CN218039395U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池装置。该电池装置包括电池、电气元件和第一换热装置，电气元件设置于电池的上方；第一换热装置设置于电气元件与电池之间。由于在电气元件与电池之间设置了第一换热装置，第一换热装置能够对电气元件进行散热，从而提高了电气元件的冷却速率，避免电气元件温度过高而将热量传递至电池，防止电池内部热失控，提高了电池装置的安全性能。

Description

电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。

背景技术

相关技术中，电气元件设置于电池的上部，其中，以电池能量分配单元(Batteryenergy Distribution Unit，BDU)为例，由于BDU距离电池较近，且BDU内部发热的元器件较多，容易引发电池装置内部热失控。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池装置，以提高电池装置的安全性能。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了电池装置，包括：

电池，

电气元件，所述电气元件设置于所述电池的上方；

第一换热装置，所述第一换热装置设置于所述电气元件与所述电池之间。

本实用新型提供的电池装置，由于在电气元件与电池之间设置了第一换热装置，第一换热装置能够对电气元件进行散热，从而提高了电气元件的冷却速率，避免电气元件温度过高而将热量传递至电池，防止电池内部热失控，提高了电池装置的安全性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1为本实施例提供的电池装置的局部结构示意图；

图2为本实施例提供的电池装置的另一视角的局部结构示意图；

图3为本实施例中的第一换热装置与绝缘支架的分解图。

附图标记说明如下：

100、第一换热装置；101、第一板部；102、第二板部；103、定位配合部；200、第二换热装置；210、进液管；220、出液管；300、电气元件；400、圆柱电池；401、第一电极端子；402、第二电极端子；500、箱体；501、外边框梁；502、内边框梁；600、绝缘支架；601、固定座；602、支撑面；6021、通孔；6022、定位部；6023、限位挡边；700、汇流排组件；800、绝缘托架；801、放置槽。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

参见图1至图3所示，本实施例提供了一种电池装置，包括电池、电气元件300和第一换热装置100，电气元件300设置于电池的上方；第一换热装置100设置于电气元件300与电池之间。

本实施例提供的电池装置，由于在电气元件300与电池之间设置了第一换热装置100，第一换热装置100能够对电气元件300进行散热，从而提高了电气元件300的冷却速率，避免电气元件300温度过高而将热量传递至电池，防止电池内部热失控，提高了电池装置的安全性能。

其中，电池的上方指的是电池装置高度方向的上部。

在一个实施例中，电气元件300包括电池能量分配单元BDU。

需要说明的是，电气元件300还可以包括电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)、熔断器、测温元件等。

下面以电气元件300为BDU为例，对本实施例的技术方案进行详细说明。

在一种可能的设计中，参见图2所示，电池装置还包括第二换热装置200，第二换热装置200用于冷却电池，第二换热装置200与第一换热装置100串联连通。

在该可能的设计中，第二换热装置200和第一换热装置100的内部流通有换热介质，例如，冷却液。第二换热装置200与第一换热装置100串联连通，能够减小换热介质的流阻，不仅能够对电池进行正常换热，而且还能够对电气元件300进行换热。

示例性的，当电池和电气元件300的发热量较大时，换热介质能够吸收热量，从而对电池和电气元件300进行散热；当电池整体温度较低时，换热介质能够放热，从而对电池加热，提高了能量利用效率。

在该可能的设计中，第二换热装置200包括液冷管。

在一些实施例中，液冷管与电池之间可以直接接触，也可以间接接触，例如，液冷管与电池之间通过导热结构胶间接接触并固定。

在一些实施例中，电池为圆柱电池400。

参见图2所示，圆柱电池400包括第一电极端子401和第二电极端子402。示例性的，第一电极端子401为电池壳体，第二电极端子402为极柱，且极柱的至少部分凸出于电池壳体，其中，电池壳体的引出处为电池壳体的端面，极柱的引出处为极柱凸出电池壳体的端面，电池壳体的端面与极柱的端面位于电池同侧，且极柱的端面高于电池壳体的端面。

需要说明的是，第一电极端子401与第二电极端子402极性相反，且二者之间绝缘设置。具体而言，当第一电极端子401为正极性端子时，第二电极端子402为负极性端子，反之，当第一电极端子401为负极性端子时，第二电极端子402为正极性端子。

