CN219066944U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包和车辆，电池包包括：壳体，壳体设有呈长方体的电池容纳腔，且电池容纳腔的空间总容积为Vp；多个电池，多个电池在电池容纳腔内呈阵列排布，且单个电池的体积为Vc，电池数量为Nc，且满足关系式：Vc*Nc/Vp＞75％；浸没介质，浸没介质设于电池容纳腔内，并适于浸没多个电池的至少部分；电池容纳腔的长度为Lp、宽度为Wp、高度为Hp，多个电池在电池容纳腔内长度方向的排布总长度为Lc，排布总宽度为Wc、高度为Hc，且同时满足关系式：Lc＞85％Lp、Wc＞94％Wp、Hc＞92％Hp。由此，通过提高电池在电池容纳腔内的空间占比，可以提升电池包的能量密度，在保证浸没介质均温效果的同时减少电池容纳腔内浸没介质的用量，降低成本并减轻电池包的重量。

Description

电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种电池包和车辆。

背景技术

目前，电池包通常通过冷板对电池进行冷却，然而在电池包处于高功率充放电的工况下冷却效果不理想。

相关技术中，通过在电池包内设置浸没介质的方式对电池进行浸没冷却，但是浸没液的用量多，导致电池包的重量过高，同时电池包的生产升本也会相应提高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包，以在提升电池包均温效果的同时减少浸没介质的用量。

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：壳体，所述壳体设有呈长方体的电池容纳腔，且所述电池容纳腔的空间总容积为Vp；多个电池，多个所述电池在所述电池容纳腔内呈阵列排布，且单个所述电池的体积为Vc，电池数量为Nc，且满足关系式：Vc*Nc/Vp＞75％；浸没介质，所述浸没介质设于所述电池容纳腔内，并适于浸没多个所述电池的至少部分；其中，所述电池容纳腔的长度为Lp、宽度为Wp、高度为Hp，多个所述电池在所述电池容纳腔内长度方向的排布总长度为Lc，排布总宽度为Wc、高度为Hc，且同时满足关系式：Lc＞85％Lp、Wc＞94％Wp、Hc＞92％Hp。

根据本实用新型的一些实施例，电池包还包括分隔件，所述分隔件设于多个所述电池中任意两个相邻设置的所述电池之间，并分别与两个所述电池贴合配合，且所述分隔件设有延竖向方向延伸的通道。

根据本实用新型的一些实施例，所述分隔件与所述电池粘接相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池包括防爆阀，且所述防爆阀与所述电池容纳腔的底壁相对设置；所述电池容纳腔的底壁设有支撑部，所述支撑部用于支撑所述电池，且所述支撑部适于与所述防爆阀错位设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池容纳腔内设有发泡部，所述发泡部设于所述电池与所述电池容纳腔的壁面之间，并适于对所述防爆阀避让。

根据本实用新型的一些实施例，电池包还包括冷板，所述冷板设于所述电池容纳腔内，并适于与多个所述电池的顶壁贴合配合。

根据本实用新型的一些实施例，电池包还包括导热板，所述导热板竖向设置在所述电池容纳腔内，并适于沿多个所述电池的排布方向延伸，且所述导热板适于与多个所述电池换热。

根据本实用新型的一些实施例，所述浸没介质包括：浸没液体和浸没气体，所述浸没液体的总体积占比不小于所述浸没介质的总体积的30％。

根据本实用新型的一些实施例，所述浸没液体为氟化液、硅油、白油、碳氢化合物中的一种。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包具有以下优势：

通过提高电池在电池容纳腔内的空间占比，可以提升电池包的能量密度，并且可以在保证浸没介质均温效果的同时减少电池容纳腔内浸没介质的用量，降低成本并减轻电池包的重量。同时，通过设置发泡部、分隔件可以进一步减少电池容纳腔内的非固体填充空间，以减少浸没介质的用量。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，所述车辆包括上述的电池包。

