CN215816026U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源电池技术领域，尤其涉及一种电池包。该电池包包括：矩形框体，所述矩形框体形成有矩形放置空间；冷板，所述冷板连接在所述矩形框体上作为所述矩形放置空间的底壁；多个电芯，所述多个电芯放置在所述矩形放置空间中，各个所述电芯与所述冷板之间接触传热；第一隔热件，在所述矩形放置空间的四个角落位置区域中，每个所述角落位置区域上放置有至少一个所述电芯，所述第一隔热件设置在所述冷板与所述角落位置区域上的所述电芯的底部之间，所述第一隔热件分别与相应所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触。应用本技术方案解决了如何均衡电池包的四个角落位置的电芯与中部电芯散热降温速率趋于一致的问题。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型属于新能源电池技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

电池在低温下材料活性受限或失去活性，导致电芯在低温环境下的内阻增大，充放电性能受限，影响使用及客户体验，因此一般希望车用动力电池在低温环境停车静置的情况下，电池有一定的保温性能，对此一方面需要对电池进行保温处理，另一方面需要做好电池到箱体的隔热。

然而经实验和仿真分析发现，电池在低温静置工况下边角落的电芯温度下降最快，尤其是电池的4个角落的电池，如一个没有保温的电池包，在初始温度25℃、环境温度-20℃的条件下，2.5h后电芯的最低温度就下降到0℃，而电芯之间的温差有15℃左右，而最低温度就是出现在电池包的4个角落，温度比次低的低4～5℃，这是由于4个角落的电池离边框最近，到环境的热路径最短，因此失热最快造成的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池包，旨在解决如何均衡电池包的四个角落位置的电芯与中部电芯散热降温速率趋于一致的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电池包，包括：矩形框体，所述矩形框体形成有矩形放置空间；冷板，所述冷板连接在所述矩形框体上作为所述矩形放置空间的底壁；多个电芯，所述多个电芯放置在所述矩形放置空间中，各个所述电芯与所述冷板之间接触传热；第一隔热件，在所述矩形放置空间的四个角落位置区域中，每个所述角落位置区域上放置有至少一个所述电芯，所述第一隔热件设置在所述冷板与所述角落位置区域上的所述电芯的底部之间，所述第一隔热件分别与相应所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触。

可选地，所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积小于相应所述电芯的底部面积。

可选地，所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积是相应所述电芯的底部面积的二分之一。

可选地，所述电池包还包括第一导热层，每个所述电芯的底部与所述冷板之间均设有第一导热层，所述第一导热层分别与所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触。

可选地，所述电池包还包括第二导热层，每相邻两个所述电芯之间均设有所述第二导热层，相邻两个所述电芯通过所述第二导热层相互贴靠。

可选地，所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积小于或等于相应所述电芯的底部面积；所述电池包还包括：第一导热层，未与所述第一隔热件接触的所述电芯的底部与所述冷板之间均设有所述第一导热层，所述第一导热层分别与相应所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触；第二导热层，每相邻两个所述电芯之间均设有所述第二导热层，相邻两个所述电芯通过所述第二导热层相互贴靠。

可选地，所述第一隔热件沿垂直于所述冷板板面的方向的厚度小于或等于所述第一导热层沿垂直于所述冷板板面的方向的厚度。

可选地，所述电池包还包括第二隔热件，所述矩形放置空间的每个转角位置对应的一个所述电芯的侧壁与所述矩形框体的内侧壁之间设有所述第二隔热件，所述第二隔热件与相应所述电芯的侧壁之间的接触面积小于相应所述电芯的侧壁面积。

可选地，所述电池包还包括侧壁导热层，与所述矩形框体的内侧壁相对的所述电芯与所述矩形框体之间均设有所述侧壁导热层，所述侧壁导热层分别与所述矩形框体的内侧壁以及相应所述电芯的侧壁相接触。

可选地，所述第一隔热件和/或所述第二隔热件为气凝胶层或发泡聚氨酯材料层。

本实用新型至少具有以下有益效果：

四个角落位置区域上的电芯的失热速度最快，而电池包通过在角落位置区域的电芯的底部设置第一隔热件，从而一定程度上阻隔了一定的热量传递至矩形框体，从而降低传热速度，使得角落位置区域上的电芯与中部位置区域上的电芯的失热速度趋于平衡一致。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，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为本实用新型实施例一的电池包被拆卸了盖板后的装配结构示意图；

图2为图1的第一视角的分解图；

图3为图1的第二视角的分解图；

图4为本实用新型实施例一的电池包中电芯与第一隔热件的装配结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的电池包被拆卸了盖板后的主视图；

