CN210576054U - 动力电池组总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池组总成及车辆。本实用新型的动力电池组总成包括电池单元、绝缘隔垫和连接件。电池单元为并列布置的多个，且各电池单元包括壳体和盖板；至少于壳体的、与其它电池单元的壳体相邻接的侧板上构造有内凹的凹槽，并于凹槽内固设有冷却通路；盖板固设于壳体上，以构成对容纳腔敞口的封闭，且于盖板上构造有与冷却通路相连通的冷却管；且构成冷却液流入的冷却液入口、及构成冷却液流出的冷却液出口分别设于相对两侧的冷却通路上。绝缘隔垫夹置于相邻的两电池单元之间；连接件构成上游的冷却液出口与下游的冷却液入口间的连通。本实用新型的动力电池组总成，可改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。

Description

动力电池组总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池组总成。本实用新型还涉及一种车辆。

背景技术

新能源汽车等领域中，动力电池具有广泛的应用空间。电池的壳体用于对电池内的电芯进行封装保护，一般在壳体的上部设置盖板，最终实现对电池内部的封装。

动力电池运行时，其运行温度对其性能有重要影响，当电池因自身运行而温度增高，不仅会影响其供电性能，而且有发生异常情况的可能。现有的动力电池单元，其壳体只有封装功能，其盖板上一般集成有极柱，以实现各电芯极耳到电池外部的电导通；但是，这样的壳体功能比较单一，只起到封装和极柱集成的作用，对动力电池的降温防护等功能缺乏必要的措施，致使动力电池的运行稳定性不高。

一般来说，多个电池单元组装为一个电池组。电池单元运行时，其运行温度对其性能有重要影响，当电池因自身运行而温度增高，不仅会影响其供电性能，而且有发生异常情况的可能。由于电池运行温度过高，可能会使电池单元内部产生气体造成异常增压，甚至有发生电池爆炸的可能，造成安全事故，进而对整个电池组造成损害。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池组总成，以改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池组总成，包括：

电池单元，所述电池单元为并列布置的多个，且各所述电池单元包括呈方形的、且顶端敞口的壳体，以及盖设于所述壳体顶端的、以构成所述敞口封闭的盖板，于各所述壳体的各邻接面上构造有凹槽，并于各所述凹槽内固设有冷却通路；于各所述盖板上构造有与所述冷却通路相连通的冷却管，且构成冷却液流入所述冷却通路及所述冷却管的冷却液入口，以及构成冷却液从所述冷却通路及所述冷却管流出的冷却液出口，与所述电池单元两侧的所述冷却通路相连通；

绝缘隔垫，夹置于相邻的两所述电池单元之间；

连接件，以构成上游的所述冷却液出口与下游的所述冷却液入口间的连通。

进一步的，位于所述壳体一侧的所述冷却通路的一端向上延伸而凸出于所述电池单元的上表面而构成冷却液入口，另一侧的所述冷却通路的一端向上延伸而凸出于所述电池单元的上表面而构成冷却液出口。

进一步的，所述连接件上构造有间隔布置的第一套装孔和第二套装孔，所述第一套装孔套装于所述冷却液入口上，所述第二套装孔套装于所述冷却液出口上。

进一步的，还包括构成所述连接件与所述冷却通路密封连接的密封连接件。

进一步的，所述密封连接件包括第一固定块，一端与所述第一固定块固连、另一端绕过所述第一套装孔外壁并穿过所述第一固定块的第一绑紧带，以及一端与所述第一固定块固连、另一端绕过所述第二套装孔外壁并穿过所述第一固定块的第二绑紧带；所述第一绑紧带与所述第二绑紧带穿过所述第一固定块的一端均固连于第二固定块上，且所述第二固定块与所述第一固定块的间距可调。

进一步的，于所述第二固定块上构造有螺纹孔，所述密封连接件还包括调节件，所述调节件与所述螺纹孔螺接配合，并抵接于所述第一固定块，所述调节件与所述螺纹孔的螺接长度可调、而使所述第一固定块和所述第二固定块的间距可调。

进一步的，所述冷却通路凸出于所述壳体的表面设置。

进一步的，所述冷却通路及所述冷却管采用铜质扁管。

进一步的，所述凹槽呈多个“U”形的串接设置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的动力电池组总成，在壳体和盖板上集成设置有冷却通路和冷却管，从而可多方位形成对电池单元的散热降温，可降低动力电池的运行温度，利于动力电池运行稳定性的改善。

