CN216054956U - 动力电池和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力电池和车辆，动力电池包括：托盘、多个电芯、配电箱元器件、热管，托盘的顶板、底板和边框限定出容纳空间，多个电芯位于容纳空间内，且呈多排多列分布，配电箱元器件适于与电芯电连接。热管设于托盘外，且连接在托盘的顶板和底板中的至少一个上，热管用于与动力电池的配电箱元器件连接。由此，通过在托盘上顶板和/或底板背离电芯的一侧设置热管，以及将热管与配电箱元器件连接，以将配电箱元器件工作过程中的产生的热量通过热管传递到托盘上，以提高动力电池所在区域的温度，使车辆在低温环境下行驶时，配电箱元器件会持续向托盘供热，以提高动力电池低温下的续航能力。

Description

动力电池和车辆

技术领域

本申请涉及车辆电池技术领域，尤其是涉及一种动力电池和车辆。

背景技术

在现有技术中，动力电池低温条件下的加热包含膜加热、PTC加热、液热、直热等加热方式，这些加热方式均为主动式加热，均为使用整包、整车或充电桩电能对动力电池进行加热，加热过程均需要消耗车载电源或充电桩电源，采用行车加热方式对于冬季气温较低时，电动车续航里程也会造成一定影响。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种动力电池和车辆。

根据本申请第一方面实施例的动力电池包括：托盘、多个电芯、配电箱元器件、热管，所述托盘包括顶板、底板、连接在所述顶板和底板之间的边框，所述顶板、底板和边框限定出容纳空间，多个所述电芯位于所述容纳空间内，且呈多排多列分布，所述配电箱元器件适于与所述电芯电连接。所述热管设于所述托盘外，且连接在所述托盘的顶板和底板中的至少一个上，所述热管用于与动力电池的配电箱元器件连接。

由此，通过在托盘上顶板和/或底板背离电芯的一侧设置热管，以及将热管与配电箱元器件连接，以将配电箱元器件工作过程中的产生的热量通过热管传递到托盘上，以提高动力电池所在区域的温度，使车辆在低温环境下行驶时，配电箱元器件会持续向托盘供热，以提高动力电池低温下的续航能力。

在一些实施例中，所述托盘的顶板和/或底板具有凹槽，所述热管嵌设在所述凹槽内。

可选地，所述热管通过胶粘接在所述托盘上。

在一些实施例中，所述热管的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

在一些实施例中，所述热管包括多个依次连接的第一管段、第二管段，所述第一管段沿所述托盘的宽度方向延伸，所述第二管段沿所述托盘的长度方向延伸，每个所述电芯与至少一个所述第一管段或第二管段相对。

在一些实施例中，所述托盘还包括多个隔板，每个所述隔板的两端分别与顶板、底板连接，所述隔板将所述容纳空间分隔成多个子容纳腔，多个所述子容纳腔沿所述托盘的宽度方向依次分布，所述电芯成多组排列，多组电芯一一对应地安装于多个所述子容纳腔内，每组内的多个电芯沿所述托盘的长度方向依次排列。其中，所述热管靠近所述边框分布。

在一些实施例中，所述边框包括两个长边框以及两个短边框，两所述个长边框沿所述托盘的长度方向延伸，两个所述短边框沿所述托盘的宽度方向延伸，所述热管至少靠近两个所述长边框分布。

在一些实施例中，所述热管包括依次连接的引出管段、连接管段、延伸管段，所述引出管段至少部分伸出所述托盘外，所述引出管段用于与配电箱元器件连接，所述延伸管段对应于最靠近两个所述长边框的子容纳腔设置。

在一些实施例中，所述连接管段与靠近配电箱元器件这一端的电芯相对应。

在一些实施例中，所述热管通过导热件连接在所述配电箱元器件的一端。

根据本申请第二方面实施例的车辆包括上述实施例中中任一项所述的动力电池。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的动力电池的热管和托盘的示意图。

图2是根据本申请实施例的动力电池的部分示意图。

图3是根据本申请实施例的动力电池的左视示意图。

图4是根据本申请一个实施例的动力电池的热管和托盘的示意图。

附图标记：

动力电池100；

托盘10；容纳空间11；顶板12；底板13；凹槽121；边框14；长边框141；短边框142；隔板15；筋板a；子容纳腔b；

电芯20；

配电箱元器件30；

热管40；第一管段41；第二管段42；引出管段43；连接管段44；延伸管段45；

第一方向A；第二方向B。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1-图4描述根据本申请实施例的动力电池100和车辆。

