CN218772836U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池包。该电池包包括承载板和BDU，所述BDU置于所述承载板；所述BDU包括电气元器件和金属导热件，所述电气元器件与所述承载板之间设有所述金属导热件，其中：所述金属导热件置于所述电气元器件与所述承载板之间，以在所述电气元器件与所述承载板之间形成热传输通。本申请提供的电池包采用金属导热件，由于金属导热件的导热性能较好，所以可以提升电气元器件的散热效果，以在快充等工况下、实现BDU结构的快速散热，从而保障电池包的循环寿命。

Description

一种电池包

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。

背景技术

电池包在运行过程中，BDU(battery disconnect unit，电池包断路单元)内相关电气元器件会在运行过程中产热。在快充等极端工况下，现有电池包无法对BDU结构进行及时散热，而这会导致BDU无法正常运行，从而影响电池循环性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池包，该电池包可以在快充等工况下、实现BDU结构的快速散热，从而保障电池包的循环寿命。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池包，包括：承载板和BDU，所述BDU置于所述承载板；所述BDU包括电气元器件和金属导热件，所述电气元器件与所述承载板之间设有所述金属导热件，其中：

所述金属导热件置于所述电气元器件与所述承载板之间，以在所述电气元器件与所述承载板之间形成热传输路径。

具体的，本申请提供的电池包通过设置金属导热件，可以在电气元器件与承载板之间形成可快速导热的热传输路径，一方面，该热传输路径可以便于电气元器件将热量导出，保证BDU在快充工况下的运行平稳度；另一方面，该热传输路径可以将电气元器件产生的热量有效传导至承载板，以便于热量自承载板传输至外部环境中，避免热量堆集在电池包内，可提升电池包的循环性能以及安全性能。

需要说明的是，本申请提供的电池包采用金属导热件，由于金属导热件的导热性能较好，所以可以提升电气元器件的散热效果，以在快充等工况下、实现BDU结构的快速散热，从而保障电池包的循环寿命。

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为本申请实施例提供的电池包的立体结构示意图；

图2为图1中BDU的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池包中电气元器件与承载板间结构的示意简图；

图4为本申请实施例提供的电池包中电气元器件与承载板间结构的又一示意简图；

图5为本申请实施例提供的电池包中BDU在另一角度的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池包中BDU在又一角度的结构示意图。

附图标记说明如下：

100、承载板；200、BDU；210、电气元器件；211、主体部；212、输送端；212a、输入端；212b、输出端；220、金属导热件；220a、第一金属导热件；220b、第二金属导热件；230、连接件；240、辅助传热件；250、内部导电排；300、导热垫。

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”。

本申请实施例提供一种电池包。图1为本申请实施例提供的电池包的立体结构示意图；图2为图1中BDU的结构示意图；图4为本申请实施例提供的电池包中电气元器件210与承载板100间结构的示意简图。如图1至图4所示出的结构，本申请实施例提供的电池包，包括：承载板100和BDU200(battery disconnect unit，电池包断路单元)，BDU200置于承载板100；BDU200包括电气元器件210和金属导热件220，电气元器件210与承载板100之间设有金属导热件220，其中：

金属导热件220置于电气元器件210与承载板100之间，以在电气元器件210与承载板100之间形成热传输路径。

本申请实施例提供的电池包中，BDU200置于承载板100，BDU200内部的电气元器件210通过金属导热件220向承载板100传递热量。具体的，金属导热件220将电气元器件210运行过程中产生的热量导出，同时，金属导热件220将来自电气元器件210的热量传输至承载板100、进行散热。

值得注意的是，本申请实施例提供的电池包通过设置金属导热件220，可以在电气元器件210与承载板100之间形成可快速导热的热传输路径，一方面，该热传输路径可以便于电气元器件210将热量导出，保证BDU200在快充等工况下的运行平稳度；另一方面，该热传输路径可以将电气元器件210产生的热量有效传导至承载板100，以便于热量自承载板100传输至外部环境中，避免热量堆集在电池包内，可提升电池包的循环性能以及安全性能。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池包采用金属导热件220，由于金属导热件220的导热性能较好，所以可以提升电气元器件210的散热效果，以在快充等工况下、实现BDU200结构的快速散热，从而保障电池包的循环寿命。

应理解，为了便于示出本申请实施例提供的电池包，所以图1中仅示出了电池包的部分结构，承载板100的结构并不限于图1中所示，具体根据需求进行设置，在此不再赘述。此外，电气元器件210不仅包括其本体，还包括其自身的电极端子等结构，具体不再赘述。

在具体设置本申请实施例提供的电池包时，可以设置：金属导热件220直接或间接连接电气元器件210，同时，金属导热件220可以直接或间接连接承载板100。值得注意的是，“直接连接”是指两个结构件直接接触，示例性的，金属导热件220可以直接连接承载板100，即金属导热件220与承载板100间直接触碰，二者之间不设置除连接结构外的其他结构；“间接连接”是指两个结构间间存在其他结构，示例性的，金属导热件220与承载板100间接连接，即金属导热件220与承载板100间设置有除连接结构外的其他结构，且通过该其他结构进行传热。

在具体设置金属导热件220时，可以设置金属导热件220与电气元器件210的不同部位接触，根据接触位置以形成不同的BDU200结构。

在一个实施例中，请参考图2所示出的结构，电气元器件210包括主体部211和输送端212，输送端212自主体部211引出，且输送端212通过连接件230固定于金属导热件220。应理解，输送端212可以为端子或导电铜排，具体不再赘述。

需要说明的是，本实施例中的金属导热件220可以同时发挥散热及固定功能，以在有效传输热量的同时，对电气元器件210进行有效固定，提升电气元器件210在电池包内的稳定性，进而提升电池包的安全性能。

值得注意的是，电气元器件210中自主体部211引出的输送端212的数目可以为1个或多个，“多个”指至少两个，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

示例性的，当输送端212的数目为两个时，可以仅一个输送端212固定于金属导热件220，当然，该输送端212可以为两个输送端212中的任意一个。

需要说明的是，由于输送端212为金属材质，当将输送端212固定于金属导热件220，可以提升热量自电气元器件210至金属导热件220的传输速度，从而可以提升BDU200在快充工况下的散热效果。

值得注意的是，由于输送端212与金属导热件220均为金属材质，倘若输送端212表面未设置绝缘结构，此时，需要考虑金属导热件220与承载板100间绝缘问题。在本实施例中，金属导热件220与承载板100间绝缘设置。

在应用本申请实施例提供的BDU时，由于BDU内电气元器件210会连接其他结构，所以可以根据输送端212的功能、将输送端212进行具体划分。在一个实施例中，请继续参考图2至图3所示出的结构，输送端212包括输入端212a和输出端212b，金属导热件220包括第一金属导热件220a和第二金属导热件220b；输入端212a固定于第一金属导热件220a，输出端212b固定于第二金属导热件220b。

应理解，图2中输送端212以功能划分出图3中的输入端212a和输出端212b，每个电气元器件210内的输入端212a和输出端212b的数目并不限于图3中所示出的一个，具体可以根据需求设置。同时，为了对应输入端212a和输出端212b，将图2中的金属导热件220以图3中第一金属导热件220a和第二金属导热件220b示出。

具体的，请继续参考图3所示出的结构，当输入端212a固定于第一金属导热件220a，输出端212b固定于第二金属导热件220b时，电气元器件210在运行时产生的热量可以自输入端212a导出至对应的第一金属导热件220a上，以及，自输出端212b导出至对应的第二金属导热件220b上；之后，热量可经第一金属导热件220a和第二金属导热件220b导出至承载板100。

需要说明的是，由于电气元器件210的每个输送端212均连接于一个金属导热件220，所以电气元器件210与承载板100间的热传输路径变为两条，可以提升电气元器件210处热量向外导出的速率，以在快充工况下实现BDU200的快速散热。

请继续参考图3所示出的结构，输入端212a和输出端212b可能分别连接带正极性和负极性的结构。当输入端212a固定于第一金属导热件220a，输出端212b固定于第二金属导热件220b时，由于金属导热件220的制备材料为金属，具备导电性，倘若输入端212a与输出端212b处未做绝缘，则需要考虑第一金属导热件220a和第二金属导热件220b之间的绝缘问题，以避免发生短路、影响BDU200正常工作。

在具体设置连接于同一电气元器件210的两个金属导热件220之间的绝缘结构时，存在多种可能，至少为以下结构中的一种。

在一个实施例中，请继续参考图3所示出的结构，第一金属导热件220a与第二金属导热件220b间绝缘设置。

具体的，连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a与第二金属导热件220b间设有绝缘间隙，依托空气的绝缘能力，可对第一金属导热件220a与第二金属导热件220b进行绝缘，以避免发生短路。

需要说明的是，通过绝缘间隙进行绝缘的方式，使得BDU200整体结构简单，便于对BDU200进行组装，可以提升装配效率。

在另一个实施例中，连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a与第二金属导热件220b间设有绝缘结构，该绝缘结构可以为绝缘涂层、绝缘胶带或者绝缘层，具体可以根据需求进行设置。

值得注意的是，当连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a与第二金属导热件220b间设有绝缘结构时，还可以采用该绝缘结构进行辅助传热。在一个具体的实施例中，请参考图4所示出的结构，本申请实施例提供的电池包中，BDU200还包括具有绝缘功能的辅助传热件240(即绝缘结构)，辅助传热件240设于第一金属导热件220a与第二金属导热件220b之间。在具体设置时，辅助传热件240还可以直接接触电气元器件210的主体部211。

需要说明的是，由于辅助传热件240也可以将电气元器件210内热量向外传输，所以电气元器件210与承载板100间的热传输路径变为三条，可以提升电气元器件210处热量向外导出的速率，以在快充工况下实现BDU200的快速散热。

请继续参考图4所示出的结构，在具体设置辅助传热件240时，可以设置辅助传热件240的另一端连接承载板100或其他结构。当然，辅助传热件240与承载板100之间的连接也可以为“直接连接”或“间接连接”，具体不再赘述。

在一个实施例中，辅助传热件240包括结构胶和/或导热垫。在一个具体的实施例中，辅助传热件240由结构胶形成；在另一个具体的实施例中，辅助传热件240由导热垫形成。值得注意的是，辅助传热件240还可以同时由结构胶和导热垫形成。当然，辅助传热件240还可以由其他具备导热性能的结构形成，具体不再赘述。

请继续参考图3和图4所示出的结构，还需考虑连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a、第二金属导热件220b与承载板100之间的绝缘问题，以避免连接发生短路问题。

在具体设置时，可以在第一金属导热件220a与承载板100，和/或，第二金属导热件220b与承载板100之间设置绝缘结构，示例性的，该绝缘结构可以绝缘涂层、绝缘胶带或者绝缘垫。值得注意的是，以绝缘结构为绝缘涂层为例，该绝缘涂层可以涂覆在金属导热件220表面，和/或，该绝缘涂层可以涂覆在承载板100表面。

在选取金属导热件220的制备材料时，考虑到成本问题，该金属导热件220可以为铜、铝或钢中的一种。当热，金属导热件220还可以选取其他材料制备，或者，可以为复合材料，具体不再赘述。

当金属导热件220由铝制备时，由于铝的密度较轻，所以可以降低BDU200的整体重量，从而便于降低电池包的整体重量；当金属导热件220由铜制备时，可以加快热量的传输速率，以便于BDU200快速散热。

请继续参考图2和图5所示出的结构，金属导热件220以金属块的形式示出，该金属块可以提升电气元器件210的散热速率。当然，金属导热件220还可以为其他形态，例如，板状、条状，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在一个实施例中，请参考图2和图5所示出的结构，金属导热件220为铸件。

需要说明的是，在制备金属导热件220时，可以将部分连接件230预埋在金属导热件220内，以便于后续装配操作，降低装配难度，提升装配效率。或者，可以在制备金属导热件220时，在金属导热件220上形成螺纹等固定结构，以便于连接件230连接，具体不再赘述。

在一个实施例中，请参考图2、图5和图6所示出的结构，本申请实施例提供的电池包还包括导热垫300，导热垫300设于金属导热件220与承载板100之间。

值得注意的是，导热垫300可以直接接触金属导热件220与承载板100，或者。导热垫300可以间接接触金属导热件220与承载板100。

需要说明的是，导热垫300可以将金属导热件220内热量快速传输至承载板100，以进一步加快热量在热传输路径内的传输速率，可以提升对电气元器件210的散热效果，以在快充工况下实现BDU200的快速散热。

示例性的，导热垫300可以为硅胶的导热垫300。该硅胶的导热垫300不仅可以实现热传输功能，还可以实现对金属导热件220与承载板100的绝缘功能。当然，导热垫300的制备材料还可以为其他材料，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

请继续参考图4所示出的结构，连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a和第二金属导热件220b处分别设有导热垫300，两个导热垫300件间具有间隙，当然，还可以设置：连接于同一电气元器件210的第一金属导热件220a和第二金属导热件220b处设有同一块导热垫300，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

在另一个实施例中，电气元器件210包括主体部211和自主体部211引出的输送端212；金属导热件220接触或连接主体部211。

具体的，电气元器件210内热量经主体部211传输至金属导热件220，且经金属导热件220导出至承载板100。应理解，金属导热件220直接或间接接触电气元器件210的主体部211的任意部分，示例性的，金属导热件220可以直接抵接在主体部211的底部，或侧面等部位，具体不再赘述。

值得注意的是，电气元器件210的主体部211的外壳可以为金属外壳或者塑料外壳，当外壳的制备材料为金属时，需保证金属导热件220与承载板100间绝缘设置，以避免发生短路。

在另一个实施例中，还可以在输送端212连接金属导热件220的基础上，设置金属导热件220同时接触或连接主体部211，以从多个位置间电气元器件210内热量导出，增加BDU200的散热速度。当然，在该实施例中，需考虑绝缘问题，以避免发生短路，具体不再赘述。

请参考继续图2所示出的结构，BDU200内部包含多个结构，示例性的，包含：继电器、熔断器(如图2中标识的左侧电气元器件210)、分流器(如图2中右侧标识的电气元器件210)、电流传感器、预充电阻，或者电容等结构。值得注意的是，上述结构均可作为电气元器件210，当然，电气元器件210还可以为其他未表述的结构，具体不再赘述。

需要说明的是，由于BDU200内电气元器件210可以为多个，所以可以在一个或多个电气元器件210处设置金属导热件220，每个电气元器件210处的金属导热件220的布置形式可以相同或不同，具体可以根据需求进行设置。

在一个实施例中，请参考图2所示出的结构，电气元器件210包括分流器(如图2中右侧标识的电气元器件210)或熔断器(如图5中标识的电气元器件210)。

需要说明的是，熔断器和分流器是BDU200里面产热比较大的电气件，通过在熔断器和/或分流器对应位置设置金属导热件220，可对BDU200内主要产热器件进行散热，从而可以在快充工况下实现BDU200的快速散热。

在一个实施例中，BDU200还包括外壳(如图1中所示，未标识)，电气元器件210设于外壳内，且外壳在对应电气元器件210的位置设有镂空部；

金属导热件220对应镂空部。

需要说明的是，电气元器件210设于外壳内部可以提升装置的集成度，便于BDU200在承载板100内进行安装；在外壳对应电气元器件210位置设置镂空部，可以便于金属导热件220将电气元器件210内热量导出BDU200，可以提升散热速率，提升BDU200运行的平稳度。

在一个实施例中，请参考图2和图6所示出的结构，BDU200还包括内部导电排250。应理解，内部导电排250位于BDU200内部，用于连接BDU200内不同电气元器件210。

需要说明的是，在BDU200运行过程中，内部导电排250处也会产生热量，因而可以在承载板100与内部导电排250的至少部分之间设置导热垫300，以将内部导电排250处热量导出，从而进一步提升BDU200散热速度。

值得注意的是，可以采用同一块导热垫300形成对应内部导电排250的导热垫300和对应金属导热件220的导热垫300。示例性的，如图6所示，区域S1与区域S2位对应金属导热件220的导热垫300，其余区域为对应内部导电排250的导热垫300。

请继续参考图4所示出的结构，输入端212a直接抵接在第一金属导热件220a上，输出端212b直接抵接在第二金属导热件220b上。

需要说明的是，金属导热件220直接接触电气元器件210的输送端212，可以将电气元器件210运行过程中产生的热量更好的导出，同时，金属导热件220连接承载板100，提升电气元器件210处热量向外导出的速率。

当然，还可以设置内部导电排250置于输入端212a和第一金属导热件220a之间，和/或，还可以设置内部导电排250置于输出端212b和第二金属导热件220b之间，具体不再赘述。

在一个实施例中，请继续参考图1和图4所示出的结构，承载板100可以为箱体的边框、底板、或者盖板，具体可以根据需求进行设置。

在一个实施例中，请继续参考图1所示出的结构，承载板100为冷板，冷板置于底板朝向BDU200一侧；金属导热件220连接冷板。

需要说明的是，当金属导热件220与冷板接触，由于冷板处温度较低，所以金属导热件220处热量可以快速传到至冷板，便于加快热导出速率。同时，由于冷板为稳定的冷源，所以冷板可以对金属导热件220进行持续冷却，以保证金属导热件220可以持续、有效地将BDU200内热量导出，从而可以保证BDU200在快充工况下稳定运行，提升电池包的循环性能以及安全性能。

值得注意的是，冷板可以为对应BDU200设置的单独冷板，或者，冷板可以为设于箱体底部的整块冷板，具体可以根据需求进行设置，在此不再赘述。

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 (13)

1.一种电池包，其特征在于，包括：承载板和BDU，所述BDU置于所述承载板；所述BDU包括电气元器件和金属导热件，所述电气元器件与所述承载板之间设有所述金属导热件，其中：

所述金属导热件置于所述电气元器件与所述承载板之间，以在所述电气元器件与所述承载板之间形成热传输路径。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电气元器件包括主体部和输送端，所述输送端自所述主体部引出，且所述输送端通过连接件固定于所述金属导热件。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述金属导热件与所述承载板间绝缘设置。

4.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述输送端包括输入端和输出端，所述金属导热件包括第一金属导热件和第二金属导热件；所述输入端固定于所述第一金属导热件，所述输出端固定于所述第二金属导热件。

5.如权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第一金属导热件与所述第二金属导热件间绝缘设置。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第一金属导热件与所述第二金属导热件间隔设置。

7.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述BDU还包括辅助传热件，所述辅助传热件设于所述第一金属导热件与所述第二金属导热件之间；所述辅助传热件包括结构件和/或导热垫。

8.如权利要求2-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述金属导热件为铸件。

9.如权利要求2-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括导热垫，所述导热垫设于所述金属导热件与所述承载板之间。

10.如权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述电气元器件包括分流器和/或熔断器。

11.如权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述BDU还包括外壳，所述电气元器件设于所述外壳内，且所述外壳在对应所述电气元器件的位置设有镂空部；

所述金属导热件对应所述镂空部。

12.如权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述BDU还包括内部导电排，所述承载板与所述内部导电排的至少部分之间设有导热垫。

13.如权利要求1-7任一项所述的电池包，其特征在于，所述承载板为冷板。

Images