CN219086107U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开了一种电池包，具有两两相互垂直的高度方向Z、宽度方向X和长度方向Y,电池包包括：上壳体；下壳体，上壳体和下壳体在高度方向Z上相合限定出容纳腔体；电池模组，设置在容纳腔体中；电池模组包括在高度方向Z依次叠设的多个组合部，每个组合部均包括在高度方向相邻的两个电池模块，每个电池模块均包括沿宽度方向X延伸并沿长度方向Y排布的多个电池，每个电池均具有在高度方向Z相对的两个第一壁面；电池模组还包括多个水冷组件，每个水冷组件均设置在组合部的两个电池模块之间，以致每个水冷组件均与多个电池的第一壁面接触。根据本实用新型，空间利率、可靠性和安全性高；还能降低电池温度。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池包。

背景技术

随着电动汽车的不断发展，对电动汽车电池包的能量密度、空间利用率和续航能力一提出了更高的要求。目前传统标准模组电池包，自身空间利用率低同时承载能力差，很难保证可靠性和安全性。并且在快充作业时的散热性能较差，导致极其容易发生热失控，热失控扩散严重时甚至会引发电动汽车整车报废。

有鉴于此，实有必要开发一种电池包，用以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种电池包，空间利率、可靠性和安全性高；降低电池温度。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种电池包，具有两两相互垂直的高度方向Z、宽度方向X和长度方向Y,电池包包括：上壳体；

下壳体，下壳体在高度方向Z设置有容纳槽，上壳体和下壳体在高度方向Z上相合限定出容纳腔体；

电池模组，设置在容纳腔体中；

其中，电池模组包括在高度方向Z依次叠设的多个组合部，每个组合部均包括在高度方向相邻的两个电池模块，每个电池模块均包括沿宽度方向X延伸并沿长度方向Y排布的多个电池，每个电池均具有在高度方向Z相对的两个第一壁面；

电池模组还包括多个水冷组件，每个水冷组件均设置在组合部的两个电池模块之间，以致每个水冷组件均与对应组合部的多个电池的第一壁面接触。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，上壳体在高度方向Z设置有连接支撑座，连接支撑座用于固定电池包。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，每个水冷组件均包括水冷板和导热结构胶，每个水冷板均通过导热结构胶设置在组合部的两个电池模块之间。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池模组还包括：集流管道，每个水冷板均设置有连通的冷却液流道和接口，集流管道与多个接口连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，相邻两个组合部之间均设置有第一缓冲件。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池模组还包括：多个汇流排，组合部的两个电池模块中相对的两个电池极性相反，电池模块中相邻两个电池极性相反，电池具有在长度方向Y相对的两个第三壁面，电池的两个第三壁面分别设置有第一极柱和第二极柱，汇流排与组合部的两个电池模块中相对两个电池的第一极柱和第二极柱电连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池包还包括：设置在上壳体的电气组件，电气组件用于与电池模组电连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池包还包括：BMS板，BMS板用于与电池模组电连接。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池包还包括：第一结构胶，上壳体通过第一结构胶设置在远离下壳体的电池模组一侧。

除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，电池包还包括：第二结构胶和第二缓冲件，电池模组通过第二结构胶设置在容纳槽，第二缓冲件通过第二结构胶设置在下壳体和电池模组之间。

上述技术方案中的一种电池包具有如下优点或有益效果：上壳体和下壳体同时对电池模组进行支撑，通过对电池模组采取包夹形式以实现有效的载荷传递，无需再增加横纵梁结构对电池模组加强固定，有效提升电池包刚度的同时，使电池包内的容纳腔体空间利率达到90％以上,从而提高电池包整包电量，进而提升电动汽车整车续航能力。满足电池包的高可靠性和安全性要求。同时多个电池之间以第一壁面进行互相支撑，电池的第一壁面还与水冷组件接触。电池以上述方式设置并与上壳体和下壳体接触，使电池包的可靠性得以提升，也进一步提高电池包整包底部的安全性和可靠性。在水冷组件作业时，又能通过第一壁面对电池快速散热，从而实现降低电池温度，避免电池在充放电过程中过热发生热失控现象以及相邻电池发生热曼延所造成的电动汽车整车报废。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方法详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是根据本实用新型实施例提供的电池包的爆炸结构图；

图2是根据本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸结构图；

图3是根据本实用新型实施例提供的电池模组的结构图。

附图部件标识如下：

1、上壳体；11、连接支撑座；12、第一结构胶；

2、下壳体；21、容纳槽；22、第二结构胶；

3、电池模组；31、电池模块；311、电池；3111、第一壁面；3112、第二壁面；3113、第三壁面；3113a、第一极柱；3113b、第二极柱；32、水冷组件；321、水冷板；322、导热结构胶；33、集流管道；34、汇流排；

