CN219642924U - 电池托盘、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池托盘、电池包和车辆。电池托盘中，电池托盘包括托盘本体和边框组件，托盘本体还包括冷板，冷板用于支撑多个电芯并将各电芯的热量导出，边框组件与托盘本体连接，边框组件与托盘本体限定出容纳腔，容纳腔用于放置各电芯，冷板的流道分布在边框组件的竖直下方。如此，托盘本体在通过冷板散热的同时，冷板的流道设置在边框组件的竖直下方以将边框组件的热量传递，进而提高了散热效率。

Description

电池托盘、电池包和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种电池托盘、电池包和车辆。

背景技术

相关技术中，车辆上设置电池包通过电能驱动，电池包中的电芯需要托盘进行支撑和定位，以保证电池包整体的稳定性。然而，随着高能量高功率的电池总成需求快速发展，带来电池总成的一系列安全问题，电池包的托盘均温能力差，同时托盘边框无法起到散热的作用。

实用新型内容

本申请实施方式提供了一种电池托盘、电池包和车辆。

本申请实施方式的电池托盘包括托盘本体和边框组件，所述托盘本体包括冷板，所述冷板用于支撑多个电芯并将各所述电芯的热量导出，所述边框组件与所述托盘本体连接，所述边框组件与所述托盘本体限定出容纳腔，所述容纳腔用于放置各所述电芯，所述冷板的流道分布在所述边框组件的竖直下方。

在本申请实施方式的电池托盘中，电池托盘包括托盘本体和边框组件，托盘本体还包括冷板，冷板用于支撑多个电芯并将各电芯的热量导出，边框组件与托盘本体连接，边框组件与托盘本体限定出容纳腔，容纳腔用于放置各电芯，冷板的流道分布在边框组件的竖直下方。如此，托盘本体在通过冷板散热的同时，冷板的流道设置在边框组件的竖直下方以将边框组件的热量传递，进而提高了散热效率。

在某些实施方式中，所述边框组件还包括第一边框，所述第一边框形成有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口连通所述流道。如此，第一边框可以设置在靠近车头的一侧，使得进液口和出液口也靠近车头的方向设置。进液口和出液口可以与车辆的冷却系统相连，使得冷却液可以通过进液口进入并通过出液口排出，对电芯进行降温，保证电芯的温度稳定。

在某些实施方式中，所述第一边框为冲压工艺成型的第一边框。如此，第一边框可以通过冲压工艺成型，自动化程度较高，保证进液口和出液口的成型精度，同时产生的废料损耗较少，冲压完成后可以通过焊接的方式与托盘本体连接。

在某些实施方式中，所述边框组件还包括与所述第一边框相对设置的第二边框，所述第二边框为冲压工艺成型的第二边框。如此，第一边框和第二边框可以通过冲压工艺成型，自动化程度较高，同时产生的废料损耗较少，然后将第一边框和第二边框与托盘本体通过焊接连接在一起，使得冷板的流道可以设置在第一边框和第二边框的竖直下方，进而使得电芯的部分热量可以通过边框导出。

在某些实施方式中，所述边框组件还包括相对设置的第三边框和第四边框，所述第三边框和所述第四边框形成有排气通道，所述排气通道连通所述容纳腔和所述电池托盘外侧。如此，第三边框和第四边框可以通过铸造工艺成型可以形成较为复杂的内部结构，然后将第三边框和第四边框与托盘本体通过焊接连接在一起，使得冷板的流道可以设置在第三边框和第四边框的竖直下方，进而使得电芯的部分热量可以通过边框导出。在电芯出现热失控状态时，电芯喷出的高温物质可以通过排气通道外排至电池包外侧，避免电池包内热量累积造成更大的危害。

在某些实施方式中，所述排气通道还包括进气口和出气口，所述进气口连通所述容纳腔并与各所述电芯间隔设置，所述出气口连通所述电池托盘外侧。如此，进气口可以对准电芯，电芯在出现热失控状态时，电芯喷出的高温物质可以通过进气口进入排气通道，并通过出气口从电池包内部排出，提高电池包的安全性。

