CN117080621A - 电池包及用电设备 - Google Patents

电池包及用电设备 Download PDF

Info

Publication number
CN117080621A
CN117080621A CN202311340196.4A CN202311340196A CN117080621A CN 117080621 A CN117080621 A CN 117080621A CN 202311340196 A CN202311340196 A CN 202311340196A CN 117080621 A CN117080621 A CN 117080621A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
sub
liquid cooling
battery module
liquid inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311340196.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117080621B (zh
Inventor
洪纯省
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd filed Critical Xiamen Hithium Energy Storage Technology Co Ltd
Priority to CN202311340196.4A priority Critical patent/CN117080621B/zh
Publication of CN117080621A publication Critical patent/CN117080621A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117080621B publication Critical patent/CN117080621B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种电池包及用电设备，电池包包括箱体、设于箱体内的电池模组及设于箱体外的液冷结构、第一进液管道、第一出液管道、第二进液管道、第二出液管道，液冷结构设有第一子液冷流道、第二子液冷流道、与第一子液冷流道连通的第一子进液口、第一子出液口及与第二子液冷流道连通的第二子进液口、第二子出液口，第一子液冷流道和第二子液冷流道均沿预设方向延伸设置，第一子进液口和第二子进液口分别位于箱体在预设方向上的两相对侧，第一子出液口和第二子出液口分别位于箱体在预设方向上的两相对侧；第一进液管道、第一出液管道、第二进液管道及第二出液管道分别与第一子进液口、第一子出液口、第二子进液口及第二子出液口连接。

Description

电池包及用电设备
技术领域
本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池包及用电设备。
背景技术
电池包通常包括箱体以及设于箱体内部的电池模组。由于电池模组在充放电过程中发生的化学反应会产生热量，该热量会使得电池模组内部温度升高，尤其是在大电流、大功率充放电的情况下，温升现象更为严重，而随着电池模组温度的升高，电池模组本身的性能大大衰减，甚至会引发安全事故，所以通常需要对电池包增加导热设计，例如在箱体内置有液冷板，以通过液冷板内循环的冷却液给电池模组冷却降温。
然而，由于电池模组和液冷板均位于箱体内部，且电池模组和液冷板直接接触，所以为了避免冷却液从进出液口流出至与电池模组接触而出现漏电的安全隐患，使得液冷板的进出液口处的防水密封等级要求较高，增加电池包的成本；而且箱体内部安装液冷板也会存在板体破裂导致电池包安全性降低等风险等缺陷。
发明内容
本发明实施例公开了一种电池包及用电设备，不仅能极大地提升箱体内部的空间利用率，并加强箱体整体结构的稳固性，同时还能够降低液冷结构因其板体破裂、进出液口漏液而导致电池模组漏电而引发安全隐患的风险。
为了实现上述目的，第一方面，本发明公开了一种电池包，包括：
箱体；
电池模组，所述电池模组设置于所述箱体内；以及
液冷结构，所述液冷结构设置于所述箱体外，且所述液冷结构位于所述电池模组的下方，所述液冷结构的内部设置有液冷流道，且所述液冷结构还设有与所述液冷流道连通的第一进液口和第一出液口，从而冷却液能够通过第一进液口流入液冷流道内，并能通过第一出液口流出至液冷流道外，让液冷流道内的冷却液能够持续流动，并通过液冷结构与箱体接触的表面带走电池模组产生的热量，即，电池模组产生的热量能通过箱体传递至液冷结构，以被液冷流道内的冷却液带走，从而能降低电池模组的温度，避免电池模组一直在高温环境中运行，提高电池包的使用安全性；
其中，所述箱体具有与所述液冷结构连接的连接表面，所述液冷结构具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面与所述连接表面连接；
所述液冷流道包括第一子液冷流道和第二子液冷流道，所述第一子液冷流道和所述第二子液冷流道均沿预设方向延伸设置；所述第一进液口包括与所述第一子液冷流道连通的第一子进液口及与所述第二子液冷流道连通的第二子进液口，所述第一出液口包括与所述第一子液冷流道连通的第一子出液口及与所述第二子液冷流道连通的第二子出液口，所述第一子进液口和所述第二子进液口分别位于所述箱体在所述预设方向上的两相对侧，且所述第一子出液口和所述第二子出液口分别位于所述箱体在所述预设方向上的两相对侧；所述电池包还包括第一进液管道、第一出液管道、第二进液管道和第二出液管道，所述第一进液管道与所述第一子进液口连接，所述第一出液管道与所述第一子出液口连接，所述第二进液管道与所述第二子进液口连接，所述第二出液管道与所述第二子出液口连接，从而冷却液能够通过不同的进液管道流入不同的进液口进而流入第一子液冷流道及第二子液冷流道内，并能通过不同的出液管道流出至不同的出液口进而流出至第一子液冷流道和第二子液冷流道外。
在本申请提供的电池模组中，通过在箱体外直接设置液冷结构，从而能利用该液冷结构与箱体接触的表面带走电池模组产生的热量，即电池模组产生的热量能通过箱体传递至液冷结构，以被液冷流道内的冷却液带走，从而能降低电池模组的温度，避免电池模组内部积聚热量引发热失控，避免电池模组一直在高温环境中运行，进而提高电池包的使用安全性。采用上述设计，一方面，液冷结构及进出液管道不会占用箱体内部空间，从而能极大地提升箱体内部的空间利用率，同时也无需在箱体上开设通孔以供进出液管道穿设，避免对箱体的结构强度造成影响，加强箱体整体结构的稳固性；另一方面，能借助箱体将液冷结构和电池模组分隔开，避免电池模组直接承重在液冷结构上，从而能降低液冷结构破裂的风险，进而能降低电池模组因与冷却液接触而导致漏电并引发安全隐患的风险，同时由于液冷结构和电池模组并非位于同一个空间，即便液冷结构的进出液口漏液，也不会导致电池模组漏电而引发安全隐患，所以可以降低液冷结构的进出液口处的防水密封等级要求，从而能降低电池包的成本。
另外，采用本申请提供的电池包，冷却液能够通过不同的进液口流入第一子液冷流道及第二子液冷流道内，并能通过不同的出液口流出至第一子液冷流道和第二子液冷流道外，相较于第一子液冷流道和第二子液冷流道共用同一个进液口和同一个出液口的方式，能保持通入第一子液冷流道和第二子液冷流道内的冷却液的温度大致是一致的，如此有助于加强液冷结构各个子液冷流道之间的温度场均匀分布，以提高对电池模组的冷却效果。
