CN115295951A - 一种ctc动力电池系统、电池包及电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆,属于动力电池技术领域,包括高低压连接缓冲总成,所述高低压连接缓冲总成上设有若干个泄压孔,所述高低压连接缓冲总成上至少设置有一组与泄压孔配合的电池模组总成,所述电池模组总成和高低压连接缓冲总成通过电池箱体封闭设置在底盖板上。本发明公开了一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆,可以在不降低热失控防护能力前提下,设计思路沿用非CTC电池的成熟方案,零部件变动小,不涉及过多工装变动、不增加额外成本且开发时间周期较短,整体机构更加简单科学,符合现在设计要求。

Description

一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆
技术领域
本发明公开了一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆,属于动力电池技术领域。
背景技术
CTC作为目前电动车动力电池最新研究方向之一,全称为Cell to Chassis。CTC摈弃了电池包的概念,直接将电芯与底盖板一体化设计。CTC技术的应用将有效减重,减少中间工序和零部件,减少零部件所节省的空间还可以装进更多的电池,进而提升续航里程。这项技术也被视作是未来电动车主要的方向,不少车企都提出了CTC技术路线。为提升集成效率,CTC方案将电池上盖和车身底板集成为一个零部件,但这也意味着对于热失控防护能力降低,故需要增加额外设计,以确保电池上方乘员舱的安全。可通过增加额外的零部件,如气凝胶,石棉片进行防护,但此方案会降低成组效率且增加额外成本。也可改变电芯防爆阀的朝向,此项改动会产生大额开发费用且时间周期较长。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的CTC方案使动力电池降低热失控防护能力、增加额外成本且开发时间周期较长的问题,提出一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆。
本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种CTC动力电池系统,包括高低压连接缓冲总成,所述高低压连接缓冲总成上设有若干个泄压孔,所述高低压连接缓冲总成上至少设置有一组与泄压孔配合的电池模组总成,所述电池模组总成和高低压连接缓冲总成通过电池箱体封闭设置在底盖板上。
优选的是,所述高低压连接缓冲总成包括分别与电池模组总成和底盖板接触的高低压连接系统和缓冲吸能层,所述高低压连接系统和缓冲吸能层之间布置有绝缘防护层,位置相同的若干个所述泄压孔分别布置在高低压连接系统、缓冲吸能层和绝缘防护层上。
优选的是,所述泄压孔内壁上设置有分别与高低压连接系统、缓冲吸能层和绝缘防护层配合的绝热套。
优选的是,所述电池模组总成包括至少一组电池模组,所述电池模组包括若干个电芯,相邻的两个电芯之间设置有隔热垫,所述电芯端部的防爆阀与泄压孔配合。
优选的是,所述电池箱体包括设置在液冷板四周的箱体边框,所述液冷板内侧面上设置有隔热垫,所述隔热垫与电池模组底部通过胶水粘接在一起。
优选的是,所述箱体边框与底盖板连接一端外侧设有支撑法兰。
优选的是,当所述箱体边框与底盖板配合时以地面为基准平面支撑法兰的端面低于底盖板底面3-5mm。
优选的是,所述缓冲吸能层采用金属泡沫或者铝蜂窝结构。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种动力电池包,包括电池管理系统、电池热管理系统以及第一方面所述的一种CTC动力电池系统,所述高低压连接系统、电池模组和电池热管理系统分别与电池管理系统电性连接。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种电动车辆,包括电动车辆本体以及第二方面所述的一种动力电池包。
本发明相对于现有而言具有的有益效果:
本发明公开了一种CTC动力电池系统、电池包及电动车辆,可以在不降低热失控防护能力前提下,设计思路沿用非CTC电池的成熟方案,零部件变动小,不涉及过多工装变动、不增加额外成本且开发时间周期较短,整体机构更加简单科学,符合现在设计要求。
附图说明
图1是本发明一种CTC动力电池系统的等轴侧视图。
图2是本发明一种CTC动力电池系统的等轴侧视图。
图3是本发明一种CTC动力电池系统的部分结构图。
图4是本发明一种CTC动力电池系统电池箱体的等轴侧视图。
图5是本发明一种CTC动力电池系统电池箱体的部分结构图。
图6是本发明一种CTC动力电池系统的部分结构图。
图7是本发明一种CTC动力电池系统的部分结构图。
其中:
1-电池箱体;
2-电池模组总成;
3-高低压连接缓冲总成;
4-底盖板;
11-箱体边框;
12-液冷板;
121-液冷板底面;
13-隔热垫;
111-支撑法兰;
112-箱体密封法兰;
21-胶水;
22-电池模组;
221-防爆阀;
31-高低压连接系统;
32-绝缘防护层;
33-缓冲吸能层;
34-绝热套;
35-泄压孔。
具体实施方式
以下根据附图1-7对本发明做进一步说明:
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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。