此外，冷却通路设置在长度较长的两侧板上，可提升对壳体的冷却降温效果，冷却通路设置在长度较长的电池两侧板上，可提升对壳体的冷却降温效果。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，于该车辆上应用有本实用新型所述的动力电池组总成。采用该动力电池组总成的车辆，可形成对动力电池的全方位的冷却降温，从而改善动力电池的运行性能、提高其稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池单元的壳体的总体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的盖板的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述盖板另一视角下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述盖板的爆炸图；

图5为本实用新型实施例一所述的防护片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一所述的电池组的整体示意图；

图7为本实用新型实施例一所述的连接件及其密封连接件对冷却通路的连接装配示意图；

图8为本实用新型实施例一所述的密封连接件的结构示意图；

附图标记说明：

1-盖板，10-盖板本体，100-电池组，101-安装槽，1011-防爆片安装孔，1012- 沉槽，1013-安装孔；

111-正极柱，112-负极柱，113-极柱底座，114-绝缘套，115-卡固件；

12-盖板压块，121-通孔，122-注液孔，13-固定槽；

141-极柱压板，1411-压板安装孔，142-防护片，1421-基体，1422-凸起， 143-绝缘垫片，1431-导通孔，15-防爆片；

20-冷却管，21-冷却通路，211-冷却液入口，212-冷却液出口；

23-连接件，231-第一套装孔，232-第二套装孔；

3-壳体，301-底板，302-侧板，303-凹槽。

4-密封连接件，401-第一固定块，402-第二固定块，403-第一绑紧带，404- 第二绑紧带，405-调节件；

6-绝缘隔垫。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定；提到的第一、第二、第三等也均是为了便于描述，而不能理解为指示或暗示相对的重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种动力电池组总成，可改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。该动力电池组总成包括电池单元、绝缘隔垫和连接件。电池单元为并列布置的多个，且各电池单元包括壳体和盖板；壳体包括方形的底板以及由底板的四周分别向上延伸的四个侧板，且四个侧板首尾相连，并可与底板围成顶端敞口的容纳腔；至少于壳体的、与其它电池单元的壳体相邻接的侧板上构造有内凹的凹槽，并于凹槽内固设有冷却通路；盖板固设于壳体上，以构成对容纳腔敞口的封闭，且于盖板上构造有与冷却通路相连通的冷却管；且构成冷却液流入冷却通路及冷却管的冷却液入口、以及构成冷却液由冷却通路及冷却管流出的冷却液出口分别设于相对两侧的冷却通路上。绝缘隔垫夹置于相邻的两电池单元之间；连接件构成上游的冷却液出口与下游的冷却液入口间的连通。

基于上述的总体结构原则，在本实施例的单个的电池单元的结构如图1所示，其主要包括壳体3和盖板1。

其中，壳体3包括方形的底板301以及由底板301的四周分别向上延伸的四个侧板302，且四个侧板302首尾相连，并可与底板301围成顶端敞口的容腔；至少于壳体3两相对的侧板302上构造有内凹的凹槽303，并于凹槽303 内固设有冷却通路21。

作为方形电池，底板301为长方形，优选地，凹槽303构造于长度较长的两侧板302上，从而使固设在凹槽303内的冷却通路21设置在长度较长的两侧板302上，可提升对壳体的冷却降温效果。

为进一步提升对电池的冷却效果，固装冷却通路21的凹槽303采用迂回的多个U型串接的布置形式。

如图2并结合图3和图4所示，盖板1包括盖板本体10、盖板压块12、固定槽13和冷却管20。盖板本体10的形状与动力电池的壳体上部的敞口形状相配合，一般呈方形。盖板本体10可采用铝板或硬质塑料等材质，但为了利于动力电池的散热及接地设置，优选地，盖板本体10采用导电的金属材质，并在其上表面设置接地。

如图4所示，在盖板本体10上固设有正极柱111和负极柱112，同时，在盖板本体10的上表面上构造有位于正极柱111和负极柱112之间的安装槽101，在安装槽101的底面上构造有防爆片安装孔1011，覆盖防爆片安装孔1011设有防爆片15；防爆片15在防爆片安装孔1011内的设置形式可以有多种，以实现防爆片15在防爆片安装孔1011内的密封卡置即可。本实施例中，在防爆片安装孔1011的上沿构造台阶状的卡槽，防爆片15构造为随形于卡槽的薄片状，卡装于卡槽中。