而且所述第一子进液口和所述第二子进液口分别位于所述箱体在所述预设方向上的两相对侧，且所述第一子出液口和所述第二子出液口分别位于所述箱体在所述预设方向上的两相对侧，如此能使第一子液冷流道和第二子液冷流道内的冷却液的流动方向相反，即相邻的两个子液冷流道内的冷却液的流动方向相反，相较于第一子液冷流道和第二子液冷流道内的冷却液的流动方向相同的方式，能保持液冷流道在预设方向上的两侧内的冷却液的平均温度大致是一致的，从而有助于加强液冷结构各个位置的温度场均匀分布，导热能更加均匀，进而能提高对电池模组的冷却效果。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一表面所述连接表面相互贴合连接，且所述第一表面的形状与所述连接表面的形状相匹配，所述第二表面为背向所述第一表面凸起设置的曲面。通过将液冷结构的朝向箱体的连接表面的第一表面设计为形状与箱体的连接表面相匹配的表面，可以使液冷结构与箱体进行零间隙接触，而将液冷结构的背向箱体的第二表面设计为曲面，因为曲面的设计是圆弧，能使液冷结构与外界的接触是点接触，如此可以极大减少液冷结构与外界的接触，从而能减少或避免箱体外部的温度通过曲面反向传导到电池模组，进而有利于提高液冷效果。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第二表面凸设有间隔设置的多个散热翅片，所述多个散热翅片均沿所述液冷流道的延伸方向延伸设置。如此一方面，散热翅片可以通过与第二表面的接触连接，实现将电池模组传递至液冷结构的热量引导到箱体的外部，能进一步地提高液冷效果，液冷效果更好；另一方面，因为散热翅片与外界的接触是线接触，可以极大减少液冷结构与外界的接触，从而可以减少外界的热量通过散热翅片反向传导到电池模组，进而有利于提高液冷效果。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一子液冷流道和所述第二子液冷流道均为多条，多条所述第一子液冷流道和多条所述第二子液冷流道交替设置，多个所述第一子进液口和多个所述第二子进液口分位于所述箱体在所述预设方向上的两相对侧，多个所述第一子进液口分别与所述第一进液管道连接，多个所述第一子出液口分别与所述第一出液管道连接，多个所述第二子进液口分别与所述第二进液管道，多个所述第二子出液口分别与所述第二出液管道连接。
如此利用了第一进液管道将多个第一子进液口并联起来，利用了第一出液管道将多个第一子出液口并联起来，利用了第二进液管道将多个第二子进液口并联起来，利用了第二出液管道将多个第二子出液口并联起来，以使多个第一子进液口能共用一个进液管道(即第一进液管道)的进液口，使多个第一子出液口能共用一个出液管道(即第一出液管道)的出液口，使多个第二子进液口能共用一个进液管道(即第二进液管道)的进液口，使多个第二子出液口能共用一个出液管道(即第二出液管道)的出液口，从而能减少进液管道和出液管道的使用，以及便于对进液管道和出液管道进行合理的布局，以减小进液管道和出液管道的占用空间，进而能减小电池包的整体占用空间，实现电池包的小型化设计。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一进液管道、所述第一出液管道、所述第二进液管道及所述第二出液管道分别用于与同一个液冷机组连接。如此能借助制冷机组向第一进液管道和第二进液管道输送温度较低的冷却液，进入第一进液管道的冷却液通过多个第一子进液口流入多个第一子液冷流道，并通过多个第一子出液口流入第一出液管道，此时的冷却液的温度会升高，并通过第一出液管道重新回到制冷机组，同理地，进入第二进液管道的冷却液通过多个第二子进液口流入多个第二子液冷流道，并通过多个第二子出液口流入第二出液管道，此时的冷却液的温度会升高，并通过第二出液管道重新回到制冷机组，从而能向制冷机组补充冷却液，而温度升高的冷却液在制冷机组的制冷作用下，其温度会降低，然后可以重新被输入第一进液管道和第二进液管道，这样可以实现冷却液的循环利用，减少资源浪费，节约成本。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一表面设有沿所述预设方向延伸的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽构成所述第一子液冷流道，所述第二凹槽构成所述第二子液冷流道，且所述第一凹槽贯穿所述液冷结构在所述预设方向上的两侧面，以形成所述第一子进液口和所述第一子出液口，所述第二凹槽贯穿所述液冷结构在所述预设方向上的两侧面，以形成所述第二子进液口和所述第二子出液口。
通过在液冷结构的朝向箱体的第一表面设置有第一凹槽和第二凹槽，以形成第一子液冷流道和第二子液冷流道，能使第一子液冷流道和第二子液冷流道中的冷却液能直接与箱体接触，相较于第一子液冷流道和第二子液冷流道未贯穿第一表面的方式，冷却液能更好地带走电池模组传递至箱体的热量，以此能提高液冷结构的液冷效果，同时还能使液冷结构在高度方向上的厚度保持在比较小的范围内，实现液冷结构的轻薄化设计。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第二表面设有减重槽，所述减重槽位于所述第一凹槽和所述第二凹槽之间。如此能进一步地减轻液冷结构的重量，实现液冷结构的轻薄化设计。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述电池包还包括导热板，所述导热板设于所述箱体内并与所述液冷结构对应设置，所述电池模组叠设在所述导热板上。通过增加与电池模组接触的导热板，能更好地将电池模组产生的热量传递至箱体，以使所述电池模组产生的热量能更好、更有效地被位于箱体外的液冷结构带走，降低电池模组的温度，避免电池模组一直在高温环境中运行，提高电池包的使用安全性。在上述设计方式中，由于导热板是直接与电池模组接触的，能够快速、及时地将电池模组产生的热量带走，液冷效果更好。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述导热板凸设有至少两条限位筋条，所述至少两条限位筋条间隔设置，并均沿所述电池模组的长度方向延伸设置，所述电池模组设置于相邻的两条所述限位筋条之间，且所述电池模组的两侧分别与相邻的两条所述限位筋条抵接，如此能利用该两条限位筋条对电池模组起到限位固定的作用，以便于将电池模组装配至导热板上。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述电池模组包括：
多个单体电池，所述多个单体电池沿所述电池模组的长度方向依次排列设置，且各所述单体电池均具有沿所述电池模组的高度方向上的顶部和底部；
至少一个热防护件，所述至少一个热防护件设置于相邻两个所述单体电池之间，所述热防护件的形状为楔形，所述热防护件具有在所述高度方向上相对的头部和尖部，所述头部抵接在相邻的两个所述顶部之间；
所述热防护件还具有在所述长度方向上相背的第三表面和第四表面，在所述高度方向中的所述尖部远离所述头部的方向上，所述第三表面自所述头部沿所述长度方向中的靠近所述第四表面的方向倾斜设置，在所述高度方向中的所述尖部远离所述头部的方向上，所述第四表面自所述头部沿所述长度方向中的靠近所述第三表面的方向倾斜设置；以及
捆扎件，所述捆扎件捆绑在所述多个单体电池和所述至少一个热防护件的外周，且所述捆扎件被配置为扎紧所述电池模组，以使所述第三表面和所述第四表面分别与所述单体电池进行贴合。
通过将设置在相邻两个单体电池之间的热防护件的形状设计为楔形，并使热防护件的头部位于单体电池的顶部，尖部位于单体电池的顶部，且在高度方向中的尖部远离头部的方向上，该热防护件的朝向单体电池的表面自头部沿远离其朝向的单体电池的方向倾斜，以使热防护件的尖部和单体电池的底部之间具有间隙，如此一方面，能利用热防护件实现相邻两个单体电池之间的隔热效果，以减少或避免单体电池在热失控时产生的热量蔓延到周围单体电池上的情况，从而避免最终导致整个电池模组发生开阀、起火或冒烟等失控现象，同时还能为单体电池预留膨胀空间；另一方面，当采用捆绑件对多个单体电池进行捆扎后，热防护件的尖部和单体电池的底部之间的间隙逐渐减小至第三表面和第四表面分别与单体电池贴合，使得电池模组能大致呈拱形，从而位于相邻的两个单体电池之间的热防护件的头部能够顶住位于该热防护件两侧的单体电池，即位于相邻的两个单体电池能够被位于该两个单体电池之间的热防护件的两侧表面(即第三表面和第四表面)顶住，以分散或抵消热防护件两侧的单体电池朝下的重力，进而避免位于多个单体电池的中部位置的单体电池集体向中间凹陷的情况，提高电池模组的整体结构稳固性，以确保电池模组能顺利装配至箱体中，提高电池包的装配效率。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第三表面和所述第四表面之间的夹角为1°-3°。
