CN115483494A - 一种电池包及具有其的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池包及具有其的车辆，电池包包括电池箱体、液冷板以及电池模块，多个液冷板将容纳腔分隔成多个腔室，电池模块设置在腔室内，电池箱体边框以及液冷板作为加强梁与液冷板抵接。在本发明中，液冷板设置在相邻的电池模组之间，液冷板与箱体边框通过流道连通，实现与电池模组的换热。上述的电池包，电池箱体边框以及液冷板作为加强梁，在不增加电池包的质量的前提下，通过自身结构设计对电池模组进行稳定性支撑，提升了电池包整体的刚度。液冷板位于相邻的电池模组之间，增加了与电池模组的接触面积，有利于电池模组热量的快速导出。

Description

一种电池包及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及电池包的技术领域，具体而言，涉及一种电池包及具有其的车辆。
背景技术
随着电动汽车的发展，用户对电动车的续航能力的要求逐渐提升，在满足车身刚度的情况下，需要在有限的车身空间内要追求更大的电池能力密度。同时，伴随着用户对充电时间缩短的要求和快充技术的发展，电池包发热量急剧升高，对电池包冷却能力也提出巨大挑战。
目前，电池包往往包括由多个单体电池组装成电池模组，再由多个电池模组组装而成，模组设有端板和侧板，一般通过螺栓与电池箱体连接，同时为保证电池包整体刚度，箱体内多包含横梁和纵梁，导致电池包能量密度降低。即便部分电动汽车采用电池单体直接安装到电池包内，其电池冷却依然采用传统冷却板，对电池冷却效果不好，且由于取消了箱体内的加强梁，导致对电池单体的刚度要求较大，又提高了电池包重量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池包及具有其的车辆，以解决目前电池包的能量密度较低、散热效果较差以及整体质量较重的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电池包，包括：电池箱体，电池箱体具有容纳腔；液冷板，液冷板具有多个，多个液冷板沿电池箱体的长度方向设置在电池箱体的容纳腔内，多个液冷板将容纳腔分隔成多个腔室；其中，液冷板以及电池箱体的边框内均设置有流道，液冷板与电池箱体的边框通过流道进行连通以形成液冷回路；电池模块，电池模块设置在腔室内，电池模块与电池箱体边框以及液冷板抵接地设置。
进一步地，电池模块包括：电池单体，电池单体具有多个，多个电池单体沿腔室的高度方向堆叠设置，多个电池单体通过汇流组件进行电连接；导热片，导热片具有多个，每个导热片均设置在相邻的两层电池单体之间，导热片分别与电池箱体的边框以及液冷板抵接地设置。
进一步地，导热片采用相变材料制成。
进一步地，导热片上成型有限位空间，限位空间沿腔室的高度方向设置，电池单体位于限位空间内。
进一步地，导热片上具有两个阻挡部，两个阻挡部相对的设置，两个阻挡部的内侧面与导热片的上表面和/或下表面围设成限位空间，电池单体分别与两个阻挡部的内侧面抵接。
进一步地，电池模块还包括：隔热缓冲垫，隔热缓冲垫具有多个，多个隔热缓冲垫均设置在电池单体的远离导热片的一侧面上。
进一步地，电池模块包括两种电池单体，分两种电池单体分别为三元锂电池单体和磷酸铁锂电池单体，电池模块的顶层以及底层位置处均为三元锂电池单体，电池模块的中间位置处均为磷酸铁锂电池单体。
进一步地，电池模块通过导热胶与电池箱体粘结设置。
进一步地，电池箱体的边框上设置有管接头，冷却介质经管接头在液冷回路内流通。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括电池包，电池包为上述的电池包。
应用本发明的技术方案，多个液冷板将容纳腔分隔成多个腔室，电池模块设置在腔室内，电池箱体边框以及液冷板作为加强梁与液冷板抵接；液冷板设置在相邻的电池模组之间，液冷板与箱体边框通过流道连通，实现与电池模组的换热。上述的电池包，电池箱体边框以及液冷板作为加强梁，在不增加电池包的质量的前提下，通过自身结构设计对电池模组进行稳定性支撑，提升了电池包整体的刚度。液冷板位于相邻的电池模组之间，增加了与电池模组的接触面积，有利于电池模组热量的快速导出。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的电池包实施例的电池包的内部结构示意图；
图2示出了根据本发明的电池包实施例的电池包的内部结构的局部放大示意图；