图6为图5的分解图；

图7为本实用新型实施例二的电池包中电芯、第一隔热件及第二隔热件的装配结构示意图；

图8为图7中A处的放大图。

其中，图中各附图标记：

10、矩形框体；11、矩形放置空间；20、冷板；30、电芯；40、第一隔热件；50、第二隔热件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。

实施例一：

如图1至图4所示，本实用新型实施例一提供了一种电池包，应用该电池对用电设备进行供电，尤其是将该电池包应用在电动汽车进行供电，向电动汽车的电机以及其他车载用电设备(例如车载音响、车载空调等)进行供电，从而保证电动汽车的续航能力以及保证车载用电设备正常工作。具体地，该电池包包括矩形框体10、冷板20、第一隔热件40和多个电芯30，矩形框体10形成有矩形放置空间11，冷板20连接在矩形框体10上作为矩形放置空间11的底壁，多个电芯30放置在矩形放置空间11中，在矩形放置空间11中安装正极极耳支架(未图示)以及负极极耳支架(未图示)，将电芯30放置入矩形放置空间11后，将电芯30上的正极耳电性连接至正极极耳支架，将电芯30上的负极耳电性连接至负极极耳支架。各个电芯30与冷板20之间接触传热，则电芯30在进行充放电过程中，电芯30产生的热量能够传递至冷板20上，冷板20中设置有液冷流道，液冷流道与外部的冷却管路相连通，可以通入冷却液，通过流动的冷却液进行热交换从而实现散热降温。在该电池包中，在矩形放置空间11的四个角落位置区域中，每个角落位置区域上放置有至少一个电芯30，第一隔热件40设置在冷板20与角落位置区域上的电芯30的底部之间，第一隔热件40分别与相应电芯30的底部以及冷板20的表面相接触。如此，当电芯30停止充放电而静置的过程中，各个电芯30依旧通过冷板20进行散热，并且，此时矩形放置空间11的四个角落区域上的电芯30由于距离矩形框体10最近，因而通过矩形框体10传递热量至环境的传热路径相对于矩形放置空间11的中部区域的电芯30通过空气传热至矩形框体10的边框后继续传热至环境的传热路径是最短的。因此，四个角落位置区域上的电芯30的失热速度最快，而实施例一的电池包通过在角落位置区域的电芯30的底部设置第一隔热件40，从而一定程度上阻隔了一定的热量传递至矩形框体10，从而降低传热速度，使得角落位置区域上的电芯30与中部位置区域上的电芯30的失热速度趋于平衡一致。

在本实施例一中，第一隔热件40与相应电芯30的底部之间的接触面积小于相应电芯30的底部面积。优选地，第一隔热件40与相应电芯30的底部之间的接触面积是相应电芯30的底部面积的二分之一。也就是，在通过第一隔热件40减缓角落位置区域上的电芯30的失热速度的同时，这些电芯30的未被第一隔热件40覆盖的面积还能够继续地向冷板20传递热量(这些电芯30未被第一隔热件40覆盖的面积可以是与冷板20之间接触传热；或者这些电芯30未被第一隔热件40覆盖的面积与冷板20之间不再设置任何结构，此时这些未被第一隔热件40覆盖的面积通过空气介质传热至冷板20，从而实现传热，同时地第一隔热件40的导热效率地，但还会有少量热量从电芯30通过第一隔热件40传递至冷板20)。

该电池包还包括第一导热层(未图示)，第一导热层是导热垫、导热胶或导热结构胶，优选采用导热结构胶进行装配，在装配过程中，导热结构胶为液态状，将导热结构胶涂覆在冷板20的板面上，然后将电芯30放置进入矩形放置空间11中，等导热结构胶固化后则成型为第一导热层。在实施例一中，每个电芯30的底部与冷板20之间均设有第一导热层，第一导热层分别与电芯30的底部以及冷板20的表面相接触。即：角落位置区域上的电芯30未被第一隔热件40覆盖的表面与冷板20之间设置有第一导热层，中部位置区域的电芯30的底部与冷板20之间也设置有第一导热层，各个电芯30主要地通过第一导热层将热量传递至冷板20。

该电池包还包括第二导热层(未图示)，每相邻两个电芯30之间均设有第二导热层，相邻两个电芯30通过第二导热层相互贴靠。也就是，电芯30与电芯30之间能够通过第二导热层进行相互件传热，从而平衡电芯30与电芯30之间的温度。