经研究发现：第三表面和第四表面之间的夹角不能过小，如果第三表面和第四表面之间的夹角过小，则热防护件的第三表面和第四表面难以起到顶住两侧的单体电池大面的作用，从而对单体电池所施加的力矩不足，仍然还是会出现中部位置的单体电池集体往下塌陷的情况；且第三表面和第四表面之间的夹角也不能过大，如果第三表面和第四表面之间的夹角过大，电池模组上下明显空间不对称，即多个单体电池的顶部整体过大，底部整体过小，对于成型后的电池模组的空间利用率造成严重的影响。所以通过将第三表面和第四表面之间的夹角控制在上述范围内，既能确保热防护件的第三表面和第四表面能够顶住两侧的单体电池，以避免出现中部位置的单体电池集体往下塌陷的情况；又能实现成型后的电池模组的小型化设计。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述头部设有延伸部，所述延伸部的沿所述长度方向延伸设置，且所述延伸部的一端抵接于相邻的两个所述单体电池中的其中一个所述单体电池的顶面，所述延伸部的另一端抵接于相邻的两个所述单体电池中的另一个所述单体电池的顶面。如此能利用延伸部和单体电池相互抵接的作用，避免热防护件沿高度方向中的尖部远离头部的方向滑落，以使电池模组能形成一个结构稳固的整体，提高电池模组的整体结构稳固性，以确保电池模组能顺利装配至箱体中。
第二方面，本发明公开了一种用电设备，所述用电设备具有如上述第一方面所述的电池包。具有上述第二方面所述的电池包的用电设备，同样能够极大地提升箱体内部的空间利用率并加强箱体整体结构的稳固性的同时，降低液冷板因其板体破裂、进出液口漏液而导致电池模组漏电而引发安全隐患的风险。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实施例提供的电池包及用电设备，通过在箱体外直接设置液冷结构，从而能利用该液冷结构与箱体接触的表面带走电池模组产生的热量，即电池模组产生的热量能通过箱体传递至液冷结构，以被液冷流道内的冷却液带走，从而能降低电池模组的温度，避免电池模组一直在高温环境中运行，提高电池包的使用安全性。采用上述设计，一方面，液冷结构及进出液管道不会占用箱体内部空间，从而能极大地提升箱体内部的空间利用率，同时也无需在箱体上开设通孔以供进出液管道穿设，避免对箱体的结构强度造成影响，加强箱体整体结构的稳固性；另一方面，能借助箱体将液冷结构和电池模组分隔开，避免电池模组直接承重在液冷结构上，从而能降低液冷结构破裂的风险，进而能降低电池模组因与冷却液接触而导致漏电并引发安全隐患的风险，同时由于液冷结构和电池模组并非位于同一个空间，即便液冷结构的进出液口漏液，也不会导致电池模组漏电而引发安全隐患，所以可以降低液冷结构的进出液口处的防水密封等级要求，从而能降低电池包的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的电池包的结构示意图；
图2是本发明实施例公开的电池包的分解结构示意图；
图3是本发明实施例公开的液冷结构、第一进液管道、第一出液管道、第二进液管道、第二出液管道、第一进液转接管、第一出液转接管、第二出液转接管和第二进液转接管的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的液冷结构的结构示意图；
图5是图4中的A处的局部放大图；
图6是图4中的B处的局部放大图；
图7是本发明实施例公开的第一进液管道、第二出液管道、第一进液转接管和第二出液转接管的结构示意图；
图8是本发明实施例公开的第一出液管道、第二进液管道、第一出液转接管和第二进液转接管的结构示意图；
图9是本发明实施例公开的第一进液转接管和第二出液转接管的结构示意图；
图10是本发明实施例公开的第一出液转接管和第二进液转接管的结构示意图；
图11是本发明实施例公开的液冷结构的第二表面设有散热翅片的结构示意图；
图12是图11中的C处的局部放大图；
图13是图11中的D处的第一种局部放大图；
图14是图11中的D处的第二种局部放大图；
图15是本发明实施例公开的下箱体的结构示意图；
图16是本发明实施例公开的导热板的结构示意图；
图17是本发明实施例公开的电池模组的结构示意图；
图18是本发明实施例公开的两个单体电池和一个热防护件的结构示意图；
图19是图18的前视图；
图20是本发明实施例公开的热防护件的结构示意图；
图21是本发明实施例公开的用电设备为电动汽车时的结构示意图；
图22是本发明实施例公开的用电设备为户用储能系统时的结构示意图。
主要附图标记说明
10-电池包；11-箱体；11a-下箱体；11b-上箱盖；111-连接表面；12-电池模组；121-单体电池；1211-顶部；1212-底部；122-热防护件；1221-头部；1222-尖部；1223-第三表面；1224-第四表面；1225-延伸部；123-捆扎件；13-液冷结构；131-液冷流道；1311-第一子液冷流道；1312-第二子液冷流道；132-第一进液口；1321-第一子进液口；1322-第二子进液口；133-第一出液口；1331-第一子出液口；1332-第二子出液口；134-第一表面；1341-第一凹槽；1342-第二凹槽；135-第二表面；1351-减重槽；136-散热翅片；14a-第一进液管道；14b-第一出液管道；14c-第二进液管道；14d-第二出液管道；15-第一进液转接管；151-第一进液部分；152-第二进液部分；1521-第一液体入口；16-第一出液转接管；161-第一出液部分；162-第二出液部分；1621-第一液体出口；17-第二进液转接管；171-第三进液部分；172-第四进液部分；1721-第二液体入口；18-第二出液转接管；181-第三出液部分；182-第四出液部分；1821-第二液体出口；19-导热板；191-限位筋条；
20-集装箱；21-集装箱体；22-电池架；
30-户用储能系统；31-电能转换装置；32-用户负载。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1至图6，其中，图3、图4中的虚线箭头代表的是冷却液的流动方向。本发明第一方面的实施例公开了一种电池包，所述电池包10包括箱体11、电池模组12以及液冷结构13，电池模组12设置于箱体11内，液冷结构13设置于箱体11外，且液冷结构13位于电池模组12的下方，液冷结构13的内部设置有液冷流道131，且液冷结构13还设有与液冷流道131连通的第一进液口132和第一出液口133，从而冷却液能够通过第一进液口132流入液冷流道131内，并能通过第一出液口133流出至液冷流道131外，让液冷流道131内的冷却液能够持续流动，并通过液冷结构13与箱体11接触的表面带走电池模组12产生的热量，即，电池模组12产生的热量能通过箱体11传递至液冷结构13，以被液冷流道131内的冷却液带走，从而能降低电池模组12的温度，避免电池模组12一直在高温环境中运行，提高电池包10的使用安全性。
在本申请提供的电池模组12中，通过在箱体11外直接设置液冷结构13，从而能利用该液冷结构13与箱体11接触的表面带走电池模组12产生的热量，即电池模组12产生的热量能通过箱体11传递至液冷结构13，以被液冷流道131内的冷却液带走，从而能降低电池模组12的温度，避免电池模组12内部积聚热量引发热失控，避免电池模组12一直在高温环境中运行，进而提高电池包10的使用安全性。采用上述设计，一方面，液冷结构13及进出液管道不会占用箱体11内部空间，从而能极大地提升箱体11内部的空间利用率，同时也无需在箱体11上开设通孔以供进出液管道穿设，避免对箱体11的结构强度造成影响，加强箱体11整体结构的稳固性；另一方面，能借助箱体11将液冷结构13和电池模组12分隔开，避免电池模组12直接承重在液冷结构13上，从而能降低液冷结构13破裂的风险，进而能降低电池模组12因与冷却液接触而导致漏电并引发安全隐患的风险，同时由于液冷结构13和电池模组12并非位于同一个空间，即便液冷结构13的进出液口漏液，也不会导致电池模组12漏电而引发安全隐患，所以可以降低液冷结构13的进出液口处的防水密封等级要求，从而能降低电池包10的成本。