在某些实施方式中，所述电池托盘还包括导热垫，所述导热垫填充在各所述电芯与所述第三边框和所述第四边框的间隙中，所述导热垫避让所述进气口。如此，导热垫设置在两个边框和电芯之间，导热垫可以将电芯产生的热量传递给第三边框和第四边框，提高降温的效率，保证电芯的温度稳定。同时导热垫设置在电芯和边框之间，可以使得电芯与边框之间产生间隙，避免电芯直接接触边框，导热垫具有一定的弹性可以吸收冲击和振动，保证电芯的安全。导热垫还避让进气口，使得电芯在出现热失控状态时，电芯喷出的高温物质可以通过进气口进入排气通道。

在某些实施方式中，所述第三边框和所述第四边框还形成有凹槽结构，所述导热垫伸入至所述凹槽结构中与凹槽壁抵持连接。如此，凹槽结构一方面可以增加与导热垫的接触面积，提高导热效率，另一方面还可以起到限位导向作用，方便电芯和导热垫的安装定位。

在某些实施方式中，所述电池托盘还包括防爆阀，所述防爆阀设置在所述出气口。如此，防爆阀可以封堵出气口，避免外界的灰尘和杂志进入排气通道和电池包的内部，而在电芯出现热失控状态时，电芯喷出的高温物质可以通过排气通道和防爆阀排到外界环境中，保证电池包的安全性。

在某些实施方式中，所述电池托盘还包括隔断梁，所述隔断梁连接所述托盘本体并将所述容纳腔分成两个安装槽。如此，电芯可以分为两组，分别设置在两个安装槽中，使得电池托盘上的电芯排布合理。

本申请实施方式的电池包包括上述任一项实施方式所述的电池托盘。

本申请实施方式的车辆包括上述实施方式的电池包。

在本申请实施方式的电池托盘、电池包和车辆中，电池托盘包括托盘本体和边框组件，托盘本体还包括冷板，冷板用于支撑多个电芯并将各电芯的热量导出，边框组件与托盘本体连接，边框组件与托盘本体限定出容纳腔，容纳腔用于放置各电芯，冷板的流道分布在边框组件的竖直下方。如此，托盘本体在通过冷板散热的同时，冷板的流道设置在边框组件的竖直下方以将边框组件的热量传递，进而提高了散热效率。

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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的车辆的结构示意图；

图2是本申请实施方式的电池包的结构示意图；

图3是本申请实施方式的电池托盘的结构示意图；

图4是本申请实施方式的电池包的分解结构示意图；

图5是本申请实施方式的电池托盘的另一结构示意图；

图6是本申请实施方式的电池托盘的又一结构示意图；

图7是本申请实施方式的电池托盘的再一结构示意图；

图8是本申请实施方式的电池托盘的放大结构示意图；

图9是本申请实施方式的电池托盘的另一放大结构示意图；

图10是本申请实施方式的电池托盘的又一放大结构示意图；

图11是本申请实施方式的电池托盘的再一放大结构示意图。

主要元件符号说明：

电池托盘100；

托盘本体10、冷板11、流道111、容纳腔12、安装槽121、边框组件20、第一边框21、进液口211、出液口212、第二边框22、第三边框23、第四边框24、隔断梁25、凹槽结构26、排气通道30、进气口31、出气口32、塞块33、导热垫40、防爆阀50、电池包200、电芯201、上盖202、密封盖板203、配电箱204、车辆300。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，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高度高于第二特征。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下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1、图2和图3，本申请实施方式的车辆300包括本实施方式的电池包200。本申请实施方式的电池包200包括本实施方式的电池托盘100。电池包200包括多个电芯201，电芯201设置在电池托盘100上，使得电池托盘100对电芯201进行支撑。

请参阅图4至图6，本申请实施方式的电池托盘100包括托盘本体10和边框组件20，托盘本体10包括冷板11，冷板11用于支撑多个电芯201并将各电芯201的热量导出，边框组件20与托盘本体10连接，边框组件20与托盘本体10限定出容纳腔12，容纳腔12用于放置各电芯201，冷板11的流道111分布在边框组件20的竖直下方。

