CN210838029U - 动力电池包以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池汽车的动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池包以及车辆。所述动力电池包包括壳体、水冷结构和多个模组，所述壳体具有腔室，多个所述模组间隔排列在所述腔室中，所述水冷结构包括具有水冷通道的水冷件、用于将水冷液引入所述水冷通道的进水管以及将所述水冷液排出所述水冷通道的出水管，所述水冷件安装于所述腔室并且相对设置的两个侧面分别安装有所述模组。所述动力电池包通过设置水冷结构，使得水冷件能够利用相对设置的两个侧面同时对两个模组进行散热降温，显著增加了水冷件的水冷有效面积，进而减少了水冷件的板面尺寸，降低了水冷件的占用空间，还提高了水冷件的散热效率。

Description

动力电池包以及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池汽车的动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池包以及车辆。

背景技术

随着国家对新能源领域的大力推广，电动汽车已经成为未来的主流趋势，其中，动力电池作为电动汽车最为核心的动力供给部件，决定了整车的续驶里程、成本、使用寿命、安全性等关键指标。现有技术中，动力电池包中设计有水冷板作为冷却系统，具体的，下壳体设置为开口向上的凹槽，多个模组安装于凹槽中，水冷板设置为与下壳体的槽底壁形状适配的平板，并且水冷板水平铺设在下壳体的槽底壁以及多个模组之间，以使得水冷板的顶面能够对多个模组进行散热降温，从而降低了动力电池包内的温度。

但是，水冷板采用单一板面对模组进行散热降温，导致水冷板的利用率较低，并且水冷板的板面尺寸过大，占用动力电池包中的过多空间，降低了动力电池包的能量密度。

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包以及车辆，以解决现有技术中动力电池包的水冷板因采用单一板面对模组降温而导致的利用率较低、板面尺寸过大、占用过多安装空间等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池包，所述动力电池包包括壳体、水冷结构和多个模组，所述壳体具有腔室，多个所述模组间隔排列在所述腔室中，所述水冷结构包括具有水冷通道的水冷件、用于将水冷液引入所述水冷通道的进水管以及将所述水冷液排出所述水冷通道的出水管，所述水冷件安装于所述腔室并且相对设置的两个侧面分别安装有所述模组。

可选的，所述模组包括相对设置的第一侧以及具有所述模组的输出极的第二侧，每个所述模组的所述第一侧和所述第二侧分别与相邻两个所述模组的对应的所述第一侧和所述第二侧邻近设置，所述水冷结构包括多个所述水冷件，每相邻两个所述模组的两个相邻所述第一侧之间设置有所述水冷件。

可选的，所述水冷件包括横截面设置为T型结构的水冷板，所述水冷板的头部分别搭设在相邻两个所述模组的顶面上，所述水冷板的尾部具有所述水冷通道并且设置在相邻两个所述第一侧之间。

可选的，所述水冷件包括具有集流通道的集流部，其中，

所述集流部分别与所述水冷板和进水管连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述进水管连通，

和/或，所述集流部分别与所述水冷板和出水管连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述出水管连通。

可选的，所述模组包括具有第一定位结构的端板，所述集流部设置在相邻两个端板之间并且包括第二定位结构，所述第二定位结构装配于所述第一定位结构。

可选的，所述动力电池包包括隔火件，所述隔火件设置在相邻两个所述模组的两个相邻所述第二侧之间，以防止相邻两个所述模组之间传播热失控。

可选的，所述隔火件设置为横截面为T型结构，所述隔火件的头部分别封装于相邻两个所述模组的顶面，所述隔火件的尾部封装于所述腔室的底壁，以隔开相邻两个所述第二侧。

可选的，所述模组的端板包括用于容纳所述模组的输出极的安装槽。

可选的，所述模组的端板包括用于限定扎带的扎带槽。

相对于现有技术，本实用新型所述的动力电池包具有以下优势：

所述动力电池包通过设置水冷结构，使得水冷件能够利用相对设置的两个侧面同时对两个模组进行散热降温，显著增加了水冷件的水冷有效面积，进而减少了水冷件的板面尺寸，降低了水冷件的占用空间，还提高了水冷件的散热效率。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，以解决现有技术中动力电池包的水冷板因采用单一板面对模组降温而导致的利用率较低、板面尺寸过大、占用过多安装空间等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，所述车辆包括所述的动力电池包。