在本实施例中，为了便于电池包10的组装，箱体11包括相互连接的下箱体11a和上箱盖11b，在装配时，可以先将将电池模组12装配至下箱体11a中，然后再装配上箱盖11b，使上箱盖11b与下箱体11a连接，以将电池模组12封盖箱体11内。箱体11具有与液冷结构13连接的连接表面111，即，下箱体11a具有与液冷结构13连接的连接表面111，液冷结构13具有相背的第一表面134和第二表面135，所述第一表面134与连接表面111连接。
一些实施例中，液冷流道131包括第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312，第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312均沿预设方向延伸设置；第一进液口132包括与第一子液冷流道1311连通的第一子进液口1321及与第二子液冷流道1312连通的第二子进液口1322，第一出液口133包括与第一子液冷流道1311连通的第一子出液口1331及与第二子液冷流道1312连通的第二子出液口1332，从而冷却液能够通过不同的进液口流入第一子液冷流道1311及第二子液冷流道1312内，并能通过不同的出液口流出至第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312外，相较于第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312共用同一个进液口和同一个出液口的方式，能保持通入第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312内的冷却液的温度大致是一致的，如此有助于加强液冷结构13各个子液冷流道之间的温度场均匀分布，以提高对电池模组12的冷却效果。
而且第一子进液口1321和第二子进液口1322位于箱体11在预设方向上的一侧，且第一子出液口1331和第二子出液口1332位于箱体11在预设方向上的另一侧；或者，第一子进液口1321和第二子进液口1322分别位于箱体11在预设方向上的两相对侧，且第一子出液口1331和第二子出液口1332分别位于箱体11在预设方向上的两相对侧，电池包10还包括第一进液管道14a、第一出液管道14b、第二进液管道14c和第二出液管道14d，第一进液管道14a与第一子进液口1321连接，第一出液管道14b与第一子出液口1331连接，第二进液管道14c与第二子进液口1322连接，第二出液管道14d与第二子出液口1332连接。优选地，第一子进液口1321和第二子进液口1322分别位于箱体11在预设方向上的两相对侧，且第一子出液口1331和第二子出液口1332分别位于箱体11在预设方向上的两相对侧，如此能使第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312内的冷却液的流动方向相反，即相邻的两个子液冷流道内的冷却液的流动方向相反，相较于第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312内的冷却液的流动方向相同的方式，能保持液冷流道131在预设方向上的两侧内的冷却液的平均温度大致是一致的，从而有助于加强液冷结构13各个位置的温度场均匀分布，导热能更加均匀，进而能提高对电池模组12的冷却效果。
其中，液冷流道131在预设方向上的一侧内的冷却液的平均温度可以理解为第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312在预设方向上的同一侧内的冷却液的温度均值。预设方向可以与电池模组12的长度方向平行，也可以与电池模组12的长度方向和高度方向垂直，即预设方向可以与电池模组12的宽度方向平行，例如预设方向可为图2至图4中的X0-X1方向。当然在其他实施例中，预设方向也可以与电池模组12的高度方向垂直设置，并与电池模组12的长度方向成角度设置。
一些实施例中，结合图2至图6所示，第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312均为多条，例如两条、三条、四条、五条、六条、十条、十二条或者更多条，多条第一子液冷流道1311和多条第二子液冷流道1312交替设置，多个第一子进液口1321和多个第二子进液口1322分位于箱体11在预设方向上的两相对侧，且多个第一子出液口1331和多个第二子出液口1332分位于箱体11在预设方向上的两相对侧，多个第一子进液口1321分别与第一进液管道14a连接，多个第一子出液口1331分别与第一出液管道14b连接，多个第二子进液口1322分别与第二进液管道14c，多个第二子出液口1332分别与第二出液管道14d连接。如此利用了第一进液管道14a将多个第一子进液口1321并联起来，利用了第一出液管道14b将多个第一子出液口1331并联起来，利用了第二进液管道14c将多个第二子进液口1322并联起来，利用了第二出液管道14d将多个第二子出液口1332并联起来，以使多个第一子进液口1321能共用一个进液管道(即第一进液管道14a)的进液口，使多个第一子出液口1331能共用一个出液管道(即第一出液管道14b)的出液口，使多个第二子进液口1322能共用一个进液管道(即第二进液管道14c)的进液口，使多个第二子出液口1332能共用一个出液管道(即第二出液管道14d)的出液口，从而能减少进液管道和出液管道的使用，以及便于对进液管道和出液管道进行合理的布局，以减小进液管道和出液管道的占用空间，进而能减小电池包10的整体占用空间，实现电池包10的小型化设计。
当然，在其他实施例中，电池包10可以包括多个第一进液管道14a、多个第一出液管道14b、多个第二进液管道14c和多个第二出液管道14d，多个第一子进液口1321分别与多个第一进液管道14a连接，多个第一子出液口1331分别与多个第一出液管道14b连接，多个第二子进液口1322分别与多个第二进液管道14c连接，多个第二子出液口1332分别与多个第二出液管道14d连接，如此多个第一子进液口1321可以不共用同一个进液管道，多个第一子出液口1331可以不共用同一个出液管道，多个第二子进液口1322可以不共用同一个进液管道，多个第二子出液口1332可以不共用同一个出液管道。
一些实施例中，第一进液管道14a、第一出液管道14b、第二进液管道14c及第二出液管道14d分别用于与同一个液冷机组连接。如此能借助制冷机组向第一进液管道14a和第二进液管道14c输送温度较低的冷却液，进入第一进液管道14a的冷却液通过多个第一子进液口1321流入多个第一子液冷流道1311，并通过多个第一子出液口1331流入第一出液管道14b，此时的冷却液的温度会升高，并通过第一出液管道14b重新回到制冷机组，同理地，进入第二进液管道14c的冷却液通过多个第二子进液口1322流入多个第二子液冷流道1312，并通过多个第二子出液口1332流入第二出液管道14d，此时的冷却液的温度会升高，并通过第二出液管道14d重新回到制冷机组，从而能向制冷机组补充冷却液，而温度升高的冷却液在制冷机组的制冷作用下，其温度会降低，然后可以重新被输入第一进液管道14a和第二进液管道14c，这样可以实现冷却液的循环利用，减少资源浪费，节约成本。
