CN217387274U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池包和车辆，电池包包括托盘、多个电芯、配电箱和第一冷却部，托盘包括底板和边框，底板设于边框的底部，底板和边框限定出第一容纳腔和第二容纳腔；多个电芯设于第一容纳腔内；配电箱，配电箱设于第二容纳腔内，适于与电芯电连接；第一冷却部连接在托盘底板的外壁，第一冷却部包括相互连通的冷却段和延伸段，冷却段和延伸段中流通有第一冷却介质，冷却段被配置为与配电箱进行热交换，延伸段被配置为与电芯进行热交换。本实用新型的第一冷却部通过冷却段和延伸段之间协同作用，既可以调节电芯的温度，也能够对配电箱降温，使得电池包的温度更均衡，保证了电池包的稳定运行。

Description

电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种电池包和车辆。

背景技术

动力电池在温度过高的情况下，会缩短电池寿命，甚至会引发安全事故，因此需要对电池进行温控。

在现有技术中，通常在托盘的顶部连接冷却板对电池散热降温，使得电池包温度不均衡，不利于整车的续航里程。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电池包和车辆，以使得电池包的温度更均衡，保证电池包的稳定运行。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电池包，包括：

托盘，所述托盘包括底板和边框，所述底板设于所述边框的底部，所述底板和边框限定出第一容纳腔和第二容纳腔；

多个电芯，多个所述电芯设于所述第一容纳腔内；

配电箱，所述配电箱设于所述第二容纳腔内，适于与所述电芯电连接；

第一冷却部，所述第一冷却部连接在所述托盘底板的外壁，所述第一冷却部包括相互连通的冷却段和延伸段，所述冷却段和延伸段中流通有第一冷却介质，所述冷却段被配置为与所述配电箱进行热交换，所述延伸段被配置为与所述电芯进行热交换。

可选地，所述边框包括：

两个横向边框，两个所述横向边框沿所述托盘第一方向延伸；

两个纵向边框，两个所述纵向边框沿所述托盘第二方向延伸；

配电框，所述配电框通过其中一个所述横向边框沿远离托盘的方向凸出形成；

所述横向边框和纵向边框与所述电芯连接，所述配电框与配电箱连接，所述第一方向与所述第二方向相交。

可选地，所述冷却段为冲压钎焊成型的板状结构，所述冷却段对应所述配电箱设置。

可选地，所述冷却段中设有多条第一冷却管道，所述第一冷却管路的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

可选地，所述延伸段为挤出成型的管状结构，所述延伸段至少靠近一个横向边框和一个纵向边框分布。

可选地，所述延伸段包括依次连通的引出管段、第一管段和第二管段，所述引出管段与所述冷却段连通，所述第一管段沿形成有所述配电框的横向边框延伸，所述第二管段沿其中一个与所述横向边框相交的纵向边框延伸。

可选地，所述冷却段和延伸段焊接连接。

可选地，所述第一容纳腔和第二容纳腔之间设有隔板。

可选地，所述电池包还包括第二冷却部，所述第二冷却部覆盖所述托盘的顶部，所述第二冷却部中包括多条流通有第二冷却介质的第二冷却管道，所述第二冷却管路的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

可选地，所述第一冷却部和所述第二冷却部之间连通有第一导流管和第二导流管，所述第一导流管和第二导流管分别于连通有冷却介质进口和冷却介质出口。

本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括上述电池包。

本实用新型技术方案通过所述冷却段与所述配电箱进行热交换，可以及时导出所述配电箱工作时产生的热量；通过所述延伸段可以实现对电芯的降温，使电芯能够处于适宜的工作温度。第一冷却部通过冷却段和延伸段之间协同作用，既可以调节电芯的温度，也能够对配电箱降温，使得电池包的温度更均衡，保证了电池包的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型不含有第一冷却部300的电池包结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中电池包的结构示意图；

图3为本实用新型图2所示A处的放大示意图；

图4为本实用新型图2所示第一冷却部的结构示意图；

图5为本实用新型图4所示B处的放大示意图。

附图标号说明：

100、托盘；111、横向边框；112、纵向边框；113、配电框；120、第二容纳腔；130、中间梁；200、电芯；300、第一冷却部；310、冷却段；320、延伸段；321、引出管段；322、第一管段；323、第二管段；400、第二冷却部；500、第一导流管；600、第二导流管；700、冷却介质进口；800、冷却介质出口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图2，图2示出了电池包的立体结构示意图，电池包可以作为电动车辆的电源使用。该电池包包括托盘100、多个电芯200、配电箱(图中未示出)和第一冷却部300。