4、组合部；

5、第一缓冲件；

6、电气组件；7、BMS板；8、第二缓冲件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方法，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方法仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平径向高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平径向小于第二特征。

近几年来，电动汽车的市场保有量越来越多，销量也在逐年递增。随着电动汽车的不断发展，对电动汽车电池包的能量密度、空间利用率和续航能力一提出了更高的要求。目前电动汽车所使用的电池包，基本使用传统标准模组的电池包或是无模组的电池包。上述两种电池包具有如下缺点：1、空间利用率低。2、承载能力差，很难保证电池包的可靠性和安全性。3、快充作业时的散热性能差，电池包容易发生热失控。

参照图1、图2和图3，分别为本实施例的电池包的爆炸结构图、电池模组3的爆炸结构图以及电池模组3的结构图。参照图1和图2，一种电池包，具有两两相互垂直的高度方向Z、宽度方向X和长度方向Y,电池包包括：上壳体1；下壳体2，下壳体2在高度方向Z设置有容纳槽21，上壳体1和下壳体2在高度方向Z上相合限定出容纳腔体；电池模组3，设置在容纳腔体中。其中，电池模组3固定连接在下壳体2的容纳槽21，之后上壳体1再固定连接在远离下壳体2的电池模组3一侧，此时上壳体1和下壳体2之间限定出一容纳腔体，电池模组3位于容纳腔体内。上壳体1和下壳体2都采用薄壁钣金成型，上壳体1和下壳体2同时对电池模组3进行支撑，上壳体1和下壳体2通过对电池模组3采取包夹形式以实现有效的载荷传递，也无需再增加横纵梁结构对电池模组3加强固定，有效提升电池包刚度的同时，使电池包内容纳腔体的空间利率达到90％以上,从而提高电池包整包电量，进而提升电动汽车整车续航能力。满足电池包的高可靠性和安全性要求。

参照图1，在本实施例中，上壳体1和下壳体2之间设置了两组电池模组3。其中，电池模组3包括在高度方向z依次叠设的多个组合部4，每个组合部4均包括在高度方向Z相邻的两个电池模块31，每个电池模块31均包括沿宽度方向X延伸并沿长度方向Y排布的多个电池311，每个电池311均具有在高度方向z相对的两个第一壁面3111、在宽度方向X相对的两个第二壁面3112和在长度方向Y相对的两个第三壁面3113。参照图2，第一壁面3111为电池311最大面积的壁面。每个电池311的两个第三壁面3113分别设置有第一极柱3113a和第二极柱3113b，第一极柱3113a为正极柱时，第二极柱3113b为负极柱；第一极柱3113a为负极柱时，第二极柱3113b为正极柱。

在两个组合部4之间，其中一个组合部4中位于下方的电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111与另一个组合部4中位于上方的电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111接触。实际上，与上壳体1和下壳体2贴合的也是电池311的第一壁面3111。由于第一壁面3111的面积最大，因而其刚度最高，承载能力也强，电池311以上述方式设置并与上壳体1和下壳体2接触，进一步使电池包的可靠性得以提升，进而提高电池包整包底部的安全性和可靠性。

电池模组3还包括多个水冷组件32，每个水冷组件32均设置在组合部4的两个电池模块31之间，以致每个水冷组件32均与对应组合部4的多个电池311的第一壁面3111接触。

因水冷组件32设置在组合部4的两个电池模块31之间，水冷组件32在高度方向z的两侧与上述两个电池模块31的多个电池311接触；实际上，水冷组件32一侧与上述其中一个电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111接触，水冷组件32另一侧则与上述另一个电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111接触。水冷组件32与电池311最大面积的第一壁面3111接触。水冷组件32作业时，能通过第一壁面3111对电池311快速散热，从而实现降低电池311温度，避免电池311在充放电过程中过热发生热失控现象以及相邻电池311发生热曼延所造成的电动汽车整车报废。

电池包下壳体2的法兰面和上壳体1用于与电动汽车的车身通过螺栓连接。上壳体1作为电动汽车整车的集成式整车地板，以降低电动汽车整车的重心，从而使电池包与电动汽车整车高度集成，使得电池包可以匹配不同车型的电池包包络。在本实施例中，参照图1，上壳体1在高度方向z设置有连接支撑座11，连接支撑座11用于固定电池包。连接支撑座11又可进一步方便上壳体1与电动汽车的车身进行固定连接，进而实现电池包与电动汽车的车身进行固定连接。