示例性地，结合图5至图10所示，电池包10还包括多个第一进液转接管15、多个第一出液转接管16、多个第二进液转接管17和多个第二出液转接管18。各个第一进液转接管15均包括相连通的第一进液部分151和第二进液部分152，多个第一进液部分151均沿预设方向延伸设置，并分别与多个第一子进液口1321连通，多个第二进液部分152均沿电池模组的高度方向(如图3、图9和图10中的Z0-Z1方向)延伸，并在第二进液部分152的背离第一进液部分151的端面形成有第一液体入口1521，第一进液管道14a承设在多个第二进液部分152的背离第一进液部分151的端面，并分别与多个第一液体入口1521连通；各个第一出液转接管16均包括相连通的第一出液部分161和第二出液部分162，多个第一出液部分161均沿预设方向延伸设置，并分别与多个第一子出液口1331连通，多个第二出液部分162均沿高度方向延伸，并在第二出液部分162的背离第一出液部分161的端面形成有第一液体出口1621，第一出液管道14b承设在多个第二出液部分162的背离第一出液部分161的端面，并分别与多个第一液体出口1621连通；各个第二进液转接管17均包括相连通的第三进液部分171和第四进液部分172，多个第三进液部分171均沿预设方向延伸设置，并分别与多个第二子进液口1322连通，多个第四进液部分172均沿高度方向延伸，并在第四进液部分172的背离第三进液部分171的端面形成有第二液体入口1721，第二进液管道14c承设在多个第四进液部分172的背离第三进液部分171的端面，并分别与多个第二液体入口1721连通；各第二出液转接管18均包括相连通的第三出液部分181和第四出液部分182，多个第三出液部分181均沿预设方向延伸设置，并分别与多个第二子出液口1332连通，多个第四出液部分182均沿高度方向延伸，并在第四出液部分182的背离第三出液部分181的端面形成有第二液体出口1821，第二出液管道14d承设在多个第四出液部分182的背离第三出液部分181的端面，并分别与多个第二液体出口1821连通。
如此，进入第一进液管道14a内的冷却液能通过多个第一液体入口1521进入多个第二进液部分152内，并依次流入多个第一进液部分151、多个第一子液冷流道1311、多个第一出液部分161及多个第二出液部分162，最后通过多个第一液体出口1621流出至多个第二出液部分162外，同理地，进入第二进液管道14c内的冷却液能够通过多个第二液体入口1721进入多个第四进液部分172内，并依次流入多个第三进液部分171、多个第二子液冷流道1312、多个第三出液部分181及多个第四出液部分182，最后通过多个第二液体出口1821流出至多个第四出液部分182外。
通过增设多个第一进液转接管15、多个第一出液转接管16、多个第二进液转接管17和多个第二出液转接管18，并使第一进液转接管15、第一出液转接管16、第二进液转接管17和第二出液转接管18均包括成角度设置的两部分，该两部分中的其中一部分沿预设方向延伸设置，另一部分沿电池模组12的高度方向(如图3、图9和图10中的Z0-Z1方向)延伸设置，如此能使第一进液管道14a、第一出液管道14b、第二进液管道14c及第二出液管道14d均位于液冷结构13的上侧，相较于第一进液管道14a、第一出液管道14b、第二进液管道14c及第二出液管道14d与液冷结构13大致共面设置的方式，能够减小电池包10的整体占用面积，从而能实现电池包10的小型化设计。
一些实施例中，结合图11至图12所示，液冷结构13具有相背的第一表面134和第二表面135，该第一表面134与箱体11连接，且第一表面134设有沿预设方向延伸的第一凹槽1341和第二凹槽1342，其中，第一凹槽1341构成第一子液冷流道1311，第二凹槽1342构成第二子液冷流道1312，且第一凹槽1341贯穿液冷结构13在预设方向上的两侧面，以形成第一子进液口1321和第一子出液口1331，第二凹槽1342贯穿液冷结构13在预设方向上的两侧面，以形成第二子进液口1322和第二子出液口1332。通过在液冷结构13的朝向箱体11的第一表面134设置有第一凹槽1341和第二凹槽1342，以形成第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312，能使第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312中的冷却液能直接与箱体11接触，相较于第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312未贯穿第一表面134的方式，冷却液能更好地带走电池模组12传递至箱体11的热量，以此能提高液冷结构13的液冷效果，同时还能使液冷结构13在电池模组的高度方向上的厚度保持在比较小的范围内，实现液冷结构13的轻薄化设计。
一些实施例中，如图11、图12和图13所示，第二表面135凸设有间隔设置的多个散热翅片136，多个散热翅片136均沿液冷流道的延伸方向延伸设置。如此一方面，散热翅片136可以通过与第二表面135的接触连接，实现将电池模组12传递至液冷结构13的热量引导到箱体11的外部，能进一步地提高液冷效果，液冷效果更好；另一方面，因为散热翅片136与外界的接触是线接触，可以极大减少液冷结构13与外界的接触，从而可以减少外界的热量通过散热翅片136反向传导到电池模组12，进而有利于提高液冷效果。
进一步地，散热翅片136可以均匀地排布在第二表面135上，如此能更好地减少外界的热量通过散热翅片136反向传导到电池模组12，进而有利于进一步提高液冷效果。
示例性地，散热翅片136的材质可以为一系列的高导热材料，比如铝，散热效果好，且质量轻。
一些实施例中，如图11、图13所示，该第二表面135可设有减重槽1351，减重槽1351位于第一凹槽1341和第二凹槽1342之间，如此能进一步地减轻液冷结构13的重量，实现液冷结构13的轻薄化设计。
一些实施例中，结合图11、图14和图15所示，箱体11具有与液冷结构13连接的连接表面111，该第一表面134与连接表面111相互贴合连接，且第一表面134的形状与连接表面111的形状相匹配，第二表面135为背向第一表面134凸起设置的曲面。通过将液冷结构13的朝向箱体11的连接表面111的第一表面134设计为形状与箱体11的连接表面111相匹配的表面，可以使液冷结构13与箱体11进行零间隙接触，而将液冷结构13的背向箱体11的第二表面135设计为曲面，因为曲面的设计是圆弧，能使液冷结构13与外界的接触是点接触，如此可以极大减少液冷结构13与外界的接触，从而能减少或避免箱体11外部的温度通过曲面反向传导到电池模组12，进而有利于提高液冷效果。
其中，当第一表面134设有第一凹槽1341和第二凹槽1342时，第一凹槽1341和第二凹槽1342的槽壁面为朝向第二表面135凸起设置的曲面，第二表面135的对应第一凹槽1341的槽壁面和第二凹槽1342的槽壁面的位置均为背向第一表面134凸起设置的曲面。
一些实施例中，结合图2、图16所示，电池包10还包括导热板19，该导热板19设于箱体11内并与液冷结构13对应设置，所述电池模组12叠设在导热板19上。通过增加与电池模组12接触的导热板，能更好地将电池模组12产生的热量传递至箱体11，以使所述电池模组12产生的热量能更好、更有效地被位于箱体11外的液冷结构13带走，降低电池模组12的温度，避免电池模组12一直在高温环境中运行，提高电池包10的使用安全性。在上述设计方式中，由于导热板19是直接与电池模组12接触的，能够快速、及时地将电池模组12产生的热量带走，液冷效果更好。
示例性地，导热板19可为但不局限于铝板、铜板或六系铝合金板等。
可以理解的，在装配时，可以先将导热板19装配至下箱体11a中，接着将电池模组12装配至导热板19上，然后再装配上箱盖11b，使上箱盖11b与下箱体11a连接，以将电池模组12、导热板19封盖下箱体11a内。
一些实施例中，导热板19凸设有至少两条限位筋条191，至少两条限位筋条191间隔设置，并均沿电池模组12的长度方向延伸设置，电池模组12设置于相邻的两条限位筋条191之间，且电池模组12的两侧分别与相邻的两条限位筋条191抵接，如此能利用该两条限位筋条191对电池模组12中的多个单体电池起到限位固定的作用，以便于将电池模组12装配至导热板19上。
可选地，本申请的电池模组12为多个，例如两个、三个、四个、五个、六个或者更多，多个电池模组12可以预设方向依次排列设置，则该限位筋条191为三条或三条以上，限位筋条191的数量比电池模组12的数量多一个，任意相邻的两条限位筋条191之间均设置有所述电池模组12，以使各个电池模组12均能受到与其抵接的两条限位筋条191的限位作用，从而便于将多个电池模组12装配至导热板19上。
