CN218569030U - 一种电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包及用电设备，该电池包包括：第一电池列，包括排列为一列的多个第一方形电池；第二电池列，包括排列为一列的多个第二方形电池，第二电池列与第一电池列相邻设置，且多个第二方形电池的排列方向与多个第一方形电池的排列方向相同；沿着第一电池列和第二电池列的堆叠延伸方向，相邻的第一方形电池与第二方形电池错位设置。该电池包能够缓解热失控且空间利用率高。

Description

一种电池包及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包及用电设备。

背景技术

电池包作为新能源汽车的动力源，在追求极致的能量密度的进程中，逐渐取消了过去将一列堆叠的方形电池先成组为模组，再将模组入箱的装配方式，而是选择了将方形电池直接入箱，在电池包内横纵堆叠的方式进行装配。此装配方式使得电池包内电池排布更加紧密，却也使得相邻列的方形电池之间的距离更小，任一方形电池热失控时整包热蔓延的风险更大。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种能够缓解热失控且空间利用率高的电池包。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

提供一种电池包，包括：

第一电池列，包括排列为一列的多个第一方形电池；

第二电池列，包括排列为一列的多个第二方形电池，第二电池列与第一电池列相邻设置，且多个第二方形电池的排列方向与多个第一方形电池的排列方向相同；

沿着第一电池列和第二电池列的堆叠延伸方向，相邻的第一方形电池与第二方形电池错位设置。

本实用新型通过将第一电池列中的第一方形电池和第二电池列中的第二方形电池错位排列，一方面，若第一电池列中出现热失控，其热量向第二电池列传递路径延长且热量被分散，降低了第二电池列热失控的风险；第二方面，错位排列的方式能够避免碰撞时应力集中，提高安全性；第三方面，错位排列的方式使得相邻的第一方形电池和第二方形电池之间的爬电距离增大，降低拉弧、短路风险。

此外，本实用新型还提供了一种用电设备，其包括上述电池包。

附图说明

图1为电池包的结构示意图；

图2为现有技术中方形电池在电池包中排布的结构示意图；

图3为电池包第一种实施方式的结构示意图；

图4为电池包第二种实施方式的结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

01、箱体；02、箱盖；03、方形电池；1、第一电池列；11、第一方形电池；12、第一侧面；13、第一凹位；14、第三方形电池；2、第二电池列；21、第二方形电池；22、第二侧面；23、第二凹位；24、第四方形电池。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

参阅图1和图2，传统的电池包包括箱体01、箱盖02和多个电池组，多个电池组排布设在箱体01内，箱盖02与箱体01盖合设置，且箱盖02盖设在多个电池组的上方。每个电池组包括多个方形电池03，方形电池03表面积最大的侧面为其大面，每个电池组中的方形电池03排布时，多个方形电池03排布为一列，相邻两个方形电池03的大面相邻设置，且两个大面沿排布延伸方向的投影完全重合。在电池组设置的水平面的垂直于延伸方向上，相邻两个电池组的方形电池03一一对应，且侧面投影完全重合。该结构的电池包03，一旦某一电池组中的方形电池03发生热失控，其热量很快传递至相邻电池组中与其对应的方形电池03，导致该方形电池03发生热失控。

由此，本实施例公开了一种电池包，参阅图3，其包括设在箱体01内的第一电池列1和第二电池列2，第一电池列1和第二电池列2的数量均为至少一个，具体数量根据实际生产需求设计。当第一电池列1和第二电池列2均设有一个时，第一电池列1和第二电池列2相邻设置，当第一电池列1和第二电池列2均设有多个时，第一电池列1和第二电池列2交替设置。不论第一电池列1和第二电池列2的数量是一个还是多个，在沿着第一电池列1和第二电池列2的堆叠延伸方向上，第一电池列1和第二电池列2错位设置。

第一电池列1包括排列为一列的多个第一方形电池11，相邻两个第一方形电池11的大面相邻设置，且沿排列方向的投影完全重合。第二电池列2包括排列为一列的多个第二方形电池21，相邻两个第二方形电池21的大面相邻设置，且沿排列方向的投影完全重合。第一方形电池11朝向与其相邻的第二电池列2的面为第一侧面12，第二方形电池21朝向与其相邻的第一电池列1的面为第二侧面22，在沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向上，第一方形电池11和第二方形电池21错位设置，也即是第一侧面12和第二侧面22的投影部分重叠。

