CN212587608U - 一种电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电池包和车辆，所述电池包包括托盘和多个单体电池，其中，单体电池的长度沿第一方向延伸，托盘包括至少两个沿第一方式的长度不同的容纳区域，相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁，以间隔相邻的两个所述容纳区域；所述容纳区域内设置有至少一个单体电池，不同所述容纳区域中的所述单体电池的所述极芯串所包含的所述极芯组件的数量不同，以使得所述单体电池的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配，以便于单体电池可以适应非规则形状的托盘，填满托盘的相应区域，从而达到充分利用托盘空间的目的，提高了电池包的能量密度，提高了续航里程。

Description

一种电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池包和车辆。

背景技术

随着石油资源的日益减少和环境污染的日渐加重，节能减排成为车辆的主要衡量指标。近年来，以电池包为动力源的车辆，源于碳排放量小、能量转换效率高的特点，逐渐受到了人们的重视。

现有的电池包中，通常包括由电池所组成的模组和托盘，多个模组设置在托盘上。其中的多个模组按照托盘的空间大小进行排布，当托盘为规则的长方形时，多个模组在托盘中可以规整排布，托盘的空间利用率较高。

然而，当多个模组设置于非规则形状的托盘结构上时，由于模组的尺寸固定，无法根据托盘结构的形状进行调整，导致托盘结构的空间无法充分利用，造成空间浪费，从而降低了电池包的能量密度，减少了续航里程。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池包和车辆，以解决现有的电池包中，非规则形状的托盘结构的空间无法充分利用的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种电池包，用于车辆，所述电池包包括：托盘和多个单体电池；其中，

所述单体电池的长度沿第一方向延伸，所述单体电池包括壳体和位于所述壳体内的至少一个极芯串，所述极芯串包括多个沿所述第一方向依次排列的极芯组件；

所述托盘包括至少两个沿所述第一方向长度不同的容纳区域，相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁以间隔相邻的两个所述容纳区域；所述容纳区域内设置有至少一个单体电池，不同所述容纳区域中的所述单体电池的所述极芯串所包含的所述极芯组件的数量不同，以使得所述单体电池的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配。

进一步的，所述第一方向与所述车辆的车头到车尾的方向平行。

进一步的，所述极芯串中的所述极芯组件串联，所述极芯组件的长度沿所述第一方向延伸；

所述极芯组件包括封装膜和封装于所述封装膜内的极芯组，所述极芯组包括用于引出电流的正极和负极，所述正极和所述负极分别位于所述极芯组在所述第一方向的两端。

进一步的，所述壳体上设置有正极引出端和负极引出端，所述正极引出端和所述负极引出端设置在所述壳体沿所述第一方向的同一侧；

所述极芯串的数量为两个，所述单体电池的厚度沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，两个所述极芯串沿第二方向依次排列，两个所述极芯串通过位于同一端的两个所述极芯组串联，两个所述极芯串位于另一端的所述极芯组分别与所述正极引出端和所述负极引出端连接。

进一步的，其中一个所述单体电池的正极引出端与相邻的所述单体电池的负极引出端通过导电片连接。

进一步的，所述结构梁与所述托盘为一体成型。

进一步的，邻近所述结构梁的所述单体电池与所述结构梁之间通过导热胶粘接。

进一步的，所述电池包还包括：多个紧固件；其中，

所述结构梁上设置有多个第一安装孔，所述托盘上与所述第一安装孔对应的位置设置有第二安装孔，所述紧固件依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔将所述电池包固定在所述车辆上。

进一步的，所述电池包还包括：密封盖；其中，

所述密封盖与所述托盘密封连接以形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述单体电池；

所述单体电池分别与所述密封盖和所述托盘胶粘连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括：上述的电池包。

在本实用新型实施例中，电池包包括托盘和多个单体电池，其中，单体电池的长度沿第一方向延伸，单体电池包括壳体和位于壳体内的至少一个极芯串，所述极芯串包括多个沿第一方向依次排列的极芯组件，以形成长度不同的单体电池；托盘包括至少两个沿第一方式的长度不同的容纳区域，相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁，以间隔相邻的两个所述容纳区域；所述容纳区域内设置有至少一个单体电池，不同所述容纳区域中的所述单体电池的所述极芯串所包含的所述极芯组件的数量不同，以使得所述单体电池的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配，以便于单体电池可以适应非规则形状的托盘，填满托盘的相应区域，从而达到充分利用托盘空间的目的，提高了电池包的能量密度，提高了续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例提供的电池包的一种结构示意图；

