CN215680785U - 电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池包及车辆。本公开提供的电池包包括箱体侧板和冷却板；所述箱体侧板包括第一安装面，所述冷却板包括与所述第一安装面相对的第二安装面；其中，所述冷却板设有凸台，所述凸台凸出于所述第二安装面，所述凸台与所述第一安装面连接，以使所述第一安装面与所述第二安装面之间形成避让间隙。本公开提供的车辆包括本公开提供的电池包。本公开通过冷却板与箱体侧板装配时使冷却板的凸台与箱体侧板紧密连接，冷却板与箱体侧板间存在避让间隙，从而使冷却板与箱体之间的传热路径，由冷却板与箱体侧板密切接触的大面传热变更为凸台结构与箱体侧板的密切接触，从而提升了电池包的主动热管理性能。

Description

电池包及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池包及车辆。

背景技术

动力电池作新能源汽车的核心供能组件，其安全性能、动力性能以及能量密度水平对新能源汽车能否保证高安全系数、优良驾驶体验以及低能耗至关重要。

为了提升电池包的能量密度，以便进一步降低整车能耗水平，当前行业内较多采用CTP电池系统排布方案，即以较多数量的电芯高度集成至电池包的排布方案，基于此排布形式，电池底部集成大幅面的冷却板至下箱体，为电池包提供热管理功能的同时实现底部密封功能。此类方案在行业内较为推崇，但是此类冷却板方案在为系统提供冷却、加热、密封的多功能实现的同时，自带的一些缺陷也较为突出。

从热管理的角度，冷却板是采用以铝合金为主的金属材质通过焊接工艺加工而成，铝合金导热系数高、换热效果好，但在此类方案中，由于冷却板与电池箱体集成，通常通过FDS等工艺实现，相互间紧密贴合，而箱体同样为铝合金等金属材质，与外界环境直接接触，这样冷却板与箱体连接的界面、箱体与外界环境接触的界面热交换能力都很强，这就导致冷却板的冷量或热量极易通过与箱体的接触，散失到外界环境中去，进而增加系统能耗。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电池包及车辆。

本公开第一方面提供了一种电池包，包括：箱体侧板和冷却板；

所述箱体侧板包括第一安装面，所述冷却板包括与所述第一安装面相对的第二安装面；

其中，所述冷却板设有凸台，所述凸台凸出于所述第二安装面，所述凸台与所述第一安装面连接，以使所述第一安装面与所述第二安装面之间形成避让间隙。

进一步的，所述冷却板包括基板和流道板，所述流道板和所述基板共同形成用于冷却液流动的流道，所述凸台设置于所述流道板，所述第二安装面设置于所述基板。

进一步的，所述流道板和所述基板粘接，所述基板上开设有通孔，所述凸台穿过所述通孔与所述第一安装面连接。

进一步的，所述凸台开设有贯穿所述凸台的安装孔，紧固件穿过所述安装孔将所述流道板与所述箱体侧板连接。

进一步的，所述冷却板设有多个所述凸台，相邻两个所述凸台之间的距离L满足：50mm≤L≤120mm。

进一步的，所述流道板形成有腔体，所述腔体内设有缓冲件。

进一步的，所述第二安装面形成有多个凸起。

进一步的，所述流道板包括流道区和非流道区，所述流道位于所述流道区，所述凸台位于所述非流道区，且所述凸台靠近所述流道板的边缘设置。

进一步的，所述避让间隙设有结构胶；

所述结构胶的厚度D满足：0.5mm≤D≤5mm。

本公开第二方面提供了一种车辆，包括所述的电池包。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的电池包包括箱体侧板和冷却板，箱体侧板包括第一安装面，冷却板包括与第一安装面相对的第二安装面，其中，冷却板设有凸台，凸台凸出于第二安装面，凸台与第一安装面连接，以使第一安装面与第二安装面之间形成避让间隙。冷却板与箱体侧板装配时使冷却板的凸台与箱体侧板紧密连接，冷却板与箱体侧板间存在避让间隙，使冷却板与箱体之间的传热路径，由冷却板与箱体侧板密切接触的大面传热，变更为凸台结构与箱体侧板的密切接触，减少了冷却板与箱体侧板的连接面，从而大大增加了冷却板的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板经由箱体侧板向外环境进行热交换的热阻，降低了冷量或热量散失，提升了电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能，减少了系统的能耗。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开实施例所述电池包的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本公开实施例所述电池包中冷却板的结构示意图。