进一步地，电池包还包括侧壁导热层(未图示)，侧壁导热层是导热垫、导热胶或导热结构胶，优选采用导热结构胶进行装配，在装配过程中，导热结构胶为液态状，将导热结构胶涂覆在矩形框体10的边框的内侧以及靠近边框的电芯30的侧面(边框的侧壁与电芯30的侧壁之间填充满导热结构胶)，然后将电芯30放置进入矩形放置空间11中，等导热结构胶固化后则成型为侧壁导热层。即：与矩形框体10的内侧壁相对的电芯30与矩形框体10之间均设有侧壁导热层，侧壁导热层分别与矩形框体10的内侧壁以及相应电芯30的侧壁相接触。在实施例一中，角落位置区域上的电芯30与边框之间可以设置有侧壁导热层，也可以不设置有侧壁导热层，优选地，实施例一的电池包中每个与边框的内壁相对的电芯30与边框之间均设置有侧壁导热层。通过侧壁导热层将电芯30的热量传热至矩形框体10上。

第一隔热件40为气凝胶层或发泡聚氨酯材料层。

实施例二：

如图5至图8所示，其示出了本实用新型实施例二提供的电池包的结构示意图。与实施例一提供的电池包相比较，实施例二提供的电池包具有以下不同之处。

在实施例二的电池包中，第一隔热件40与相应电芯30的底部之间的接触面积小于或等于相应电芯30的底部面积，实施例二的电池包中，优选第一隔热件40与相应电芯30的底部之间的接触面积等于相应电芯30的底部面积。并且，在该电池包中，未与第一隔热件40接触的电芯30的底部与冷板20之间均设有第一导热层。第一导热层分别与相应电芯30的底部以及冷板20的表面相接触，而已经与第一隔热件40接触了的电芯30的底部则不再设置有第一导热层。

在实施例二中，第一隔热件40沿垂直于冷板20板面的方向的厚度小于或等于第一导热层沿垂直于冷板20板面的方向的厚度。优选地，第一隔热件40的厚度等于第一导热层的厚度。则角落位置区域上的电芯30通过第一隔热件40与冷板20接触传热，而中部位置区域上的电芯30通过第一导热层与冷板20接触传热。

进一步地，如图6至图8所示，电池包还包括第二隔热件50，矩形放置空间11的每个转角位置对应的一个电芯30的侧壁与矩形框体10的内侧壁之间设有第二隔热件50，第二隔热件50与相应电芯30的侧壁之间的接触面积小于相应电芯30的侧壁面积。并且，设置有第二隔热件50的电芯30与边框的内壁之间设置有侧壁导热层，这些电芯30均能够通过侧壁导热层向边框传热。

优选地，第二隔热件50为气凝胶层或发泡聚氨酯材料层。

与实施例一提供的电池包相比，实施例二提供的电池包除以上结构不同外，其余结构均相同，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，包括：

矩形框体，所述矩形框体形成有矩形放置空间；

冷板，所述冷板连接在所述矩形框体上作为所述矩形放置空间的底壁；

多个电芯，所述多个电芯放置在所述矩形放置空间中，各个所述电芯与所述冷板之间接触传热；

其特征在于，

第一隔热件，在所述矩形放置空间的四个角落位置区域中，每个所述角落位置区域上放置有至少一个所述电芯，所述第一隔热件设置在所述冷板与所述角落位置区域上的所述电芯的底部之间，所述第一隔热件分别与相应所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积小于相应所述电芯的底部面积。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，

所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积是相应所述电芯的底部面积的二分之一。

4.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，

所述电池包还包括第一导热层，每个所述电芯的底部与所述冷板之间均设有第一导热层，所述第一导热层分别与所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，

所述电池包还包括第二导热层，每相邻两个所述电芯之间均设有所述第二导热层，相邻两个所述电芯通过所述第二导热层相互贴靠。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述第一隔热件与相应所述电芯的底部之间的接触面积小于或等于相应所述电芯的底部面积；

所述电池包还包括：

第一导热层，未与所述第一隔热件接触的所述电芯的底部与所述冷板之间均设有所述第一导热层，所述第一导热层分别与相应所述电芯的底部以及所述冷板的表面相接触；

第二导热层，每相邻两个所述电芯之间均设有所述第二导热层，相邻两个所述电芯通过所述第二导热层相互贴靠。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，

所述第一隔热件沿垂直于所述冷板板面的方向的厚度小于或等于所述第一导热层沿垂直于所述冷板板面的方向的厚度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池包，其特征在于，

所述电池包还包括第二隔热件，所述矩形放置空间的每个转角位置对应的一个所述电芯的侧壁与所述矩形框体的内侧壁之间设有所述第二隔热件，所述第二隔热件与相应所述电芯的侧壁之间的接触面积小于相应所述电芯的侧壁面积。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，

所述电池包还包括侧壁导热层，与所述矩形框体的内侧壁相对的所述电芯与所述矩形框体之间均设有所述侧壁导热层，所述侧壁导热层分别与所述矩形框体的内侧壁以及相应所述电芯的侧壁相接触。

10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，

所述第一隔热件和/或所述第二隔热件为气凝胶层或发泡聚氨酯材料层。

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