图2表示本实用新型实施例提供的单体电池的结构爆炸示意图。

附图标记说明：

10-电池包，101-托盘，1011-区域一，1012-区域二，102-单体电池，1021-壳体，1022-极芯串，10221-极芯组件，1023-正极引出端，1024-负极引出端，103-结构梁，104-导电片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

参见图1，本实用新型一实施例提供了一种电池包，如图1所示，电池包10包括托盘101和多个单体电池102，参见图2，本实用新型一实施例提供了一种单体电池的结构爆炸示意图。如图2所示，所述单体电池102的长度沿第一方向延伸，所述单体电池102包括壳体1021和位于所述壳体1021内的至少一个极芯串1022，所述极芯串1022包括多个沿所述第一方向依次排列的极芯组件10221；通过多个极芯组件10221可以排列出长度不同的极芯串1022，长度不同的极芯串1022可以得到长度不同的单体电池102。

本实用新型实施例中，托盘101包括至少两个沿所述第一方向的长度不同的容纳区域，至少两个上述容纳区域组合成了非规则形状的托盘101。相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁103，以间隔相邻的两个所述容纳区域，所述容纳区域内设置有至少一个单体电池102，不同所述容纳区域中的所述单体电池102的所述极芯串1022所包含的所述极芯组件10221的数量不同，不同数量的极芯组件10221可以得到不同长度的极芯串1022，不同长度的极芯串1022可以得到不同长度的单体电池102，不同长度的单体电池102可以适应长度不同的容纳区域，以使得所述单体电池102的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配。从而使得单体电池102可以适应非规则形状的托盘101，以填满托盘101的相应区域，达到充分利用托盘101空间的目的，提高了电池包10的能量密度，提高了续航里程。

本实用新型实施例中，托盘101上设置的结构梁103不仅可以用于将托盘101划分为不同的容纳区域，以便于单体电池102的安装，且其中一个容纳区域内的单体电池102发生热失控的时候，不会影响到其他区域，从而可以降低电池包10的风险等级，还可以起到加强托盘101的作用，提高电池包10的整体强度。

在实际应用中，极芯串1022中的极芯组件10221串联，极芯组件10221与方形电池或圆柱电池相比，最大的不同之处在于极芯组件10221包括封装膜和封装于所述封装膜内的极芯组，其中的封装膜常常采用的是铝塑复合膜，方形电池和圆柱电池则采用金属材料作为外壳。通常而言，极芯组件10221主要具备以下几个优势：1、安全性好：极芯组件10221在结构上采用铝塑复合膜封装，在发生热管理失控或穿刺时，其软包会为极芯组提供缓冲空间，发生鼓胀形变，最终会着火或冒烟，但不会发生爆炸。2、质量轻、能量密度高：极芯组重量较同等容量的钢壳电池轻40％，较铝壳电池轻20％，因此通常具有较高的能量密度。3、电化学性能良好、寿命长：极芯组的内阻较小，可以极大的降低电池的自耗电；此外极芯组的循环寿命更长。

在实际应用中，极芯组件10221的厚度可以在8mm-20mm之间，因此可以根据托盘101不同区域的形状和尺寸确定极芯组件10221的尺寸和数量，从而确定出与相应的所述容纳区域的形状相匹配的单体电池102，以满足托盘101的实际需求。

在实际应用中，不同容纳区域上设置的单体电池102的数量可以根据实际情况进行设置，例如，每个所述容纳区域上设置的单体电池102可以有一个或者至少两个，具体的数量要根据该容纳区域的大小和单体电池102的大小来确定，本实用新型实施例对此不做限定。

本实用新型实施例中，第一方向与所述车辆的车头到车尾的方向平行，第二方向为与第一方向垂直的方向。极芯串1022中串联的极芯组件10221的长度沿所述第一方向延伸，单体电池102的厚度沿所述第二方向延伸。可选地，本实用新型实例中，单体电池102可以为长方体结构，以填满相应的区域。

在本实用新型的实施例中，单体电池102的壳体1021可以对多个极芯串1022进行固定包装，起到保护极芯串1022的作用。其中，壳体1021可以为铝壳。

本实用新型实施例中，极芯组件10221中的极芯组包括用于引出电流的正极和负极，所述正极和所述负极分别位于所述极芯组在所述第一方向的两端，以便于极芯组件10221之间进行串联连接，并且形成极芯串1022的正极和负极。