所述车辆与上述动力电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图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方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的动力电池包的爆炸图；

图2为图1所示的动力电池包的局部结构的爆炸图，其中，显示了水冷件和隔火件分别与模组之间的装配关系；

图3为图2所示的动力电池包的局部结构的装配示意图；

图4为图3所示的动力电池包的局部结构在另一个视角下的装配示意图；

图5为图4所示的局部结构中的水冷件与模组之间的装配关系的俯视图；

图6为图5所述的局部结构在A处的放大示意图；

图7为图4所示的局部结构中的隔火件与模组之间的装配关系的正视图；

图8为图4所示的模组装配有扎带的结构示意图；

图9为图4所示的水冷件的结构示意图；

图10为图9所示的水冷件的爆炸图；

图11为图4所示的端板的结构示意图；

图12为图11所示的端板在另一个视角下的结构示意图。

附图标记说明：

1、上壳体；2、下壳体；3、模组；4、进水管；5、出水管；6、水冷件；7、水冷板；8、集流部；9、集流板；10、转接水管；11、端板；12、扎带；13、第二定位结构；14、隔火件；15、第一侧；16、第二侧；17、安装槽；18、扎带槽；19、输出极。

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方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型第一方面提供了一种动力电池包，如图1-12所示，所述动力电池包包括壳体、水冷结构和多个模组3，所述壳体具有腔室，多个所述模组3间隔排列在所述腔室中，所述水冷结构包括具有水冷通道的水冷件6、用于将水冷液引入所述水冷通道的进水管4以及将所述水冷液排出所述水冷通道的出水管5，所述水冷件6安装于所述腔室并且相对设置的两个侧面分别安装有所述模组3。其中，壳体包括上壳体1和具有开口的下壳体2，上壳体1封装在所述开口处以与下壳体2共同围成所述腔室。

通过上述技术方案，本实用新型提供了一种动力电池包，所述动力电池包通过设置水冷结构，使得水冷件6能够利用相对设置的两个侧面同时对两个模组3进行散热降温，显著增加了水冷件6的水冷有效面积，提高了水冷件6的散热效率，优化了动力电池包的热管理控制，还有利于减少水冷件6的板面尺寸，降低了水冷件6的占用空间，有利于提高动力电池包的能量密度。

为了加强水冷件的散热效果，所述模组3包括相对设置的第一侧15以及具有所述模组3的输出极19的第二侧16，每个所述模组3的所述第一侧15和所述第二侧16分别与相邻两个所述模组3的对应的所述第一侧15和所述第二侧16邻近设置，所述水冷结构包括多个所述水冷件6，每相邻两个所述模组3的两个相邻所述第一侧15之间设置有所述水冷件6。可以理解的是，模组的第二侧16具有模组的输出级19，也就是，模组3中的电芯的顶部设置在第二侧16，第二侧16也相应地具有电芯的极柱和防爆阀等结构；则模组3中的电芯的底部设置在第一侧15。

进一步的，所述水冷件6包括横截面设置为T型结构的水冷板7，所述水冷板7的头部(即，水冷板7的水平板部分，例如，实心薄板)分别搭设在相邻两个所述模组3的顶面上，所述水冷板7的尾部(即，水冷板7的竖直板部分，例如，具有水冷流道的型腔板)具有所述水冷通道并且设置在相邻两个所述第一侧15之间，在保证水冷板的冷却效果的前提下，还降低了水冷板7的装配难度，还能够通过水冷板7的头部压住模组的顶面，防止竖直方向上堆叠模组的电芯出现向上发生错位等现象，避免了电芯在堆叠过程中出现模组安装失效或者是电芯在使用过程中出现模组动态失效，优化了竖直堆叠模组的稳定性。为了优化水冷板的冷却效果，水冷通道设置为沿水冷板的长度方向弯曲延伸，增加了水冷通道的总面积。

