CN219180653U - 电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包和车辆，属于电池制造技术领域。电池包包括：箱体；多个电芯并排设置于所述箱体；冷却板安装于所述多个电芯的表面；配电单元安装于箱体内，电芯与配电单元电连接；连接器安装于箱体，用于外接电源或用电设备；导电连接件的至少部分与冷却板贴合，导电连接件连接在配电单元与连接器之间，通过上述箱体、多个电芯、冷却板、配电单元、连接器和导电连接件的设置，一方面，降低了电池包在工作时导电连接件的温升，提升了导电连接件的安全载流能力；另一方面，减少了导电连接件的材料的使用面积，有效地节省了制作成本。

Description

电池包和车辆

技术领域

本申请属于电池制造技术领域，尤其涉及一种电池包和车辆。

背景技术

一些电池包会采用优性能的电芯和大规格的电器件，以承载更高的电压和更强的电流，但实际中由于高功率、大电流的持续时间长，故系统中电器件等发热较大，极大影响器件性能和寿命，也增加了器件成本，相关技术中，选型更大规格的电器件和更大规格的载流导体，以保证较低的载流温升以及更长的使用寿命，但是发明人研究发现，上述做法同时也会带来更高的成本、更大的重量和较大空间的占用，显然不满足经济实用的要求。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池包和车辆，通过导电连接件的设计，提升了导电连接件的安全载流能力的同时，节省了制作成本。

第一方面，本申请提供了一种电池包，包括：

箱体；

多个电芯，所述多个电芯并排设置于所述箱体；

冷却板，所述冷却板安装于所述多个电芯的表面；

配电单元，所述配电单元安装于所述箱体内，所述电芯与所述配电单元电连接；

连接器，所述连接器安装于所述箱体，用于外接电源或用电设备；

导电连接件，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板贴合，所述导电连接件连接在所述配电单元与所述连接器之间。

根据本申请的电池包，通过上述箱体、多个电芯、冷却板、配电单元、连接器和导电连接件的设置，一方面，降低了电池包在工作时导电连接件的温升，提升了导电连接件的安全载流能力；另一方面，减少了导电连接件的材料的使用面积，有效地节省了制作成本。

根据本申请的一个实施例，所述冷却板背离所述电芯的一侧设有凹槽，所述导电连接件的至少部分安装于所述凹槽内。

根据本申请的一个实施例，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板固定连接。

根据本申请的一个实施例，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板之间通过导热结构胶相连。

根据本申请的一个实施例，所述导电连接件包括多个，多个所述导电连接件间隔开布置。

根据本申请的一个实施例，所述导电连接件包括：

主体段，所述主体段包括铝基层和套设在所述铝基层外的绝缘套；

连接段，所述连接段为铜制成，所述连接段连接在所述铝基层的端部，用于与所述配电单元或所述连接器电连接。

根据本申请的一个实施例，所述绝缘套与所述冷却板贴合且固定连接。

根据本申请的一个实施例，所述铝基层与所述连接段通过铜铝银钎焊相连。

根据本申请的一个实施例，所述铝基层与所述连接段在搭接面通过铝铆钉连接。

第二方面，本申请提供了一种车辆，该车辆包括：如上述中任一种电池包。

根据本申请的车辆，通过高效散热设计保证电器件工作保持在最优状态，提升了车辆的安全性能的同时，延长了电器件的循环寿命，从而延长了车辆的使用寿命；其次，减少了制造过程中高成本金属材料的使用，从而节省了车辆制造的成本。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的电池包的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的电池包的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的电池包的导电连接件的安装示意图；

图4是本申请实施例提供的电池包的导电连接件的局部放大的安装示意图；

图5是本申请实施例提供的电池包的结构示意图之三。

附图标记：

电池包100，箱体110，电芯120，上层冷却板130a，凹槽131，流道132，下层冷却板130b，配电单元140，连接器150，导电连接件160，主体段161，铝基层162，绝缘套163，连接段164，导热结构胶170，铝铆钉180。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请公开了一种电池包100。