在安装槽101中，固定装设盖板压块12。盖板压块12可构成对防爆片15 的压紧固定，且于盖板压块12上构造有对应防爆片15布置的通孔121。防爆片15采用强度较低的材质，当动力电池内部压力异常增加时，内部压力作用于防爆片15上；当内部压力超出防爆片15的承压值时，防爆片15破裂，则动力电池内部的压力得到释放，从而可防止动力电池爆炸的产生。其中，防爆片15 可采用现有成熟技术，其强度需求可根据动力电池内部的压力要求选择。

为对动力电池的冷却降温提供可用的硬件配置的条件，在盖板本体10及盖板压块12的上表面上构造固定槽13；在盖板压块12装配于盖板本体10的状态下，整个固定槽13连通形成一体贯通的凹槽通道。同时，为便于规避两个极柱，优选地，固定槽13设置在正极柱111和负极柱112之间。

在固定槽13的基础上设置冷却管20，将冷却管20固设于固定槽13中，优选地，可采用粘接或焊接固定的方式。冷却管20具有冷却液入口211和冷却液出口212，冷却液入口211和冷却液出口212可分别与外部供液装置连通，从而可构成冷却液于冷却管20内的循环流通。动力电池运行过程中产生的热量会通过盖板1散发，并与冷却管20内的冷却液热交换，从而实现对动力电池的降温冷却。

为了便于对动力电池的维护，以提升其蓄电性能，可在盖板1上设置注液孔122。优选地，在避让冷却管20的部位，贯穿盖板本体10以及盖板压块12 开设注液孔122，如图4中所示，注液孔的布置及密封可参考现有成熟技术，在此不再赘述。

为提升冷却效能，冷却管20在盖板1上的布置应保证足够的接触面积，以实现冷却液与盖板1之间充分热交换的目的。具体而言，可增加冷却管20在盖板1上的布置长度，以此为原则，冷却管20的布置路径可以有多种方案。在本实施例中，冷却管20被配置为呈“8”字形，显然，用于固定冷却管20的固定槽13也采用相应的路径形式。

需要说明的是，正极柱111和负极柱112在盖板1上的固设有多种形式可选，例如将极柱焊接在盖板本体10上，或采用锁母锁紧实现固连。在本实施例中，如图3并结合图4所示，两极柱的下部构造有极柱底座113，在盖板本体 10的下部为两个极柱分别构造有两个沉槽1012，极柱经过盖板本体10上的极柱穿装孔穿装，两个极柱底座113被收容到各自的沉槽1012中，极柱底座113 的下表面可用于和动力电池内的电芯极耳的电连接。同时，在极柱的中部设置环形卡槽；如图2所示，在极柱穿装到位时，环形卡槽的下侧面与盖板1的上表面齐平，在环形卡槽内卡装卡固件115，即可实现正极柱111和负极柱112 在盖板1上的固设。

如图3并结合图4所示，为构成极柱和盖板本体10之间的绝缘，两个极柱上套设有绝缘套114。绝缘套114可采用橡胶等绝缘材料制作，其套设在极柱上，对极柱下半部的周面和极柱底座113的上表面形成覆盖，从而可构成极柱和盖板本体10之间的绝缘与密封。

如图1并结合图2和图4所示，为使电池的整体布局更为紧凑合理，冷却通路21及冷却管20一体成型设置，其中冷却管20一体连接设置在分置于两侧板302上的两段冷却通路21之间。构成冷却液流入冷却通路21及冷却管20 的冷却液入口211，以及构成冷却液流出冷却通路21及冷却管20的冷却液出口212对称布置于两侧的冷却通路21上；优选地，进出液口部平行于正极柱 111或负极柱112向上开口布置，便于外部供液管路的连接装配。

冷却通路21及冷却管20可采用具有良好导热性能的材料，优选地，使用铜质扁管，以利用其良好的热传动性，且节省电池的占用空间。

冷却通路21可完全嵌装于侧板302内部，也可部分或全部凸出于侧板302 的表面，优选地，采用部分凸出于侧板302的表面的形式。冷却通路21采用部分凸出壳体3的侧板302的形式，可有效减薄壳体3的厚度；且多个电池成组装配时，两相邻电池间放置软性绝缘隔垫6并承接冷却通路21的压入，可使电池在电池组100中的固定性能更佳。