在本实施例中，每个水冷组件32均包括水冷板321和导热结构胶322，每个水冷板321均通过导热结构胶322设置在组合部4的两个电池模块31之间。其中，水冷板321设置在组合部4的两个电池模块31之间，水冷板321在高度方向z的两侧通过导热结构胶322与上述两个电池模块31的多个电池311固定连接。实际上，水冷板321一侧与上述其中一个电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111接触，水冷板321另一侧与上述另一个电池模块31所包含的多个电池311的第一壁面3111接触。通过水冷板321对电池311进行散热，避免电池311在充放电过程中过热发生热失控现象以及相邻电池311发生热曼延所造成的电动汽车整车报废。同时导热结构胶322也能进一步加快水冷板321与电池311之间的热传导。

在本实施例中，电池模组3还包括：集流管道33，每个水冷板321均设置有连通的冷却液流道和接口(图中为示出)，集流管道33与多个接口连接。其中，集流管道33用于与外部水冷系统连接。参照图1和图2，本实施例中，电池模组3包括六个电池模块31，六个电池模块31的冷却液流道均通过接口与集流管道33连通，集流管道33向冷却液流道导入或导出水冷系统的冷却液，通过冷却液与电池311进行换热，实现降低电池311温度，避免电池311在充放电过程中过热。

在本实施例中，相邻两个组合部4之间均设置有第一缓冲件5。第一缓冲件5可以是泡棉等缓冲材料。第一缓冲件5用于吸收电池311膨胀，确保电池311具有膨胀空间，以提高电池311循环寿命。参照图1，电池模组3包括六个电池模块31，六个电池模块31构成三个组合部4，因此设置有两个第一缓冲件5。

其中，在长度方向Y排布的多个电池311中有两个位于边缘的电池311，上述两个电池311的第二壁面3112也设置有第一缓冲件5(图中为示出)，用于进一步吸收电池311膨胀。

每个电池311的第三壁面3113除去第一极柱3113a或第二极柱3113b所设置部位，其他部位也设置有第一缓冲件5(图中为示出)，用于进一步吸收电池311膨胀。

在本实施例中，电池模组3还包括：多个汇流排34，每个组合部4的两个电池模块31中相对的两个电池311极性相反，每个电池模块31中相邻两个电池311极性相反，每个汇流排34均与组合部4的两个电池模块31中相对两个电池311的第一极柱3113a和第二极柱3113b电连接。

参照图1，一个汇流排34能同时将组合部4中的其中一个电池模块31的电池311与另一个电池模块31相对的电池311电连接。即其中一个电池模块31的电池311的第一极柱3113a与另一个电池模块3相对的电池311的第二极柱3113b电连接，其中一个电池模块31的电池311的第二极柱3113b与另一个电池模块3相对的电池311的第一极柱3113a电连接，从而实现两个电池模块31中相对的两个电池311电连接。

其中，电池模组3还包括：多个电连接片，电连接片与组合部4的相邻两个汇流排34电连接，进而实现两个电池模块31串联。

在本实施例中，参照图1，电池包还包括：BMS板7和设置在上壳体1的电气组件6，BMS板7和电气组件6用于与电池模组3电连接。电池模组3可选为1P96S刀片模组。电气组件6与两个电池模组3电连接，并实现控制电池包进行提供电源，具体地可实现电池包电压在400V和800V之间切换。其中，电气组件6包括用于实现与电池模组3电连接的铜排、导电线束等部件。电池包所包括的两个电池模组3一共包含有192个电池311，上述192个电池311能串联以构成一个1P192S或2P96S电路系统。BMS板7对电池311的温度和电压进行采集，对电池包整包的电路系统进行控制和管理。

在本实施例中，参照图1，电池包还包括：第一结构胶12，上壳体1通过第一结构胶12设置在远离下壳体2的电池模组3一侧。第一结构胶12起到固定粘接上壳体1和电池模组3的作用。

在本实施例中，参照图1，电池包还包括：第二结构胶22和第二缓冲件8，电池模组3通过第二结构胶22设置在容纳槽21，第二缓冲件8通过第二结构胶22设置在下壳体2和电池模组3之间。第二结构胶22起到固定粘接上壳体1、第二缓冲件8和电池模组3的作用。第二缓冲件8对电池模组3进行吸能保护，同时对电池模组3有绝热和保温的作用。

