CN216120469U

CN216120469U - 动力电池包

Info

Publication number: CN216120469U
Application number: CN202122408844.8U
Authority: CN
Inventors: 曲凡多
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2031-09-30

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池包，包括壳体，设于壳体内的换热单元以及至少两个电芯单元。其中，至少两个电芯单元沿预设方向依次堆叠排布；电芯单元具有设有极耳的外表面，还具有临近换热单元的临近面，以及远离换热单元的非临近面；临近面外包覆有第一导热膜，非临近面外包覆有第二导热膜；第一导热膜和第二导热膜连接于一起。本实用新型的动力电池包通过于电池包内设置有换热单元，并于电芯单元的临近面与非临近面包覆有相连的第一导热膜与第二导热膜，能够对电芯进行较好的散热，防止因电芯工作时发热而影响电池包的使用。

Description

动力电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池包。

背景技术

动力电池包作为电动汽车的关键部件之一，负责能量的储存与供给；而其在充电与放电的过程中会产生大量的热量。而且随着消费者对动力电池包的容量以及充电时间的要求越来越高，电芯厚度以及充电倍率越来越大，使得动力电池包产生的热量进一步增多。

而电池单体在工作时的发热问题会影响电池单体的使用，温度越高导致电极活性界面衰退加速，电池单体可靠性变差，对电池自身的寿命等性能造成影响。

此外，电池单体中的电解液多为有机溶剂体系的电解液，有机溶剂在高温环境下会分解产生气体，这些产生的不良气体在电池单体的外壳中不断积聚，不仅会使电池单体的性能下降，同时也会使电池单体发生鼓包，甚至会发生破裂和爆炸，对汽车及乘客的安全带来隐患。因此，动力电池在使用过程中的散热问题是电动汽车技术研究的重点内容之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池包，以便于提升动力电池包内部的散热效果，从而保证电池包的工作性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池包，包括壳体，以及设于所述壳体内的至少两个电芯单元，且至少两个所述电芯单元沿预设方向依次堆叠排布，所述动力电池包还包括设于所述壳体内的换热单元；所述电芯单元具有设有极耳的外表面，还具有临近所述换热单元的临近面，以及远离所述换热单元的非临近面；所述临近面外包覆有第一导热膜，所述非临近面外包覆有第二导热膜；所述第一导热膜和所述第二导热膜连接于一起。

进一步的，包覆有所述第一导热膜和所述第二导热膜的所述电芯单元外还包覆有绝缘膜，且所述绝缘膜包覆在该所述电芯单元的设有所述临近面和所述非临近面的整个外侧。

进一步的，所述绝缘膜上开设有第一镂空孔；和/或，所述第二导热膜上开设有第二镂空孔。

进一步的，所述第一导热膜对所述临近面的覆盖面积为所述临近面面积的20-100％，所述第二导热膜对所述非临近面的覆盖面积为所述非临近面面积的20-100％。

进一步的，所述临近面的边界与设于自身上的所述第一导热膜的边界之间设有0-50mm的间隙。

进一步的，所述第一导热膜和所述第二导热膜的厚度均为0.01-1mm。

进一步的，所述第导热膜和所述第二导热膜均为石墨烯导热膜。

进一步的，所述换热单元为水冷板、PTC加热板和加热膜中的至少一种。

进一步的，所述换热单元为水冷板或PTC加热板时，所述换热单元和所述电芯单元之间填充有导热胶。

进一步的，各所述电芯单元均包括沿所述预设方向依次堆叠的1-3个电芯，且构成同一所述电芯单元的所述电芯的数量为2-3个时，2-3个所述电芯并联连接。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的动力电池包，在电池包壳体内设置有换热单元，换热单元能够与电芯单元表面进行热量交换；且在电芯单元的外表面上包覆有连接于一起的第一导热膜和第二导热膜，进一步提升了电芯单元与换热单元之间的换热效率。通过于电池包内设置有换热单元和导热膜，能够提升对电芯单元的散热效果，进而能够保证电池包的工作性能。