如图1-2所述，本实用新型实施例的托盘100包括边框和底板，边框的数量可以为多个，多个边框首尾相连；底板设置于边框的底部，与多个边框围合形成收容电芯200的第一容纳腔(图中未示出)和收容配电箱的第二容纳腔120。第一容纳腔和第二容纳腔120的大小和形状可以依据电池包的应用和容量来确定。其中，底板与边框可采用固定连接方式，例如焊接、粘接等，如此可提高托盘100结构的连接稳定性。当然，底板与边框也可以采用可拆卸连接方式，例如卡扣连接、插接配合、螺钉连接或销钉连接等方式，如此可提高加工和拆装便利性，在此对底板与边框的连接方式不做限定。

在本实用新型图1和图2的实施例中，边框的数量为四个，具体为两个沿托盘100第一方向X延伸的横向边框111和两个沿托盘100第二方向Y延伸的纵向边框112，其中一个横向边框111的中间框体向远离托盘100的方向凸出形成配电框113，配电框113为立方体结构，包括两个沿托盘100第二方向Y延伸的纵向侧壁和一个沿托盘100第一方向Y延伸的横向侧壁，底板形状适配的连接在横向边框111、纵向边框112和配电框113的底部。横向边框111、纵向边框112与电芯200连接，其与底板围合形成容纳电芯200的第一容纳腔；配电框113与配电箱连接，其与底板围合形成容纳配电箱的第二容纳腔120。在本实用新型其它实施例中，边框的数量和形状可根据实际需求设定。

其中，第一方向X与第二方向Y相交设置，在本实用新型图1的实施例中，第一方向X与第二方向Y相互垂直，第一方向X为托盘100的宽度方向，第二方向Y为托盘100的长度方向。

一些实施例中，为了进一步定位电池包中电芯200的位置，防止电芯200 膨胀，并加强托盘100的结构强度，上述的第一容纳腔可以设置为多个子容纳腔，相邻子容纳腔之间可以由中间梁130来分隔。当电动车发生碰撞时，中间梁130可对多个电芯200形成机械保护，防止外部的强震动波及内部的电芯200，同时，当电芯200漏液燃烧时，中间梁130可将燃烧的电芯200与未燃烧的电芯200隔离开，避免发生电池连环燃烧的危险事故。

具体地，中间梁130的两端固定在边框上，底部固定在底板上。其中，中间梁130可以沿托盘100的第一方向X设置，也可以沿托盘100的第二方向Y设置，还可以同时沿托盘100的第一方向X和第二方向Y交叉设置。中间梁130的数量可以由第一容纳腔的大小和电芯200的数量来确定，可以为一个，也可以为多个，在此不做限定。在本实用新型图1和图2所示的实施例中，中间梁130的数量为一个，中间梁130沿托盘100的第二方向Y将第一容纳腔分隔成两个子容纳腔。在本实用新型其它实施例中，中间梁130的数量也可以为多个，其中相邻中间梁130的间距与电芯200的尺寸相适配。中间梁130可以通过固定、可拆卸或一体式的方式连接在底板上，在此不做限定。

多个电芯200收容于托盘100的第一容纳腔中，可以理解的，多个电芯 200在托盘100内有多种排布形式，在本实用新型图1和图2所示的实施例中，多个电芯200沿第一方向X上依次排列，并在第二方向Y上排列成两排，两排电芯200之间通过中间梁130隔开。具体地，电芯200较大面积的侧面朝向纵向边框112，电芯200较小面积的底面和顶面分别朝向中间梁130和横向边框111。图1和图2仅是多个电芯200排列方式的一种示例，多个电芯200 还可以有其它的排列形式，可根据实际需求设置。