下面参考图1-图5描述根据本申请实施例电池包100。

在一些实施例中，如图1-图2所示，电池包100包括：箱体110、多个电芯120、冷却板、配电单元140、连接器150和导电连接件160。

箱体110可以作为整个电池包100的支撑框架，如图1-图2所示，箱体110可以为上端开口的长方体箱体110，箱体110的材质可以为金属材质、塑料材质或者其他材质，比如，在一些实施例中，箱体110的材质采用金属材质，金属材质包括但不限于铝、钢或者镍等。

在实际的执行中，多个电芯120、冷却板、配电单元140、连接器150和导电连接件160均可布置于箱体110内，即箱体110可以作为主要框架为电池包100的内部组件提供安装区域。

多个电芯120并排设置于箱体110。

多个电芯120可以用于存储电能以及提供动力，其中，多个表示2个或2个以上。

在实际的执行中，多个电芯120在厚度方向上堆叠，多个电芯120通过将内部的化学能转化为电能并输出，以此为电池模组所在的结构提供动力。

冷却板安装于多个电芯120的表面。

冷却板可以用于均衡电池包100内电芯120的温度，冷却板可以包括上层冷却板130a和下层冷却板130b，可以理解的是，上层冷却板130a可以布置于多个电芯120的上表面，下层冷却板130b可以布置于多个电芯120的下表面。

上层冷却板130a的冷却方式可以是风冷、液冷或者热管等，比如，在一些实施例中，上层冷却板130a的冷却方式为液冷，后述均以上层冷却板130a的冷却方式为液冷为例进行说明。

下层冷却板130b的冷却方式可以是风冷、液冷或者热管等，比如，在一些实施例中，下层冷却板130b的冷却方式为液冷，后述均以下层冷却板130b的冷却方式为液冷为例进行说明。

在实际的执行中，电芯120在工作时，产生大量多余的热量，该热量通过与上层冷却板130a以及下层冷却板130b表面接触的方式相互传递，冷却介质注入上层冷却板130a和下层冷却板130b，注入的冷却介质在上层冷却板130a和下层冷却板130b中循环流动，上层冷却板130a和下层冷却板130b利用液体流动换热系数较大的特性，依靠液体流动转移高热量，这些高热量会被上层冷却板130a和下层冷却板130b中通过的冷却介质带走，最终从上层冷却板130a和下层冷却板130b排出。

通过上述冷却板的设置，可以提升电池包100热防护的能力，从而优化电池系统的热管理性能。

配电单元140安装于箱体110内，电芯120与配电单元140电连接。

配电单元140可以控制电池包100充电和放电的过程，配电单元140可以选型BDU高压配电单元140，以适应高电压和大电流的工况。

如图1-图2所示，配电单元140可以设置于电池包100的箱体110的第一端，并且配电单元140可以与电芯120通过电流的传导进行电连接。

在实际的执行中，当电池包100进行充电过程，外接电源的电流输入配电单元140，配电单元140将输入的电流，通过电连接的方式，分配给电芯120，实现对电芯120的电能补给；当电池包100进行放电过程，电芯120将电流通过电连接的方式，输送给配电单元140，配电单元140将接收到的电流分配给外部设备，实现电芯120的电能输出。

通过上述配电单元140的设置，在承受高功率、高压电流的同时，对电流进行合理分配，实现了对电池包100充放电过程的控制。

连接器150安装于箱体110，用于外接电源或用电设备。

连接器150可以用于电池包100的对外输出电能以及电池包100的对内输入电能，连接器150可以选型高压连接器150，以适应高电压和大电流的工况。

如图1-图2所示，连接器150可以设置于电池包100的箱体110的第二端，且连接器150可以与配电单元140相对设置。

在实际的执行中，当电池包100充电时，外接电源与连接器150相连接，外接电源首先通过箱体110第二端的连接器150将电流输入，然后电流流经箱体110第一端的配电单元140，配电单元140将输入的电流，通过电连接的方式，分配给电芯120，实现对电芯120的电能补给；当电池包100放电时，外部设备与连接器150相连接，电芯120将电流通过电连接的方式，输送给箱体110第一端的配电单元140，配电单元140将接收到的电流分配给外部设备，电流通过箱体110第二端的连接器150输送给外部设备，实现电芯120的电能输出。