此外，为进一步提升动力电池的安全性，如图4所示，在盖板1上还设有防护组件，防护组件可承接安装有盖板1的动力电池内部的额外压力而构成负极柱112与盖板本体10的导通。

具体来说，防护组件包括与负极柱112相导通的、与盖板本体10绝缘布置的极柱压板141，以及与盖板本体10相导通、并可因受压变形而与极柱压板141 相导通的防护单元。极柱压板141套装于负极柱112上，并于极柱压板141与盖板本体10之间固设有绝缘垫片143。极柱压板141和绝缘垫片143均固定在盖板本体10上，可采用粘接或螺钉固定等方式。如图2中所示，可通过构造在极柱压板141和绝缘垫片143上的压板安装孔1411，利用螺钉将其螺接固定在盖板本体10上。

采用上述的设置，当动力电池内部异常升压时，可借助盖板1的接地设置实现动力电池的负极柱112及时形成接地连接，从而增强电池组100的整体安全防护效果。在盖板本体10和极柱压板141之间设置绝缘垫片143，则可改善防护组件的整体密封性，并形成盖板本体10和负极柱112之间的有效隔离绝缘。而设置极柱压板141和防护单元，可构成动力电池正常状态下盖板本体10和负极柱112的隔离及异常状况下两者的导通，使整个防护组件结构紧凑，便于技术实现。

防护单元可根据上述的要求选择多种形式，例如，可在盖板本体10的上构造有安装孔1013，并于绝缘垫片143上构造有与安装孔1013相贯通的导通孔 1431。防护单元可包括固设于安装孔1013内的防护片142，防护片142可因动力电池的额外压力变形而动作于安装孔1013中并穿经导通孔1431与极柱压板 141相抵接。优选地，防护片142采用可弹性变形的金属片制作，如图5所示，防护片142包括固设于盖板本体10上的安装孔1013中的基体1421，以及一体成型于基体1421上表面中部的凸起1422。这样的设计，可很好实现对电池内部异常情况的及时响应，便于防护组件的组配；而将防护片142构造为基体1421 和凸起1422两个功能部分，则便于防护片142的一体构造，且利于其的装配和性能实现。

如图6所示，多个电池单元并排装配组成电池组100，两个相邻电池单元的冷却液入口211和冷却液出口212之间，可采用如图中所示的连接件23连接导通。

当电池单元的壳体3为导电材质时，出于防止两个相邻电池单元壳体导通的考虑，绝缘隔垫6和连接件23均采用绝缘材质，则可形成电池单元壳体3 之间的绝缘。

为了可形成对电池单元的缓冲，从而降低因外部震动对电池单元造成的损害，绝缘隔垫6可采用弹性材料，如橡胶、泡沫塑料等，优选地，采用橡胶软垫。

本实施例中，如图7并结合图8所示，连接件23上构造有第一套装孔231 与第二套装孔232；第一套装孔231套装在冷却液入口211上；第二套装孔232 套装在冷却液出口212上。桥接管路采用连接件23的结构形式，利于跨接装配效率的提升。

至此，通过连接件23将各电池单元冷却管路首尾串接地连通，并与外部供液装置相连通，则可形成循环冷却系统，使冷却液于动力电池组总成内循环，以降低各个电池单元的运行温度。

此外，为了保持相邻的两个电池单元壳体3之间的绝缘，以提升整个电池组的安全性能，连接件23可采用绝缘材料制备，优选地，采用橡胶材质一体成型。

为保证连接件23与管路之间的密封性，可在连接件23上加装密封连接件 4。如图7并图8所示，密封连接件4包括第一固定块401，以及一端与第一固定块401固连，另一端绕过第一套装孔231外壁、并穿过第一固定块401的第一绑紧带403；还包括一端与第一固定块401固连，另一端绕过第二套装孔232 外壁、并穿过第一固定块401的第二绑紧带404。

第一绑紧带403和第二绑紧带404穿过第一固定块401的一端均固连在第二固定块402上，且第二固定块402与第一固定块401之间设置有间距可调的结构；这种调节的结构可以有各种选择，在本实施例中，如图8所示，在第二固定块402上构造有螺纹孔，密封连接件4还包括调节件405，调节件405与螺纹孔螺接配合，并抵接于第一固定块401上。当调节调节件405时，调节件 405的端部抵压第一固定块401，从而可使第一固定块401和第二固定块402 之间的距离变化，从而使第一绑紧带403和第二绑紧带404收紧或松弛。