进一步的，所述水冷件6包括具有集流通道的集流部8，其中：集流部8可以用于汇集水冷通道在进水口处的水冷液，具体的，所述集流部8分别与所述水冷板7和进水管4连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述进水管4连通，有利于提高水冷液在水冷通道在进水口处的冲击力，加速了水冷液在水冷通道中的流速，优化了水冷效果；和/或，集流部8可以用于汇集水冷通道在出水口处的水冷液，具体的，所述集流部8分别与所述水冷板7和出水管5连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述出水管5连通，保证了水冷通道中的水冷液能够在集流部8的汇集作用下顺利排到出水管5，有利于水冷液的顺畅流通。如图9和10所示，集流部8包括转接水管10以及具有集流通道的集流板9，集流板9竖直设置并且沿水冷板的尾部的板面方向延伸，转接水管10的一端与进水管或者是出水管连通，转接水管10的另一端通过集流板9的集流通道与水冷板的水冷通道连通；其中，转接水管10可以设置为如图1所示的弯管结构，有利于充分利用相邻两个端板之间的间隙，提升了动力电池包的内部空间利用率。

为了保证水冷板的装配稳定性，所述模组3包括具有第一定位结构的端板9，所述集流部8设置在相邻两个端板9之间并且包括第二定位结构13，所述第二定位结构13装配于所述第一定位结构，保证了水冷板的尾部与相邻两个第一侧之间的间距保持一致，提高了水冷板的安装精准度。进一步的，第一定位结构和第二定位结构13可以设置为各种合理形式，例如，第一定位结构设置为如图6和11所示的竖直设置的通槽，通槽的横截面设置为T型结构，则第二定位结构13相应地设置为横截面为T型结构的凸起，限定了水冷件和端板之间在水平面方向上的精准装配。更进一步地，为了提高水冷板的冷却效果，水冷板的尾部的两个板面上均涂有导热胶，还加固水冷板的安装牢靠性，而且因为水冷板的尾部与相邻两个第一侧之间的间距一致，保证了位于水冷板的尾部的两侧导热胶的厚度均匀并且保持一致，从而实现了导热胶的厚度可控。

进一步的，所述动力电池包包括隔火件14，所述隔火件14设置在相邻两个所述模组3的两个相邻所述第二侧16之间，以防止相邻两个所述模组3之间传播热失控，通过将隔火件14设置在两个具有防爆阀的第二侧16之间，使得模组发生热失控(例如，模组在防爆阀处喷出带火颗粒)时不会越过隔火件14传播到相邻的模组(即，避免了带火颗粒越过隔火件14落到相邻的模组上)，有效地控制了模组之间的热失控传播，提高了动力电池包的安全性能。其中，隔火件14可以设置为各种合理的防火材质，例如，云母板等。

进一步的，所述隔火件14设置为横截面为T型结构，所述隔火件14的头部(即，隔火件14的水平板部分)分别封装于相邻两个所述模组3的顶面，所述隔火件14的尾部(即，隔火件14的竖直板部分)封装于所述腔室的底壁，以隔开相邻两个所述第二侧16，以图7所示的相邻两个模组为例，通过下壳体的位于这两个相邻模组之间的部分与隔火件14共同封装两个第二侧16，彻底隔断了这两个第二侧16的板面，使得其中一个模组的第二侧因出现热失控而喷射的带火颗粒在隔火板14和下壳体的共同包围下无法接触到另一个模组的第二侧，保障了相邻模组之间的隔火效果。进一步的，下壳体的上表面设置有安装槽，隔火件14的尾部的底端插设在安装槽中，提高了隔火件14和下壳体之间的封装严密性，优化了相邻模组之间的隔火效果。更进一步地，为了加强动力电池包的安全性能，动力电池包包括多个隔火件14，每相邻两个模组的两个相邻第二侧之间设置有隔火件14。