在一些实施例中，电池装置还包括绝缘托架800，绝缘托架800设置有放置槽801，电池放置在放置槽801内。

示例性的，放置槽801的横截面的形状为圆形，以与圆柱电池400的周向表面相适配。

在一些实施例中，第二换热装置200中的液冷管为蛇形液冷管。蛇形液冷管的波浪形表面能够与圆柱电池400的周向外表面相接触，从而能够对圆柱电池400进行换热。示例性的，蛇形液冷管设置于相邻两列放置槽801之间，以便于该蛇形液冷管对位于其两侧的圆柱电池400同时进行液冷。

示例性的，蛇形液冷管的数量为多个，多个蛇形液冷管平行间隔设置，相邻两个蛇形液冷管之间可以有一列圆柱电池400，也可以有两列圆柱电池400。这样的方式可以保证每个蛇形液冷管对位于其两侧的圆柱电池400同时进行液冷。

在一些实施例中，第二换热装置200还包括进液接头和出液接头，进液接头与蛇形液冷管的一端连接并连通，出液接头与蛇形液冷管的另一端连接并连通。

示例性的，第二换热装置200的进口和出口之间设置有循环设备(例如循环泵)，循环设备的输出端与蛇形液冷管一端的进液接头连通，循环设备的输入端与蛇形液冷管另一端的出液接头连通，实现换热介质的循环。

在该可能的设计中，第一换热装置100的内部具有流道，流道的进口与第二换热装置200的出口连通，第二换热装置200的进口与电池装置的总进水管连通。

示例性的，参见图3所示，第一换热装置100包括第一板部101和第二板部102，第一板部101和第二板部102的至少部分固定连接，示例性的，第一板部101和第二板部102的边缘部分固定连接，且第一板部101和第二板部102之间形成有空腔，该空腔即为流道。

在一些实施例中，第一板部101设置有凸包，凸包可以作为加强筋，增加第一换热装置100的机械强度；通过对第一板部101冲压而形成的凸包，该凸包与第二板部102之间也可以形成流道的一部分。

具体而言，流道的进口与出液接头连通，流道的出口与循环设备的输入端连通，循环设备的输出端与电池装置的总进水管连通。也就是说，换热介质先进入第二换热装置200，对电池进行液冷，然后再进入第一换热装置100的流道，对电气元件300进行换热，从而实现换热介质的高效利用，提高了换热效率。

需要说明的是，第二板部102上也可以设置凸包，还可以在第一板部101和第二板部102上同时设置凸包。

示例性的，当蛇形液冷管的数量为多个时，多个蛇形液冷管可以先并联连通，然后再与第一换热装置100串联连通。

在循环设备的作用下，换热介质先经过进液接头进入蛇形液冷管，再经过出液接头进入第一换热装置100内的流道，然后从流道的出口回到循环设备的输入端，实现循环。

在该可能的设计中，参见图1所示，电池装置还包括进液管210和出液管220，进液管210的一端与第二换热装置200的出口连通，进液管210的另一端与流道的进口连通；出液管220的一端与流道的出口连通，出液管220的另一端用于与循环设备连通。

在另一种可能的设计中，第一换热装置100的内部设置有相变材料。

示例性的，第一换热装置100包括第一板部101和第二板部102，第一板部101和第二板部102的至少部分固定连接，示例性的，第一板部101和第二板部102的边缘部分固定连接，且第一板部101和第二板部102之间形成有空腔，相变材料设置在空腔内。

在一些实施例中，第一换热装置100还可以设置注入口，注入口可以设置在第一板部101，也可以设置在第二板部102，将相变材料从注入口注入空腔内，注入口设置有密封件，例如密封塞，密封塞可以与设置有注入口的第一板部101或第二板部102焊接固定。

示例性的，当电池和电气元件300的发热量较大时，相变材料能够吸收热量，从而对电池进行散热；当电池组整体温度较低时，相变材料能够放热，从而为电池加热，提高了能量利用效率。

在该另一种可能的设计中，电池装置也包括用于对电池进行换热的第二换热装置200，第二换热装置200与第一换热装置100可以不连通，也就是说，第一换热装置100能够独立对电气元件300进行液冷。

