CN219759835U - 具有封装结构的电池系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种具有封装结构的电池系统，具有封装结构的电池系统包括：封装组件；集成模组，集成模组设置于封装组件内；集成模组包括封装构件、储能组件和汇流连接件，汇流连接件设置于封装构件内，汇流连接件与储能组件电连接；管理单元，管理单元设置于封装组件内，管理单元与汇流连接件相连接。本申请提供的具有封装结构的电池系统，通过将储能电芯进行预先集成，然后与管理单元进行连接，使得本具有封装结构的电池系统的集成程度显著提高，简化封装组件内部的连接线路和装配结构，提高封装组件内部的空间利用率，从而有助于缩减本具有封装结构的电池系统的整体体积，进而减少本具有封装结构的电池系统的空间占用率。

Description

具有封装结构的电池系统

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种具有封装结构的电池系统。

背景技术

当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战，能量利用率高，对环境无污染的纯电动汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。作为纯电动汽车的核心部件，具有封装结构的电池系统的性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。而现有的具有封装结构的电池系统集成程度低、结构复杂，在装配、维修时具有一定难度，且难以控制体积，装配至车辆后空间占用大。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种具有封装结构的电池系统，以在一定程度上解决现有技术中存在的现有的具有封装结构的电池系统集成程度低、结构复杂的技术问题。

本申请提供了一种具有封装结构的电池系统，包括：封装组件；

集成模组，所述集成模组设置于所述封装组件内；所述集成模组包括封装构件、储能组件和汇流连接件，所述汇流连接件设置于所述封装构件内，所述汇流连接件与所述储能组件电连接；

管理单元，所述管理单元设置于所述封装组件内，所述管理单元与所述汇流连接件相连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述封装组件包括：

下壳体，所述集成模组和所述管理单元设置于所述下壳体内；

盖板，所述盖板与所述下壳体相连接；

密封垫，所述密封垫设置于所述盖板与所述下壳体之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述盖板与所述下壳体通过紧固组件相连接；所述紧固组件包括：

连接母端，所述下壳体设置有第一连接边部，所述连接母端穿设于所述第一连接边部，所述连接母端相对所述第一连接边部朝向所述盖板的一侧凸起；

连接公端，所述盖板设置有第二连接边部，所述连接公端穿过所述第二连接边部、所述密封垫、所述第一连接边部与所述连接母端相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述具有封装结构的电池系统还包括加热膜，所述加热膜设置于所述集成模组的下方。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述加热膜对应所述集成模组的底壁面的中间部分设置有第一功率密度，所述加热膜对应所述集成模组的底壁面除所述中间部分以外的区域设置有与所述第一功率密度不同的第二功率密度。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述下壳体的底壁面设置有回形梁，所述回形梁形成有多个安装区，所述安装区内设置有支撑泡棉，所述支撑泡棉抵接所述加热膜。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述管理单元包括：

能量分配单元，所述能量分配单元设置于支撑板，所述支撑板与所述回形梁相连接；

电池管理系统，所述电池管理系统设置于所述集成模组的上方。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述回形梁包括：

第一固定梁，所述第一固定梁设置有第一连接部；

第二固定梁，所述第二固定梁与所述第一固定梁间隔设置，所述第二固定梁设置有第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部错位设置；

所述支撑板与所述第一连接部和所述第二连接部相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述具有封装结构的电池系统还包括安装板，所述电池管理系统设置于所述安装板；

所述安装板与所述封装构件相连接，或者所述安装板与所述下壳体相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述下壳体包括多个顺次连接的侧壁板，每一个所述侧壁板均设置有固定部，所述固定部与所述侧壁板活动连接。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的具有封装结构的电池系统包括：封装组件；集成模组，集成模组设置于封装组件内；集成模组包括封装构件、储能组件和汇流连接件，汇流连接件设置于封装构件内，汇流连接件与储能组件电连接；管理单元，管理单元设置于封装组件内，管理单元与汇流连接件相连接。

本申请提供的具有封装结构的电池系统，通过将储能电芯进行预先集成，然后与管理单元进行连接，使得本具有封装结构的电池系统的集成程度显著提高，简化封装组件内部的连接线路和装配结构，提高封装组件内部的空间利用率，从而有助于缩减本具有封装结构的电池系统的整体体积，进而减少本具有封装结构的电池系统的空间占用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的具有封装结构的电池系统的结构爆炸示意图；