在本申请实施方式的电池托盘100、电池包200和车辆300中，电池托盘100包括托盘本体10和边框组件20，托盘本体10还包括冷板11，冷板11用于支撑多个电芯201并将各电芯201的热量导出，边框组件20与托盘本体10连接，边框组件20与托盘本体10限定出容纳腔12，容纳腔12用于放置各电芯201，冷板11的流道111分布在边框组件20的竖直下方。如此，托盘本体10在通过冷板11散热的同时，冷板11的流道111设置在边框组件20的竖直下方以将边框组件20的热量传递，进而提高了散热效率。

具体地，边框组件20可以通过摩擦焊与冷板11连接在一起，而不同的边框之间通过弧焊连接，保证电池包200的气密性。边框组件20下有冷板11的流道111经过，使得边框组件20可以吸收电芯201的热量并将热量通过冷板11传递至外界，以提高散热效率。电池包200还可以包括配电箱204、上盖202、密封盖板203、负极引出铝排和正极引出铝排等元件。上盖202可以从上方盖设在电池托盘100上，以使得容纳腔12可以形成密闭空间，避免外界的灰尘杂志进入，保护电芯201和配电箱204等元件。

进一步地，请参阅图5和图6，在某些实施方式中，电池托盘100还包括隔断梁25，隔断梁25连接托盘本体10并将容纳腔12分成两个安装槽121。

如此，电芯201可以分为两组，分别设置在两个安装槽121中，使得电池托盘100上的电芯201排布合理，并尽可能增加电池包200的电池容量。

具体地，隔断梁25可以是金属铝冲压梁，与托盘本体10焊接而成，隔断梁25也可以是复合材料通过打胶与托盘本体10和冷板11相连。托盘本体10可以呈矩形，边框组件20可以有四个边框，以对托盘本体10的四个边进行限定形成的容纳腔12也为矩形状。在本申请实施方式中，不限定电芯201的形状和类型，以满足不同的需求。电芯201可以为刀片电池，设置在矩形状的容纳腔12中可以减少不同电芯201之间的空隙，进而可以提高空间利用率。

在某些实施方式中，电芯201可以分为多个电池组，两个电池组分别设置于两个安装槽121内。同时，保证电芯201内部的防爆阀50对准边框组件20，避免电芯201在出现热失控状态时，电芯201喷出的高热物质对其他相邻的电芯201造成影响。

请参阅图7和图8，在某些实施方式中，边框组件20还包括相对设置的第一边框21和第二边框22，第一边框21为冲压工艺成型的第一边框，第二边框22为冲压工艺成型的第二边框，第一边框21形成有进液口211和出液口212，进液口211和出液口212连通流道111。

如此，第一边框21和第二边框22可以通过冲压工艺成型，自动化程度较高，保证进液口和出液口的成型精度，同时产生的废料损耗较少，然后将第一边框21和第二边框22与托盘本体10通过焊接连接在一起，使得冷板11的流道111可以设置在第一边框21和第二边框22的竖直下方，进而使得电芯201的部分热量可以通过边框导出。第一边框21可以设置在靠近车头的一侧，使得进液口211和出液口212也靠近车头的方向设置。进液口211和出液口212可以与车辆300的冷却系统相连，使得冷却液可以通过进液口211进入并通过出液口212排出，对电芯201进行降温，保证电芯201的温度稳定。进液口211和出液口212连通冷板11的流道111，冷却液在通过进液口211进入流道111后从出液口212排出。

具体地，进液口211和出液口212可以通过垂直通孔与冷板11的流道111连接，同时进液口211和出液口212可以集成在第一边框21上，冷却液可以从第一边框21侧通过进液口211进入冷板11的流道111中，也即是从第一边框21左边进入冷板11，流道111可以为直流道111，冷却液在第二边框22的一侧汇聚，再流入右边的流道111中，最后再从出液口212流出，完成冷却动作。在本申请实施方式中，对冷却液的类型不做限定，以满足多种需求。