图3示出了根据本发明的电池包实施例的电池模块结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
100、电池箱体；101、腔室；102、管接头；
200、液冷板；
300、电池模块；301、电池单体；302、导热片；303、阻挡部；304、隔热缓冲垫。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图1至图3所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种电池包。
具体地，电池包包括：电池箱体100、液冷板200以及电池模块300。电池箱体100具有容纳腔，液冷板200具有多个，多个液冷板200沿电池箱体100的长度方向设置在电池箱体100的容纳腔内，多个液冷板200将容纳腔分隔成多个腔室101。其中，液冷板200以及电池箱体100的边框内均设置有流道，液冷板200与电池箱体100的边框通过流道进行连通以形成液冷回路，电池模块300设置在腔室101内，电池模块300与电池箱体100的边框以及液冷板200抵接地设置。流道设置在电池箱体100的边框内，减少管路的铺设，冷却介质在电池箱体100的边框内流通，无泄露冷却介质的风险。
在本申请的实施例中，多个液冷板200将容纳腔分隔成多个腔室101，电池模块300设置在腔室101内，电池箱体100边框以及液冷板200作为加强梁与液冷板200抵接，液冷板200设置在相邻的电池模组之间，液冷板200与箱体边框通过流道连通，实现与电池模组的换热。上述的电池包，电池箱体100边框以及液冷板200作为加强梁，在不增加电池包的质量的前提下，通过自身结构设计对电池模组进行稳定性支撑，提升了电池包整体的刚度。液冷板200位于相邻的电池模组之间，增加了与电池模组的接触面积，有利于电池模组热量的快速导出。
如图2、图3所示，电池模块300包括电池单体301以及导热片302，电池单体301具有多个，多个电池单体301沿腔室101的高度方向堆叠设置，多个电池单体301通过汇流组件进行电连接。导热片302具有多个，每个导热片302均设置在相邻的两层电池单体301之间，导热片302分别与电池箱体100的边框以及液冷板200抵接地设置。其中，导热片302采用相变材料制成。导热片302的设置，电池单体301产生的热量能够储存在导热片302内，避免电池单体301温度的剧烈上升，即导热片302具有温度变化延迟功能且导热率高，可以在电池单体301高发热情况下，进行热量储存及传递，降低冷却系统峰值负荷，同时导热片302也能够热量传导至电池箱体100的边框以及液冷板200上。
进一步地，导热片302上成型有限位空间，限位空间沿腔室101的高度方向设置，电池单体301位于限位空间内。其中，电池单体301与导热片302之间通过导热胶进行粘结设置。在装配过程中，电池单体301能够通过限位空间实现与导热片302快速定位、粘结。
如图3所示，导热片302上具有两个阻挡部303，两个阻挡部303相对的设置，两个阻挡部303的内侧面与导热片302的上表面和/或下表面围设成限位空间，电池单体301分别与两个阻挡部303的内侧面抵接。具体地，导热片302为工字形结构，导热片302通过阻挡部303与电池箱体100的边框以及液冷板200抵接。
如图3所示，电池模块300还包括隔热缓冲垫304，多个隔热缓冲垫304均设置在电池单体301的远离导热片302的一侧面上。在电池单体301充放电过程中，隔热缓冲垫304能够吸收电池单体301的厚度变化，并且隔热缓冲垫304还能够在减缓电池单体301的热扩散，避免相邻的两层电池单体301之间出现剧烈的热传导。
进一步地，如图3所示，电池模块300包括两种电池单体301，分两种电池单体301分别为三元锂电池单体301和磷酸铁锂电池单体301，电池模块300的顶层以及底层位置处均为三元锂电池单体301，电池模块300的中间位置处均为磷酸铁锂电池单体301。三元锂电池单体301具有耐低温的特性，磷酸铁锂电池单体301具有耐高温的特性，将三元锂电池单体301放置在电池模块300的顶层以及底层，可以避免由于电池模块300顶层以及底层与外界换热较大，对电池单体301温度的影响，有利于提高磷酸铁锂电池低温下的性能。
作为可替代的实施例方式，电池模块300可以由同一种电池单体301构成，比如三元锂电池单体301或磷酸铁锂电池单体301。
