CN216488316U - 一种电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，包括：电池箱体、分隔梁和电池模组；分隔梁将电池箱体分隔成至少一个第一容纳区域，分隔梁的内部设有第二容纳区域；电池模组，包括第一电池模组和第二电池模组，第一电池模组配置于第一容纳区域，第二电池模组配置于第二容纳区域；电池箱体具有开口结构，第二电池模组包括多个具有防爆阀的电芯，防爆阀设置在电芯背向所述电池箱体的开口的一侧。该电池包具有空间利用率高，电量高，安全性高的优点。

Description

一种电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电池包及车辆。

背景技术

在动力电池领域，电池包箱体内部一般会设置一些横梁或者纵梁，以增加电池箱体的整体强度。这些横梁和纵梁常常采用中空挤出或者压铸铝合金型材，且会预留一定的厚度空间，会造成电池包箱体内部空间的浪费，整个电池包箱体的空间利用率不高，进而使得电池包总容量不高，续航里程低。

现有技术的电池包，无法满足高电量的要求，且安全性也存在一定的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池包，该电池包具有空间利用率高，电量高，安全性高的优点。

为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面，提出一种电池包，包括：电池箱体、分隔梁和电池模组；所述分隔梁将所述电池箱体分隔成至少一个第一容纳区域，所述分隔梁的内部设有第二容纳区域；电池模组，包括第一电池模组和第二电池模组，所述第一电池模组配置于所述第一容纳区域，所述第二电池模组配置于所述第二容纳区域；所述电池箱体具有开口结构，所述第二电池模组包括多个具有防爆阀的电芯，所述防爆阀设置在所述电芯背向所述电池箱体的开口的一侧。

根据本实用新型的一些实施方式，所述电池箱体包括底板和边梁，所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出容纳空间；所述防爆阀设置在所述电芯朝向所述底板的一侧。

根据本实用新型的一些实施方式，所述第二电池模组还包括电芯固定组件，所述电芯固定组件上设置有与电芯的防爆阀对应的第一排气口。

根据本实用新型的一些实施方式，所述电芯固定组件包括电芯底座以及与所述电芯底座固定连接的电芯盖板，所述电芯底座和所述电芯盖板中的至少一个设置有安装槽，以便于所述电芯安装固定。

根据本实用新型的一些实施方式，所述分隔梁上设有第二排气口，利于所述分隔梁内空间压力的释放。

根据本实用新型的一些实施方式，所述第二排气口设置在所述分隔梁靠近所述底板的位置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述第二电池模组与所述分隔梁之间还设有导热胶层；所述导热胶层设置在所述第二电池模组背向所述电芯的防爆阀的一侧。

根据本实用新型的一些实施方式，所述分隔梁包括梁本体和梁盖板，所述梁盖板覆盖所述第二容纳区域的开口。

根据本实用新型的一些实施方式，所述第二容纳区域的开口方向与所述电池箱体的开口方向一致，或者第二容纳区域的开口方向背向所述电池箱体的开口方向。

根据本实用新型的一些实施方式，所述第二电池模组中电芯的单位体积能量密度大于等于所述第一电池模组中电芯的单位体积能量密度。

根据本实用新型的一些实施方式，所述电芯结构的形式为圆柱形电芯或者方形电芯。

本实用新型所提出的电池包在分隔梁内设置第二电池模组，可以充分利用分隔梁内空余空间，提升电池包内空间利用率，从而提高整个电池包的电量；且电芯的防爆阀设置在电芯背向电池箱体的开口的一侧，也就是将防爆阀的排放口设置在背离乘客的方向，使得防爆阀破裂后释放的气体或者烟雾等物质不会向乘客方向排放，减小对乘客造成烫伤或者烧伤的风险，提高电池包的安全性能。

根据本实用新型的第二方面，提出一种车辆，包括本实用新型第一方面所述的电池包。通过利用本实用新型第一方面的电池包，该车辆具有空间利用率高，电量高，续航里程高，安全性高的优点。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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。