此外，在电芯的各个临近面和非临近面的外侧均包覆有绝缘膜，能够防止电芯与电池包壳体之间直接接触造成短路，以便于保证该动力电池包稳定、安全的工作。

另外，换热单元可以根据需要选择水冷板、PTC加热板以及加热膜当中的一种或几种，以便于该动力电池包适应不同的工作环境。换热单元与电芯单元之间还可填充导热胶，以提升换热效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的换热单元设置在电芯单元底部的安装结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电芯单元在电池包内的排布结构示意图；

图3为本实用新型实施例二所述的换热单元设置在电芯单元两侧的安装结构示意图。

附图标记说明：

1、电芯单元；2、换热单元；3、导热膜；4、绝缘膜；5、导热胶；

101、极耳；102、临近面；103、非临近面；

301、第一导热膜；302、第二导热膜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种动力电池包，包括壳体，设于壳体内的换热单元2以及至少两个电芯单元1，且各电芯单元1沿预设方向依次堆叠排布。

各电芯单元1均包括沿预设方向依次堆叠的1-3个电芯，且构成同一电芯单元1的电芯的数量为2-3个时，2-3个电芯并联连接。

其中，电芯单元1内的电芯可为各种形状，而本实施例中将以方形电芯为例进行说明，不可否认的是，除了采用方形电芯，本实施例的动力电池包也可采用其他形状的电芯。

电芯单元1具有设有极耳101的外表面，还具有临近换热单元2的临近面102，以及远离换热单元2的非临近面103；在电芯单元1外包覆的导热膜3包括，在临近面102外包覆的第一导热膜301以及在非临近面103外包覆的第二导热膜302；第一导热膜301和第二导热膜302连接于一起。

通过于电芯单元1的外表面上包覆有连接于一起的第一导热膜301和第二导热膜302，进一步提升了电芯单元1与换热单元2之间的换热效率。

第一导热膜301对临近面102的覆盖面积为临近面102面积的20-100％，第二导热膜302对非临近面103的覆盖面积为非临近面103面积的20-100％。为了达到较好的导热效果，可以优选的将第一导热膜301对临近面102的覆盖面积为临近面102面积的80-100％，第二导热膜302对非临近面103的覆盖面积为非临近面103面积的80-100％。

第一导热膜301和第二导热膜302的厚度均为0.01-1mm，以便于保证较好的导热效果。

第一导热膜301和第二导热膜302均为石墨烯导热膜。需要说明的是，在本实施例中，选用石墨烯导热膜仅是一种较优的实施方式，此外，也可以选用其他材料的导热膜。

包覆有第一导热膜301和第二导热膜302的电芯单元1外还包覆有绝缘膜4，且绝缘膜4包覆在该电芯单元1的设有临近面102和非临近面103的整个外侧。其中，绝缘膜4的材料可为聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯等常见的有机绝缘膜材料。

在具体设计时，导热膜3和绝缘膜4可以预先集成于一起，然后再覆设到电芯单元1表面，以便于简化该动力电池包的装配步骤。

绝缘膜4上开设有第一镂空孔；和/或，第二导热膜302上开设有第二镂空孔。通过设置镂空孔，以便于电芯单元1对其它用电元件的供电。

该动力电池包壳体内设置有换热单元2，换热单元2与电芯单元1之间能够进行热量交换。

换热单元2为水冷板、PTC加热板和加热膜中的至少一种。具体选择时，可以选择其中的一种，也可以选择其中几种的组合。

如可选择水冷板与PTC加热板的组合，当该动力电池包工作环境的温度较高时，可使水冷板开始工作，而PTC加热板不工作，水冷板可与电芯单元1之间进行热量交换，从而带走电芯单元1工作过程中产生的热量。若该动力电池包工作环境的温度较高时，可使PTC加热板开始工作，而水冷板不工作，此时，PTC加热板通过电芯单元1表面进行热量交换，将热量传递给电芯，以便于该动力电池包在较低的环境温度下正常工作。

换热单元2为水冷板或PTC加热板时，换热单元2和电芯单元1之间填充有导热胶5。导热胶5与换热单元2表面和绝缘膜4均贴合，以便于在换热单元2与绝缘膜4贴合效果较差情况下，能够保持较高的换热效率。

