道；
701、过孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图2至图13所示；
本实施例的一种电池包，该电池包具有：
箱体1，箱体1内部中空地形成为容纳空间；以及
安装于容纳空间内的电池模组3；
电池模组3包括：
壳体；以及
安装于壳体内的多个单体电池301，多个单体电池301沿壳体的长度方向依次布置；
相邻单体电池301之间具有隔离结构6；
箱体1的底部与电池模组底部之间设有第一主风道401；
箱体1的上部形成为第二主风道402；
两个主风道分别用于进风或出风；
相邻单体电池301之间通过隔离结构6形成为与两个主风道均连通的分支风道403。
具体的，本实施例公开了一种电池包，其包括箱体1和电池模组3，电池模组3又包括壳体和排列在壳体内的多个单体电池301，本实施例通过在箱体1的底部设置第一主风道401、在箱体1的上部设置第二主风道402，而以第一主风道401作为进风风道，第二主风道402作为出风风道为例，与单体电池301之间形成的多条分支风道403，以此来将进风通过进风风道引入分支风道403、再通过分支风道403引入出风风道，最终排出箱体1外。
优选的，本实施例的箱体1的上端的开放结构处安装有箱盖2；
电池模组3上方的空间被配置为第二主风道402；
箱体的底部具有凹槽，凹槽与电池模组底部之间形成第一主风道401。
以下实施例均以第一主风道401作为电池模组3的进风风道，第二主风道402作为电池模组3的出风风道为例做进一步的解释和说明。
实施例一，本实施例一介绍了第一种隔离结构6，具体为：
本实施例一的隔离结构6为安装于相邻两个单体电池301之间的隔条，相邻两个单体电池301之间安装有两个隔条，且两个隔条布置于单体电池301的长度方向的两侧；
相邻单体电池301通过隔条形成为彼此分离的结构；
相邻两个单体电池301与隔条之间的空间被配置为分支风道403；
隔条的厚度为0.9～2mm的硬质塑料。
本实施例一的隔离结构6采用了粘贴固定在单体电池301的大面积侧面表面的隔条，该隔条两侧均具有粘贴面，直接将相邻的两个单体电池301粘贴固定在一起，并且通过隔条实现相邻的两个单体电池301的分离，这样在两个单体电池301之间、与隔条一起形成为上述的分支风道403。其中，本实施例一的隔条一般选用硬质塑料，例如PET。
优选的，本申请的隔离结构6为安装于相邻两个单体电池301之间的支架；
支架沿单体电池301的高度方向延伸，且支架具有沿其延伸方向开设的通道60103；
相邻两个单体电池301与通道60103形成为分支风道403；
支架包括：
位于顶部的第一连接部601；
位于底部的第二连接部602；以及
连接于第一连接部601和第二连接部602之间、并沿单体电池301的高度方向延伸的第三连接部603，且该第三连接部的厚度为0.9～2mm；
通道60103贯穿第一连接部601、第二连接部602和第三连接部603；
第二连接部602与箱体1的底部之间的空间被配置为第一主风道401；
支架的第一连接部601、第二连接部602之间的空间作为对应一侧的单体电池301的安装空间。
上述实施例一介绍了隔离结构6可以是安装在相邻两个单体电池301之间的两个隔条，单体电池之间形成牢固的粘接，抑制电池单体在振动过程相互错动，而本实施例又进一步限定了隔离结构6的其他结构形式，即为上述的支架，支架包括第一连接部601和第二连接部602以及连接在第一连接部601和第二连接部602之间，并沿单体电池301的高度方向延伸的第三连接部603，支架的第一连接部601、第二连接部602和第三连接部603之间的空间作为对应一侧单体电池301的安装空间，通过两个单体电池301具有共面的第一连接部601和第二连接部602，第一连接部601和第二连接部602通过第三连接部603连成一体，单体在振动过程中支架可以有效抑制单体电池301之间的相对错动。该支架与相邻的两个单体电池301之间也可以形成为满足设计要求的分支风道403，下面对支架的结构做进一步解释和说明。
实施例二，本实施例二详细限定了第一种支架结构，具体为：
参见图5至图7所示，本实施例二的支架的第一连接部601包括：
与单体电池301的上端抵接的主体部60101；以及
凸出于主体部60101、并延伸单体电池301的长度方向对称布置的凸部60102；
通道60103的上端的开口位于两个凸部60102之间；
电池模组3的上部安装有绝缘盖板7，绝缘盖板7通过凸部60102与电池模组3之间形成为第二主风道402。
实施例二中的支架的第一连接部601包括主体部60101和两个对称的凸部60102，其中，第一连接部601整体抵接在单体电池301的上端，而具体是位于单体电池301的中部位置，更具体为位于单体电池301的两个电极305之间，通过两个电极305和单体电池301的上表面来限制第一连接部601的位置。其中，通道在上述实施例介绍了，其沿支架的高度方向整体贯通，而本实施例二的主体部60101上表面的两侧对称设置有凸部60102，因此，在本实施例二中，通道60103的上端的开口需要位于两个凸部60102之间，以通过凸部60102来支撑上端的绝缘盖板7，由此在绝缘盖板7和电池模组3之间形成为第二主风道402。
