CN213366667U - 动力电池总成及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种动力电池总成和电动汽车。该动力电池总成包括箱体框架、电池模组总成及水冷板；其中：箱体框架内部开设有固定孔；电池模组总成设置于固定孔；水冷板设置于箱体框架的底部，并与电池模组总成的底部接触。本申请的动力电池总成将电池模组总成通过箱体框架的固定孔固定，并直接将水冷板设置于箱体框架的底端，采用水冷板代替箱体的原底板，这样的设置集成度高，不仅可以增大箱体内的高度方向的空间，提升电池包的空间利用率，同时还可以通过水冷板提升电池模组总成的结构强度，且水冷板近距离对电池模组总成进行冷却，便于热管理，提高散热效率。

Description

动力电池总成及电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池总成及电动汽车。

背景技术

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，电动汽车的发展尤为迅速。电动汽车以电力为动力源，通过电动机取代燃油发动机，不仅具有高效率、低噪声、减少废气排放等特点，而且可以大量节省燃油能源。随着电动汽车动力电池技术的日益成熟与发展，电动汽车必将成为未来汽车工业发展的主要趋势。

目前，电动汽车包括电池包，通过电池包提供动力。由于汽车车身的体积有限，只能在有限的空间内放置电池包。其中，电池包一般包括箱体和电池模组。然而，箱体本身占据了一定的空间，且为了避免电池模组使用中温度过高，还需要额外在箱体内设置热管理系统对电池模组进行散热，从而缩减电池模组的空间，导致电池包的空间利用率不高。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种动力电池总成及电动汽车，该动力电池总成及电动汽车，能够提升电池包的空间利用率。

本申请第一方面提供一种动力电池总成，其包括箱体框架、电池模组总成及水冷板；其中：

所述箱体框架内部开设有固定孔；

所述电池模组总成设置于所述固定孔；

所述水冷板设置于所述箱体框架的底部，并与所述电池模组总成的底部接触。

在其中一个实施例中，动力电池总成还包括防护板，所述防护板连接于所述水冷板的底端。

在其中一个实施例中，动力电池总成还包括导热胶层，所述导热胶层位于所述电池模组总成与所述水冷板之间，粘结所述电池模组总成与所述水冷板。

在其中一个实施例中，所述水冷板包括板体和水管，所述板体开设有流道，所述水管设置于所述流道。

在其中一个实施例中，所述电池模组总成包括多个第一电池模组，所述箱体框架开设有多个第一固定孔，多个所述第一固定孔按照N行M列排列分布，N和M为大于0的自然数，所述第一电池模组设置于对应的所述第一固定孔。

在其中一个实施例中，所述电池模组总成包括第二电池模组，所述箱体框架还开设有第二固定孔，所述第二固定孔与所述第一固定孔相邻设置，所述第二电池模组设置于对应的所述第二固定孔。

在其中一个实施例中，所述第二电池模组与所述第一电池模组的外周轮廓尺寸相异设置，所述第一固定孔的孔径与所述第一电池模组的外周轮廓尺寸相适应，所述第二固定孔的孔径与所述第二电池模组的外周轮廓尺寸相适应。

在其中一个实施例中，动力电池总成还包括电池管理模块，所述电池管理模块设置于所述电池模组总成的一侧，且所述电池管理模块电连接所述电池模组总成。

在其中一个实施例中，动力电池总成还包括电池配电盒，所述箱体框架还包括第三固定孔，所述电池配电盒设置于所述第三固定孔，所述电池配电盒电连接所述电池模组总成。

本申请第二方面提供一种电动汽车，其包括上述任一实施例所述的动力电池总成。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的动力电池总成中，将电池模组总成通过箱体框架的固定孔固定，并直接将水冷板设置于箱体框架的底端，采用水冷板代替箱体的原底板，电池模组总成设置于箱体框架后与水冷板接触，这样的设置集成度高，不仅可以增大箱体内的高度方向的空间，提升电池包的空间利用率，同时还可以通过水冷板提升电池模组总成的结构强度，且水冷板近距离对电池模组总成进行冷却，便于热管理，提高散热效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请一实施例示出的动力电池总成的结构示意图；