本实用新型实施例中，壳体1021上设置有正极引出端1023和负极引出端1024，极芯串1022的正极与壳体1021的正极引出端1023连接，以形成单体电池102的正极，极芯串1022的负极与壳体1021的负极引出端1024连接，以形成单体电池102的负极。

在实际应用中，为了减少相邻的单体电池102之间相连接时的布线长度，提高完全性，正极引出端1023和负极引出端1024设置在壳体1021沿所述第一方向的同一侧，从而使得单体电池102的正极和负极位于同一侧。

本实用新型实施例中，极芯串1022的数量为两个，所述单体电池102的厚度沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，两个所述极芯串1022沿第二方向依次排列，两个所述极芯串1022通过位于同一端的两个所述极芯组串联，两个所述极芯串1022位于另一端的所述极芯组分别与所述正极引出端1023和所述负极引出端1024连接。如图2所示，极芯串1022在壳体1021内有两个，且成U型排列，以使两个极芯串1022串联而成的单体电池102的正极和负极位于同一侧。可以减少相邻的单体电池102之间相连接时的布线长度。

在实际应用中，相邻的两个单体电池102之间可以串联连接，也可以并联连接，相邻的两个单体电池102之间可以通过导电片连接。

本实用新型实施例中，以图1所示的电池包10为例，图1中的托盘101包括两个沿所述第一方向长度不同的容纳区域：区域一1011和区域二1012，其中，区域一1011有两个，区域二1012分别与两个区域一1011相连，且区域一1011与区域二1012之间设置有结构梁103。相应的，单体电池102也有两种：单体电池一和单体电池二，单体电池一安装在区域一1011中，单体电池二安装在区域二1012中。

在实际应用中，单体电池102的形状及其排布方式可以根据区域的形状确定，例如，单体电池102可以为长方体结构，至少两个单体电池102沿所述第二方向排布。

在图1中，区域一1011和区域二1012分别为长方形，区域二1012与区域一1011在长度方向上的比值接近4:3，因此，单体电池一和单体电池二为长方体结构，可以在单体电池二的长度方向上布置4个极芯组件10221，在单体电池二的厚度方向上布置2排极芯串1022；可以在单体电池一的长度方向上布置3个极芯组件10221，在单体电池一的厚度方向上布置2排极芯串1022。

具体地，可以根据区域一1011和区域二1012的宽度，分别确定单体电池一和单体电池二的个数，图2中，区域一1011中单体电池一的个数为4个，区域二1012中单体电池二的个数为8个。区域一1011中4个单体电池一的正极引出端和负极引出端位于托盘101的第一端，区域二1012中8个单体电池二的正极引出端和负极引出端同样位于托盘101的第一端上。相邻的单体电池一的正极引出端和负极引出端之间、相邻的单体电池二的正极引出端和负极引出端之间，或者相邻的单体电池一和单体电池二的正极引出端和负极引出端之间通过导电片104连接，从而使得导电片104的尺寸较小，降低了发热的风险，布置简单，节约了电池包10的内部空间，降低了电池包10的成本。

在实际应用中，结构梁103与托盘101的连接方式可以有多种，例如，结构梁103与托盘101一体成型，或者结构梁103与托盘101之间焊接或者粘接连接，以将结构梁103与托盘101固定连接，结构梁103可以起到加强托盘101强度的作用。

可选地，本实用新型实施例中，电池包10还包括：多个紧固件；其中，所述结构梁103上设置有多个第一安装孔，所述托盘101上与所述第一安装孔对应的位置设置有第二安装孔，所述紧固件依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔将所述电池包10固定在所述车辆上，从而可以还可以增大电池包10与车辆的连接强度，提高电池包10的稳定性。

本实用新型实施例中，单体电池102内的极芯组沿车辆的车头到车尾的方向设置，极芯组的大面可以紧贴结构梁103和托盘101的边框，起到加强托盘101强度的作用，从而可以提高电池包10防侧碰的性能，使得电池包10在面对侧碰的情况时更加安全可靠。

在实际应用中，单体电池102与结构梁103和托盘101的边框的连接方式可以有多种，本实用新型实施例中，为了帮助单体电池102散热，邻近所述结构梁103的所述单体电池102与所述结构梁103之间通过导热胶粘接，邻近所述托盘101边框的所述单体电池102与所述边框之间也通过导热胶粘接。