所述车辆与上述电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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为本实用新型实施例所述的电池包的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的壳体与电池的装配图；

图3为本实用新型实施例所述的壳体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的壳体与导热板的配合示意图；

图5为本实用新型实施例所述的电池包的示意图；

图6为图5线A-A处的剖视图；

图7为图5线B-B处的剖视图；

图8为图7中C处的局部放大图；

图9为本实用新型实施例所述的电池布置在电池容纳腔内的俯视图；

图10为图9中D处的局部放大图。

附图标记说明：

电池包100、

壳体10、电池容纳腔101、电气容纳腔102、支撑部11、

电池20、汇流排21、导热板30、分隔件40、通道41。

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。

下面将参考附图1-图10并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的电池包100，包括：壳体10、浸没介质和多个电池20。

如图3所示，壳体10设有呈长方体的电池容纳腔101，而且电池容纳腔101的空间总容积为Vp。多个电池20在电池容纳腔101内呈阵列排布，而且单个电池20的体积为Vc，电池20数量为Nc，而且满足关系式：Vc*Nc/Vp＞75％。

浸没介质设置在电池容纳腔101内，并且浸没介质可以浸没多个电池20的至少部分。其中，浸没介质填充在电池容纳腔101的非固体空间(即电池20的外侧)内，浸没介质可以与多个电池20进行换热，提升电池包100内部的均温效果。

其中，结合图6和图7，电池容纳腔101的长度为Lp、宽度为Wp、高度为Hp，多个电池20在电池容纳腔101内长度方向的排布总长度为Lc，排布总宽度为Wc、高度为Hc，而且同时满足关系式：Lc＞85％Lp、Wc＞94％Wp、Hc＞92％Hp。

由此，可以提升电池20在电池容纳腔101内的空间占比，提升电池包100的能量密度。同时，由于多个电池20在电池容纳腔101内的空间占比高，预留出供浸没介质填充的非固体空间小，可以在保证均温效果的同时减少电池容纳腔101内浸没介质的用量，降低成本。

可以理解的是，在减少浸没介质用量时，可以减轻电池包的重量，实现对电池包的轻量化设计。

结合图2、图6和图7，多个电池20在电池容纳腔101内呈4×36的方式排布，即设有144个电池20，以此为例对多个电池20的排布尺寸参数Lc、Wc、Hc等进行描述。其中，多个电池20在电池容纳腔101内长度方向的排布总长度指的是：多个电池20在电池容纳腔101长度方向依次排布，并且在电池容纳腔101长度方向上位于两端的两个电池20相背表面之间的距离，即36个电池20在电池容纳腔101的长度方向依次排布，位于两侧的电池20相背表面之间的距离为Lc；多个电池20在电池容纳腔101内长度方向的排布总宽度指的是：多列电池20在电池容纳腔101宽度方向依次排布，并且在电池容纳腔101宽度方向上位于两端的两个电池20相背表面之间的距离，即4个电池20在电池容纳腔101的宽度方向依次排布，位于宽度方向两侧的电池20相背表面之间的距离为Wc；多个电池20在电池容纳腔101内呈单层排布，多个电池20的高度Hc即为电池20在电池容纳腔101内竖向方向的高度尺寸。

根据本实用新型实施例的电池包100，通过提高电池20在电池容纳腔101内的空间占比，可以提升电池包100的能量密度，并且可以在保证浸没介质均温效果的同时减少电池容纳腔101内浸没介质的用量，降低成本并减轻电池包的重量。

在本实用新型的一些实施例中，浸没介质包括：浸没液体和浸没气体，浸没液体的总体积占比不小于浸没介质的总体积的30％。可以理解的是，浸没液提相较于浸没气体具有更优的热传导效果，从而当浸没液体的体积占比达到上述的参数范围时，可以保证浸没介质对电池20的均温效果。