根据本申请第一方面实施例的动力电池100包括：托盘10、多个电芯20、配电箱元器件30、热管40，托盘10包括顶板12、底板13、连接在顶板12和底板13之间的边框14，顶板12、底板13和边框14限定出容纳空间11，多个电芯20位于容纳空间11内，且呈多排多列分布，配电箱元器件30适于与电芯20电连接。热管40设于托盘10外，且连接在托盘10的顶板12和底板13中的至少一个上，热管40用于与动力电池100的配电箱元器件30连接。

如图1和图2所示，在托盘10上下两侧中的一侧的表面上设置有热管40，热管40在第一方向A上伸出托盘10的端部与配电箱元器件30连接，电芯20安装于托盘10的容纳空间11中，托盘10的容纳空间11可以具有多个长条形的空间，多个长条形的空间在第二方向B上依次分布。顶板12与底板13之间通过边框14连接，边框14在第一方向A上对称分布，边框14上设置有筋板a，可以增强边框14的强度。配电箱元器件30与热管40的连接部位还设有填充材料或者导热介质，以使配电箱元器件30与热管40形成高效的导热回路。

由此，通过在托盘10上顶板12和/或底板13背离电芯20的一侧设置热管40，以及将热管40与配电箱元器件30连接，以将配电箱元器件30工作过程中的产生的热量通过热管40传递到托盘10上，以提高动力电池100所在区域的温度，使车辆在低温环境下行驶时，配电箱元器件30会持续向托盘10供热，以提高动力电池100低温下的续航能力。

可选地，托盘10的顶板12和/或底板13具有凹槽121，热管40嵌设在凹槽121内。即热管40可以是单独设置在顶板12或者底板13上的凹槽121中，也可以是在顶板12和底板13背离电芯20的一侧均设置热管40。

由此，通过在托盘10顶板12和/或底板13上设置凹槽121，以便于将热管40嵌入凹槽121中，实现对热管40的固定，减少对托盘10外部空间的占用，避免热管40由于托盘10振动或被挤压导致导致的损坏，影响对动力电池100的正常加热。

在一些实施例中，热管40通过胶粘接在托盘10上。即顶板12或者底板13上若没有设置凹槽121容纳热管40时，则热管40可以直接通过粘接剂胶粘的方式，固定在顶板12或者底板13的表面，若顶板12或者底板13上设置有凹槽121，则粘接剂可以涂在凹槽121与热管40接触的表面。

由此，通过在托盘10上设置粘接剂，以便于将热管40通过胶粘的方式固定在托盘10的表面或者开设的凹槽121内，增加热管40固定在托盘10上的稳定性和牢固性。

此外，热管40也可以通过摩擦焊接与托盘10的顶板12和/或底板13预先连接成一体，形成带热管40的的托盘10，增加热管40安装的效率，减少动力电池100的组装工艺流程。

进一步地，热管40的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

由此，通过热管40在托盘10上的弯曲延伸，以使单位面积内经过托盘10的热管40长度增加，可以提升热管40对动力电池100的加热效果，避免动力电池100由于低温而降低续航里程。

具体地，热管40包括多个依次连接的第一管段41、第二管段42，第一管段41沿托盘10的宽度方向延伸，第二管段42沿托盘10的长度方向延伸，每个电芯20与至少一个第一管段41或第二管段42相对。

如图2所示，第一管段41沿第二方向B延伸，第二管段42沿第一方向A延伸，且第一管段41与第二管段42可以相互垂直，第一管段41和第二管段42依次连接形成热管40。通过向第一管段41和第二管段42内导入热量，加热安装在容纳空间11内的电芯20和与之接触的托盘10，每个电芯20都能够接触到被加热的托盘10或者受托盘10的影响而被加热。

由此，多个第一管段41和第二管段42在托盘10上依次连接形成热管40，增加热管40在托盘10上的过热面积，以使每个电芯20都能被加热且能够合理分布热管40的位置，改善动力电池100使用环境的温度，提高动力电池100的续航能力。