请参阅图17至图19， 在一些可选的实施例中，各个电池模组12均包括多个单体电池121、至少一个热防护件122以及至少一个捆扎件123，多个单体电池121沿电池模组12的长度方向(如图17至图19中的Y0-Y1方向)依次排列设置，且各个单体电池121均具有沿电池模组12的高度方向(如图17至图19中的Z0-Z1方向)上的顶部1211和底部1212，至少一个热防护件122设置于相邻两个单体电池121之间，该热防护件122的形状为楔形，且热防护件122具有在高度方向上相对的头部1221和尖部1222，热防护件122的头部1221抵接在相邻的两个顶部1211之间，热防护件122还具有在长度方向上相背的第三表面1223和第四表面1224，在高度方向中的尖部1222远离头部1221的方向(如图16至图18中的Z0方向)上，第三表面1223自头部1221沿长度方向中的靠近第四表面1224的方向(如图17至图19中的Y0方向)倾斜设置，在高度方向中的尖部1222远离头部1221的方向(如图17至图19中的Z0方向)上，第四表面1224自头部1221沿长度方向中的靠近第三表面1223的方向(如图17至图19中的Y1方向)倾斜设置。捆扎件123捆绑在多个单体电池121和至少一个热防护件122的外周，且捆扎件123被配置为扎紧电池模组12，以使第三表面1223和第四表面1224分别与单体电池121进行贴合，以将多个单体电池121捆绑在一起，从而方便多个单体电池121的携带、移动等。
如此一方面，能利用热防护件122实现相邻两个单体电池121之间的隔热效果，以减少或避免单体电池121在热失控时产生的热量蔓延到周围单体电池121上的情况，从而避免最终导致整个电池模组12发生开阀、起火或冒烟等失控现象，同时还能为单体电池121预留膨胀空间；另一方面，当采用捆绑件对多个单体电池121进行捆扎后，热防护件122的尖部1222和单体电池121的底部之间的间隙逐渐减小至第三表面1223和第四表面1224分别与单体电池贴合，使得电池模组12能大致呈拱形，从而位于相邻的两个单体电池121之间的热防护件122的头部1221能够顶住位于该热防护件122两侧的单体电池121，即位于相邻的两个单体电池121能够被位于该两个单体电池121之间的热防护件122的两侧表面(即第三表面1223和第四表面1224)顶住，以分散或抵消热防护件122两侧的单体电池121朝下的重力，进而避免位于多个单体电池121的中部位置的单体电池121集体向中间凹陷的情况，提高电池模组12的整体结构稳固性，以确保电池模组12能顺利装配至箱体11中，提高电池包的装配效率。
本申请中的单体电池121可为多个，例如两个、三个、四个、五个、六个、十个、十二个或者更多个。当单体电池121为两个时，热防护件122为一个，该热防护件122位于两个单体电池121之间；当单体电池121为三个或者三个以上时，任意相邻两个单体电池121之间均可以设置有该热防护件122。捆扎件123可以为两个，其中一个捆扎件123捆绑在多个单体电池121的顶部的外周，另一个捆扎件123捆绑在多个单体电池121的底部的外周，如此能够提高捆扎件123的捆绑效果，以使电池模组12能形成为一个结构较为稳固的整体。
进一步地，液冷流道131的延伸方向和多个电池模组12的排列方向可以平行设置，且该液冷流道131的数量(即第一子液冷流道1311和第二子液冷流道1312的数量之和)等于每个电池模组12中的单体电池121的数量，多个液冷流道131分别对应多个单体电池121在长度方向上的中部。而研究发现单体电池121的中部位置发热更明显，温度更高，采用上述设计，使得液冷流道131能对应单体电池121在长度方向上的中部，如此能够有效、快速、及时地将单体电池121的温度降下来，从而能避免因单体电池121局部温度过高且未能及时降下来而发生爆炸的安全问题。
示例性地，热防护件122可为云母板或表面涂覆隔热涂层的金属板。采用上述热防护件122能够更好地隔绝一个单体电池121热失控后热蔓延到相邻单体电池121上，隔热效果更好，同时云母板还能防止电击穿，防止对相邻单体电池121造成损坏，以避免最终导致整个电池模组12发生开阀、起火或冒烟等失控现象。其中，隔热涂层可主要由隔热材料(thermal insulation material)构成，该隔热材料可为但不局限于玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板等，具有良好的绝热能力，防止单体电池121之间热交换。
一些实施例中，结合图18至图20所示，第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ为1°-3°，例如θ=1°、1.2°、1.4°、1.5°、1.7°、2°、2.2°、2.4°、2.5°、2.7°或3°等。经研究发现：第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ不能过小，如果第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ过小，则热防护件122的第三表面1223和第四表面1224难以起到顶住两侧的单体电池121大面的作用，从而对单体电池所施加的力矩不足，仍然还是会出现中部位置的单体电池121集体往下塌陷的情况；且第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ也不能过大，如果第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ过大，电池模组12上下明显空间不对称，即多个单体电池121的顶部整体过大，底部整体过小，对于成型后的电池模组12的空间利用率造成严重的影响。所以通过将第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ控制在上述范围内，既能确保热防护件122的第三表面1223和第四表面1224能够顶住两侧的单体电池121，以避免出现中部位置的单体电池121集体往下塌陷的情况；又能实现成型后的电池模组12的小型化设计。
在本实施例中，第三表面1223和第四表面1224可以直接相连，也可以通过端面间接相连，在本实施例中不做限定。当第三表面1223和第四表面1224通过端面间接相连时，第三表面1223和第四表面1224之间的夹角θ可以理解为第三表面1223和第四表面1224的延长线之间的夹角。
一些实施例中，结合图18至图20所示，头部1221设有延伸部1225，延伸部1225的沿长度方向延伸设置，且延伸部1225的一端抵接于相邻的两个单体电池121中的其中一个单体电池121的顶面，延伸部1225的另一端抵接于相邻的两个单体电池121中的另一个单体电池121的顶面。如此能利用延伸部1225和单体电池121相互抵接的作用，避免楔形件向下滑落，即避免楔形件沿高度方向中的尖部1222远离头部1221的方向(如图17和图18中的Y0方向)滑落，以使电池模组12能形成一个结构稳固的整体，提高电池模组12的整体结构稳固性，以确保电池模组12能顺利装配至箱体11中。
本发明第二方面的实施例公开了一种用电设备，所述用电设备具有如上述第一方面实施例所述的电池包。可以理解的，具有上述第一方面实施例所述的电池包的用电设备也能够带来和电池包相同或者类似的有益效果，具体可参照在电池包的实施例的描述，此处就不再赘述。
本实施例中的用电设备可以为但不局限于集装箱、户用储能系统、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，其中，航天器例如是飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具例如包括固定式或移动式的电动玩具，具体例如，电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具例如包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，具体例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
一种示例性的，如图21所示，当该用电设备为集装箱20时，该集装箱20可以包括集装箱体21、电池架22以及多个如前文所述的电池包10，电池架22设置于集装箱体21内并与集装箱体21的侧壁之间具有间隙，多个电池包10均放置在电池架22中，其中，电池架22和电池包10可以构成电池簇。