请参阅图7和图9，在某些实施方式中，边框组件20还包括相对设置的第三边框23和第四边框24，第三边框23和第四边框24通过铸造工艺成型，第三边框23和第四边框24形成有排气通道30，排气通道30连通容纳腔12和电池托盘100外侧。

如此，第三边框23和第四边框24可以通过铸造工艺成型可以形成较为复杂的内部结构，然后将第三边框23和第四边框24与托盘本体10通过焊接连接在一起，使得冷板11的流道111可以设置在第三边框23和第四边框24的竖直下方，进而使得电芯201的部分热量可以通过边框导出。在电芯201出现热失控状态时，电芯201喷出的高温物质可以通过排气通道30外排至电池包200外侧，避免电池包200内热量累积造成更大的危害。

具体地，第三边框23和第四边框24可以通过摩擦焊与冷板11连接在一起，并且与第一边框21和第二边框22之间可以通过弧焊连接，保证电池包200的气密性以及电池包200的稳定性。第三边框23和第四边框24的内部可以形成有排气通道30，排气通道30可以在长度方向上贯穿第三边框23和第四边框24，然后在边框的两端设置塞块33进行封堵，这样方便边框结构成型。另外，流道111以隔断梁25为界，靠近第三边框23的安装槽121下方的流道111与进液口211连通，靠近第四边框24的安装槽121下方的流道111与出液口212连通，同时两侧的流道111在第二边框22的一侧连通。这样，冷却液可以通过进液口211进入至左侧的流道111，然后再进入右侧的流道111，最后从出液口212排出。

进一步地，请参阅图8和图9，在某些实施方式中，排气通道30还包括进气口31和出气口32，进气口31连通容纳腔12并与各电芯201间隔设置，出气口32连通电池托盘100外侧。

如此，进气口31可以对准电芯201，电芯201在出现热失控状态时，电芯201喷出的高温物质可以通过进气口31进入排气通道30，并通过出气口32从电池包200内部排出，提高电池包200的安全性。

具体地，在边框的两端设置塞块33进行封堵后，排气通道30可以通过进气口31和出气口32进行排气。这样，在制备第三边框23和第四边框24时，可以直接制备贯通的排气通道30即可，使得制备过程简便。

请参阅图9和图10，在某些实施方式中，电池托盘100还包括导热垫40，导热垫40填充在各电芯201与第三边框23和第四边框24的间隙中，导热垫40避让进气口31。

如此，导热垫40设置在两个边框和电芯201之间，导热垫40可以将电芯201产生的热量传递给第三边框23和第四边框24，提高降温的效率，保证电芯201的温度稳定。同时导热垫40设置在电芯201和边框之间，可以使得电芯201与边框之间产生间隙，避免电芯201直接接触边框，导热垫40具有一定的弹性可以吸收冲击和振动，保证电芯201的安全。导热垫40还避让进气口31，使得电芯201在出现热失控状态时，电芯201喷出的高温物质可以通过进气口31进入排气通道30。

具体地，导热垫40可以为硅胶垫，硅胶垫具有较好的弹性和导热性，硅胶垫填充在电芯201与第三边框23和第四边框24的间隙中，在吸收电芯201的冲击和振动的同时，可以通过接触热传导，将电芯201的热量传递给第三边框23和第四边框24。第三边框23和第四边框24可以将热量通过冷板11传递外界，保证电池包200的热稳定性。

请参阅图7和图9，在某些实施方式中，第三边框23和第四边框24还形成有凹槽结构26，导热垫40伸入至凹槽结构26中与凹槽壁抵持连接。

如此，凹槽结构26一方面可以增加与导热垫40的接触面积，提高导热效率，另一方面还可以起到限位导向作用，方便电芯201和导热垫40的安装定位。

具体地，在电芯201和导热垫40通过凹槽结构26安装在电池托盘100上后，可以通过灌封胶的方式进一步提高电池包200的稳定性。使得整个电池包200可以实现超高的体积利用率，整体增加灌胶也可以实现较好的刚度、强度已经热管理均一性。在电池包200内部空隙位置导热灌封胶，其中灌封胶的高度不得没过电芯201内部防爆阀50，同时将铜排铝排封装在灌封胶内，一方面对引出处的高压有很好的防护效果，降低了电芯201热失控后可能的高压拉弧风险，另一方面也起到了均温的作用，并且不影响气体排气通道30。在本申请实施方式中，对导热垫40的类型和材料不做限定，以满足不同的需求。