在本实用新型进一步的实施例中，浸没液体为氟化液、硅油、白油、碳氢化合物中的一种。以氟化液为例，氟化液具有稳定的化学惰性、良好的的导热性能，极低的表面张力和运动粘度。同时，氟化液的安全性能高，无闪点、不燃性、无引火危险，可以在提升电池包100均温性的同时提升电池包100的安全性。

如图9和图10所示，在本实用新型的一些实施例中，电池包100还包括分隔件，分隔件设置在多个电池20中任意两个相邻设置的电池20之间，并且分隔件分别与两个电池20贴合配合，分隔件可以将两个电池20在排布方向上分隔开。通过分隔件可以将两个相邻布置的电池20隔开，并且分隔件具有良好的缓冲作用，可以在两个电池20的挤压下发生形变，避免电池20与电池20之间发生硬碰而损坏，提升电池包100的安全性。

进一步地，分隔件设有延竖向方向延伸的通道，浸没介质可以填充在分隔件的竖向通道内，以使得浸没介质可以均布在电池20与电池20之间，提升浸没介质对电池20的均温效果。同时，分隔件也占用了电池20与电池20之间的空隙，可以进一步减少浸没介质的用量。

其中，分隔件可以有硅胶等具有良好导热性能的绝缘材质制成，从而浸没介质与分隔件之间具有良好的热传导效果，进而保证浸没介质对电池20的均温效果。

可以理解的是，电池20在长时间使用后电池20的体积会发生一定程度上的膨胀，电池20与电池20可以通过挤压分隔件，以通过分隔件消除电池20因膨胀而产生的体积差，提升电池包100的安全性及使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，分隔件与电池20粘接相连，分隔件与电池20的连接方式简单且可靠性高。

在本实用新型的一些实施例中，电池20设有防爆阀，而且防爆阀与电池容纳腔101的底壁相对设置；电池容纳腔101的底壁设有支撑部11，支撑部11用于在竖向方向上支撑电池20，而且支撑部11与防爆阀错位设置。

可以理解的是，当电池20的防爆阀与电池容纳腔101的底壁相对设置时，防爆阀可以浸没在浸没介质中，浸没介质具有良好的化学惰性且安全性能高，无闪点，当电池20出现热失控时，浸没介质可以对防爆阀处起到良好的降温以及防护作用。

支撑部11突出于电池容纳腔101的底壁设置，以将电池20与底壁间隔设置，并且支撑部11对防爆阀进行避让，以防止支撑部11与防爆阀之间产生干涉。

其中，支撑部11由具有弹性的支撑材料制成，可以对电池20起到良好的缓冲作用。

在本实用新型的一些实施例中，电池容纳腔101内设有薄膜，薄膜与电芯防爆阀相对设置，在电池20的防爆阀喷发后，可以使薄膜破裂，喷发物可以进入到电池容纳腔101内。

在本实用新型进一步的实施例中，电池20的底壁设有凹部，凹部自底壁向远离电池20的一侧(即向下)凹入，并且薄膜用于封闭凹部，以在与防爆阀相对的区域形成夹层空间。

可以理解的是，在电池20的防爆阀喷发后，可以使薄膜破裂，浸没介质可以流入至夹层空间内，以通过浸没介质对形成夹层空间的板体结构(如：凹部处)进行降温，防止电池20的喷发物导致底壁烧穿或电打火击穿。

其中，在电池20未发生热失控时，薄膜可以对凹部进行封闭，浸没介质不会填充在凹部内，可以减少浸没介质的用量。当电池20发生热失控时，薄膜被喷发物烧穿，同时浸没介质可以填充在凹部内，以对凹部处进行降温。

在本实用新型的一些实施例中，电池容纳腔101内设有发泡部，发泡部设于电池20与电池容纳腔101的壁面之间，并且发泡部可以对防爆阀避让。通过发泡部可以对电池20起到约束限位的作用，并且当发泡材料填充在电芯输出极和汇流排21处的区域时，可以对电池20的输出极和汇流排21起到绝缘保护的效果。同时，发泡部占用电池容纳腔101的空间，可以进一步减少浸没介质的用量。