一般而言，方形电池03热失控时热量的主要传输路径为传递给与其两个大面相邻的方形电池03，由于此处传热面积最大，所以大面相邻的两个方形电池03之间必须设置隔热件。而方形电池03的小侧面(如第一侧面12和第二侧面22)传热面积较小，故小侧面相邻的两个方形电池03之间往往不设置隔热件，以提高电池包内的空间利用率。本实施例的电池包内方形电池03的排布方式，一方面，若一个第一电池列1的沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向的两侧各设有一个第二电池列2，则大部分的第一方形电池11的沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向的两侧各对应两个第二方形电池21，且每个第二方形电池21的第二侧面22沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向的投影均与第一侧面12沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向的投影部分重叠，那么，一旦该第一方形电池11发生热失控，其热量分散给四个第二方形电池21(如图3和图4中箭头所示)，每个第二方形电池21接收的热量明显降低，热失控风险也降低。即便是位于第一电池列1的沿排列方向端部的第一方形电池11，其沿着第一电池列1和第二电池列2的设置方向的两侧可能各对应一个第二方形电池21，错位结构的设置同样使得第二方形电池21接收的热量降低，热失控风险降低。并且，本实施例直接通过方形电池03的错位排布就解决了热失控易蔓延至相邻电池列的问题，无需借助隔热部件，不会占用电池包内的空间。第二方面，错位排布的方式能够避免碰撞时应力集中，提高安全性。第三方面，错位排列的方式使得投影部分重叠的第一方形电池11的极柱和第二方形电池21的极柱之间的爬电距离增大，降低拉弧、短路风险。

本实施例的电池包，第一电池列1的尺寸和第二电池列2的尺寸相同，且第一方形电池11和第二方形电池21的尺寸相同，以排列方向为第一方形电池11和第二方形电池21的厚度方向，以第一电池列1和第二电池列2的设置方向为第一方形电池11和第二方形电池21的长度方向，高度方向垂直于长度和厚度方向构成的平面，那么第一方形电池11和第二方形电池21的长度、厚度、高度均相等，且在每个电池组中的数量相等。在此基础上，为了热失控的热量均匀分散，第一侧面12和第二侧面22投影重叠面积为该两个侧面各自面积的一半，即如图4虚线所示，第一电池列1中相邻两个第一方形电池11之间的缝隙与对应的第二电池列2中的第二方形电池21的厚度的一半对齐，从而避免了第一方形电池11热失控的热量集中传递至某一个或某两个第二方形电池21。

由于第一电池列1和第二电池列2错位排列，因此在第一电池列1的沿排列方向的一端形成第一凹位13，在第二电池列2的沿排列方向的一端形成第二凹位23，第一凹位13和第二凹位23位于排列方向的不同端。假设第一电池列1的第一方形电池11和第二电池列2的第二方形电池21均沿前后方向排列，第一凹位13位于第一电池列1后端时，第二凹位23则位于第二电池列2的前端，反之亦可。

在此基础上，为了提高电池包内的空间利用率以及能量密度，第一凹位13设有第三方形电池14，第二凹位23设有第四方形电池24。当第一电池列1和第二电池列2尺寸相同时，第三方形电池14和第四方形电池24设置为尺寸相同。若第一侧面12和第二侧面22投影重叠面积为该两个侧面各自面积的一半，那么第三方形电池14和第四方形电池24的长度和高度可以与第一方形电池11和第二方形电池21相同，但厚度为第一方形电池11和第二方形电池21的一半。

本实施例还公开了一种用电设备，该用电设备可以为新能源汽车等，上述电池包可用于用电设备中以提供动力。

最后，需要说明的是，附图1-4仅为电池包及其零部件的示意图，并不代表各部件的真实尺寸，也不代表部件间的比例关系。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

第一电池列，包括排列为一列的多个第一方形电池；

第二电池列，包括排列为一列的多个第二方形电池，所述第二电池列与所述第一电池列相邻设置，且多个所述第二方形电池的排列方向与多个所述第一方形电池的排列方向相同；

沿着所述第一电池列和所述第二电池列的堆叠延伸方向，相邻的所述第一方形电池与所述第二方形电池错位设置。

2.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于：所述第一方形电池朝向所述第二方形电池的面为第一侧面，所述第二方形电池朝向所述第一方形电池的面为第二侧面，沿着第一电池列和第二电池列的设置方向，所述第一侧面的投影和与其相邻的所述第二侧面的投影部分重叠。

3.根据权利要求2所述的一种电池包，其特征在于：所述第一侧面和所述第二侧面投影重叠面积为该两个侧面各自面积的一半。

4.根据权利要求2所述的一种电池包，其特征在于：所述第一电池列沿排列方向的一端设有第一凹位，所述第二电池列沿排列方向的一端设有第二凹位，所述第一凹位和所述第二凹位位于排列方向的不同端。

5.根据权利要求4所述的一种电池包，其特征在于：所述第一凹位设有第三方形电池，所述第二凹位设有第四方形电池。

6.根据权利要求5所述的一种电池包，其特征在于：所述第一电池列的尺寸和所述第二电池列的尺寸相同，所述第三方形电池的尺寸和所述第四方形电池的尺寸相同。

7.根据权利要求6所述的一种电池包，其特征在于：所述第三方形电池和所述第四方形电池沿排列方向的长度均为所述第一方形电池沿延伸方向长度的一半。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种电池包，其特征在于：所述第一方形电池和所述第二方形电池的尺寸相同。

9.根据权利要求8所述的一种电池包，其特征在于：所述第一电池列和所述第二电池列均设有至少一个，且二者交替设置。

10.一种用电设备，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的电池包。

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