可选地，托盘10还包括多个隔板15，每个隔板15的两端分别与顶板12、底板13连接，隔板15将容纳空间11分隔成多个子容纳腔b，多个子容纳腔b沿托盘10的宽度方向依次分布，电芯20成多组排列，多组电芯20一一对应地安装于多个子容纳腔b内，每组内的多个电芯20沿托盘10的长度方向依次排列。其中，热管40靠近边框14分布。

如图3和图4所示，顶板12、底板13和边框14形成的容纳空间11中设置有多个间隔均匀分布的隔板15，且多个隔板15均垂直连接在顶板12和底板13上，被隔板15隔开的子容纳腔b在第二方向上依次排布，每个子容纳腔b可以容纳安装至少一组电芯20，多个电芯20串联形成一组电芯20。托盘10上的热管40可以沿着第一方向A延伸，且位于顶板12或底板13上靠近边框14的两侧设置，热管40在配电箱元器件30所在的一端的托盘10上连接，一起引向配电箱元器件30。

由此，通过将电芯20安装于子容纳腔b内，以实现对电芯20的限位和动力电池100的组装，形成可供车辆行驶的动力电池100系统。靠近边框14分布的热管40，可以形成对边框14的保温，降低由于边框14的热容大，对电芯20的吸热能力较大，而造成的动力电池100内部靠近边框14的电芯20与中间的电芯20温度不同，提高动力电池100的放电量。

具体地，边框14包括两个长边框141以及两个短边框142，两个长边框141沿托盘10的长度方向延伸，两个短边框142沿托盘10的宽度方向延伸，热管40至少靠近两个长边框141分布。

如图4所示，两个长边框141沿着第一方向A(托盘10的长度方向)延伸且平行，两个短边框142沿着第二方向B(托盘10的宽度方向)延伸且相对设置，两个长边框141分别与两个短边框142一一对应相互垂直。热管40沿着第一方向A延伸，且在顶板12上靠近长边框141设置，短边框142在第二方向B上的厚度要大于隔板15在第二方向B上的厚度。

由此，热管40沿着托盘10的长度方向靠近长边框141设置，可以补偿长边框141一侧的温度，以避免短边框142的厚度与隔板15的厚度不一，导致电芯20的散热速度和能力不同，以至于不同电芯20之间的温差过大，影响电芯20的充电和放电，减小动力电池100内部的温差，增加动力电池100的使用寿命。

进一步地，热管40包括依次连接的引出管段43、连接管段44、延伸管段45，引出管段43至少部分伸出托盘10外，引出管段43用于与配电箱元器件30连接，延伸管段45对应于最靠近两个长边框141的子容纳腔b设置。

如图4所示，连接管段44的一端连接延伸管段45，另一端连接引出管段43，且连接管段44同时垂直引出管段43和延伸管段45，引出管段43与延伸管段45分别位于连接管段44的两侧，引出管段43的另一端与配电箱元器件30连接。其中，延伸管段45沿着第一方向A延伸，且可以位于与长边框141相邻的子容纳腔b的上方设置。引出管段43、连接管段44、延伸管段45可以通过一体成型技术形成为一个整体。

由此，通过设置引出管段43、连接管段44和延伸管段45，以及将引出管段43的另一端与配电箱元器件30连接，以使热管40能够合理的排布在托盘10的顶板12或底板13上，便于将配电箱元器件30的热量输出到热管40中，平衡电芯20靠近长边框141一侧与电芯20靠近隔板15一侧的温度，可以避免边框14和隔板15比热容的不同，提高动力电池100的放电量，提高对动力电池100加热的效率。

可选地，连接管段44与靠近配电箱元器件30这一端的电芯20相对应。即连接管段44设置在托盘10靠近配电箱元器件30所在的一端的顶板12上，在电芯20与子容纳腔b适配后，连接管段44可以与靠近配电箱元器件30这一端的电芯20相对应。

由此，连接管段44与最靠近短边框142的电芯20相对应，以便于连接管段44中的热量能够对靠近配电箱元器件30这一端部的电芯20加热，减缓靠近端部的电芯20热量的流逝速度，影响动力电池100内部电芯20温度的不同、充放电的不同，可以增加动力电池100的使用寿命。

