CN219106300U - 动力电池包和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池包和电动汽车，涉及电动汽车技术领域。其中，所述动力电池包，包括：包括箱体、多个储能元件和多个导电元件；其中，多个所述储能元件间隔设置在所述箱体内；相邻两个所述储能元件之间通过所述导电元件连接；所述箱体、多个所述储能元件以及多个所述导电元件之间形成浸没腔，所述浸没腔用于容纳冷却液，多个所述储能元件浸没于所述冷却液中；所述箱体设置有与所述浸没腔相连通的进水口和出水口。本实用新型的方案，能够提高动力电池包的换热性能。

Description

动力电池包和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种动力电池包和电动汽车。

背景技术

电动汽车的动力电池热安全性是用户最关注以及行业最难的技术难题。当前，针对动力电池热安全性一般是采用风冷和液冷两种方式，分别通过空气在动力电池包内对流、冷却液在动力电池包外流动等来实现对电池包的温度控制。

其中，风冷方式因为本身的散热能力就小，难以满足大电量的动力电池包的散热需求，在乘用车，尤其是高端车上的应用较少。

水冷方式包括电芯上下端部的冷板散热和侧面液冷带散热两种主要方式。这两种方式，动力电池的热量都是需要先传递给冷板或冷带，然后由冷板或冷带传递给其内部的冷却液。由于冷板或冷带本身存在热阻，导致液冷性能存在损失。另外，动力电池除了在高温时需要散热，在低温时的加热和保温需求更强烈，由于冷板和冷带本身存在热阻，导致加热的效率较低，保温也较难。因此，现有技术中的动力电池包的换热性能较差，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种动力电池包和电动汽车，用以解决现有技术中动力电池包的换热性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种动力电池包，包括箱体、多个储能元件和多个导电元件；

其中，多个所述储能元件间隔设置在所述箱体内；相邻两个所述储能元件之间通过所述导电元件连接；所述箱体、多个所述储能元件以及多个所述导电元件之间形成浸没腔，所述浸没腔用于容纳冷却液，多个所述储能元件浸没于所述冷却液中；所述箱体设置有与所述浸没腔相连通的进水口和出水口。

可选地，所述的动力电池包，其中，相邻两个所述储能元件之间通过灌封胶间隔，以及所述储能元件与所述箱体的内侧壁之间通过所述灌封胶间隔。

可选地，所述的动力电池包，其中，所述浸没腔包括位于所述灌封胶上层的上浸没腔和位于所述灌封胶下层的下浸没腔。

可选地，所述的动力电池包，其中，所述灌封胶设置有上水阀，以使所述下浸没腔中的冷却液向所述上浸没腔中流动。

可选地，所述的动力电池包，其中，所述灌封胶设置有下水阀，以使所述上浸没腔中的冷却液向所述下浸没腔中流动。

可选地，所述的动力电池包，其中，所述进水口与所述上浸没腔相连通。

可选地，所述的动力电池包，其中，所述出水口包括与所述上浸没腔相连通的上出水口和与所述下浸没腔相连通的下出水口。

可选地，所述的动力电池包，其中，还包括底护板，所述箱体的底部设置有所述底护板，所述底护板与所述箱体之间围设成保温腔，所述箱体与所述底护板之间设置有进风口和排风口。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上任一项所述的动力电池包。

本实用新型的有益效果是：

上述方案中，所述动力电池包，包括箱体、多个储能元件和多个导电元件；其中，多个所述储能元件间隔设置在所述箱体内；相邻两个所述储能元件之间通过所述导电元件连接；所述箱体、多个所述储能元件以及多个所述导电元件之间形成浸没腔，所述浸没腔用于容纳冷却液，多个所述储能元件浸没于所述冷却液中；所述箱体设置有与所述浸没腔相连通的进水口和出水口。如此，储能元件浸没于冷却液中，通过冷却液直接传热和液冷流动方式，有效提高动力电池包冷却加热能力和保温能力，从而解决了动力电池包的换热性能较差的问题。另外，储能元件与冷却液直接接触，在热失控时，能够起到及时降温和消烟的作用。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的动力电池包的结构示意图之一；

图2表示本实用新型实施例的动力电池包的结构示意图之二。

附图标记说明：

1-箱体；

2-储能元件；

3-导电元件；

4-进水口；

5-灌封胶；

6-上浸没腔；

7-下浸没腔；

8-上水阀；

9-下水阀；

10-上出水口；

11-下出水口；

12-底护板；

13-保温腔；

14-进风口；

15-出风口。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

图1表示本实用新型实施例的动力电池包的正视图，具体地，该正视图是以车身侧面方向为视角，图2表示本实用新型实施例的动力电池包的侧视图，具体地，该侧视图是以车头方向为视角。