附图标记：1、箱体侧板；11、第一安装面；2、冷却板；21、第二安装面；22、基板；23、流道板；231、凸台；233、缓冲件；24、流道；3、避让间隙；4、结构胶；5、紧固件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

电池包包括箱体以及设置在箱体内的电池模组，箱体可由铝、铝合金或其他金属材料制成，箱体内具有容置腔。箱体的容置腔内可容置个或两个以上的电池模组，电池模组在箱体内可以沿电池包的长度方向并排设置，也可以沿电池包的宽度方向并排设置，且各电池模组与箱体固定。电池模组包括多个电池单元，电池单元包括但不限于圆柱电芯、方壳电芯、软包电芯或刀片电芯。

电池包通常配备有冷却组件，冷却介质在冷却组件内流动，通过不断的流动吸收带走电芯放电时释放的热量，从而保证电池包电性能始终处于良好状态。冷却组件通常包括冷却板，冷却板通常采用以铝合金为主的金属材质通过焊接工艺加工而成，铝合金导热系数高、换热效果好。

在一种可能的实施方式中，箱体为底部敞开的箱体结构，冷却板设置于箱体的底部，且与箱体底部的开口的尺寸相当，冷却板可通过螺栓等固定件固定于箱体底部的开口，从而形成容置腔。由于冷却板与电池包的箱体集成通常通过FDS等工艺实现，相互间紧密贴合，而电池包的箱体同样为铝合金等金属材质，与外界环境直接接触，这样冷却板与箱体连接的界面、箱体与外界环境接触的界面热交换能力都很强，这就导致冷却板的冷量或热量极易通过与箱体的接触散失到外界环境中去，进而增加系统能耗。另外，冷却板下表面即流道板幅面尺寸近乎等同整个电池大小，而且完全裸漏在箱体密闭空间以外，更进一步加大了冷却板冷量或热量向外界的散失。

基于此，本公开实施例提供了一种电池包及箱体，通过结构优化、材质的更新，以降低相应界面的换热能力，促进电池包的热管理性能。

结合图1和图2所示，本公开实施例提供的电池包包括箱体侧板1和冷却板2，箱体侧板1包括第一安装面11，冷却板2包括第二安装面21，第二安装面21与第一安装面11相对设置。冷却板2设有凸台231，凸台231凸出于第二安装面21。凸台231可以呈圆形，也可以呈方形，只要凸台231朝向第一安装面11的高度高于第二安装面21即可。凸台231与第一安装面11连接，以使第一安装面11与第二安装面21之间形成避让间隙3。凸台231与第一安装面11可以通过焊接连接，也可以粘接，还可以通过紧固件5连接。当凸台231与第一安装面11粘接时，可以通过密封胶连接，密封胶可以起到固定凸台231与第一安装面11的同时密封凸台231与第一安装面11的作用。

冷却板2与箱体侧板1装配时使冷却板2的凸台231与箱体侧板1紧密连接，冷却板2与箱体侧板1间存在避让间隙3，使冷却板2与箱体之间的传热路径，由冷却板2与箱体侧板1密切接触的大面传热变更为凸台231结构与箱体侧板1的密切接触，减少了冷却板2与箱体侧板1的连接面，即减少了冷却板2与箱体侧板1的接触面积，从而大大增加了冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板2经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，降低了冷量或热量散失，提升了电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能，减少了系统的能耗。

避让间隙3的高度即第一安装面11到第二安装面21之间的距离可以为0.5mm到5mm，较佳的，避让间隙3的高度为1mm，可以增加冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板2经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，提升电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能，减少系统的能耗。