可选地，引出管段43与弯折排布在顶板12上的热管40，在托盘10靠近配电箱元器件30的一端连通，以使配电箱元器件30的热量可以通过引出管段43流向延伸管段45和安装在顶板12凹槽121中的热管40，以使维持靠近边框14的电芯20的温度，保证整个动力电池100内部的各个电芯20的温度均匀一致。

在一些实施例中，热管40通过导热件(图中未示出)连接在配电箱元器件30的一端。由此，通过在配电箱元器件30与热管40之间设置导热件，以使配电箱元器件30热量能够快速流向热管40，增加动力电池100内部的温度，避免温度过低影响动力电池100的正常使用。配电箱元器件30可以持续过流产生大量的热量，维持动力电池100内部的温度。

根据本申请第二方面实施例的车辆包括上述实施例中任一项的动力电池100。

可以理解的是，在车辆的托盘10上可以设置引出管段43、连接管段44和延伸管段45，延伸管段45沿着第一方向A延伸，在靠近配电箱元器件30一端依次连接连接管段44和引出管段43，以使配电箱元器件30的热量能够传递到延伸管段45。由于边框14与隔板15的比热容不同，散热能力不同，托盘10内部的电芯20通过隔板15隔开，散热能力较差，而靠近边框14设置的电芯20散热能力较强，会导致动力电池100内部的电芯20温度不一，充放电效果受到影响。

具体地，可以在顶板12或者底板13的一侧设置热管40，且热管40呈现S形分布，以使单位面积内的托盘10可以设置更多的热管40，已能够更快速的对托盘10进行加热，维持内部电芯20的温度。或者可以在托盘10上同时设置呈S形分布的热管40和沿着长边框141分布的热管40，且两处的热管40可以在靠近配电箱元器件30一端的托盘10上连通，共同引出至导热件后与配电箱元器件30连通。

由此，通过在车辆托盘10的顶板12或者底板13上设置热管40，以使能够将配电箱元器件30的热量导向托盘10，改善托盘10内部电芯20各处温度的不均衡性，避免通过动力电池100自身的放电实现对动力电池100的加热，而导致的电量的损失，降低车辆的续航能力，可以增加用户的体验，提高动力电池100的使用寿命。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以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。在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘包括顶板、底板、连接在所述顶板和底板之间的边框，所述顶板、底板和边框限定出容纳空间；

多个电芯，多个所述电芯位于所述容纳空间内，且呈多排多列分布；

配电箱元器件，所述配电箱元器件适于与所述电芯电连接；以及

热管，所述热管设于所述托盘外，且连接在所述托盘的顶板和底板中的至少一个上，所述热管用于与动力电池的配电箱元器件连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述托盘的顶板和/或底板具有凹槽，所述热管嵌设在所述凹槽内；和/或

所述热管通过胶粘接在所述托盘上。

3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述热管的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

4.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述热管包括多个依次连接的第一管段、第二管段，所述第一管段沿所述托盘的宽度方向延伸，所述第二管段沿所述托盘的长度方向延伸，每个所述电芯与至少一个所述第一管段或第二管段相对。

5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述托盘还包括多个隔板，每个所述隔板的两端分别与顶板、底板连接，所述隔板将所述容纳空间分隔成多个子容纳腔，多个所述子容纳腔沿所述托盘的宽度方向依次分布，所述电芯成多组排列，多组电芯一一对应地安装于多个所述子容纳腔内，每组内的多个电芯沿所述托盘的长度方向依次排列；

其中，所述热管靠近所述边框分布。

6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，所述边框包括两个长边框以及两个短边框，两所述个长边框沿所述托盘的长度方向延伸，两个所述短边框沿所述托盘的宽度方向延伸，所述热管至少靠近两个所述长边框分布。

7.根据权利要求6所述的动力电池，其特征在于，所述热管包括依次连接的引出管段、连接管段、延伸管段，所述引出管段至少部分伸出所述托盘外，所述引出管段用于与配电箱元器件连接，所述延伸管段对应于最靠近两个所述长边框的子容纳腔设置。

8.根据权利要求7所述的动力电池，其特征在于，所述连接管段与靠近配电箱元器件这一端的电芯相对应。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池，其特征在于，所述热管通过导热件连接在所述配电箱元器件的一端。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的动力电池。

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