图2是图1所示的动力电池总成的箱体框架、水冷板及防护板的爆炸示意图；

图3是图1所示的动力电池总成的箱体框架的结构示意图；

图4是图1所示的动力电池总成的第一电池模组的结构示意图；

图5是图1所示的动力电池总成的第二电池模组的结构示意图；

图6是图1所示的动力电池总成的水冷板的另一视角结构示意图。

附图标号：箱体框架100；第一固定孔110；凸台111；第二固定孔120；第三固定孔130；电池模组总成200；第一电池模组210；第二电池模组220；水冷板300；板体310；流道311；水管320；防护板400；电池管理模块500；电池配电盒600。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

相关技术中，电池包一般包括箱体和电池模组，电池模组设置于箱体内，箱体一般为多面体的密封结构，例如长方体结构，电池模组设置于箱体内。可以理解，箱体包括底板，电池模组位于底板上。为了对电池包进行散热，还需要额外增加热管理系统，热管理系统设置于箱体内，从而缩减了电池模组的空间利用率。针对上述问题，本申请实施例提供一种动力电池总成，能够提升电池包的空间利用率。以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。在其中一个实施例中，一种动力电池总成，其包括以下实施例的部分结构或全部结构；即，动力电池总成包括以下的部分技术特征或全部技术特征。

如图1和图2所示，本申请一实施例中，提供一种动力电池总成，其包括箱体框架100、电池模组总成200及水冷板300。其中：箱体框架100内部开设有固定孔；电池模组总成200设置于固定孔；水冷板300设置于箱体框架100的底部，并与电池模组总成200的底部接触。

上述的动力电池总成中，通过将水冷板300代替箱体的底板，一方面，直接将水冷板300设置于箱体框架100的底部，使电池包整体集成度更高，同时提高了电池包内的高度方向的空间利用率；另一方面，水冷板300直接与电池模组总成200的底部接触，还可以通过水冷板300提升电池模组总成200的结构强度，且水冷板300近距离对电池模组总成200进行冷却，便于热管理，提高散热效率。

在其中一个实施例中，电池模组总成200包括多个第一电池模组210，箱体框架100开设有多个第一固定孔110，多个第一固定孔110按照N行M列排列分布，N和M为大于0的自然数，第一电池模组210设置于对应的第一固定孔110。具体地，如图1至图3所示，箱体框架100用于固定多个第一电池模组210，使多个第一电池模组210紧凑排布。可以理解，根据汽车车身的空间大小，设定箱体框架100的外周轮廓尺寸，尽可能设置最大化利用车身的空间，从而增大电池模组的利用空间。箱体框架100开设有多个第一固定孔110，第一固定孔110可以为通孔，第一电池模组210设置于第一固定孔110，通过通孔便于散热。为了承接固定电池模组，在其中一个实施例中，第一固定孔110的孔壁分散凸设有多个凸台111，第一电池模组210设置于凸台111上，用于支撑第一电池模组210，从而避免第一电池模组210从第一固定孔110中掉落。为了进一步提高车身内空间利用率，增大电池容量，在其中一个实施例中，如图1至图3所示，电池模组总成200包括第二电池模组220，箱体框架100还开设有第二固定孔120，第二固定孔120与第一固定孔110相邻设置，第二电池模组220设置于对应的第二固定孔120。

进一步地，在其中一个实施例中，第二电池模组220与第一电池模组210的外周轮廓尺寸相同设置或相异设置，第一固定孔110的孔径与第一电池模组210的外周轮廓尺寸相适应，第二固定孔120的内径与第二电池模组220的外周轮廓尺寸相适应。可以理解，由于汽车各零部件的复杂性，车身内的空间是不规则的。为了充分利用空间，提高空间利用率，通过在箱体框架100的一侧延伸开设第二固定孔120，在第二固定孔120内放置第二电池模组220。通过增加第二电池模组220，从而增加电池模组总成200的总电池容量。其中，第二固定孔120的数量根据第二电池模组220的数量设置。基于车身内部空间的不规则性，第二电池模组220的外周轮廓根据车身内部空间设定，第二电池模组220的外周轮廓尺寸与第一电池模组210的外周轮廓尺寸相异设置，以更加适应并充分利用车身内的空间。当然，在空间足够的前提下，第二电池模组220的外周轮廓尺寸可以与第一电池模组210的外周轮廓尺寸相同设置，从而降低开模成本。在其中一个图未示的实施例中，本申请的动力电池总成还可以包括第三电池模组。具体可以根据汽车车身内的空间调整第三电池模组的外周轮廓尺寸。相应地，箱体框架100还可以开设其他固定孔，通过其他固定孔固定第三电池模组。本申请的动力电池模组可以根据实际空间设置多个不同外周轮廓尺寸的电池模组，箱体框架100与各电池模组适应，于此不再赘述。