在某些实施方式中，电池包200还包括硬质泡棉、信息采集器(BIC，BatteryInformation Collector)、电芯201间连接铝排或铜排以及柔性电路板(未在图中示出等元件)，硬质泡棉具有良好的支撑性，通过胶粘的方式安装在电芯201侧面。其中导热垫40内镶嵌电芯201间连接铝排和信息采集器后与电芯201模块安装，在工装的夹持下焊接而成，硬质泡棉主要起支撑作用，同时也可以预留走线，还有较低的成本。这样，可以大大减少了零部件，集成的导热硅胶垫可以吸收车辆300的宽度方向的装配尺寸也可以实现对铝排良好的降温，同时也起到了绝缘作用，并同步提升了车辆300的宽度方向空间的利用率。

请参阅图11，在某些实施方式中，电池托盘100还包括防爆阀50，防爆阀50设置在出气口32。如此，防爆阀50可以封堵出气口32，避免外界的灰尘和杂志进入排气通道30和电池包200的内部，而在电芯201出现热失控状态时，电芯201喷出的高温物质可以通过排气通道30和防爆阀50排到外界环境中，保证电池包200的安全性。防爆阀50可以通过自带的螺纹拧入第三边框23和第四边框24中，以保证连接稳定性。

在本申请实施方式中，不限定车辆300的具体类型，车辆300可以为电动汽车，也可以为混合动力车，只需要车身上安装有本申请的电池包200即可，以满足不同的需求。

在本申请的实施方式的描述中，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。在本申请的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种电池托盘，其特征在于，包括：

托盘本体，包括冷板，所述冷板用于支撑多个电芯并将各所述电芯的热量导出；

与所述托盘本体连接的边框组件，所述边框组件与所述托盘本体限定出容纳腔，所述容纳腔用于放置各所述电芯，所述冷板的流道分布在所述边框组件的竖直下方。

2.根据权利要求1所述的电池托盘，其特征在于，所述边框组件还包括第一边框，所述第一边框形成有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口连通所述流道。

3.根据权利要求2所述的电池托盘，其特征在于，所述第一边框为冲压工艺成型的第一边框。

4.根据权利要求3所述的电池托盘，其特征在于，所述边框组件还包括与所述第一边框相对设置的第二边框，所述第二边框为冲压工艺成型的第二边框。

5.根据权利要求2所述的电池托盘，其特征在于，所述边框组件还包括相对设置的第三边框和第四边框，所述第三边框和所述第四边框形成有排气通道，所述排气通道连通所述容纳腔和所述电池托盘外侧。

6.根据权利要求5所述的电池托盘，其特征在于，所述排气通道还包括进气口和出气口，所述进气口连通所述容纳腔并与各所述电芯间隔设置，所述出气口连通所述电池托盘外侧。

7.根据权利要求6所述的电池托盘，其特征在于，所述电池托盘还包括导热垫，所述导热垫填充在各所述电芯与所述第三边框和所述第四边框的间隙中，所述导热垫避让所述进气口。

8.根据权利要求7所述的电池托盘，其特征在于，所述第三边框和所述第四边框还形成有凹槽结构，所述导热垫伸入至所述凹槽结构中与凹槽壁抵持连接。

9.根据权利要求6所述的电池托盘，其特征在于，所述电池托盘还包括防爆阀，所述防爆阀设置在所述出气口。

10.根据权利要求1所述的电池托盘，其特征在于，所述电池托盘还包括隔断梁，所述隔断梁连接所述托盘本体并将所述容纳腔分成两个安装槽。

11.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的电池托盘。

12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求11所述的电池包。