图1是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例的第二电池模组的结构示意图。

图3是根据本实用新型实施例的电池箱体的结构示意图。

图4是根据本实用新型另一实施例的第二电池模组的结构示意图。

图5是根据本实用新型另一实施例的第二电池模组与分隔梁的装配结构示意图。

图6是根据本实用新型另一实施例的第二电池模组与分隔梁的另一视角的装配结构示意图。

图7是根据本实用新型实施例的分隔梁的结构示意图。

附图标记：电池包100、电池箱体10、底板11、边梁12、分隔梁13、梁本体131、梁盖板132、第二排气口133、电池模组20、第一电池模组21、第二电池模组22、电芯221、防爆阀2211、电芯固定组件222、电芯盖板2221、电芯底座2222、安装槽2223、汇流排223、第一汇流排2231、第二汇流排2232、保护盖224、电引出部225、第一电引出部2251、第二电引出部2252、导热胶层30。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

在本实用新型的描述中，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”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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

首先参考附图1-7描述根据本实用新型的电池包，电池包100包括：电池箱体10、分隔梁13和电池模组20。分隔梁13将所述电池箱体10分隔成至少一个第一容纳区域，分隔梁13的内部设有第二容纳区域；电池模组，包括第一电池模组21和第二电池模组22，第一电池模组21配置于第一容纳区域，第二电池模组22配置于第二容纳区域。通过在分隔梁13上设置用于安装第二电池模组22的第二容纳区域，能够有效利用分隔梁13的内部空间，减少电池箱体内的空间浪费，可以提高电池包总容量，增加续航里程。

电池箱体具有开口结构，第二电池模组22包括多个具有防爆阀2211的电芯，防爆阀2211设置在电芯221背向电池箱体的开口的一侧。由此，当电池受到过充、过放、短路、高温、撞击等情况，导致电池内部结构发生变化、产生高压时，防爆阀2211能够快速释放电池内部的压力，以杜绝爆炸、起火等情况发生，从而达到保护作用。防爆阀2211设置在电芯221背向电池箱体10的开口的一侧，也就是将防爆阀2211的排放口设置在背离乘客的方向，由此，使得防爆阀2211破裂后释放的气体或者烟雾等物质不会向乘客方向排放，减小对乘客造成烫伤或者烧伤的风险，提高电池包的安全性能。

根据本实用新型的一种实施方式，电池箱体10包括底板11和边梁12，边梁12设置在底板11的四周并与底板11共同限定出用于安装电池模组的容纳空间；防爆阀2211设置在电芯221朝向底板11的一侧。由此，当电池受到过充、过放、短路、高温、撞击等情况，导致电池内部结构发生变化、产生高压时，防爆阀2211能够快速释放电池内部的压力，以杜绝爆炸、起火等情况发生，从而达到保护作用。防爆阀2211设置在电芯221朝向底板11的一侧，也就是将防爆阀2211的排放口设置在背离乘客的方向，由此，使得防爆阀2211破裂后释放的气体或者烟雾等物质不会向乘客方向排放，减小对乘客造成烫伤或者烧伤的风险，提高电池包的安全性能。

根据本实用新型的一种实施方式，电池箱体10的底板11和边梁12所限定出用于安装电池模组的容纳空间可以包括第一容纳区域和第二容纳区域，此时，电池箱体10的数量为一个，分隔梁13可以设置在电池箱体10上（如图1所示），将容纳空间分隔成第一容纳区域和第二容纳区域。第一容纳区域和第二容纳区域共同集成在电池箱体10上，可以提高电池包100的整体强度高。

根据本实用新型的另一种实施方式，电池箱体的底板和边梁所限定出用于安装电池模组的容纳空间包括第一容纳区域，此时，电池箱体的数量可以为多个，每个电池箱体与每个第一容纳区域一一对应（附图未示出）。通过将第一电池模组装配于电池箱体，第二电池模组装配于分隔梁，再将电池箱体与分隔梁固定连接，能够降低整个电池包100的装配难度。

电池箱体10可采用金属材料制成，包括但不限于铝合金、不锈钢等材料，也可采用高强度复合材料等其他适于用于制作电池箱体的材料。也即底板11和边梁12 均可采用金属材料制成，包括但不限于铝合金、不锈钢等材料，也可采用高强度复合材料等其他适于用于制作电池箱体的材料。