进一步地，如图1、图4和图5所示，第一电池模组210和第二电池模组220的外周轮廓尺寸均与各自对应的电池容量有关，其中，电池容量的高低与电池单元的数量有关，每一电池单元包含预设单位的电池容量。在其中一个实施例中，第一电池模组210和第二电池模组220均包括多个电池单元，第一电池模组210的电池单元的数量与第二电池模组220的电池单元的数量相同或相异设置。第一电池模组210所包括的电池单元的数量与第二电池模组220所包括的电池单元的数量相同且排布方式相同时，第一电池模组210与第二电池模组220的外周轮廓尺寸相同。第一电池模组210所包括的电池单元的数量与第二电池模组220所包括的电池单元的数量相同但排布方式不同时，或二者的数量不同及排布方式不同时，第一电池模组210与第二电池模组220的外周轮廓尺寸相异。可以理解，当第一电池模组210的电池单元数量和第二电池模组220的电池单元的数量相同时，第一电池模组210的电池容量与第二电池模组220的电池容量相同。进一步地，电池单元即电池芯，电池单元可以为磷酸铁锂电池。通过采用磷酸铁锂，可以降低材料成本，同时具有较高的安全性。

为了提高空间利用率，合理排布电池单元，如图3至图5所示，在其中一个实施例中，第一电池模组210可以为长方形结构但不局限于此，第一固定孔110为长方形孔但不局限于此。具体地，每一第一电池模组210的多个电池单元按长方形结构排列，多个长方形结构的第一电池模组210紧密排列。相应地，箱体框架100根据第一电池模组210的外周轮廓尺寸开设第一固定孔110，每一第一固定孔110为长方形孔。在排布时，按照两行两列的排列方式，多个第一电池模组210设置于对应的第一固定孔110中。同理，第二电池模组220也可以为长方形结构，第二固定孔120为长方形孔。当然，第一电池模组210及第二电池模组220还可以是其他相同或相异的几何形状，在充分利用汽车车身的前提下，按照最大化体积能量密度进行排布。通过调整各电池模组的外周轮廓、数量及其对应的电池单元的数量，箱体框架100及各固定孔的尺寸相应调整，达到灵活排布且提高空间利用率的效果。

为了同时冷却第一电池模组210和第二电池模组220，如图1、图2及图6所示，在其中一个实施例中，水冷板300包括板体310和水管320，板体310开设有流道311，流道311分布于板体310，水管320连通于流道311。在冷却时，通过水管320将冷却液输送至流道311，再通过遍布的流道311尽可能多地增大冷却液与各电池模组的接触面积，使冷却液可以按照预设的方向流经板体310，提高散热效率。具体地，板体310设置于第一电池模组210和第二电池模组220的底端，即板体310同时覆盖第一电池模组210及第二电池模组220的底端，通过水冷板300的板体310代替箱体的底板，从而节省箱体的占用空间，增大电池包在高度方向上的空间利用率。具体地，随着箱体原底板的取代，可以增加各电池模组在高度方向上的空间利用，从而增大各电池单元的高度，最终增大各电池模组的电池容量。在其中一个实施例中，水冷板300通过螺接或粘接的方式连接于第一电池模组210及第二电池模组220的底端。为了提高导热效率，在其中一个实施例中，动力电池总成还包括导热胶层(图未示)，导热胶层位于第一电池模组210与水冷板300之间，以粘结第一电池模组210与水冷板300。通过涂布导热胶于水冷板300的板体310，使多个第一电池模组210的底端与水冷板300的板体310粘接固定。同理，第二电池模组220亦通过导热胶层与水冷板300粘接固定。通过导热胶，可以提高各电池模组工作时的传递效率，加快散热。

一般地，动力电池总成设置于汽车车身的底部，即靠近底盘的位置。为了避免汽车底盘被障碍物磕碰而间接导致动力电池总成被磕碰受损，如图2所示，在其中一个实施例中，动力电池总成还包括防护板400，防护板400连接于水冷板300的底端，以防护水冷板300。在其中一个实施例中，防护板400可以通过螺接或粘接的方式设置于水冷板300的底端，从而防止水冷板300被磕碰破坏。在其中一个实施例中，防护板400可以是冲压钢板，通过使用高强度的冲压钢板，从而避免水冷板300受损。