在一些具体的实施方式中，冷却板2包括基板22和流道板23，流道板23和基板22共同形成用于冷却液流动的流道24。凸台231设置于流道板23，第二安装面21设置于基板22。当基板22和流道板23采用金属材料如铝合金材料制成时，流道板23和基板22可以通过铝合金板材冲压成型，然后将基板22和流道板23通过焊接工艺结合，形成具备密封性和一定耐压能力的完整的冷却流道24。当流道板23采用非金属材料制成时，流道板23可以通过模压、注塑、吸塑等工艺实现成型，凸台231可以流道板23可以一体成型，流道板23和基板22可以采用粘接或者紧固件5连接，通过凸台231设置于流道板23，可以减少流道板23与箱体侧板1的接触面积，从而大大增加了冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板2经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，降低了冷量或热量散失，提升了电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能。通过流道板23材质和工艺的优化，可以最大程度降低冷却板2通过流道板23向外界散失热量/冷量的可能性，减少系统的能耗。

在一些具体的实施方式中，第二安装面21形成有多个凸起，增加了冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板2经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻。

在一些具体的实施方式中，流道板23包括流道区和非流道区，流道24位于所述流道区，凸台231位于非流道区，且凸台231靠近流道板23的边缘设置，提高了凸台231与箱体侧板1连接的稳定性。

在一些具体的实施方式中，流道板23和基板22粘接，可选的，流道板23和基板22可以通过密封胶连接，密封胶使流道板23和基板22固定的同时可以密封流道板23和基板22的连接处。通过粘接可以实现和焊接同样的连接强度和密封效果，当流道板23和基板22采用不同材料制成时，会增加焊接的难度，而采用粘接，可以达到与焊接同样的密封效果且可以使连接强度满足要求，降低工艺难度。基板22上开设有通孔，凸台231穿过通孔与第一安装面11连接，可以增加流道板23和基板22的接触面积，提高流道板23和基板22的连接强度，提升流道板23和基板22之间的密封性能。

在一些具体的实施方式中，凸台231开设有贯穿凸台231的安装孔，紧固件5穿过安装孔将流道板23与箱体侧板1连接。通过紧固件5可以加固流道板23与箱体侧板1的连接强度，提高连接的稳定性，紧固件5可以为螺钉、螺栓或铆钉等。

在一些具体的实施方式中，冷却板2设有多个凸台231，可以加固流道板23与箱体侧板1的连接强度，提高连接的稳定性。相邻两个凸台231之间的距离L满足：50mm≤L≤120mm，可以保证以冷却板2与箱体侧板1在较小的接触面积的情况下，使冷却板2与箱体侧板1的连接强度满足要求，提高连接的可靠性。可选的，各个凸台231可以均设置在流道板23上；可选的，各个凸台231开设有贯穿凸台231的安装孔。

结合图1、图2和图3所示，流道板23形成有腔体，腔体内设有缓冲件233。缓冲件233可以是蜂窝铝芯或泡沫铝板等具有较高缓冲吸能能力且密度小的轻型材质。通过在流道板23的腔体内设置缓冲件233，可以提升流道板23的刚性，进而可以提成冷却板2的强度以及局部受冲击时的能量吸收能力，从而综合提升冷却板2的耐冲击性能，提升冷却板2对抗外界冲击等有害因素的耐受力，从而为降低电池箱体底部防护压力提供可能性。

需要说明的是，由于电池包箱体吊装于整车底盘位于整车最下方，冷却板2处在电池包箱体底部，使得冷却板2底部受到车辆底部石击发生流道24变形甚至破裂进而导致热管理失效的风险大大提升。为避免这种风险，电池包不仅要在冷却板2下方加装足够强度的底护板，还要确保底护板与流道板23间保证一定安全间距，以减少底部遭遇石击过程中底护板变形进而压迫流道板23使流道24变形导致热管理性能失效的可能性。本公开实施例通过在流道板23设置腔体结构并在腔体内设置缓冲件233，可以降低电池包底部对底护板以及底护板与冷却板2间安全间隙的需求，使得底护板得以实现轻量化的同时，整个电池PACK高度空间也可得到充分有效的利用，确保不与轻量化目标相悖。