根据本实用新型的实施方式，电芯221的结构形式可以为圆柱形电芯或者方形电芯，其尺寸根据电池所需而确定。根据本实用新型一种具体的实施方式，电芯221的结构形式为圆柱形电芯，圆柱形电芯的外壳一般是钢壳，强度高，且电芯的密封性好，圆柱形电芯的防爆阀2211背向电池箱体10的开口的一侧（朝向底板11的一侧）设置，不仅安全性好，也不存在漏液的风险。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22还可以包括电芯固定组件222，将第二电池模组22集成在电芯固定组件222里，并将电芯固定组件222集成在分隔梁13内，当第二电池模组22出现热失控现象时，有电芯固定组件222及分隔梁13的约束，能够避免第二电池模组22引起第一电池模组21或整个电池包出现热失控起火的风险。此外，第二电池模组22有电芯固定组件222的保护，即使受到碰撞等情况，也不会直接使第二电池模组22出现挤压变形或者刺穿等问题，进一步提升了电池包的安全性。

根据本实用新型的一种实施方式，电芯固定组件222上设置有与电芯221的防爆阀2211对应的第一排气口，可以用做防爆阀2211释放的气体或者烟雾等物质的排放通道，在电芯221出现热失控现象时，能够及时释放电芯221产生的气体或者烟雾等物质，对电芯固定组件222进行泄压，避免了电芯固定组件222内电芯221对相邻的电芯产生影响，造成的安全隐患。举例而言，第一排气口可以是以圆孔、椭圆孔、方孔等形式形成在电芯固定组件222上，只要能够及时将电芯221产生的气体或者烟雾等物质排出即可，具体形式可以根据第二电池模组22的具体结构而定。

根据本实用新型的一种实施方式，电芯固定组件222内还设有灌封胶，以填充电芯221与电芯固定组件222的间隙。举例而言，在电芯221装入电芯固定组件222后，可以在电芯固定组件222内灌入灌封胶，以将电芯221粘接固定在电芯固定组件222中，增加第二电池模组22内部整体机械性能。

根据本实用新型的一种实施方式，电芯固定组件222可以包括电芯底座2222和电芯盖板2221，电芯底座2222和电芯盖板2221中的至少一个设置有安装槽2223，即安装槽2223可以单独设置在电芯底座2222上，也可以单独设置在电芯盖板2221上，还可以在电芯底座2222和电芯盖2221上同时设置，以将电芯221固定在电芯固定组件222内，保证电池模组的稳固性。电芯底座2222和电芯盖板2221均可采用绝缘材料或者带有绝缘涂层的金属材料制成。电芯底座2222与电芯盖板2221可以通过紧固件固定连接为一体，也可以通过粘结剂连接固定为一体。举例而言，电芯底座2222与电芯盖板2221可以通过固定螺丝固定连接，以提高电芯211在电芯固定组件222中的稳定性。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22与分隔梁13可以通过螺栓方式固定连接。举例而言，可以通过锁附螺丝将第二电池模组22锁定在分隔梁13相应的位置处。

根据本实用新型的一种实施方式，分隔梁13上设有第二排气口133，利于分隔梁13内空间压力的释放。由此，可以保证分隔梁13内的电芯221发生热失控等风险时，更好地进行热扩散，具有更高的安全性。第二排气口133可以设置在加强梁13的梁本体131上，或者可以设置在加强梁13的梁盖板132上，或者可以同时设置在梁本体131与梁盖板132上，能够及时释放分隔梁13内的空间压力即可。