其中，支撑部11可以对发泡材料进行阻挡，以防止发泡材料进入至防爆阀的区域内，避免发泡材料覆盖防爆阀而影响防爆阀排气。发泡材料可以是发泡胶、泡棉等。

在本实用新型的一些实施例中，电池包100还包括冷板，冷板设置在电池容纳腔101内，并且冷板可以与多个电池20的顶壁贴合配合，以通过冷板与多个电池20进行换热，降低电池20的温度。

结合图4和图8，在本实用新型的一些实施例中，电池包100还包括导热板30，导热板30竖向设置在电池容纳腔101内，并且导热板30沿多个电池20的排布方向延伸，而且导热板30可以与多个电池20贴合配合。

其中，导热板30沿电池容纳腔101的长度方向延伸，导热板30可以与电池20的侧面贴合配合，导热板30可以与电池20、浸没介质进行换热，并且导热板30可以与电池包100外的冷却系统连通，以将电池容纳腔101内的热量与外部的冷却系统进行热交换。

参照图4，本申请中设置有三个导热板30，三个导热板30沿电池容纳腔101的长度方向延伸，并分别布置在两列相邻排布的多个电池20之间。其中，本申请中一个具体的实施例中，多个电池20呈4×36的方式排布，三个导热板30设置在四组电池组中两个相邻设置的电池组之间。

在本实用新型的一些实施例中，壳体10设有电气容纳腔102，电气容纳腔102与电池容纳腔101间隔设置，而且电气容纳腔102内用于收容电气件。

根据本实用新型实施例的车辆，车辆包括上述的电池包100，通过提高电池20在电池容纳腔101内的空间占比，可以提升电池包100的能量密度，并且可以在保证浸没介质均温效果的同时减少电池容纳腔101内浸没介质的用量，降低成本。

以上所述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：

壳体(10)，所述壳体(10)设有呈长方体的电池容纳腔(101)，且所述电池容纳腔(101)的空间总容积为Vp；

多个电池(20)，多个所述电池(20)在所述电池容纳腔(101)内呈阵列排布，且单个所述电池(20)的体积为Vc，电池(20)数量为Nc，且满足关系式：Vc*Nc/Vp＞75％；

浸没介质，所述浸没介质设于所述电池容纳腔(101)内，并适于浸没多个所述电池(20)的至少部分；

其中，所述电池容纳腔(101)的长度为Lp、宽度为Wp、高度为Hp，多个所述电池(20)在所述电池容纳腔(101)内长度方向的排布总长度为Lc，排布总宽度为Wc、高度为Hc，且同时满足关系式：Lc＞85％Lp、Wc＞94％Wp、Hc＞92％Hp。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括分隔件，所述分隔件设于多个所述电池(20)中任意两个相邻设置的所述电池(20)之间，并分别与两个所述电池(20)贴合配合，且所述分隔件设有延竖向方向延伸的通道。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述分隔件与所述电池(20)粘接相连。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池(20)设有防爆阀，且所述防爆阀与所述电池容纳腔(101)的底壁相对设置；

所述电池容纳腔(101)的底壁设有支撑部(11)，所述支撑部(11)用于支撑所述电池(20)，且所述支撑部(11)与所述防爆阀错位设置。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池容纳腔(101)内设有发泡部，所述发泡部设于所述电池(20)与所述电池容纳腔(101)的壁面之间，并适于对所述防爆阀避让。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括冷板，所述冷板设于所述电池容纳腔(101)内，并适于与多个所述电池(20)的顶壁贴合配合。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括导热板(30)，所述导热板(30)竖向设置在所述电池容纳腔(101)内，并适于沿多个所述电池(20)的排布方向延伸，且所述导热板(30)适于与多个所述电池(20)贴合配合。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述浸没介质包括：浸没液体和浸没气体，所述浸没液体的总体积占比不小于所述浸没介质的总体积的30％。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述浸没液体为氟化液、硅油、白油、碳氢化合物中的一种。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池包。

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