图2为本申请实施例提供的具有封装结构的电池系统的下壳体的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的具有封装结构的电池系统的部分结构的爆炸示意图；

图4为本申请实施例提供的具有封装结构的电池系统的下壳体的另一视角图；

图5为本申请实施例提供的具有封装结构的电池系统的另一部分结构示意图。

附图标记：

1-下壳体，101-第一连接边部，102-固定部，2-盖板，201-第二连接边部，3-连接母端，4-密封垫，5-防爆阀，6-集成模组，601-封装构件，602-储能组件，603-汇流连接件，7-加热膜，8-回形梁，9-第一固定梁，901-第一连接部，10-第二固定梁，1001-第二连接部，11-支撑泡棉，12-能量分配单元，13-电池管理系统，14-安装板，15-第一连接线束，16-第二连接线束。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图5描述根据本申请的实施例所述的具有封装结构的电池系统。

参见图1至图5所示，本申请的实施例提供了一种具有封装结构的电池系统，本具有封装结构的电池系统包括封装组件、集成模组6和管理单元，其中，封装组件包括至少包括下壳体1和盖板2，集成模组6和管理单元均设置于封装组件内，集成模组6包括储能组件602和与储能组件602连接的汇流连接件603，汇流连接件603还与管理单元相连接，本具有封装结构的电池系统在装配时，将集成模组6和管理单元均安置于下壳体1内，然后将汇流连接件603与管理单元连接即可，最后将盖板2与下壳体1连接，从而将集成模组6和管理单元封装在下壳体1与盖板2内即可。

进一步地，下壳体1具有槽体结构，包括底板和围板，围板设置于底板，优选地，底板与围板具有一体结构，更优选地，底板和围板由碳钢折弯配合焊接工艺而成，接口少、结构性强，具有较好的防水能力。围板的开口设置有第一连接边部101，优选地，第一连接边部101与围板具有一体结构。

盖板2具有平板结构，盖板2的边缘设置有第二连接边部201，第二连接边部201用于与第一连接边部101相连接，连接方式可以但不限于焊接。优选地，盖板2也由碳钢折弯而成。

优选地，第一连接边部101和第二连接边部201的结构相同，均呈片状，两者能够相互贴合，更优选地，第一连接边部101间隔设置有多个第一连接孔，第二连接边部201设置有多个第二连接孔，每一个第二连接孔正对一个第一连接孔设置，使用紧固组件将每一组第一连接孔和第二连接孔连接即可。

更优选地，紧固组件包括连接母端3和连接公端，优选地，连接母端3为拉铆螺母，连接公端为拉铆螺柱，拉铆螺母穿设于第一连接孔，使用拉铆螺柱顺次穿过第二连接孔和第一连接孔后与拉铆螺母铆接即可将第一连接边部101和第二连接边部201紧密连接。

进一步地，本具有封装结构的电池系统还包括密封垫4，密封垫4的形状与第一连接边部101和第二连接边部201的形状相同，密封垫4设置于第一连接边部101与第二连接边部201之间，需要说明的是，密封垫4具有弹性，以轻微形变的状态被压设在第一连接边部101与第二连接边部201之间。优选地，拉铆螺母相对第一连接边部101的上表面凸起2.5mm，更优选地，密封垫4的厚度优选为5mm，这样的设计能够有效控制密封垫4的压缩量，不仅可以有效延长密封垫4的寿命，从而提高本具有封装结构的电池系统的安全性，还能够有效确保本盖板2与下壳体1之间的密封性，使本具有封装结构的电池系统的密封性可达IP67。

进一步地，下壳体1还设置有固定部102，固定部102的数量为多个，多个固定部102分布在围板的每一个侧壁板上，固定部102具有平板结构，并且固定部102相对围板的外壁面凸起，固定部102用于与指定位置相连接，从而将本具有封装结构的电池系统固定至指定位置，指定位置可以为车辆的固定位置。

优选地，固定部102的数量不小于四个，并且围板的每一个侧壁上均设置有固定部102，更优选地，固定部102具有形成有折弯部的片状结构或板状结构，并且固定部102与围板的侧壁滑动连接，每一个固定部102均能够相对下壳体1沿竖直方向调节位置，可以使用多个固定部102中的一个、几个或者全部固定至指定位置，并且能够调节固定部102相对下壳体1的位置，从而使得本具有封装结构的电池系统的下壳体1能够适用于不同车型，进而大幅度减少开发成本和时间，在短时间内满足各类车型的整车需求。