如图1所示,本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种CTC动力电池系统,包括:电池箱体1、电池模组总成2、高低压连接缓冲总成3和底盖板4,高低压连接缓冲总成3上设有若干个泄压孔35,高低压连接缓冲总成3上至少安装有一组与泄压孔35配合的电池模组总成2,电池模组总成2和高低压连接缓冲总成3通过电池箱体1封闭安装在底盖板4上,下面将逐一详细介绍一下上述各组件的结构和安装关系。
首先介绍一下高低压连接缓冲总成3,如图2所示,其包括分别与电池模组总成2和底盖板4接触的高低压连接系统31和缓冲吸能层33,缓冲吸能层33采用金属泡沫或者铝蜂窝结构,高低压连接系统31和缓冲吸能层33之间布置有绝缘防护层32,避免底盖板4受到挤压变形后,缓冲吸能层33与高低压连接系统31直接接触,产生电气短路等风险。
位置相同的若干个所述泄压孔35分别布置在高低压连接系统31、缓冲吸能层33和绝缘防护层32上。电池模组总成2包括至少一组电池模组22,电池模组22包括若干个电芯,相邻的两个电芯之间设置有隔热垫,电芯端部的防爆阀221与泄压孔35配合。
如图3所示,泄压孔35内壁上安装有分别与高低压连接系统31、缓冲吸能层33和绝缘防护层32配合的绝热套34,绝热套34采用云母片,绝热套34与电池模组22底部以及底盖板4顶部形成腔体,腔体用于防爆阀热失控定向释放压力,避免喷溅物温度过高,缓冲吸能层熔化。
如图4-6所示,电池箱体1包括通过FDS方式安装在液冷板12四周的箱体边框11,液冷板12内侧面上胶粘方式连接有隔热垫13,隔热垫13与电池模组22底部通过胶水21粘接在一起。箱体边框11的边框高度H,即箱体密封法兰112距液冷板底面121高度差,边框高度H需要高于电芯,以在托底和刮底工况中保护电芯。
如图7所示,箱体边框11与底盖板4连接一端外侧设有支撑法兰111,支撑法兰111通过挤压一体成型或者焊接与箱体边框连接,当箱体边框11与底盖板4配合时以地面为基准平面支撑法兰111的端面低于底盖板4底面3-5mm。支撑法兰111在托底和刮底工况中对电芯及底盖板4起到防护作用。同时,支撑法兰111在电池运输装配过程中起到支撑作用,避免底盖板4产生过大变形。
本发明第二实施例在第一实施例的基础上提供了一种动力电池包,包括电池管理系统、电池热管理系统以及第一实施例提供的一种CTC动力电池系统,高低压连接系统31、电池模组22和电池热管理系统分别与电池管理系统电性连接。
本发明第三实施例在第二实施例的基础上提供了一种电动车辆,包括电动车辆本体以及第二实施例所述的一种动力电池包。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种CTC动力电池系统,其特征在于,包括高低压连接缓冲总成(3),所述高低压连接缓冲总成(3)上设有若干个泄压孔(35),所述高低压连接缓冲总成(3)上至少设置有一组与泄压孔(35)配合的电池模组总成(2),所述电池模组总成(2)和高低压连接缓冲总成(3)通过电池箱体(1)封闭设置在底盖板(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述高低压连接缓冲总成(3)包括分别与电池模组总成(2)和底盖板(4)接触的高低压连接系统(31)和缓冲吸能层(33),所述高低压连接系统(31)和缓冲吸能层(33)之间布置有绝缘防护层(32),位置相同的若干个所述泄压孔(35)分别布置在高低压连接系统(31)、缓冲吸能层(33)和绝缘防护层(32)上。
3.根据权利要求2所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述泄压孔(35)内壁上设置有分别与高低压连接系统(31)、缓冲吸能层(33)和绝缘防护层(32)配合的绝热套(34)。
4.根据权利要求3所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述电池模组总成(2)包括至少一组电池模组(22),所述电池模组(22)包括若干个电芯,相邻的两个电芯之间设置有隔热垫,所述电芯端部的防爆阀(221)与泄压孔(35)配合。
5.根据权利要求4所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述电池箱体(1)包括设置在液冷板(12)四周的箱体边框(11),所述液冷板(12)内侧面上设置有隔热垫(13),所述隔热垫(13)与电池模组(22)底部通过胶水(21)粘接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述箱体边框(11)与底盖板(4)连接一端外侧设有支撑法兰(111)。
7.根据权利要求6所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,当所述箱体边框(11)与底盖板(4)配合时以地面为基准平面支撑法兰(111)的端面低于底盖板(4)底面3-5mm。
8.根据权利要求7所述的一种CTC动力电池系统,其特征在于,所述缓冲吸能层(33)采用金属泡沫或者铝蜂窝结构。
9.一种动力电池包,其特征在于,包括电池管理系统、电池热管理系统以及权利要求1-8中任一项所述的一种CTC动力电池系统,所述高低压连接系统(31)、电池模组(22)和电池热管理系统分别与电池管理系统电性连接。
10.一种电动车辆,其特征在于,包括电动车辆本体以及权利要求9所述的一种动力电池包。
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