通过上述连接器150的设置，作为连接枢纽，实现了电池包100与外部电源或者设备的连接，从而确保了电流的正常输入或者输出。

导电连接件160的至少部分与冷却板贴合，导电连接件160连接在配电单元140与连接器150之间。

导电连接件160可以用于电能的承载以及传导，导电连接件160的大体形状可以是圆形、三角形或者长条形等，比如，在一些实施例中，如图1-图2所示，导电连接件160的大体形状为长条形。

导电连接件160可以整体与冷却板贴合，或者导电连接件160可以一部分与冷却板贴合，比如，在一些实施例中，如图1-图3所示，导电连接件160的一部分与冷却板贴合，即导电连接件160的中间段与冷却板贴合，而导电连接件160的两端不与冷却板贴合。

在实际的执行中，当导电连接件160载流时，导电连接件160的温度会急剧升高，产生的热量通过与冷却板的接触，传输到冷却板上，冷却板利用液体流动换热系数较大的特性，依靠液体流动转移高热量，这些高热量会被上层冷却板130a和下层冷却板130b中通过的冷却介质带走，最终从上层冷却板130a和下层冷却板130b排出。

如图1-图2所示，导电连接件160的一端可以与配电单元140相连接，导电连接件160的另一端可以与连接器150相连接。

在实际的执行中，当电池包100充电时，外接电源首先通过连接器150将电流输入，然后连接器150通过与之相连的导电连接件160将电流传输给另一端的配电单元140，最后配电单元140将输入的电流，通过电连接的方式，分配给电芯120，从而实现电流从外接电源到电芯120的传导；当电池包100放电时，电芯120首先将电流通过电连接的方式，输送给配电单元140，然后配电单元140将接收到的电流通过导电连接件160传输给另一端的连接器150，最后连接器150将电流输送给外部设备，从而实现电流从电芯120到外部设备的传导。

本申请实施例提供的电池包100，通过上述箱体110、多个电芯120、冷却板、配电单元140、连接器150和导电连接件160的设置，一方面，降低了电池包100在工作时导电连接件160的温升，提升了导电连接件160的安全载流能力；另一方面，减少了导电连接件160的材料的使用面积，有效地节省了制作成本。

在一些实施例中，如图3-图4所示，冷却板背离电芯120的一侧设有凹槽131，导电连接件160的至少部分安装于凹槽131内。

凹槽131的形状可以是圆形、三角形或者长条形等，比如在一些实施例中，如图3-图4所示，凹槽131的形状为长条形，并且凹槽131的形状与上述导电连接件160的形状相对应。

凹槽131的数量可以是1个或者多个，其中，多个表示2个或两个以上，比如在一些实施例中，如图3-图4所示，凹槽131的数量为2个。

凹槽131可以布置于冷却板的两侧，或者凹槽131可以布置于冷却板的中间区域，比如，在一些实施例中，凹槽131布置于冷却板的中间区域。

需要说明的是，冷却板可以包括流道132，流道132可以穿插布置于冷却板的中间，流道132可以用于给冷却介质提供循环通道，上述凹槽131的布置则在流道132位置的上方，以防两者位置太近相互影响。

导电连接件160可以整体安装于冷却板的凹槽131内，或者导电连接件160可以一部分安装于冷却板的凹槽131内，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160的一部分安装于冷却板的凹槽131内，即导电连接件160的中间段安装于冷却板的凹槽131内，而导电连接件160的两端未安装于冷却板的凹槽131内。

通过上述凹槽131的设置，一方面，将导热连接件变薄变宽，并且将其嵌入冷却板中，保证冷却板对电芯120散热基础上实现冷却板与导热连接件的集成，解决导热连接件空间占用和布置等问题；另一方面，增大了导电连接件160与冷却板的接触面积，更好地对导热连接件进行降温，从而优化了冷却板对导电连接件160的冷却效果，进而提升了导电连接件160的安全载流能力。

在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160的至少部分与冷却板固定连接。

导电连接件160可以整体与冷却板固定连接，或者导电连接件160可以一部分与冷却板固定连接，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160的一部分与冷却板固定连接，即导电连接件160的中间段与冷却板固定连接，而导电连接件160的两端不与冷却板固定连接。

导电连接件160与冷却板的连接方式可以包括但不限于螺栓连接、胶粘接或者卡扣连接等，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160与冷却板的连接方式为胶粘接。