另一种示例性的，如图22所示，当该用电设备为户用储能系统30时，该户用储能系统30可以包括电能转换装置31、用户负载32以及如前文所述的电池包10，该电池包10储存电能转换装置31的电能并将电能传输给用户负载32。可选地，电能转换装置31可以为光伏板，用户负载32可以包括路灯和家用电器(未图示)，该电池包10可作为一小型储能箱，其可通过壁挂方式安装于室外墙壁，光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能，电池包10用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器进行使用，或者在电网断电/停电时进行供电。
以上对本发明实施例公开的一种电池模组、电池包及用电设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的电池模组、电池包及用电设备及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种电池包，其特征在于，包括：
箱体(11)；
电池模组(12)，所述电池模组(12)设置于所述箱体(11)内；以及
液冷结构(13)，所述液冷结构(13)设置于所述箱体(11)外，且所述液冷结构(13)位于所述电池模组(12)的下方，所述液冷结构(13)的内部设置有液冷流道(131)，且所述液冷结构(13)还设有与所述液冷流道(131)连通的第一进液口(132)和第一出液口(133)；
其中，所述箱体(11)具有与所述液冷结构(13)连接的连接表面(111)，所述液冷结构(13)具有相背的第一表面(134)和第二表面(135)，所述第一表面(134)与所述连接表面(111)连接；
所述液冷流道(131)包括第一子液冷流道(1311)和第二子液冷流道(1312)，所述第一子液冷流道(1311)和所述第二子液冷流道(1312)均沿预设方向延伸设置；
所述第一进液口(132)包括与所述第一子液冷流道(1311)连通的第一子进液口(1321)及与所述第二子液冷流道(1312)连通的第二子进液口(1322)，所述第一出液口(133)包括与所述第一子液冷流道(1311)连通的第一子出液口(1331)及与所述第二子液冷流道(1312)连通的第二子出液口(1332)，所述第一子进液口(1321)和所述第二子进液口(1322)分别位于所述箱体(11)在所述预设方向上的两相对侧，且所述第一子出液口(1331)和所述第二子出液口(1332)分别位于所述箱体(11)在所述预设方向上的两相对侧；
所述电池包还包括第一进液管道(14a)、第一出液管道(14b)、第二进液管道(14c)和第二出液管道(14d)，所述第一进液管道(14a)与所述第一子进液口(1321)连接，所述第一出液管道(14b)与所述第一子出液口(1331)连接，所述第二进液管道(14c)与所述第二子进液口(1322)连接，所述第二出液管道(14d)与所述第二子出液口(1332)连接。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一表面(134)与所述连接表面(111)相互贴合连接，且所述第一表面(134)的形状与所述连接表面(111)的形状相匹配，所述第二表面(135)为背向所述第一表面(134)凸起设置的曲面。
3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二表面(135)凸设有间隔设置的多个散热翅片(136)，所述多个散热翅片(136)均沿所述液冷流道(131)的延伸方向延伸设置。
4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一子液冷流道(1311)和所述第二子液冷流道(1312)均为多条，多条所述第一子液冷流道(1311)和多条所述第二子液冷流道(1312)交替设置，多个所述第一子进液口(1321)和多个所述第二子进液口(1322)分位于所述箱体(11)在所述预设方向上的两相对侧，且多个所述第一子出液口(1331)和多个所述第二子出液口(1332)分位于所述箱体(11)在所述预设方向上的两相对侧；
多个所述第一子进液口(1321)分别与所述第一进液管道(14a)连接，多个所述第一子出液口(1331)分别与所述第一出液管道(14b)连接，多个所述第二子进液口(1322)分别与所述第二进液管道(14c)连接，多个所述第二子出液口(1332)分别与所述第二出液管道(14d)连接。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第一进液管道(14a)、所述第一出液管道(14b)、所述第二进液管道(14c)及所述第二出液管道(14d)分别用于与同一个液冷机组连接。
6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一表面(134)设有沿所述预设方向延伸的第一凹槽(1341)和第二凹槽(1342)，所述第一凹槽(1341)构成所述第一子液冷流道(1311)，所述第二凹槽(1342)构成所述第二子液冷流道(1312)，且所述第一凹槽(1341)贯穿所述液冷结构(13)在所述预设方向上的两侧面，以形成所述第一子进液口(1321)和所述第一子出液口(1331)，所述第二凹槽(1342)贯穿所述液冷结构(13)在所述预设方向上的两侧面，以形成所述第二子进液口(1322)和所述第二子出液口(1332)。
7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第二表面(135)设有减重槽(1351)，所述减重槽(1351)位于所述第一凹槽(1341)和所述第二凹槽(1342)之间。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括导热板(19)，所述导热板(19)设于所述箱体(11)内并与所述液冷结构(13)对应设置，所述电池模组(12)叠设在所述导热板(19)上。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述导热板(19)凸设有至少两条限位筋条(191)，所述至少两条限位筋条(191)间隔设置，并均沿所述电池模组(12)的长度方向延伸设置，所述电池模组(12)设置于相邻的两条所述限位筋条(191)之间，且所述电池模组(12)的两侧分别与相邻的两条所述限位筋条(191)抵接。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池模组(12)包括：
多个单体电池(121)，所述多个单体电池(121)沿所述电池模组(12)的长度方向依次排列设置，且各所述单体电池(121)均具有沿所述电池模组(12)的高度方向上的顶部(1211)和底部(1212)；
至少一个热防护件(122)，所述至少一个热防护件(122)设置于相邻两个所述单体电池(121)之间，所述热防护件(122)的形状为楔形，所述热防护件(122)具有在所述高度方向上相对的头部(1221)和尖部(1222)，所述头部(1221)抵接在相邻的两个所述顶部(1211)之间；
所述热防护件(122)还具有在所述长度方向上相背的第三表面(1223)和第四表面(1224)，在所述高度方向中的所述尖部(1222)远离所述头部(1221)的方向上，所述第三表面(1223)自所述头部(1221)沿所述长度方向中的靠近所述第四表面(1224)的方向倾斜设置，所述第四表面(1224)自所述头部(1221)沿所述长度方向中的靠近所述第三表面(1223)的方向倾斜设置；以及
捆扎件(123)，所述捆扎件(123)捆绑在所述多个单体电池(121)和所述至少一个热防护件(122)的外周，且所述捆扎件(123)被配置为扎紧所述电池模组(12)，以使所述第三表面(1223)和所述第四表面(1224)分别与所述单体电池 (121)进行贴合。
11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述第三表面(1223)和所述第四表面(1224)之间的夹角为1°-3°。