同时，为了保证出风风道402的密封性，尤其是靠近进风口101一侧的密封性，该靠近进风口101一侧需要安装堵条8。
实施例三，本实施例三详细限定了第二种支架结构，具体为：
参见图8至图10所示，本实施例三的支架的第一连接部601包括：
与单体电池301的上端抵接的主体部60101；以及
凸出于主体部60101、并位于主体部60101的中间的凸部60102；
通道60103贯穿凸部60102；
电池模组3的上部安装有绝缘盖板7，绝缘盖板7支撑于凸部60102，且绝缘盖板7上开设有与通道60103连通的过孔701；
绝缘盖板7与箱盖2之间的空间被配置为第二主风道402。
本实施例三介绍了第二种支架的结构，具体是第一连接部601的凸部60102的改变，该第一连接部601包括主体部60101和凸部60102，但是凸部60102只有一个，且位于主体部60101的中间位置，而通道60103则需要贯通该凸部60102，这样在通道60103的上端的开口就位于凸部60102处，此时盖设上述的绝缘盖板7，由于需要与凸部60102的开口配合，因此，绝缘盖板7需要开设过孔701，以此来形成冷却流体的流通。本实施例三的绝缘盖板7和箱盖2之间的空间为出风风道702。
实施例四，本实施例四详细限定了第三种支架结构，具体为：
参见图11至图12所示，本实施例四的第一连接部601为主体部60101；
通道60103贯穿主体部60101；
电池模组3与箱盖2之间的空间被配置为第二主风道402。
本实施例四的第一连接部601没有上述的凸部60102，仅具有主体部60101，因此也没有上述的绝缘盖板7，此时，电池模组3和箱盖2之间的空间为出风风道402。
优选的，本实施例的单体电池301的上端具有两个电极305；
主体部60101位于两个电极305之间，以通过两个电极305限制支架沿单体电池301长度移动，且主体部60101的厚度不大于电极305的高度
优选的，本实施例的壳体包括：
位于电池模组3宽度方向两端的侧板302；以及
位于电池模组3长度方向两端的端板303；
侧板302的下端朝向电池模组3的内侧折弯地形成为折弯部304，单体电池301通过折弯部304支撑于壳体内；
通道60103的宽度不大于两个折弯部304之间的宽度。
本实施例的侧板302的下端的折弯部304与箱体1的底部之间就是上述的凹槽，也就是本申请的进风风道401。
折弯部304支撑单体电池301底部，防止在振动的过程单体电池301下沉引发安全隐患，而现有技术中，电池固定在夹板中，夹板的前后面分别有定位销和定位孔，通过相邻两夹板间定位销和定位孔配合，将多个带有电池的夹板组合在一起，在该组合的两端各设置一块端板，两端板上有和夹板对应配合的销和孔，通过钢带将两个端板连接在一起，其结构稳定性较差，在振动的过程单体电池会出现下沉，尤其是位于电池模组中间的单体电芯下沉更厉害。
为提高电池模组3的结构稳定性，优先地，侧板302朝向单体电池301的一侧设有结构胶条，使壳体与单体电池301牢固粘接，防止多个单体电池301沿其高度方向整体移动。
其中，上述的电池包还包括：
BDU 5；
箱体1，箱体1的外表面设有进风口101和出风口102，进风口101与用于进风的主风道连通，出风口102与用于出风的主风道连通。
为了能够提高出风效果，以BUD 5靠近出风口102一端设置为例，本实施例的BDU 5安装于靠近出风口102一端的端板303处，且BDU 5具有朝向出风口102倾斜延伸的导风斜面501。
为了能够提高排风效果，也是对出风一侧的流体起到一定的导向作用，本实施例在BDU 5处设计了朝向出风口102延伸的导风斜面501，以达到快速出风，最终提高散热效果。而本实施例的出风口102处可以安装离心风机保证冷却流体的流通。
在上述技术方案中，本发明提供的一种电池包，具有以下有益效果：
本发明的电池包的电池模组3底部和顶部设置用于进风和出风的两条主风道，通过将用于进风和出风的两大主风道设置在电池模组3的顶部和底部，充分利用电池包的现有高度空间，且不改变电池包的横向尺寸有效提高了电池包的空间利用率。
本发明的电池包通常电池模组3底部距离箱体1底部一定距离，防止箱体1变形直接作用在单体电池301上，电池模组3顶部距离箱盖2一定距离，用于电气连接线缆和线束空间，本申请采用底部进风，顶部出风的方式，将电池模组3底部的凹槽设为第一主风道401，将电池模组3顶部与箱盖2的空间设为第二主风道402，充分利用现有电池包内部高度空间，提高了空间利用率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.电池包，其特征在于，该电池包具有：