为了减少模组3的输出极19占用额外的安装空间，所述模组3的端板9包括用于容纳所述模组3的输出极19的安装槽17。其中，安装槽17可以设置为各种合理形式，例如，如图3、7、11和12所示，端板9包括两个方形的安装槽17，两个安装槽17沿竖直方向间隔设置，每个安装槽17的槽底设置有通孔，通孔处安装有衬套，便于安装模组的正负输出极。进一步的，端板包括设置在位于安装槽上方的顶面上的安装盲孔，以用于通过螺栓等紧固件装配隔火板的头部，保证了隔火板的安装牢靠性，防止竖直方向上堆叠模组的电芯出现错位等情况，避免了模组安装失效或者是动态失效，优化了竖直堆叠模组的稳定性。

在如图1-4所示的竖直方向上堆叠模组中，模组需要通过扎带勒紧进行固定。为了减少扎带占用额外的安装空间，所述模组3的端板9包括用于限定扎带12的扎带槽18，还保证了扎带的定位装配。其中，扎带槽18可以设置为各种合理形式，例如，如图6、7、11和12所示，端板9包括沿水平方向间隔设置的两个扎带槽18，每个扎带槽18设置为沿竖直方向延伸的通槽。进一步的，端板的位于相邻两个扎带槽18之间的中间部分的顶面以及端板的如图11所示的靠近第一侧的右侧扎带槽与端板的右侧壁之间的右侧部分的顶面均设置有安装盲孔，以便于通过螺栓装配模组的盖板；更进一步地，为了避免螺栓占用额外的安装空间，如图11和12所示，端板的中间部分和右侧部分的顶面均低于端板的左侧部分的顶面，有利于提高动力电池包的能量密度。

本实用新型第二方面还提供了一种车辆，所述车辆包括所述的动力电池包。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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)

1.一种动力电池包，其特征在于，所述动力电池包包括壳体、水冷结构和多个模组(3)，所述壳体具有腔室，多个所述模组(3)间隔排列在所述腔室中，所述水冷结构包括具有水冷通道的水冷件(6)、用于将水冷液引入所述水冷通道的进水管(4)以及将所述水冷液排出所述水冷通道的出水管(5)，所述水冷件(6)安装于所述腔室并且相对设置的两个侧面分别安装有所述模组(3)。

2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述模组(3)包括相对设置的第一侧(15)以及具有所述模组(3)的输出极(19)的第二侧(16)，每个所述模组(3)的所述第一侧(15)和所述第二侧(16)分别与相邻两个所述模组(3)的对应的所述第一侧(15)和所述第二侧(16)邻近设置，所述水冷结构包括多个所述水冷件(6)，每相邻两个所述模组(3)的两个相邻所述第一侧(15)之间设置有所述水冷件(6)。

3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述水冷件(6)包括横截面设置为T型结构的水冷板(7)，所述水冷板(7)的头部分别搭设在相邻两个所述模组(3)的顶面上，所述水冷板(7)的尾部具有所述水冷通道并且设置在相邻两个所述第一侧(15)之间。

4.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述水冷件(6)包括具有集流通道的集流部(8)，其中，

所述集流部(8)分别与所述水冷板(7)和进水管(4)连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述进水管(4)连通，

和/或，所述集流部(8)分别与所述水冷板(7)和出水管(5)连接以使得所述水冷通道通过所述集流通道与所述出水管(5)连通。

5.根据权利要求4所述的动力电池包，其特征在于，所述模组(3)包括具有第一定位结构的端板(9)，所述集流部(8)设置在相邻两个端板(9)之间并且包括第二定位结构(13)，所述第二定位结构(13)装配于所述第一定位结构。

6.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述动力电池包包括隔火件(14)，所述隔火件(14)设置在相邻两个所述模组(3)的两个相邻所述第二侧(16)之间，以防止相邻两个所述模组(3)之间传播热失控。

7.根据权利要求6所述的动力电池包，其特征在于，所述隔火件(14)设置为横截面为T型结构，所述隔火件(14)的头部分别封装于相邻两个所述模组(3)的顶面，所述隔火件(14)的尾部封装于所述腔室的底壁，以隔开相邻两个所述第二侧(16)。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的动力电池包，其特征在于，所述模组(3)的端板(9)包括用于容纳所述输出极(19)的安装槽(17)。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的动力电池包，其特征在于，所述模组(3)的端板(9)包括用于限定扎带(12)的扎带槽(18)。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任意一项所述的动力电池包。

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