配电箱收容于托盘100的第二容纳腔120中，并适于与电芯200电连接。可以理解的，由于配电箱包括各种元器件，将配电箱与多个集成于托盘100 中，可以避免配电箱外置而造成的安全隐患，降低了配电箱漏电带来的风险，同时，配电箱设于托盘100内，能够有效提高放置空间的利用率。配电箱的形状与第二容纳腔120的形状可相适配地设置，为了最大限度的提高空间利用率，配电箱的外形一般比较规则，例如，配电箱可以为立方体结构。配电箱与托盘100的连接方式可以为固定、可拆卸或一体式等方式连接，例如：螺栓连接、胶粘连接、通过插接件连接，在此对配电箱的装配方式不做限定，只要可以将配电箱固定托盘100中，并保证其在托盘100中的位置精度即可。

一些实施例中，第一容纳腔和第二容纳腔120之间设有隔板(图中未示出)，隔板用来将电芯200和配电箱分隔开，由此可避免电芯200与配电箱的信号相互干扰，从而保证电池包的可靠性。

第一冷却部300连接在托盘100底板的外壁，第一冷却部300包括相互连通的冷却段310和延伸段320，冷却段310和延伸段320中流通有第一冷却介质，冷却段310被配置为与配电箱进行热交换，延伸段320被配置为与电芯200进行热交换。具体地，第一冷却介质可以为冷却液或冷却气体，例如水、水和乙二醇的混合液、油或者空气等。为起到更好的冷却效果，第一冷却介质可以采用循环流动的方式。

可以理解的，配电箱在运行中产生大量热量，通过冷却段310与配电箱进行热交换，可以及时导出配电箱工作时产生的热量；延伸段320可以实现对电芯200的降温，使电芯200能够处于适宜的工作温度，通过冷却段310 和延伸段320的协同作用，第一冷却部300既可以调节电芯200的温度，也能够对配电箱降温，使得电池包的温度更均衡，保证了电池包的稳定运行。

冷却段310可以为冲压钎焊成型的板状结构，并对应配电箱设置，可以理解的，冲压钎焊工艺简单，生产效果高，且可实现高精度灵活加工。

一些实施例中，冷却段310内具有多条第一冷却管道，多条第一冷却管道的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。由此，通过多条第一冷却管道在托盘100底板上的弯曲延伸，可以使冷却段310内单位面积具有更长的冷却回路，提升冷却段310对配电箱的冷却效果，使得电池包整体温度更加均匀，增加车辆的续航里程。

延伸段320为挤出成型的管状结构，例如，延伸段320可以包括多个挤出管材，多个挤出管材依次连接，当然延伸段320也可以为挤出成型的一体件。

延伸段320至少靠近一个横向边框111和一个纵向边框112设置，可以理解的，为了保证电池包的温度均匀性，现有冷却管道需要经过多次弯折以使冷却介质覆盖电芯200的外表面区域，从而达到更好的冷却效果，但由于冷却管道存在多处转弯，冷却介质在转弯处会遇到很大的流阻，会影响冷却效果。将延伸段320仅靠近边框设置，不但降低了生产工艺的难度，增大了空间利用率，同时可以形成对边框的冷却降温，降低由于边框的热容大，对电芯200的吸热能力较大，而造成的靠近边框的电芯200与中间的电芯200温度不同，从而提高电池的放电量。

在本实用新型图4所示的实施例中，延伸段320包括相互连通的引出管段321、第一管段322和第二管段323，引出管段321与冷却段310连通，即第一冷却介质可经引出管段321流经延伸段320和冷却段310，以使引出段能够合理的排布在托盘100的底板上，保证第一冷却部300的温度一致性，平衡电芯200与配电箱的温度。第一管段322沿形成有配电框113的横向边框 111延伸，第二管段323沿其中一个与横向边框111相交的纵向边框112延伸，由此，可更加有效的节约成本，合理利用电池包的空间。在其它替代的实施例中，延伸段320也可以不包括引出管段321，在这种结构中，第一管段322 与冷却段310连通。

进一步地，上述的冷却段310和延伸段320焊接连接，可以理解的，焊接连接性能好，结构强度大，可以保证两者之间的连接可靠性。

一些实施例中，电池包还包括第二冷却部400，第二冷却部400覆盖托盘 100的顶部，即第二冷却部400可以作为托盘100的盖板，同时实现在上方对电芯200进行散热降温，使电芯200的工作温度更加均衡适宜，同时采用本实用新型的集成冷却的盖板可以让出更多的空间放置电芯200，从而进一步保证了电池包的空间利用率和能量密度，降低了制作成本。