上述一种圆柱电池的端子结构，电池模组3通过第二结构胶22与第二缓冲件8粘接，第二缓冲件8对电池模组3进行吸能保护；再通过第二结构胶22固定在容纳槽21；而上壳体1则通过第一结构胶12设置在远离下壳体2的电池模组3一侧，此时电池模组3位于容纳腔体内。上壳体1和下壳体2都采用薄壁钣金成型，上壳体1和下壳体2同时对电池模组3进行支撑，通过对电池模组3采取包夹形式以实现有效的载荷传递，无需再增加横纵梁结构对电池模组3加强固定，有效提升电池包刚度的同时，使电池包内的容纳腔体空间利率达到90％以上,从而提高电池包整包电量，进而提升电动汽车整车续航能力。满足电池包的高可靠性和安全性要求。而电池包下壳体2的法兰面和上壳体1还能与电动汽车的车身通过螺栓连接。上壳体1作为电动汽车整车的集成式整车地板，以降低电动汽车整车的重心，从而使电池包与电动汽车整车高度集成，使得电池包可以匹配不同车型的电池包包络。

多个电池311之间以第一壁面3111进行互相支撑，同时电池311的第一壁面3111还与水冷组件32接触。电池311以上述方式设置并与上壳体1和下壳体2接触，使电池包的可靠性得以提升，也进一步提高电池包整包底部的安全性和可靠性。在水冷组件32作业时，又能通过第一壁面3111对电池311快速散热，从而实现降低电池311温度，避免电池311在充放电过程中过热发生热失控现象以及相邻电池311发生热曼延所造成的电动汽车整车报废。

以上步骤所提供的介绍，只是用于帮助理解本实用新型的方法、结构及核心思想。对于本技术领域内的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样属于本实用新型权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，具有两两相互垂直的高度方向(Z)、宽度方向(X)和长度方向(Y),其特征在于,所述电池包包括：

上壳体(1)；

下壳体(2)，所述下壳体(2)在所述高度方向(Z)设置有容纳槽(21)，所述上壳体(1)和所述下壳体(2)在所述高度方向(Z)上相合限定出容纳腔体；

电池模组(3)，设置在所述容纳腔体中；

其中，所述电池模组(3)包括在所述高度方向(Z)依次叠设的多个组合部(4)，每个所述组合部(4)均包括在所述高度方向(Z)相邻的两个电池模块(31)，每个所述电池模块(31)均包括沿所述宽度方向(X)延伸并沿所述长度方向(Y)排布的多个电池(311)，每个所述电池(311)均具有在所述高度方向(Z)相对的两个第一壁面(3111)；

所述电池模组(3)还包括多个水冷组件(32)，每个所述水冷组件(32)均设置在所述组合部(4)的两个所述电池模块(31)之间，以致每个所述水冷组件(32)均与对应所述组合部(4)的多个所述电池(311)的所述第一壁面(3111)接触。

2.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述上壳体(1)在所述高度方向(Z)设置有连接支撑座(11)，所述连接支撑座(11)用于固定所述电池包。

3.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，每个所述水冷组件(32)均包括水冷板(321)和导热结构胶(322)，每个所述水冷板(321)均通过所述导热结构胶(322)设置在所述组合部(4)的两个所述电池模块(31)之间。

4.如权利要求3所述的一种电池包，其特征在于，所述电池模组(3)还包括：集流管道(33)，每个所述水冷板(321)均设置有连通的冷却液流道和接口，所述集流管道(33)与多个所述接口连接。

5.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，相邻两个所述组合部(4)之间均设置有第一缓冲件(5)。

6.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电池模组(3)还包括：多个汇流排(34)，所述组合部(4)的两个所述电池模块(31)中相对的两个所述电池(311)极性相反，所述电池模块(31)中相邻两个所述电池(311)极性相反，所述电池(311)具有在所述长度方向(Y)相对的两个第三壁面(3113)，所述电池(311)的两个所述第三壁面(3113)分别设置有第一极柱(3113a)和第二极柱(3113b)，所述汇流排(34)与所述组合部(4)的两个所述电池模块(31)中相对两个所述电池(311)的第一极柱(3113a)和第二极柱(3113b)电连接。

7.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电池包还包括：设置在所述上壳体(1)的电气组件(6)，所述电气组件(6)用于与所述电池模组(3)电连接。

8.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电池包还包括：BMS板(7)，所述BMS板(7)用于与所述电池模组(3)电连接。

9.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电池包还包括：第一结构胶(12)，所述上壳体(1)通过所述第一结构胶(12)设置在远离所述下壳体(2)的所述电池模组(3)一侧。

10.如权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电池包还包括：第二结构胶(22)和第二缓冲件(8)，所述电池模组(3)通过所述第二结构胶(22)设置在所述容纳槽(21)，所述第二缓冲件(8)通过所述第二结构胶(22)设置在所述下壳体(2)和所述电池模组(3)之间。

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