本实用新型实施例中，电池包10还包括密封盖，密封盖与托盘101密封连接以形成容纳腔，容纳腔用于容纳单体电池102，密封盖与托盘101用于对内部的单体电池102形成防护，且密封盖还可以起到散热的效果。其中，托盘101和密封盖可以采用热导率较高的金属材质，包括但不限于铝、铜及其合金。

在实际应用中，单体电池102可以分别与密封盖和托盘101胶粘连接，而密封盖和托盘101直接可以通过紧固件连接，或者通过黏胶连接，或者密封盖和托盘101通过紧固件和黏胶连接。具体的，托盘101的上表面和密封盖的下表面之间夹设有黏胶以实现密封和初步的连接，紧固件设于黏胶的外圈，进一步加固托盘101和密封盖之间的连接。其中的紧固件可以为螺纹连接件。

综上，本实用新型实施例所述的电池包至少包括以下优点：

本实用新型实施例提供的电池包，包括托盘和多个单体电池，其中，单体电池的长度沿第一方向延伸，单体电池包括壳体和位于壳体内的至少一个极芯串，所述极芯串包括多个沿第一方向依次排列的极芯组件，以形成长度不同的单体电池；托盘包括至少两个沿第一方式的长度不同的容纳区域，相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁，以间隔相邻的两个所述容纳区域；所述容纳区域内设置有至少一个单体电池，不同所述容纳区域中的所述单体电池的所述极芯串所包含的所述极芯组件的数量不同，以使得所述单体电池的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配，以便于单体电池可以适应非规则形状的托盘，填满托盘的相应区域，从而达到充分利用托盘空间的目的，提高了电池包的能量密度，提高了续航里程。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述的电池包，其中，电池包的具体结构和布置方式已经在上述实施例中进行了详细描述，本实施例在此不再赘述。

本实用新型实施例通过将电池包安装于车辆后，可以直接利用车辆行驶过程中的自然风冷却电池包的密封盖，从而通过自然对流实现电池包的冷却。

本实用新型实施例提供的车辆，通过设置上述的电池包，可以根据电池包中托盘的形状，设置电池包内单体电池的形状和数量，从而可以使得单体电池的形状与相应的所述容纳区域的形状匹配，以便于单体电池可以适应非规则形状的托盘，填满托盘的相应区域，以达到充分利用托盘空间的目的，提高了电池包的能量密度，提高了续航里程。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种电池包，用于车辆，其特征在于，所述电池包包括：托盘和多个单体电池；其中，

所述单体电池的长度沿第一方向延伸，所述单体电池包括壳体和位于所述壳体内的至少一个极芯串，所述极芯串包括多个沿所述第一方向依次排列的极芯组件；

所述托盘包括至少两个沿所述第一方向的长度不同的容纳区域，相邻的两个所述容纳区域之间设置有结构梁，以间隔相邻的两个所述容纳区域；所述容纳区域内设置有至少一个单体电池，不同所述容纳区域中的所述单体电池的所述极芯串所包含的所述极芯组件的数量不同，以使得所述单体电池的长度与相应的所述容纳区域沿所述第一方向的长度匹配。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一方向与所述车辆的车头到车尾的方向平行。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述极芯串中的所述极芯组件串联，所述极芯组件的长度沿所述第一方向延伸；

所述极芯组件包括封装膜和封装于所述封装膜内的极芯组，所述极芯组包括用于引出电流的正极和负极，所述正极和所述负极分别位于所述极芯组在所述第一方向的两端。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述壳体上设置有正极引出端和负极引出端，所述正极引出端和所述负极引出端设置在所述壳体沿所述第一方向的同一侧；

所述极芯串的数量为两个，所述单体电池的厚度沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，两个所述极芯串沿第二方向依次排列，两个所述极芯串通过位于同一端的两个所述极芯组串联，两个所述极芯串位于另一端的所述极芯组分别与所述正极引出端和所述负极引出端连接。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，其中一个所述单体电池的正极引出端与相邻的所述单体电池的负极引出端通过导电片连接。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述结构梁与所述托盘为一体成型。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，邻近所述结构梁的所述单体电池与所述结构梁之间通过导热胶粘接。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括：多个紧固件；其中，

所述结构梁上设置有多个第一安装孔，所述托盘上与所述第一安装孔对应的位置设置有第二安装孔，所述紧固件依次穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔将所述电池包固定在所述车辆上。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括：密封盖；其中，

所述密封盖与所述托盘密封连接以形成容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述单体电池；

所述单体电池分别与所述密封盖和所述托盘胶粘连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电池包。

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