通过上述导电连接件160与冷却板固定连接的布置，使导电连接件160与冷却板集成为一个整体，导电连接件160参与到冷却板的整体刚度中，从而提高了导电连接件160的刚度以及强度，进而提高了导电连接件160的耐久度。

在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160的至少部分与冷却板之间通过导热结构胶170相连。

导热结构胶170可以用于传导热量以及连接导电连接件160与冷却板，导热结构胶170可以是高导热率的结构胶，导热结构胶170的材料可以包括导热硅脂、导热凝胶、导热双面胶、导热垫片或者导热灌封胶等，比如，在一些实施例中导热结构胶170的材料选取导热硅脂。

导电连接件160可以整体与冷却板之间通过导热结构胶170相连，或者导电连接件160可以一部分与冷却板之间通过导热结构胶170相连，比如，在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160的一部分与冷却板之间通过导热结构胶170相连，即导电连接件160的中间段与冷却板之间通过导热结构胶170相连，而导电连接件160的两端不与冷却板之间通过导热结构胶170相连。

在实际的执行中，当电池包100在工作时，导热机构件承载并传导高压电流，从而产生较高的热量，热量通过高导热率的导热结构胶170传输至冷却板，冷却板利用液体流动换热系数较大的特性，依靠液体在流道132中的流动转移高热量，这些高热量会被上层冷却板130a和下层冷却板130b中通过的冷却介质带走，最终从上层冷却板130a和下层冷却板130b排出。

通过上述导热结构胶170的设置，首先，将导电连接件160与冷却板集成为一个整体，提高了导电连接件160的自身结构强度，实现了导电连接件160在冷却板上的布置和固定，其次，优化了布置空间，减少了辅助固定件的使用，从而实现了成本的控制。

在一些实施例中，如图1-图5所示，导电连接件160包括多个，多个导电连接件160间隔开布置。

导热连接件可以布置2个，或者导热连接件可以布置4个，比如，在一些实施例中，如图1-图5所示，导热连接件布置有4个，其中，上层冷却板130a上布置有2个导热连接件，上层冷却板130a上也布置有2个导热连接件，对应地，上层冷却板130a设置2个凹槽131，下层冷却板130b也设置2个凹槽131。

需要说明的是，当导热连接件只在一侧冷却板布置有导热连接件时，电池包100的充电过程和放电过程均由上述导热连接件进行承载以及传导电流；当上层冷却板130a和下层冷却板130b均布置有导热连接件时，上层冷却板130a上的导热连接件可以用来承载以及传导充电过程中的电流，下层冷却板130b上的导热连接件则可以用来承载以及传导放电过程中的电流，或者，上层冷却板130a上的导热连接件可以用来承载以及传导放电过程中的电流，下层冷却板130b上的导热连接件则可以用来承载以及传导充电过程中的电流。

可以理解的是，多个导热连接件在布置时，可以分隔开一定距离进行布置，以免多个导热连接件热量堆积。

通过上述多个导电连接件160的设置，可以将导电连接件160灵活布置于至少一侧的冷却板上，分割了电池包100充放电时电流传导的路线，在不影响体积利用率的情况下，减小了高强度电压和电流对导电连接件160的性能的影响，从而延长了导电连接件160的使用寿命。

在一些实施例中，如图3-图4所示，导电连接件160包括：主体段161和连接段164。

主体段161包括铝基层162和套设在铝基层162外的绝缘套163。

主体段161可以用于与冷却板相互连接，如图3-图4所示，主体段161可以是导电连接件160的中间段，主体段161可以通过导热结构胶170与冷却板相连，从而实现导电连接件160与冷却板的连接。

绝缘套163可以用于保护导电连接件160，绝缘套163可以是多种材质或工艺，绝缘套163可以包括但不限于热缩管、喷塑涂层、PET绝缘膜或者绝缘胶等，比如，在一些实施例中，绝缘套163为PET绝缘膜。

连接段164为铜制成，连接段164连接在铝基层162的端部，用于与配电单元140或连接器150电连接。

如图3-图4所示，连接段164可以位于导电连接件160的两端，导电连接件160的一端的连接段164可以与配电单元140连接，导电连接件160的另一端的连接段164可以与连接器150连接，从而实现导电连接件160与配电单元140以及连接器150的固定相连。