在一个实施例中，参见图1所示，电池装置还包括汇流排组件700，汇流排组件700位于电池的顶部。汇流排组件700与电池电连接，实现多个电池之间的串联和/或并联。

需要说明的是，汇流排组件700为现有技术，其结构不再详细描述。

电池的顶部是指电池的远离放置槽801的槽底的一端。第一换热装置100位于汇流排组件700的上方，能够对汇流排组件700进行降温。

在一个实施例中，电池装置还包括边框和绝缘支架600，绝缘支架600架设在边框上，电池位于绝缘支架600的下方，第一换热装置100安装于绝缘支架600上。

在一些实施例中，参见图1所示，电池装置还包括箱体500，箱体500包括边框和底板，边框可以为外边框梁501，也可以为内边框梁502，也就是说，绝缘支架600可以架设在外边框梁501上，也可以架设在内边框梁502上，还可以同时架设在外边框梁501和内边框梁502上。

在一些实施例中，外边框梁501的数量为多个，多个外边框梁501首尾顺次连接，以形成框架，框架围设于底板的外周，其中，多个外边框梁501可以焊接固定，多个外边框梁501的至少部分或全部外边框梁501也可以一体成型设置。示例性的，外边框梁501的数量为四个，所形成的框架为矩形框架，绝缘托架800位于框架内。内边框梁502与框架内的两个平行的外边框梁501固定连接，用于将框架的内部区域分隔成至少两个子区域。

示例性的内边框梁502的数量为三个，三个内边框梁502将框架的内部区域分隔成五个子区域。

在一个实施例中，参见图3所示，绝缘支架600包括固定座601和支撑面602，固定座601架设于梁上，第一换热装置100安装于支撑面602上，支撑面602设置有定位部6022，第一换热装置100设置有定位配合部103，定位部6022与定位配合部103相配合。

示例性的，固定座601的数量为五个，其中，位于最外侧的两个固定座601与两侧的外边框梁501固定连接，位于中间的三个固定座601分别与三个内边框梁502固定连接。

示例性的，支撑面602呈板状，支撑面602固定连接在固定座601的上方。

在一些实施例中，固定座601与支撑面602一体成型设置。这样的方式能够提高绝缘支架600的结构强度。

在一些实施例中，定位部6022为定位柱，定位配合部103为定位孔，定位孔套设在定位柱外部。

示例性的，定位柱的数量为四个，定位孔的数量也为四个。

在一些实施例中，支撑面602的至少部分边缘设置有限位挡边6023，限位挡边6023能够对第一换热装置100进行限位。

示例性的，限位挡边6023的数量为两个，两个限位挡边6023分别设置在支撑面602的两个相对的边缘上。

参见图3所示，支撑面602设置有通孔6021，这样的方式能够保证第一换热装置100能够同时对汇流排组件700进行冷却。

示例性的，当第一板部101设置有凸包时，通孔6021的边缘与凸包的轮廓大体适配，以便于保证第一换热装置100能够稳定地安装在支撑面602上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

电池，

电气元件(300)，所述电气元件(300)设置于所述电池的上方；

第一换热装置(100)，所述第一换热装置(100)设置于所述电气元件(300)与所述电池之间。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，还包括第二换热装置(200)，所述第二换热装置(200)用于冷却所述电池，所述第二换热装置(200)与所述第一换热装置(100)串联连通。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第一换热装置(100)的内部具有流道，所述流道的进口与所述第二换热装置(200)的出口连通，所述第二换热装置(200)的进口与所述电池装置的总进水管连通。

4.根据权利要求3所述的电池装置，其特征在于，还包括进液管(210)和出液管(220)，所述进液管(210)的一端与所述第二换热装置(200)的出口连通，所述进液管(210)的另一端与所述流道的进口连通；所述出液管(220)的一端与所述流道的出口连通，所述出液管(220)的另一端用于与循环设备连通。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一换热装置(100)的内部设置有相变材料。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池装置，其特征在于，还包括边框和绝缘支架(600)，所述绝缘支架(600)架设在所述边框上，所述电池位于所述绝缘支架(600)的下方，所述第一换热装置(100)安装于所述绝缘支架(600)上。

7.根据权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述绝缘支架(600)包括固定座(601)和支撑面(602)，所述固定座(601)架设于所述边框上，所述第一换热装置(100)安装于所述支撑面(602)上，所述支撑面(602)设置有定位部(6022)，所述第一换热装置(100)设置有定位配合部(103)，所述定位部(6022)与所述定位配合部(103)相配合。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电气元件(300)包括电池能量分配单元。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池为圆柱电池(400)。

10.根据权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述第二换热装置(200)包括蛇形液冷管。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置为电池模组或电池包。

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