为了便于管理电池模组总成200，如图1所示，在其中一个实施例中，动力电池总成还包括电池管理模块500，电池管理模块500设置于电池模组总成200的一侧，且电池管理模块500电连接电池模组总成200。具体地，电池管理模块500即BMS(Battery ManagementSystem)模块设置于第二电池模组220相邻的一侧，且电池管理模块500分别电连接第一电池模组210和第二电池模组220。通过电池管理模块500，可以控制各电池模组的充电和放电及监测，确保电池的使用安全，延长电池的使用寿命。电池管理模块500的功能可通过相关技术实现，于此不再赘述。在本实施例中，为了提升电池模组的空间利用率，电池管理模块500可以设置于第二电池模组220的顶端，从而避免占用过多的空间。

进一步地，如图1所示，在其中一个实施例中，动力电池总成还包括电池配电盒600，箱体框架100还包括第三固定孔130，电池配电盒600设置于第三固定孔130，电池配电盒600电连接电池模组总成200。第三固定孔130位于箱体框架100的另一侧，第三固定孔130的内径与电池配电盒600的外周轮廓尺寸相适应。可以理解，通过将电池配电盒600单独设置于箱体框架100的侧面，即非箱体框架100的顶端或底端，从而避免占据第一电池模组210在高度方向上的位置，提高电池模组的利用空间。在其中一个实施例中，第三固定孔130的内径尺寸与电池配电盒600的外周轮廓尺寸相适应，缩减占据的空间。

综上，本申请的动力电池总成中，通过有效的结构设计，采用水冷板300代替箱体的原底板，更加充分的利用电池包在高度方向上的空间，且便于水冷板300中的水管排布，使管路设置更加精简。同时，用箱体框架100集成固定各电池模组，各电池模组可根据车内空间，按照N行M列的方式横向排布或纵向排布，便于灵活设置，且使整体结构高度集成，提高电池包的空间利用率。

在其中一个实施例中，本申请还提供一种电动汽车，其具有上述任一实施例的动力电池总成。本申请的电动汽车，采用上述动力电池总成，使车身内的各部件实现高度集成，结构紧凑，提高空间利用率。

需要说明的是，本申请的其它实施例还包括上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的动力电池总成及电动汽车。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种动力电池总成，其特征在于，包括箱体框架、电池模组总成及水冷板；其中：

所述箱体框架内部开设有固定孔；

所述电池模组总成设置于所述固定孔；

所述水冷板设置于所述箱体框架的底部，并与所述电池模组总成的底部接触。

2.根据权利要求1所述的动力电池总成，其特征在于：还包括防护板，所述防护板连接于所述水冷板的底端。

3.根据权利要求1所述的动力电池总成，其特征在于：还包括导热胶层，所述导热胶层位于所述电池模组总成与所述水冷板之间，粘结所述电池模组总成与所述水冷板。

4.根据权利要求1所述的动力电池总成，其特征在于：所述水冷板包括板体和水管，所述板体开设有流道，所述水管设置于所述流道。

5.根据权利要求1所述的动力电池总成，其特征在于：

所述电池模组总成包括多个第一电池模组，所述箱体框架开设有多个第一固定孔，多个所述第一固定孔按照N行M列排列分布，N和M为大于0的自然数，所述第一电池模组设置于对应的所述第一固定孔。

6.根据权利要求5所述的动力电池总成，其特征在于：

所述电池模组总成包括第二电池模组，所述箱体框架还开设有第二固定孔，所述第二固定孔与所述第一固定孔相邻设置，所述第二电池模组设置于对应的所述第二固定孔。

7.根据权利要求6所述的动力电池总成，其特征在于：

所述第二电池模组与所述第一电池模组的外周轮廓尺寸相异设置，所述第一固定孔的孔径与所述第一电池模组的外周轮廓尺寸相适应，所述第二固定孔的孔径与所述第二电池模组的外周轮廓尺寸相适应。

8.根据权利要求1所述的动力电池总成，其特征在于：还包括电池管理模块，所述电池管理模块设置于所述电池模组总成的一侧，且所述电池管理模块电连接所述电池模组总成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的动力电池总成，其特征在于：还包括电池配电盒，所述箱体框架还包括第三固定孔，所述电池配电盒设置于所述第三固定孔，所述电池配电盒电连接所述电池模组总成。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的动力电池总成。

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