相关技术中，电池包100内的导电连接件160采用纯铜基材，而为了实现快充所需的大电流的载流需求，采用增加铜排的截面积的方式，以保证安全载流。

但是上述方式在成本控制上的效果极不理想，铜的用量在原本较多的基础再次增加，从而造成电池包100的整体成本大幅度增加，缺少经济性。

本申请实施例提供的电池包100，通过上述主体段161和连接段164的设置，配合铜铝结合的电连接方式和载流方式，有效减少了铜基材的用量，且减轻了导电连接件160的重量和密度，实现大电流载流的同时可以极大降低成本预算。

在一些实施例中，如图4所示，绝缘套163与冷却板贴合且固定连接。

如图4所示，绝缘套163可以通过套设的方式与导电连接件160进行连接，绝缘套163背离导电连接件160的外侧可以通过导热结构胶170，与冷却板的凹槽131进行固定连接。

通过上述绝缘膜与冷却板的固定连接的设置，隔绝了导电连接件160与冷却板的电流传导，降低了电池短路的风险，同时，被绝缘膜包裹的导电连接件160，避免了工作时与冷却板碰撞发出刺耳声音，优化了电池包100的使用体验感。

在一些实施例中，如图4所示，铝基层162与连接段164通过铜铝银钎焊相连。

在实际的执行中，首先将铝基层162与连接段164的接头焊接处用碱液或者金属清洗液进行清洁，然后可以用空气助燃焊枪对连接处喷射火焰进行加热，在加热的同时，可用药芯焊丝碰触连接区域，当发现焊丝能够融化时，应立即进给焊丝，并停止加热，直至融化的钎料填满焊缝为止，焊接完成后移开焊枪可让其自然冷却。

通过上述铜铝银钎焊的连接方式的设计，可以实现铝基层162与连接段164的固定连接，铜铝银钎焊的加工方法也使铝材与铜材在焊接时的变形减小，提高了铝基层162与连接段164的尺寸精度，从而提高了铝基层162与连接段164的连接的牢靠性。

在一些实施例中，如图4所示，铝基层162与连接段164在搭接面通过铝铆钉180连接。

在实际的执行中，将铝基层162和连接段164的相应连接区域进行打孔，选取与孔洞尺寸相对应的铆钉，将上述铆钉插入铝基层162和连接段164的孔洞，形成配合。

通过上述铆钉连接的设置，配合铜铝银钎焊的连接方式，进一步地加固了铝基层162与连接段164的固定连接，加强二者之间连接处的刚度，从而保证铜铝连接的机械可靠性。

本申请还公开了一种车辆。

在一些实施例中，该车辆包括：如上述中任一种电池包100。

安装有上述电池包100的车辆，通过高效散热设计保证电器件工作保持在最优状态，提升了车辆的安全性能的同时，延长了电器件的循环寿命，从而延长了车辆的使用寿命；其次，减少了制造过程中高成本金属材料的使用，从而节省了车辆制造的成本。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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。

在本申请的描述中，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高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体；

多个电芯，所述多个电芯并排设置于所述箱体；

冷却板，所述冷却板安装于所述多个电芯的表面；

配电单元，所述配电单元安装于所述箱体内，所述电芯与所述配电单元电连接；

连接器，所述连接器安装于所述箱体，用于外接电源或用电设备；

导电连接件，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板贴合，所述导电连接件连接在所述配电单元与所述连接器之间。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却板背离所述电芯的一侧设有凹槽，所述导电连接件的至少部分安装于所述凹槽内。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板固定连接。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述导电连接件的至少部分与所述冷却板之间通过导热结构胶相连。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导电连接件包括多个，多个所述导电连接件间隔开布置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池包，其特征在于，所述导电连接件包括：

主体段，所述主体段包括铝基层和套设在所述铝基层外的绝缘套；

连接段，所述连接段为铜制成，所述连接段连接在所述铝基层的端部，用于与所述配电单元或所述连接器电连接。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述绝缘套与所述冷却板贴合且固定连接。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述铝基层与所述连接段通过铜铝银钎焊相连。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述铝基层与所述连接段在搭接面通过铝铆钉连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-8中任一项所述的电池包。

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