根据本实用新型的一种实施方式，第二排气口133设置在所述分隔梁靠近底板11的位置，即第二排气口133设置在分隔梁13靠近电芯221的防爆阀2211的位置，此时，防爆阀2211的排出的气体能够更加快速地从第二排气口133扩散出去，在第二电池模组22的电芯221发生热失控时，能够避免第二电池模组22对第一电池模组21或者整个电池包100产生的安全风险。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22与分隔梁13之间还设有导热胶层30，以便及时将第二电池模组22的热量传导出去或者将外界的热量传导至第二电池模组22，保证第二电池模组22的温度在合适的范围内，同时还可以增加第二电池模组22与分隔梁13的连接强度。根据本实用新型的实施方式，导热胶层30可以设置在第二电池模组22背向电芯221的防爆阀2211的一侧，由此，导热胶层30与第二电池模组22之间具有更大的接触面积，有利于第二电池模组22与外界的热量传导。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22还可以包括汇流排223，汇流排223用于与电芯221的极柱接触，以将多个电芯221电连接。汇流排的材料可以为导电金属材料，包括但不限于铜、铝等。举例而言，汇流排可以通过焊接方式与电芯221的极柱连接，也可以通过铝丝或者镍片与电芯221的极柱电连接的。汇流排223可以包括第一汇流排2231和第二汇流排2232，第一汇流排2231连接到电芯221的正极极柱，第二汇流排2232连接到电芯221的负极极柱上，实现电芯221之间的串联和/并联。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22还可以包括保护盖224，保护盖224可以采用云母等耐高温隔热绝缘硬质材料制作而成，能够起到绝缘作用，且当电芯221出现热失控时，能够隔绝热量，提高电池包100的安全性。根据本实用新型的一种实施方式，保护盖224可以设置在汇流排223远离电芯221的一侧，以避免电芯221的极柱与分隔梁13接触，起到保护电芯221的作用。根据本实用新型的实施方式，保护盖224可以设置在汇流排223远离电芯221的一侧，且所述保护盖224上设有与电芯221的防爆阀2211相对应的孔，由此，能够引导热失控时防爆阀2211排出的气流和热量的走向，避免将气流和热量扩散到相邻的电芯，进而避免引起相邻电芯的热失控，提高第二电池模组22的安全性。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电芯模组22包括电引出部225，电引出部225与第二电芯模组22的汇流排223电连接。电引出部225包括第一电引出部2251和第二电引出部2252。第一电引出部2251与第一汇流排2231电连接，第二电引出部2252与第二汇流排2232电连接。

根据本实用新型的一种实施方式，分隔梁13包括梁本体131和梁盖板132，梁盖板132覆盖第二容纳区域的开口。其中，梁盖板132可以通过螺栓连接、焊接、粘接等方式与梁本体131连接于一体。梁本体131和梁盖板132可采用金属材料制成，包括但不限于铝合金、不锈钢等材料，也可采用高强度复合材料等其他适于用于制作电池箱体内分隔梁的材料。

根据本实用新型的一种实施方式，第二容纳区域的开口方向与电池箱体的开口方向一致，或者第二容纳区域的开口方向背向所述电池箱体的开口方向，能够将第二电池模组22配置在电池包的第二容纳区域，并便于装配即可。

根据本实用新型的另一种一种实施方式，第二容纳区域的开口开设在分隔梁13朝向底板11的一侧，或者第二容纳区域的开口开设在分隔梁13背离底板11的一侧，能够将第二电池模组22配置在电池包的第二容纳区域，并便于装配即可。

根据本实用新型的一种实施方式，第二电池模组22中电芯的单位体积能量密度大于等于第一电池模组21中电芯的单位体积能量密度。当第二电池模组22中电芯的单位体积能量密度等于第一电池模组21中电芯的单位体积能量密度，第二电池模组22和第一电池模组21可以采用同种类型的电芯。当第二电池模组22中电芯的单位体积能量密度大于第一电池模组21中电芯的单位体积能量密度，第二电池模组22和第一电池模组21可以采用不同类型的电芯。

根据本实用新型一种具体的实施方式，第一电池模组21可以是磷酸铁锂系电池模组、锰酸锂系电池模组中的至少一种；第二电池模组22可以是三元锂系电池模组、聚合物锂系电池模组中的至少一种。磷酸铁锂系电池的放电曲线比较平缓，某一开路电压值可被对应到大范围的荷电状态SOC值，磷酸铁锂系电池无法准确估算其荷电状态；而三元锂系电池的放电曲线比较陡，某一开路电压值可对应的荷电状态SOC值范围小，三元锂系电池的荷电状态估算精度高。本申请在面积相对较大的第一容纳区域设置稳定性更好的磷酸铁锂系电池模组、锰酸锂系电池模组，在有限空间的第二容纳区域设置单位体积能量密度更高的三元锂系电池模组、聚合物锂系电池模组，通过上述两种电池模组的复配，既可以兼顾磷酸铁锂系电池模组高温稳定的优点，又充分利用三元锂系电池模组高能量密度特性弥补了磷酸铁锂电芯的劣势，提高了电池包的能量密度，还可以利用三元锂系电池SOC估算精度高的特点，提升电池包100的SOC估算精度。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电池包100。