箱体(1)，所述箱体(1)内部中空地形成为容纳空间；以及
安装于所述容纳空间内的电池模组(3)；
所述电池模组(3)包括：
壳体；以及
安装于所述壳体内的多个单体电池(301)，多个所述单体电池(301)沿所述壳体的长度方向依次布置；
相邻所述单体电池(301)之间具有隔离结构(6)；
所述箱体(1)的底部与所述电池模组底部之间设有第一主风道(401)；
所述箱体(1)的上部形成为第二主风道(402)；
两个主风道分别用于进风或出风；
相邻所述单体电池(301)之间通过所述隔离结构(6)形成为与两个所述主风道均连通的分支风道(403)；
所述箱体(1)的上端的开放结构处安装有箱盖(2)；
所述电池模组(3)上方的空间被配置为所述第二主风道(402)；
所述箱体(1)的底部具有凹槽，所述凹槽与所述电池模组(3)底部之间形成所述第一主风道(401)；
所述隔离结构(6)为安装于相邻两个所述单体电池(301)之间的支架；
所述支架沿所述单体电池(301)的高度方向延伸，且所述支架具有沿其延伸方向开设的通道(60103)；
相邻两个所述单体电池(301)与所述通道(60103)形成为所述分支风道(403)；
所述支架包括：
位于顶部的第一连接部(601)；
位于底部的第二连接部(602)；以及
连接于所述第一连接部(601)和所述第二连接部(602)之间、并沿所述单体电池(301)的高度方向延伸的第三连接部(603)，所述第三连接部(603)的厚度为0.9～2mm；
所述通道(60103)贯穿所述第一连接部(601)、第二连接部(602)和第三连接部(603)；
所述第二连接部(602)与所述箱体(1)的底部之间的空间被配置为所述第一主风道(401)；
所述支架的第一连接部(601)、第二连接部(602)之间的空间作为对应一侧的所述单体电池(301)的安装空间。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述支架的第一连接部(601)包括：
与所述单体电池(301)的上端抵接的主体部(60101)；以及
凸出于所述主体部(60101)、并延伸所述单体电池(301)的长度方向对称布置的凸部(60102)；
所述通道(60103)的上端的开口位于两个所述凸部(60102)之间；
所述电池模组(3)的上部安装有绝缘盖板(7)，所述绝缘盖板(7)通过所述凸部(60102)与所述电池模组(3)之间形成为所述第二主风道。
3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述支架的第一连接部(601)包括：
与所述单体电池(301)的上端抵接的主体部(60101)；以及
凸出于所述主体部(60101)、并位于所述主体部(60101)的中间的凸部(60102)；
所述通道(60103)贯穿所述凸部(60102)；
所述电池模组(3)的上部安装有绝缘盖板(7)，所述绝缘盖板(7)支撑于所述凸部(60102)，且所述绝缘盖板(7)上开设有与所述通道(60103)连通的过孔(701)；
所述绝缘盖板(7)与所述箱盖(2)之间的空间被配置为所述第二主风道(402)。
4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一连接部(601)为主体部(60101)；
所述通道(60103)贯穿所述主体部(60101)；
所述电池模组(3)与所述箱盖(2)之间的空间被配置为所述第二主风道(402)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电池包，其特征在于，所述单体电池(301)的上端具有两个电极(305)；
所述主体部(60101)位于两个所述电极(305)之间，以通过两个所述电极(305)限制所述支架沿所述单体电池(301)长度移动，且所述主体部(60101)的厚度不大于所述电极(305)的高度。
6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体包括：
位于所述电池模组(3)宽度方向两端的侧板(302)；以及
位于所述电池模组(3)长度方向两端的端板(303)；
所述侧板(302)的下端朝向所述电池模组(3)的内侧折弯地形成为折弯部(304)，所述单体电池(301)通过所述折弯部(304)支撑于所述壳体内；
所述通道(60103)的宽度不大于两个所述折弯部(304)之间的间距。
7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括
BDU(5)；
箱体(1)，所述箱体(1)的外表面设有进风口(101)和出风口(102)，所述进风口(101)与用于进风的主风道连通，所述出风口(102)与用于出风的主风道连通。
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