进一步地，第二冷却部400内具有多条供第二冷却介质流动的第二冷却管道，具体地，第二冷却介质可以为冷却液或冷却气体，例如水、水和乙二醇的混合液、油或者空气等，但为了方便加工，并保证电池包的温度均匀，第二冷却介质与第一冷却介质相同。同样的，第二冷却介质可以采用循环流动的方式，以起到更好的冷却效果。

多条第二冷却管道的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。由此，通过多条第二冷却管道在电芯200上方的弯曲延伸，可以使第二冷却部400内单位面积具有更长的冷却回路，提升第二冷却部400对电芯 200的冷却效果，使得电池包整体温度更加均匀，从而提升车辆的续航里程。

一些实施例中，如图2和图3所示，第一冷却部300和第二冷却部400 之间连通有第一导流管500和第二导流管600，第一冷却介质和第二冷却介质可以经第一导流管500和第二导流管600在第一冷却部300和第二冷却部400 之间流通，即第一冷却介质和第二冷却介质为相同的冷却介质，从而进一步保证了电池包整体的温度一致性。

如图2所示，第一导流管500和第二导流管600分别于连通有冷却介质进口700和冷却介质出口800。在本实用新型图4和图5所示的实施例中，冷却介质进口700和冷却介质出口800位于冷却段310的同一侧，对应地，冷却流道由冷却介质进口700处流经冷却段310、延伸段320和第二冷却部后迂回延伸至冷却介质出口800处，一方面，方便外部管道与冷却段310连接，另外，冷却介质由冷却介质入口处流向冷却介质出口800的过程中逐步吸收热量，温度较低的冷却介质能与温度较高冷却介质进行热交换，进一步实现了均匀散热，提升整体的散热效率。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的电池包。其中，车辆为新能源汽车，其可以为纯电动汽车，也可以混合动力汽车或增程式汽车。

综上所述，本实用新型技术方案通过冷却段310与配电箱进行热交换，可以及时导出配电箱工作时产生的热量；通过延伸段320可以实现对电芯200 的降温，使电芯200能够处于适宜的工作温度。第一冷却部300通过冷却段 310和延伸段320之间协同作用，既可以调节电芯200的温度，也能够对配电箱降温，使得电池包的温度更均衡，保证了电池包的稳定运行。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘包括底板和边框，所述底板设于所述边框的底部，所述底板和边框限定出第一容纳腔和第二容纳腔；

多个电芯，多个所述电芯设于所述第一容纳腔内；

配电箱，所述配电箱设于所述第二容纳腔内，适于与所述电芯电连接；

第一冷却部，所述第一冷却部连接在所述托盘底板的外壁，所述第一冷却部包括相互连通的冷却段和延伸段，所述冷却段和延伸段中流通有第一冷却介质，所述冷却段被配置为与所述配电箱进行热交换，所述延伸段被配置为与所述电芯进行热交换。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述边框包括：

两个横向边框，两个所述横向边框沿所述托盘第一方向延伸；

两个纵向边框，两个所述纵向边框沿所述托盘第二方向延伸；

配电框，所述配电框通过其中一个所述横向边框沿远离托盘的方向凸出形成；

所述横向边框和纵向边框与所述电芯连接，所述配电框与配电箱连接，所述第一方向与所述第二方向相交。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述冷却段为冲压钎焊成型的板状结构，所述冷却段对应所述配电箱设置。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述冷却段中设有多条第一冷却管道，所述第一冷却管路的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

5.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述延伸段为挤出成型的管状结构，所述延伸段至少靠近一个横向边框和一个纵向边框分布。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述延伸段包括依次连通的引出管段、第一管段和第二管段，所述引出管段与所述冷却段连通，所述第一管段沿形成有所述配电框的横向边框延伸，所述第二管段沿其中一个与所述横向边框相交的纵向边框延伸。

7.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却段和延伸段焊接连接。

8.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一容纳腔和第二容纳腔之间设有隔板。

9.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第二冷却部，所述第二冷却部覆盖所述托盘的顶部，所述第二冷却部中包括多条流通有第二冷却介质的第二冷却管道，所述第二冷却管路的延伸形状为波浪形、迷宫形、涡卷形、蛇形中的任一种。

10.如权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述第一冷却部和所述第二冷却部之间连通有第一导流管和第二导流管，所述第一导流管和第二导流管分别于连通有冷却介质进口和冷却介质出口。

11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-10任一项所述的电池包。

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