12.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述头部(1221)设有延伸部(1225)，所述延伸部(1225)的沿所述长度方向延伸设置，且所述延伸部(1225)的一端抵接于相邻的两个所述单体电池(121)中的其中一个所述单体电池(121)的顶面，所述延伸部(1225)的另一端抵接于相邻的两个所述单体电池(121)中的另一个所述单体电池(121)的顶面。
13.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备具有如权利要求1-12任一项所述的电池包。
CN202311340196.4A 2023-10-17 2023-10-17 电池包及用电设备 Active CN117080621B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311340196.4A CN117080621B (zh) 2023-10-17 2023-10-17 电池包及用电设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311340196.4A CN117080621B (zh) 2023-10-17 2023-10-17 电池包及用电设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117080621A true CN117080621A (zh) 2023-11-17
CN117080621B CN117080621B (zh) 2024-01-26

Family

ID=88713876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311340196.4A Active CN117080621B (zh) 2023-10-17 2023-10-17 电池包及用电设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117080621B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102544402A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海航天电源技术有限责任公司 一种动力电池组系统的液冷装置
CN205211815U (zh) * 2015-12-07 2016-05-04 北汽福田汽车股份有限公司 一种电池箱及具有其的电池包装置和电动车辆
CN107923714A (zh) * 2015-06-04 2018-04-17 达纳加拿大公司 带有局域流量分配的用于均匀冷却电池单体的热交换器
CN215771271U (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 电池包及车辆
WO2022062528A1 (zh) * 2020-09-27 2022-03-31 中国第一汽车股份有限公司 液冷电池系统及液冷电池系统的控制方法
CN216773356U (zh) * 2022-02-28 2022-06-17 广汽埃安新能源汽车有限公司 液冷板及电池
CN217788530U (zh) * 2022-06-01 2022-11-11 楚能新能源股份有限公司 一种电池包液冷组件
WO2023273811A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 比亚迪股份有限公司 电池冷板及电池系统
CN219393502U (zh) * 2023-02-22 2023-07-21 厦门海辰储能科技股份有限公司 冷却组件和电池模组

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102544402A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 上海航天电源技术有限责任公司 一种动力电池组系统的液冷装置
CN107923714A (zh) * 2015-06-04 2018-04-17 达纳加拿大公司 带有局域流量分配的用于均匀冷却电池单体的热交换器
CN205211815U (zh) * 2015-12-07 2016-05-04 北汽福田汽车股份有限公司 一种电池箱及具有其的电池包装置和电动车辆
WO2022062528A1 (zh) * 2020-09-27 2022-03-31 中国第一汽车股份有限公司 液冷电池系统及液冷电池系统的控制方法
CN215771271U (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 电池包及车辆
WO2023273811A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 比亚迪股份有限公司 电池冷板及电池系统
CN216773356U (zh) * 2022-02-28 2022-06-17 广汽埃安新能源汽车有限公司 液冷板及电池
CN217788530U (zh) * 2022-06-01 2022-11-11 楚能新能源股份有限公司 一种电池包液冷组件
CN219393502U (zh) * 2023-02-22 2023-07-21 厦门海辰储能科技股份有限公司 冷却组件和电池模组

Also Published As

Publication number Publication date
CN117080621B (zh) 2024-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180294452A1 (en) Tray, power battery pack and electric vehicle
CN110444835B (zh) 电池包和车辆
CN212517314U (zh) 一种高刚性轻量化电池包结构
US10084219B2 (en) Battery pack having improved safety against leakage of liquid refrigerant
WO2022156400A1 (zh) 电池液冷板总成、电池总成及车辆
EP2461416A2 (en) Battery module having improved cooling efficiency
WO2023201923A1 (zh) 水冷板组件、水冷系统、电池及其箱体以及用电装置
CN103178311A (zh) 电池模块
JP2022553133A (ja) 電池モジュール、電池パックおよびこれを含む自動車
CN117080621B (zh) 电池包及用电设备
CN210926234U (zh) 方形锂电池模组及电池模组系统
CN116345011B (zh) 电池模组及电池包
CN116960529A (zh) 电池包、储能系统及用电设备
CN219066956U (zh) 电池包以及用电装置
CN218525664U (zh) 一种具有两层模组单元的电池包及包括其的电动装置
CN216903182U (zh) 电池箱体、集成液冷电池箱体、电池及用电装置
CN216085026U (zh) 电池包外壳及电池包
CN214378602U (zh) 集成式电池包
CN213989096U (zh) 电池散热系统及电池包
CN117096518B (zh) 电池模组、电池包及用电设备
CN213546489U (zh) 一种电池包用承载梁、电池包和车辆
CN220774561U (zh) 电芯模块、电池模组、电池包及用电设备
CN112652838A (zh) 一种延缓热失控的集成式结构
CN220753553U (zh) 一种新能源电动车用电池模组
CN219419158U (zh) 电池热管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant