CN218896691U - 电池包及具有其的动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包及具有其的动力装置，其中，电池包包括外壳、电芯组件和第一发泡件，外壳包括底板和连接在底板上的边梁，边梁和底板配合以在外壳内形成向上开口的容纳腔，容纳腔内填充有浸没液，浸没液的高度小于容纳腔的高度，电芯组件和第一发泡件均设于容纳腔且第一发泡件位于浸没液的上表面。本实用新型实施例的电池包，通过将浸没液的高度设置成小于容纳腔的高度，在实现利用浸没液有效与电芯组件进行热交换的同时，还可减少浸没液的用量，降低浸没液使用成本以及减轻电池包的重量，且在浸没液的上表面设置第一发泡件，以对浸没液的液面进行阻隔，避免浸没液的液面波动冲击周边部件，从而使得电芯组件结构稳定。

Description

电池包及具有其的动力装置

技术领域

本实用新型涉及动力设备技术领域，具体而言，涉及一种电池包及具有其的动力装置。

背景技术

现有技术中，为了保证电池包使用的安全性，通常采用冷却系统对电池包内的电芯组件进行冷却。

目前，冷却方式主要以水冷为主，但水冷系统所占用的空间较大，且需要在电芯间隙内布置大量的水冷带，导致电池包结构复杂，并且由于水冷是间接接触，冷却效率一般。

为了解决上述问题，现有技术中也有采用浸没冷却的方式来对电芯进行冷却，以提升冷却效率，但是，当采用半浸没冷却方式对电芯进行冷却时，在电池包运输或移动过程中，易出现浸没液液面波动对周围部件造成影响的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，包括：外壳，所述外壳包括底板和连接在所述底板上的边梁，所述边梁和所述底板配合以在所述外壳内形成向上开口的容纳腔，所述容纳腔内填充有浸没液，所述浸没液的高度小于所述容纳腔的高度；电芯组件和第一发泡件，所述电芯组件和所述第一发泡件均设于所述容纳腔，且所述第一发泡件位于所述浸没液的上表面。

根据本实用新型实施例的电池包，通过在容纳腔内填充浸没液，并将浸没液的高度设置成小于容纳腔的高度，在实现利用浸没液有效与电芯组件进行热交换的同时，还可减少浸没液的用量，从而降低浸没液的使用成本，并可实现减轻电池包的重量，使得本申请的电池包具有换热效果好、生产成本低和重量轻等优点，同时，本申请还在浸没液的上表面设置第一发泡件，以实现利用第一发泡件对浸没液的液面进行阻隔，避免浸没液的液面波动而冲击电芯组件或冲击连接在电芯组件上的结构件，从而使得电芯组件的结构、位置以及工作性能稳定。

另外，根据本实用新型上述实施例的电池包还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包还包括第二发泡件，所述第二发泡件设于所述容纳腔并位于所述浸没液的下表面和所述底板之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一发泡件和所述第二发泡件的密度均小于所述浸没液的密度。

根据本实用新型的一些实施例，所述浸没液的高度为H₁，所述电芯组件的高度为H₂，其中，H₁≥0.2H₂。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包还包括第一换热件，所述第一换热件设于所述容纳腔并接触所述浸没液的下表面，用于与所述浸没液进行热交换。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包还包括第二换热件，所述第二换热件设于所述容纳腔并设在所述电芯组件的上表面，用于与所述电芯组件进行热交换。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二换热件与所述电芯组件之间设有导热件或所述浸没液；和/或，所述第一换热件和所述第二换热件形成换热板或换热管。

根据本实用新型的一些实施例，所述浸没液为硅油、白油、变压器油、碳氢化合物或氟化液中的一种。

根据本实用新型的一些实施例，所述容纳腔内设有多组所述电芯组件，多组所述电芯组件沿第一方向间隔排列，每组所述电芯组件均包括多个沿第二方向间隔排列的多个电芯，所述第二方向与所述第一方向垂直；其中，相邻两个所述电芯之间、所述电芯与所述边梁之间均填充有所述浸没液。

本实用新型的另一个目的在于提出一种动力装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力装置，包括上述的电池包。

根据本实用新型实施例的动力装置，通过采用前述的电池包，在保证动力装置使用安全性的同时，还可降低动力装置的生产成本以及减轻动力装置的重量，便于实现动力装置的轻量化。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一些实施例的电池包省去部分结构后的示意图。

图2是本实用新型一些实施例的外壳的示意图。

图3是本实用新型一些实施例的电池包的剖视示意图。

图4是本实用新型另一些实施例的电池包的剖视示意图。

图5是本实用新型一些实施例的动力装置的示意图。

附图标记：

1000、电池包；

100、外壳；

110、底板； 120、边梁；

130、容纳腔； 131、第一容纳区； 132、第二容纳区；

140、第一分隔梁； 160、上盖；

200、电芯组件；210、电芯；

300、浸没液；400、电池管理模块；

510、第一发泡件； 520、第二发泡件；

610、第一换热件； 620、第二换热件；

2000、动力装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图5并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型实施例的电池包1000包括：外壳100、电芯组件200和第一发泡件510。

其中，结合图1、图2和图3所示，外壳100包括底板110和边梁120，边梁120连接在底板110上，边梁120和底板110配合以在外壳100内形成向上开口的容纳腔130，容纳腔130内填充有浸没液300，浸没液300的高度小于容纳腔130的高度。

电芯组件200和第一发泡件510均设于容纳腔130，且第一发泡件510位于浸没液300的上表面。

需要说明的是，通过在容纳腔130内填充浸没液300，并将电芯组件200设于容纳腔130，以便于利用浸没液300与电芯组件200进行热交换，这样即可实现利用浸没液300对容纳腔130内的电芯组件200进行冷却或加热，达到利用浸没液300对电芯组件200进行浸没冷却或浸没加热的目的，在保证电芯组件200在工作时自身温度能够维持在合适温度范围内的同时，还可提升电芯组件200的冷却或加热效率，保证电芯组件200的均温性，避免电芯组件200发生热失控，也就是保证电芯组件200的使用安全性。

同时，将电芯组件200设于容纳腔130，即可实现将电芯组件200设于外壳100内，从而便于利用外壳100保护电芯组件200，延长电芯组件200的使用寿命以及进一步提升电芯组件200的使用安全性。

由上述结构可知，本实用新型实施例的电池包1000，通过在容纳腔130内填充浸没液300，以达到对电芯组件200进行浸没冷却或浸没加热的目的，从而实现改善电芯组件200的温度，延长电芯组件200的使用寿命。

同时，将浸没液300的高度设置成小于容纳腔130的高度，在实现利用浸没液300与电芯组件200进行热交换的同时，还可减少浸没液300的用量，进而实现降低浸没液300的使用成本，并可避免因使用过多的浸没液300而增加电池包1000的重量，也就是实现电池包1000的轻量化。

此外，因浸没液300的高度小于容纳腔130的高度，使得浸没液300与外壳100的上盖160具有一定距离，此时在电池包1000发生位移或产生晃动时，会导致浸没液300的液面产生波动，该波动会冲击电芯组件200以及冲击与电芯组件200相连接的结构件，基于此，本申请在容纳腔130内设置第一发泡件510，并将第一发泡件510设置在浸没液300的上表面，此时可实现利用第一发泡件510对浸没液300的液面进行阻隔，避免因浸没液300的液面波动而冲击电芯组件200或冲击连接在电芯组件200上的结构件，从而使得电芯组件200的结构、位置以及工作性能稳定。

也就是说，本申请不仅可实现对电芯组件200进行浸没冷却或浸没加热，还可减少浸没液300的用量，同时还可避免浸没液300的液面产生波动，从而使得本申请的电池包1000具有换热效果好、生产成本低、重量轻等优点。

可以理解的是，相比于现有技术，本申请在达到对电芯组件200进行半浸没换热的同时，还可避免浸没液300的液面产生波动，从而避免因液面波动而产生不良影响。

可选地，第一发泡件510可以是以塑料、橡胶等原材料，加以催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等辅料而形成的结构件。

在一些示例中，当装配电池包1000时，可先在容纳腔130内放置电芯组件200，随后朝向容纳腔130内填充浸没液300，待浸没液300的高度达到所需高度后，再向容纳腔130内施加第一发泡件510，以实现将第一发泡件510设置在浸没液300的上表面，从而实现利用第一发泡件510控制浸没液300的液面波动。

需要说明的是，采用先填充浸没液300，再施加第一发泡件510的方式，一致性会更好，有利于准确控制液体空间、液面位置和液体量。

可选地，外壳100的边梁120采用铝合金挤压成型，以降低边梁120的制造难度，并提升边梁120的结构强度。

在一些示例中，如图3所示，外壳100还包括上盖160，上盖160设于边梁120远离底板110的一侧，以盖合容纳腔130，进而实现在外壳100内形成封闭的容纳腔130，容纳腔130内适于放置电芯组件200，以达到容纳、保护电芯组件200的目的。

在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，电池包1000还包括第二发泡件520，第二发泡件520设于容纳腔130，第二发泡件520位于浸没液300的下表面和底板110之间。也就是说，容纳腔130内不仅设有位于浸没液300的上表面的第一发泡件510，还在浸没液300的下表面和底板110之间设置第二发泡件520，第二发泡件520一方面用于提升浸没液300的高度，确保浸没液300能够有效与电芯组件200进行接触，另一方面还可减少浸没液300的用量，进一步降低浸没液300的使用成本，并减轻电池包1000的重量，便于实现电池包1000的轻量化。

需要说明的是，如图3和图4所示，将电芯组件200设于容纳腔130内时，电芯组件200的下表面与容纳腔130的底板110之间留有一定间隙，若在该间隙内填充浸没液300，浸没液300无法有效与电芯组件200进行接触，导致浸没液300无法有效发挥其自身作用。

基于此，本申请在浸没液300的下表面和底板110之间设置第二发泡件520，该第二发泡件520用于填充电芯组件200的下表面与容纳腔130的底板110之间的间隙或部分间隙。

通过上述设置，在不影响浸没液300与电芯组件200接触面积以及换热效率的同时，还可减少浸没液300的用量，实现节约电池包1000的成本，并减轻电池包1000的重量。

在一些示例中，当装配电池包1000时，可先朝向容纳腔130内施加第二发泡件520，待第二发泡件520的高度达到所需高度后，再在容纳腔130内放置电芯组件200，随后再向容纳腔130内填充浸没液300，以实现将第二发泡件520设置在浸没液300的下表面和底板110之间。

可选地，第二发泡件520也可以是以塑料、橡胶等原材料，加以催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等辅料而形成的结构件。

可选地，第一发泡件510和第二发泡件520的密度均小于浸没液300的密度。这里是指，第一发泡件510的密度小于浸没液300的密度且第二发泡件520的密度也小于浸没液300的密度。

其中，将第一发泡件510的密度设置成小于浸没液300的密度，可利用发泡材料的低密度特性使第一发泡件510稳定设在浸没液300的上表面，以对浸没液300的液面进行阻隔，避免浸没液300产生波动冲击；将第二发泡件520的密度也设置成小于浸没液300的密度，可使得第二发泡件520能够稳定设在浸没液300和底板110之间，以有效提升浸没液300的高度并实现减少浸没液300的用量。

在一些示例中，第一发泡件510和第二发泡件520采用同种材料制成，以降低第一发泡件510和第二发泡件520的制造难度，同时在装配电池包1000时无需对第一发泡件510和第二发泡件520进行区分，从而降低电池包1000的装配难度。

可选地，第一发泡件510和第二发泡件520在施加至容纳腔130内后，第一发泡件510和第二发泡件520可持续发泡以与周边部件进行贴合或粘接等，使得第一发泡件510和第二发泡件520位置稳定，从而保证第一发泡件510和第二发泡件520能够有效发挥其自身作用。

在具体的一些示例中，第一发泡件510和第二发泡件520的密度在施胶状态下小于2kg/L，在施胶一段时间后进行体积膨胀，至少膨胀至施胶状态的2倍以上，也就是膨胀后第一发泡件510和第二发泡件520的密度小于1kg/L，以此保证第一发泡件510和第二发泡件520的密度均小于浸没液300的密度。

在本实用新型的一些实施例中，浸没液300的高度为H₁，电芯组件200的高度为H₂，其中，H₁≥0.2H₂。以保证浸没液300与电芯组件200具有足够的接触面积，也就是使得浸没液300能够充分接触电芯组件200，从而便于实现利用浸没液300与电芯组件200进行热交换，并提高冷却或加热效果。

也就是说，本申请的浸没液300的高度既要小于容纳腔130的高度，又要满足与电芯组件200高度的相对关系，这样在实现减少浸没液300用量的同时，还可保证浸没液300与电芯组件200具有足够的接触面积，从而实现降低浸没液300的使用成本，减轻电池包1000的重量并保证浸没液300与电芯组件200的换热效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，电池包1000还包括第一换热件610，第一换热件610设于容纳腔130并接触浸没液300的下表面，第一换热件610用于与浸没液300进行热交换。其中，这里所说的第一换热件610与浸没液300进行热交换，可以理解为，第一换热件610用于对浸没液300进行加热或冷却，以使得浸没液300的温度在合适温度范围内，从而利用浸没液300对电芯组件200进行加热或冷却。

需要说明的是，当浸没液300的下表面和底板110之间未设置第二发泡件520时，第一换热件610设在外壳100的底板110上，以实现利用底板110支撑第一换热件610，提高第一换热件610的位置稳定性；当浸没液300的下表面和底板110之间设有第二发泡件520时，如图4所示，第一换热件610设在浸没液300的下表面和第二发泡件520之间，以实现利用第二发泡件520支撑第一换热件610，这样也可提高第一换热件610的位置稳定性。

可选地，第一换热件610与浸没液300的下表面接触，便于提高第一换热件610与浸没液300的热交换效率。

在一些示例中，当浸没液300的下表面和底板110之间设有第二发泡件520时，在装配电池包1000的过程中，首先朝向容纳腔130内施加第二发泡件520，待第二发泡件520的高度达到所需高度后，将第一换热件610设置在第二发泡件520上，随后再在容纳腔130内放置电芯组件200，最后再向容纳腔130内填充浸没液300，以实现将第一换热件610设在浸没液300的下表面和第二发泡件520之间。

可选地，第一换热件610形成换热板或换热管。其中，第一换热件610的换热板或换热管内适于填充换热介质，以实现利用第一换热件610与浸没液300进行热交换。

在一些示例中，电池包1000的一侧设有换热系统，第一换热件610具有接口可以直接或通过管路与换热系统进行换热，以实现利用换热系统改变第一换热件610内换热介质的温度，从而便于利用第一换热件610与浸没液300进行热交换。

可选地，如图3和图4所示，电池包1000还包括第二换热件620，第二换热件620设于容纳腔130并设在电芯组件200的上表面，第二换热件620用于与电芯组件200进行热交换。其中，这里所说的第二换热件620与电芯组件200进行热交换，可以理解为，第二换热件620用于直接对电芯组件200进行加热或冷却，以使得电芯组件200的温度在合适温度范围内，从而保证电芯组件200的均温性，以延长电芯组件200的使用寿命。

需要说明的是，通过将第二换热件620设在电芯组件200的上表面，可确保第二换热件620能够与电芯组件200的上表面接触，便于提高第二换热件620与电芯组件200的热交换效率，同时还可利用电芯组件200支撑第二换热件620，提高第二换热件620的位置稳定性。

在一些示例中，在装配电池包1000的过程中，当容纳腔130内放置电芯组件200且向容纳腔130内填充浸没液300后，再将第二换热件620设在电芯组件200的上表面，以实现利用第二换热件620与电芯组件200进行热交换。

可选地，第二换热件620与电芯组件200之间设有导热件。导热件用于提升第二换热件620与电芯组件200的热交换效率。

可选地，导热件可以是导热垫或导热胶。

在一些示例中，第二换热件620与电芯组件200之间设有浸没液300。

这里可以理解为，在一些示例中，浸没液300的液面与电芯组件200的上表面平齐，或，浸没液300的液面高出于电芯组件200的上表面，这样在电芯组件200的上表面设置第二换热件620时，可使得第二换热件620与电芯组件200之间形成有浸没液300，此时第二换热件620用于对浸没液300进行加热或冷却，以使得浸没液300的温度在合适温度范围内，随后利用浸没液300对电芯组件200进行加热或冷却，以此提高第二换热件620与电芯组件200的热交换效率。

可选地，第二换热件620形成换热板或换热管。其中，第二换热件620的换热板或换热管内适于填充换热介质，以实现利用第二换热件620与浸没液300进行热交换。

在一些示例中，第二换热件620也具有接口可以直接或通过管路与换热系统进行换热，以实现利用换热系统改变第二换热件620内换热介质的温度，从而便于利用第二换热件620与浸没液300或导热件进行热交换。

在本实用新型的一些实施例中，浸没液300为硅油、白油、变压器油、碳氢化合物或氟化液中的一种。以便于利用浸没液300与电芯组件200进行热交换，同时，还可使得浸没液300具有一定的电绝缘性，防止电芯组件200发生短路。

在本实用新型的一些实施例中，结合图1和图2所示，容纳腔130内设有多组电芯组件200，多组电芯组件200沿第一方向间隔排列，每组电芯组件200均包括多个沿第二方向间隔排列的多个电芯210，第二方向与第一方向垂直。其中，这里所说的第一方向可以理解为是图1中所示出的前后方向，第二方向可以理解为是图1中所示出的左右方向，也就是说，多组电芯组件200沿容纳腔130的前后方向间隔排列且每组电芯组件200中的多个电芯210沿容纳腔130的左右方向间隔排列，以便于在容纳腔130内设置较多数量的电芯210，实现提升电池包1000的容量，且上述排列方式还便于对多组电芯组件200进行连接，也就是可降低电池包1000的装配难度。

可选地，相邻两个电芯210之间、电芯210与边梁120之间均填充有浸没液300。以保证相邻两个电芯210之间以及电芯210与边梁120可以有效流经浸没液300，从而使得浸没液300可以充分与电芯210的表面进行接触，并增加浸没液300与电芯210的接触面积，这样可更好的利用浸没液300对电芯210进行加热或冷却，以提升换热效果，从而使得电芯210的温度能够始终保持在合适温度范围内，提升电芯210的使用安全性，也就是实现提升电池包1000的使用安全性。

需要说明的是，上述所说的相邻两个电芯210之间填充有浸没液300，可以理解为，同一组电芯组件200中的相邻两个电芯210之间填充有浸没液300，且相邻两组电芯组件200之间也填充有浸没液300。

在一些示例中，结合图1-图4所示，容纳腔130内设有第一分隔梁140，第一分隔梁140将容纳腔130分为第一容纳区131和第二容纳区132，第一容纳区131内适于放置电芯组件200，第二容纳区132内适于放置电池管理模块400，浸没液300填充在第一容纳区131内。也就是说，本申请的浸没液300只填充在第一容纳区131内，第二容纳区132不被浸没液300填充，这样在实现利用浸没液300对电芯组件200进行冷却或加热的同时，还可避免浸没液300的用量较多，进而降低浸没液300的使用成本，并可避免因使用过多的浸没液300而增加电池包1000的重量，也就是实现电池包1000的轻量化。

其中，电池管理模块400为本领域技术人员所熟知的现有技术，在此不做赘述。

根据本实用新型实施例的动力装置2000，如图5所示，动力装置2000包括前述的电池包1000，电池包1000的具体结构在此不做赘述。

由上述结构可知，本实用新型实施例的动力装置2000，通过采用前述的电池包1000，在保证动力装置2000安全性的同时，还可降低动力装置2000的生产成本以及减轻动力装置2000的重量，便于实现动力装置2000的轻量化。

需要说明的是，本申请的动力装置2000可以是电动车辆、飞行器或船舶等电驱动装置。

在一些示例中，电池包1000的边梁120外侧设有安装板，安装板上开设有多个安装孔，电池包1000通过穿设于安装孔的紧固件固定连接在车辆内，以使得电池包1000相对于车辆位置稳定。

可选地，紧固件为螺栓，螺栓穿过电池包1000上的安装孔固定连接在车辆上，以实现电池包1000与车辆的固定连接，从而实现固定电池包1000。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

外壳(100)，所述外壳(100)包括底板(110)和连接在所述底板(110)上的边梁(120)，所述边梁(120)和所述底板(110)配合以在所述外壳(100)内形成向上开口的容纳腔(130)，所述容纳腔(130)内填充有浸没液(300)，所述浸没液(300)的高度小于所述容纳腔(130)的高度；

电芯组件(200)和第一发泡件(510)，所述电芯组件(200)和所述第一发泡件(510)均设于所述容纳腔(130)，且所述第一发泡件(510)位于所述浸没液(300)的上表面。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括第二发泡件(520)，所述第二发泡件(520)设于所述容纳腔(130)并位于所述浸没液(300)的下表面和所述底板(110)之间。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述第一发泡件(510)和所述第二发泡件(520)的密度均小于所述浸没液(300)的密度。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述浸没液(300)的高度为H₁，所述电芯组件(200)的高度为H₂，其中，H₁≥0.2H₂。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池包，其特征在于，还包括第一换热件(610)，所述第一换热件(610)设于所述容纳腔(130)并接触所述浸没液(300)的下表面，用于与所述浸没液(300)进行热交换。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，还包括第二换热件(620)，所述第二换热件(620)设于所述容纳腔(130)并设在所述电芯组件(200)的上表面，用于与所述电芯组件(200)进行热交换。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第二换热件(620)与所述电芯组件(200)之间设有导热件或所述浸没液(300)；

和/或，所述第一换热件(610)和所述第二换热件(620)形成换热板或换热管。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述浸没液(300)为硅油、白油、变压器油、碳氢化合物或氟化液中的一种。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述容纳腔(130)内设有多组所述电芯组件(200)，多组所述电芯组件(200)沿第一方向间隔排列，每组所述电芯组件(200)均包括多个沿第二方向间隔排列的多个电芯(210)，所述第二方向与所述第一方向垂直；

其中，相邻两个所述电芯(210)之间、所述电芯(210)与所述边梁(120)之间均填充有所述浸没液(300)。

10.一种动力装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的电池包。

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