进一步地，电池模块300通过导热胶与电池箱体100粘结设置。具体地，电池模块300的长度尺寸接近电池箱体100的宽度尺寸，电池模块300与电池箱体100的边框内侧壁通过导热胶粘结，导热胶能够实现热量的传导。
进一步地，如图2所示，电池箱体100的边框上设置有管接头102，冷却介质经管接头102在液冷回路内流通。具体地，作为进口的管接头102和作为出口的管接头102位于电池箱体100同一侧的边框上，便于与外壁换热设备的连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括电池包，电池包为上述实施例中的电池包。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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)

1.一种电池包，其特征在于，包括：
电池箱体(100)，所述电池箱体(100)具有容纳腔；
液冷板(200)，所述液冷板(200)具有多个，多个所述液冷板(200)沿所述电池箱体(100)的长度方向设置在所述电池箱体(100)的容纳腔内，多个所述液冷板(200)将所述容纳腔分隔成多个腔室(101)；其中，所述液冷板(200)以及所述电池箱体(100)的边框内均设置有流道，所述液冷板(200)与所述电池箱体(100)的边框通过所述流道进行连通以形成液冷回路；
电池模块(300)，所述电池模块(300)设置在所述腔室(101)内，所述电池模块(300)与所述电池箱体(100)的边框以及所述液冷板(200)抵接地设置。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池模块(300)包括：
电池单体(301)，所述电池单体(301)具有多个，多个所述电池单体(301)沿所述腔室(101)的高度方向堆叠设置，多个所述电池单体(301)通过汇流组件进行电连接；
导热片(302)，所述导热片(302)具有多个，每个所述导热片(302)均设置在相邻的两层所述电池单体(301)之间，所述导热片(302)分别与所述电池箱体(100)的边框以及所述液冷板(200)抵接地设置。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导热片(302)采用相变材料制成。
4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导热片(302)上成型有限位空间，所述限位空间沿所述腔室(101)的高度方向设置，所述电池单体(301)位于所述限位空间内。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述导热片(302)上具有两个阻挡部(303)，两个所述阻挡部(303)相对的设置，两个所述阻挡部(303)的内侧面与所述导热片(302)的上表面和/或下表面围设成所述限位空间，所述电池单体(301)分别与两个所述阻挡部(303)的内侧面抵接。
6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池模块(300)还包括：
隔热缓冲垫(304)，所述隔热缓冲垫(304)具有多个，多个所述隔热缓冲垫(304)均设置在所述电池单体(301)的远离所述导热片(302)的一侧面上。
7.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池模块(300)包括两种电池单体(301)，分两种所述电池单体(301)分别为三元锂电池单体(301)和磷酸铁锂电池单体(301)，所述电池模块(300)的顶层以及底层位置处均为所述三元锂电池单体(301)，所述电池模块(300)的中间位置处均为磷酸铁锂电池单体(301)。
8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池模块(300)通过导热胶与所述电池箱体(100)粘结设置。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池箱体(100)的边框上设置有管接头(102)，冷却介质经所述管接头(102)在所述液冷回路内流通。
10.一种车辆，包括电池包，其特征在于，所述电池包为权利要求1-9中任一项所述的电池包。
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