本实施例的电池单元为方形电池，包括壳体3和装设于壳体3内的电芯，电芯的极耳与盖板1的极柱电连接。例如，可采用焊接连接的形式。

将电芯装设完毕，并完成极耳与极柱的连接后，将盖板1装配于壳体3上部的敞口处，完成电池的封装。盖板1的封装可采用现有的成熟技术，在此不予赘述。

采用上述实施方案的动力电池组总成，在壳体3和盖板1上集成设置有冷却通路21和冷却管20，从而可降低动力电池的运行温度，利于动力电池运行稳定性的改善。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，于该车辆上应用有实施例一中所述的动力电池组总成。采用该动力电池组总成的车辆，可形成对动力电池的全方位的冷却降温，从而改善动力电池的运行性能、提高其稳定性。

同一该车辆中，可以设置多组电池组，相邻的两个电池组之间，可通过管路串联或并联连通，而形成整个车辆的总体冷却循环液路，另外，在车辆上配置外部供液装置和液路连通，可形成对车辆所有动力电池的冷却。

冷却液的选用、冷却液可以利用车辆装载的空调系统降温等方面的内容，均为现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池组总成，其特征在于包括：

电池单元，所述电池单元为并列布置的多个，且各所述电池单元包括呈方形的、且顶端敞口的壳体(3)，以及盖设于所述壳体顶端的、以构成所述敞口封闭的盖板(1)，于各所述壳体的各邻接面上构造有凹槽(303)，并于各所述凹槽(303)内固设有冷却通路(21)；于各所述盖板(1)上构造有与所述冷却通路(21)相连通的冷却管(20)，且构成冷却液流入所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)的冷却液入口(211)，以及构成冷却液从所述冷却通路及所述冷却管流出的冷却液出口(212)，与所述电池单元两侧的所述冷却通路(21)相连通；

绝缘隔垫(6)，夹置于相邻的两所述电池单元之间；

连接件(23)，以构成上游的所述冷却液出口(212)与下游的所述冷却液入口(211)间的连通。

2.根据权利要求1所述的动力电池组总成，其特征在于：位于所述壳体(3)一侧的所述冷却通路(21)的一端向上延伸而凸出于所述电池单元的上表面而构成冷却液入口(211)，另一侧的所述冷却通路(21)的一端向上延伸而凸出于所述电池单元的上表面而构成冷却液出口(212)。

3.根据权利要求2所述的动力电池组总成，其特征在于：所述连接件(23)上构造有间隔布置的第一套装孔(231)和第二套装孔(232)，所述第一套装孔(231)套装于所述冷却液入口(211)上，所述第二套装孔(232)套装于所述冷却液出口(212)上。

4.根据权利要求3所述的动力电池组总成，其特征在于：还包括构成所述连接件(23)与所述冷却通路(21)密封连接的密封连接件(4)。

5.根据权利要求4所述的动力电池组总成，其特征在于：所述密封连接件(4)包括第一固定块(401)，一端与所述第一固定块(401)固连、另一端绕过所述第一套装孔(231)外壁并穿过所述第一固定块(401)的第一绑紧带(403)，以及一端与所述第一固定块(401)固连、另一端绕过所述第二套装孔(232) 外壁并穿过所述第一固定块(401)的第二绑紧带(404)；所述第一绑紧带(403)与所述第二绑紧带(404)穿过所述第一固定块(401)的一端均固连于第二固定块(402)上，且所述第二固定块(402)与所述第一固定块(401)的间距可调。

6.根据权利要求5所述的动力电池组总成，其特征在于：于所述第二固定块(402)上构造有螺纹孔，所述密封连接件(4)还包括调节件(405)，所述调节件(405)与所述螺纹孔螺接配合，并抵接于所述第一固定块(401)，所述调节件(405)与所述螺纹孔的螺接长度可调、而使所述第一固定块(401)和所述第二固定块(402)的间距可调。

7.根据权利要求1所述的动力电池组总成，其特征在于：所述冷却通路(21)凸出于所述壳体(3)的表面设置。

8.根据权利要求7所述的动力电池组总成，其特征在于：所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)采用铜质扁管。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的动力电池组总成，其特征在于：所述凹槽(303)呈多个“U”形的串接设置。

10.一种车辆，其特征在于：于所述车辆上应用有如权利要求1至9中任一项所述的动力电池组总成。

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