下面将结合具体实施例对该动力电池包的内部结构以及工作情况进行说明。

实施例一

在本实施例中，将换热单元2设置在电芯单元1的底部，则电芯单元1的底面为临近面102，四个侧面为非临近面103，若构成电芯单元1的电芯数量为1个时，如图1所示，导热膜对应于单个电芯的形状进行设置，对电芯单元1的临近面102和非临近面103形成包覆；绝缘膜4也相对于单个电芯进行设置，对电芯单元1设有临近面102和非临近面103的整个外侧形成包覆；电芯单元1与换热单元2之间能够进行热量交换。

而若是2-3个电芯采用并联形式形成一个电芯单元1，可以多个并联电芯共同进行导热膜3包覆以及绝缘膜4包覆，导热膜3的形状以及绝缘膜4的形状跟据电芯单元1的形状进行适应性设置即可。

如图2所示，在具体安装时，电芯单元1进行导热膜3与绝缘膜4包覆后，再将多个电芯单元1沿预设方向依次堆叠排布换热单元2的上方。

实施例二

如图3所示，在本实施例中，电芯单元1设置在两个换热单元2之间，将换热单元2靠近电芯单元1的面积较小的两个侧面设置，则电芯单元1的面积较小的两个侧面为临近面102，另外两个侧面以及底面为非临近面103，将电芯单元1的的临近面102以及非临近面103均用导热膜进行包覆。临近面102的边界与设于自身上的第一导热膜301的边界之间设有0-50mm的间隙，以便于对电芯单元1进行包覆，并且防止因导热膜超出电芯单元1的边界，对电芯单元1的布置造成影响。

本实施例所述动力电池包通过于电池包内设置有换热单元2，并于电芯单元的临近面102与非临近面103均包覆有相连的第一导热膜301与第二导热膜302，能够对电芯进行较好的散热，防止因电芯工作时发热而影响电池包的使用。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种动力电池包，包括壳体，以及设于所述壳体内的至少两个电芯单元(1)，且至少两个所述电芯单元(1)沿预设方向依次堆叠排布，其特征在于：所述动力电池包还包括设于所述壳体内的换热单元(2)；

所述电芯单元(1)具有设有极耳(101)的外表面，还具有临近所述换热单元(2)的临近面(102)，以及远离所述换热单元(2)的非临近面(103)；

所述临近面(102)外包覆有第一导热膜(301)，所述非临近面(103)外包覆有第二导热膜(302)；

所述第一导热膜(301)和所述第二导热膜(302)连接于一起。

2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

包覆有所述第一导热膜(301)和所述第二导热膜(302)的所述电芯单元(1)外还包覆有绝缘膜(4)，且所述绝缘膜(4)包覆在该所述电芯单元(1)的设有所述临近面(102)和所述非临近面(103)的整个外侧。

3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于：

所述绝缘膜(4)上开设有第一镂空孔；和/或，

所述第二导热膜(302)上开设有第二镂空孔。

4.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

所述第一导热膜(301)对所述临近面(102)的覆盖面积为所述临近面(102)面积的20-100％，所述第二导热膜(302)对所述非临近面(103)的覆盖面积为所述非临近面(103)面积的20-100％。

5.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

所述临近面(102)的边界与设于自身上的所述第一导热膜(301)的边界之间设有0-50mm的间隙。

6.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

所述第一导热膜(301)和所述第二导热膜(302)的厚度均为0.01-1mm。

7.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

所述第一导热膜(301)和所述第二导热膜(302)均为石墨烯导热膜。

8.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于：

所述换热单元(2)为水冷板、PTC加热板和加热膜中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的动力电池包，其特征在于：

所述换热单元(2)为水冷板或PTC加热板时，所述换热单元(2)和所述电芯单元(1)之间填充有导热胶(5)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的动力电池包，其特征在于：

各所述电芯单元(1)均包括沿所述预设方向依次堆叠的1-3个电芯，且构成同一所述电芯单元(1)的所述电芯的数量为2-3个时，2-3个所述电芯并联连接。