在一些具体的实施方式中，凸台231由非金属材料制成，和/或，流道板23由非金属材料制成。本公开实施例中基板22保留金属材质，以确保换热效果佳，流道板23采用非金属材料，流道24的成型，可结合非金属材料的材质特性，通过模压、注塑或吸塑等工艺实现。然后，金属材质的基板22与流道板23之间通过胶粘方式在非流道24区域进行粘接，实现如金属流道板23与金属基板22间焊接的同样效果，可根据系统对电池冷却板2耐压水平的需求，对冷却板2粘接区域适当增加紧固方案，如可在相应粘接区域增加铆接、螺纹连接等机械紧固连接。通过非金属材质的流道板23的引入，最大程度降低冷却板2通过下表面大幅面的流道板23向外界散失热量/冷量的可能性，可大幅降低冷却板2下表面的热量散失起到保温节能的作用。

进一步的，通过非金属材料的凸台231结构，可以增加冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过凸台231经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，降低冷量或热量散失，提升电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能。

基于上述方案，冷却板2与箱体侧板1之间的传热路径，由金属基板22与箱体侧板1密切接触的大面传热，变更为非金属材料的凸台231与箱体侧板1的密切接触，从而大大增加了冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过冷却板2经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，提升了电池包的主动热管理性能，以及电芯在低温环境下的保温性能。

在一些具体的实施方式中，避让间隙3设有结构胶4，通过结构胶4，一方面可以增加冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过凸台231经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，降低冷量或热量散失，提升电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能；另一方面，通过在避让间隙3设置结构胶4，可以提高电池包的箱体侧板1与冷却板2之间的密封性能，提高电池包的安全性。

结构胶4可以起到固定箱体侧板1与冷却板2的同时密封箱体侧板1与冷却板2的作用。结构胶4的厚度D满足：0.5mm≤D≤5mm，一方面提高了密封性能，另一方面增大了冷却板2的热量或冷量以及电芯的热量通过凸台231经由箱体侧板1向外环境进行热交换的热阻，降低冷量或热量散失，提升电池包的主动热管理性能以及电芯在低温环境下的保温性能；提高了电池包的箱体侧板1与冷却板2之间的密封性能，提高电池包的安全性。

较佳的，结构胶4的厚度D为1mm。

本公开实施例提供的车辆包括本公开实施例提供的电池包，由于本公开实施例提供的车辆与本公开实施例提供的电池包具有相同的优势，在此不再赘述。

综上所述，本公开实施例通过结构优化、材质的更新，优化冷却板2与电池包箱体侧板1连接区域的接触面结构及接触面的材质构成，可以增大两者之间的接触热阻，降低相应界面的换热能力，降低冷却板2热量/冷量的耗散，以及在低温环境静置的场景下减少电芯热量通过底部冷却板2与箱体侧板1的接触面散失到外界环境，促进电池包保温性能的提升；还可以最大程度降低冷却板2通过下表面大幅面的流道板23向外界散失热量/冷量的可能性，确保不与轻量化目标相悖。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：箱体侧板和冷却板；

所述箱体侧板包括第一安装面，所述冷却板包括与所述第一安装面相对的第二安装面；

其中，所述冷却板设有凸台，所述凸台凸出于所述第二安装面，所述凸台与所述第一安装面连接，以使所述第一安装面与所述第二安装面之间形成避让间隙。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却板包括基板和流道板，所述流道板和所述基板共同形成用于冷却液流动的流道，所述凸台设置于所述流道板，所述第二安装面设置于所述基板。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述流道板和所述基板粘接，所述基板上开设有通孔，所述凸台穿过所述通孔与所述第一安装面连接。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述凸台开设有贯穿所述凸台的安装孔，紧固件穿过所述安装孔将所述流道板与所述箱体侧板连接。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却板设有多个所述凸台，相邻两个所述凸台之间的距离L满足：50mm≤L≤120mm。

6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述流道板形成有腔体，所述腔体内设有缓冲件。

7.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述第二安装面形成有多个凸起。

8.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述流道板包括流道区和非流道区，所述流道位于所述流道区，所述凸台位于所述非流道区，且所述凸台靠近所述流道板的边缘设置。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述避让间隙设有结构胶；

所述结构胶的厚度D满足：0.5mm≤D≤5mm。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池包。

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