如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供一种动力电池包，包括箱体1、多个储能元件2和多个导电元件3；

其中，多个所述储能元件2间隔设置在所述箱体1内；相邻两个所述储能元件2之间通过所述导电元件3连接；所述箱体1、多个所述储能元件2以及多个所述导电元件3之间形成浸没腔，所述浸没腔用于容纳冷却液，多个所述储能元件2浸没于所述冷却液中；所述箱体1设置有与所述浸没腔相连通的进水口4和出水口。

本实用新型实施例中的箱体1是整个动力电池包的外壳，具有支撑和保护内部零件的作用。

储能元件2是动力电池包的核心元件，也是进行热保护的主要对象。该储能元件2可以是各种形状的电芯，还可以是由多个电芯组成的电池模组。另外，多个储能元件2的具体布置形式不作限制。

导电元件3是一种电气零件，用于连接两个储能元件2，也是进行散热的生热零件，例如可以是铜排。

冷却液是具备高绝缘性、高闪点、难电离、低粘度、高导热性以及大比热容等特性的液体，作为工质在动力电池与外部环境间进行热量传递和交换。

进水口4是冷却液流入箱体1的入口，可控制开闭。

出水口是冷却液流出箱体1的出口，也可控制开闭。

本实用新型实施例，所述动力电池包中多个储能元件2浸没于冷却液中，通过冷却液直接传热和液冷流动方式，有效提高动力电池包冷却加热能力和保温能力，从而解决了动力电池包的换热性能较差的问题。另外，储能元件与冷却液直接接触，在热失控时，能够起到及时降温和消烟的作用。

其中一实施方式，可选地，相邻两个所述储能元件2之间通过灌封胶5间隔，以及所述储能元件2与所述箱体1的内侧壁之间通过所述灌封胶5间隔。

本实用新型实施例中的灌封胶5是导热性较好的胶体，先灌封到相邻两个储能元件2之间，以及灌封到储能元件2与箱体1的内侧壁之间，然后等待固化，灌封胶5的厚度可以根据实际需求进行设置，在此不作限制。灌封胶5可以起到作用如下：

(1)固定储能元件2；

(2)将浸没腔分隔为上下两部分；

(3)传导储能元件2的热量。

需要说明的是，灌封胶5一般灌注在储能元件2的中部，一方面强化了对储能元件2的支撑和固定、增强了动力电池包的刚度，同时分割了动力电池包的内部空间，减少了冷却液的用量。

其中一实施方式，可选地，所述浸没腔包括位于所述灌封胶5上层的上浸没腔6和位于所述灌封胶5下层的下浸没腔7。

本实用新型实施例中的上浸没腔6是由储能元件2和导电元件3的外部、灌封胶5上方、箱体1内部的空间组成。冷却液注入上浸没腔6，可以对储能元件2的中上部和导电元件3进行散热和加热。

下浸没腔7由储能元件2和导电元件3的外部、灌封胶5的下方、箱体1的内部空间组成。冷却液注入下浸没腔7，可以对储能元件2的中下部进行散热和加热。

其中一实施方式，可选地，所述灌封胶5设置有上水阀8，以使所述下浸没腔7中的冷却液向所述上浸没腔6中流动。

上水阀8设置于箱体1的内部、灌封胶5中，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

实现上浸没腔6与下浸没腔7之间的冷却液流通，以使下浸没腔7的冷却液可以由下向上流动至上浸没腔6，达到液冷流动换热目的，提高换热效果。

其中一实施方式，可选地，所述灌封胶5设置有下水阀9，以使所述上浸没腔6中的冷却液向所述下浸没腔7中流动。

下水阀9设置于箱体1的内部、灌封胶5中，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

实现上浸没腔6与下浸没腔7之间的冷却液流通，以使上浸没腔6的冷却液可以由上向下流动至下浸没腔7，达到液冷流动换热目的，提高换热效果。

需要说明的是，通过布置上水阀8和下水阀9，可以实现灵活、细致的换热策略。

其中一实施方式，可选地，所述进水口4与所述上浸没腔6相连通。

进水口4可以与上浸没腔6相连通，从而冷却液由该进水口4进入上浸没腔6，从而进入下浸没腔7。

其中一实施方式，可选地，所述出水口包括与所述上浸没腔6相连通的上出水口10和与所述下浸没腔7相连通的下出水11口。

上出水口10是上浸没腔6内的冷却液的出口，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

下出水口11是下浸没腔7内的冷却液的出口，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

其中一实施方式，可选地，还包括底护板12，所述箱体1的底部设置有所述底护板12，所述底护板12与所述箱体1之间围设成保温腔13，所述箱体1与所述底护板12之间设置有进风口14和出风口15。