如图6所示的实施例，可以将一定数量的具有防爆阀2211的电芯221放置在电芯底座2222中，并使电芯221的防爆阀2211朝向电池箱体10的底部设置，利用固定螺丝将电芯固定组件222的电芯盖板2221与电芯底座2222固定连接，从而将电芯221限位在电芯固定组件222内。电芯221装入电芯固定组件222内后，向电芯固定组件222内注入低密度灌封胶固定凝固，以增加第二电池模组22的整体机械性能。通过焊接放方式，将汇流排223电连接到电芯221的极柱上，使得所有电芯221正负极连接后形成串并联。在分隔梁13的梁体131底部注入一定厚度的导热结构胶，将第二电池模组22放入注入有导热结构胶的梁体131内，再利用锁附螺丝将第二电池模组22固定在梁体131内。待导热结构胶固化后，导热结构胶形成位于第二电池模组22与梁体131之间的导热胶层30。将第二电池模组22的电引出部225穿过梁体131相应的孔位，与汇流排223固定连接。将梁盖板132固定在梁体131的开口处。在分隔梁13的梁体131靠近底板11的位置开设第二排气口，在电芯221热失控时将气体或烟雾排出。

如图1所示，将第一电池模组及内部安装有第二电池模组的分隔梁安装在电池箱体10上，得到电池包100。其中，将内部安装有第二电池模组的分隔梁安装在电池箱体10可以由不同方式进行装配，保证第二电池模组22中的电芯221的防爆阀2211朝向底板11的一侧即可。

如图2所示的实施例，可以将一定数量的具有防爆阀2211的电芯221放置在电芯底座2222中，并使电芯221的防爆阀2211朝向电池箱体10的底部设置，通过螺栓锁附或者胶粘剂粘接的方式将电芯固定组件222的电芯盖板2221与电芯底座2222固定连接。从而将电芯221限位在电芯固定组件222内。电芯221装入电芯固定组件222内后，向电芯固定组件222内注入低密度灌封胶固定凝固，以增加第二电池模组22的整体机械性能。通过焊接放方式，将汇流排223电连接到电芯221的极柱上，使得所有电芯221正负极连接后形成串并联。通过卡扣方式将保护盖224与固定组件222连接，其中保护盖224位于汇流排223远离电芯221的一侧，以保护电芯221。将第二电池模组22的电引出部225穿过梁体131相应的孔位，与汇流排223固定连接。将梁盖板132固定在梁体131的开口处。在分隔梁13的梁体131靠近底板11的位置开设第二排气口，在电芯221热失控时将气体或烟雾排出。

如图1所示，将第一电池模组及内部安装有第二电池模组的分隔梁安装在电池箱体10上，得到电池包100。其中，将内部安装有第二电池模组的分隔梁安装在电池箱体10可以由不同方式进行装配，保证第二电池模组22中的电芯221的防爆阀2211朝向底板11的一侧即可。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“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实用新型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实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电池包，其特征在于，包括电池箱体、分隔梁和电池模组；

所述分隔梁将所述电池箱体分隔成至少一个第一容纳区域，所述分隔梁的内部设有第二容纳区域；

电池模组，包括第一电池模组和第二电池模组，所述第一电池模组配置于所述第一容纳区域，所述第二电池模组配置于所述第二容纳区域；

所述电池箱体具有开口结构，所述第二电池模组包括多个具有防爆阀的电芯，所述防爆阀设置在所述电芯背向所述电池箱体的开口的一侧。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池箱体包括底板和边梁，所述边梁设置在所述底板的四周并与所述底板共同限定出容纳空间；所述防爆阀设置在所述电芯朝向所述底板的一侧。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二电池模组还包括电芯固定组件，所述电芯固定组件上设置有与电芯的防爆阀对应的第一排气口。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电芯固定组件包括电芯底座以及与所述电芯底座固定连接的电芯盖板，所述电芯底座和所述电芯盖板中的至少一个设置有安装槽，以便于所述电芯安装固定。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述分隔梁上设有第二排气口。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第二排气口设置在所述分隔梁靠近所述底板的位置。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二电池模组与所述分隔梁之间还设有导热胶层；所述导热胶层设置在所述第二电池模组背向所述电芯的防爆阀的一侧。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述分隔梁包括梁本体和梁盖板，所述梁盖板覆盖所述第二容纳区域的开口；所述第二容纳区域的开口方向与所述电池箱体的开口方向一致，或者第二容纳区域的开口方向背向所述电池箱体的开口方向。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二电池模组中电芯的单位体积能量密度大于等于所述第一电池模组中电芯的单位体积能量密度。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯结构的形式为圆柱形电芯或者方形电芯。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10所述的电池包。

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