本实用新型实施例中，底护板12是位于箱体1下方的非金属材质制作的保护板，可以对动力电池起到保护和隔热等作用。

保温腔13是箱体1的底板下方、底护板12上方的空间，可以对底护板12的变形起到缓冲作用，并对箱体1起到隔热作用。

进风口14是外界空气流入保温腔13的入口，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

出风口15是外界空气流出保温腔13的出口，可以经控制在开启状态和关闭状态之间切换。

需要说明的是，保温腔13能够兼顾动力电池包底部的换热需求。

进一步，对本实用新型实施例的动力电池包的工作模式进行如下说明：

工作模式一：在储能元件2的温度处于合理温度范围内、不需要散热也不需要加热的场景下，进水口4、上出水口10、上水阀8、下水阀9、进风口14以及出风口15均处于关闭状态，冷却液静置于上浸没腔6内。

工作模式二：在储能元件2的温度较高、需要适度散热的场景下，仅进风口14和出风口15处于开启状态，其他阀门关闭，空气在保温腔13内流动散热。

工作模式三：在储能元件2的温度较高、需要中等散热的场景下，仅进风口14、出风口15、进水口4以及上出水口10处于开启状态，其他阀门关闭，空气在保温腔13内流动散热、冷却液在上浸没腔6内流动散热。

工作模式四：在储能元件2的温度高、需要大功率散热的场景下，仅进水口4、上出水口10、上水阀8以及下水阀9处于开启状态，其他阀门关闭，空气在保温腔13内流动散热、冷却液在上浸没腔6及下浸没腔7内流动散热。

工作模式五：在储能元件2的温度开始降低、回归到仅需要适度散热的场景下，进水口4和上出水口10保持开启状态，下出水口11处于开启状态，待下浸没腔7内冷却液流尽后关闭，其他阀门关闭，空气在保温腔13内流动散热、冷却液在上浸没腔6内流动散热。

工作模式六：在储能元件2的温度较低、需要外部加热的场景下，进水口4、上出水口10、上水阀8以及下水阀9处于开启状态，其他阀门关闭，外部加热后的冷却液在上浸没腔6及下浸没腔7内流动，对电池加热。

综上，本实用新型实施例的动力电池包属于浸没式冷却，冷却液能够直接接触储能元件2和导电元件3进行散热或加热，降低了热阻，提高了散热效率和能力，并能够对发生热失控问题的储能元件2进行快速降温和及时消烟，保证安全。

本实用新型的实施例还提供一种电动汽车，包括如上任一项所述的动力电池包。

需要说明的是，本实用新型实施例的电动汽车采用如上所述的动力电池包，则上述的动力电池包的所有实施例均适用于该电动汽车，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种动力电池包，其特征在于，包括箱体、多个储能元件和多个导电元件；

其中，多个所述储能元件间隔设置在所述箱体内；相邻两个所述储能元件之间通过所述导电元件连接；所述箱体、多个所述储能元件以及多个所述导电元件之间形成浸没腔，所述浸没腔用于容纳冷却液，多个所述储能元件浸没于所述冷却液中；所述箱体设置有与所述浸没腔相连通的进水口和出水口。

2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，相邻两个所述储能元件之间通过灌封胶间隔，以及所述储能元件与所述箱体的内侧壁之间通过所述灌封胶间隔。

3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述浸没腔包括位于所述灌封胶上层的上浸没腔和位于所述灌封胶下层的下浸没腔。

4.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述灌封胶设置有上水阀，以使所述下浸没腔中的冷却液向所述上浸没腔中流动。

5.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述灌封胶设置有下水阀，以使所述上浸没腔中的冷却液向所述下浸没腔中流动。

6.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述进水口与所述上浸没腔相连通。

7.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述出水口包括与所述上浸没腔相连通的上出水口和与所述下浸没腔相连通的下出水口。

8.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，还包括底护板，所述箱体的底部设置有所述底护板，所述底护板与所述箱体之间围设成保温腔，所述箱体与所述底护板之间设置有进风口和排风口。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的动力电池包。

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