更进一步地，围板上还设置有防爆阀5，用于在封装组件的内部压力、温度发生变化时释放压力。

进一步地，集成模组6还包括封装构件601，封装构件601围设出安装空间，储能组件602包括多个电芯，多个电芯排布在安装空间内，每一个电芯均具有正极极柱和负极极柱，汇流连接件603具有平板结构，汇流连接件603具有多个负极连接部和多个正极连接部，多个负极连接部分别与多个电芯的负极极柱一一对应并连接，多个正极连接部分别与多个电芯的正极极柱一一对应并连接。

汇流连接件603还包括正极汇流件和负极汇流件（图中未示出），多个正极连接部分别与正极汇流件相连接，多个负极连接部分别与负极汇流件相连接。

优选地，汇流连接件603具体为现有技术中的CCS。

进一步地，本实施例中集成模组6的数量为至少一个，优选地，本实施例中的集成模组6的数量优选为两个，两个集成模组6并排设置于下壳体1。需要说明的是，每一个集成模组6中电芯的数量可以相同也可以不同，每一个集成模组6中电芯的数量具体由本具有封装结构的电池系统的设定电压而定，或者根据下壳体1内的空间使用情况而定。

优选地，其中一个集成模组6中电芯的数量为6个，其中另一个集成模组6中电芯的数量为7个，也就是说，本具有封装结构的电池系统共包含13个电芯，更优选地，每一个电芯的预定电压为6V，使得本具有封装结构的电池系统尤其适用于低速车辆，当然，电芯的预定电压并不仅限于此。

进一步地，本具有封装结构的电池系统还包括加热膜7，加热膜7设置于集成模组6的下方，每一个电芯均与加热膜7接触，从而能够实现通过加热膜7对每一个电芯进行温度调节。优选地，每一个电芯的底壁面与加热膜7通过胶粘的方式固定，有效避免两者发生分离等意外情况。

优选地，加热膜7具体为PTC自控式电热膜。更优选地，加热膜7的不同位置具有不同功率密度，具体而言，在每一个集成模组6下方，对应集成模组6中间部分电芯的位置具有第一功率密度，对应集成模组6两端部分电芯的位置具有第二功率密度，第一功率密度与第二功率密度不同，按照多个电芯的排布顺序，位于中间的多个电芯散热速度较慢，位于两端的电芯散热速度较快，因此通过对加热膜7设置不同的功率密度，能够对不同散热速度区间下的电芯针对性进行加热或制冷，从而有效加强对集成模组6的温度调控效果和精度，避免出现局部过热的情况。需要说明的是，第一功率密度与第二功率密度的不同具体可以由加热膜内部的加热丝或加热片的排布密度不同而实现。

本具有封装结构的电池系统在进行装配时，将集成模组6整体安置于下壳体1内，能够显著提高装配效率，且装配难度低，在本实施例中，下壳体1的底板直接作为集成模组6的底板，上盖直接将集成模组6封装在下壳体1内，相对现有的电池模组，取消了模组底板和上盖，即简化了集成模组6的结构和用料，降低了本具有封装结构的电池系统的成本，也节约了封装组件的内部空间的占用情况。

进一步地，底板的内壁面设置有回形梁8，回形梁8具体包括多个沿不同方向延伸的梁构件，优选地，多个梁构件首尾顺次连接形成具有四边形框架结构的回形梁8，多个梁构件在底板上围设出安装区，更优选地，安装区的数量为一个、两个或者更多个，当安装区的数量为多个时，多个安装区的形状、范围大小可以相同也可以不同。

优选地，集成模组6的封装构件601设置有多个连接耳，连接耳与梁构件相连接，从而将集成模组6固定在下壳体1的底板上。

进一步地，每一个安装区内均设置有支撑泡棉11，优选为CR泡棉，支撑泡棉11通过双面胶粘贴的方式固定在安装区内，支撑泡棉11的厚度不小于安装区的深度，支撑泡棉11与加热膜7的下表面接触并抵接加热膜7。优选地，支撑泡棉11的初始厚度大于安装区的深度，本具有封装结构的电池系统在装配后，支撑泡棉11被压缩至与安装区保持平齐，通过控制支撑泡棉11的压缩量能够使支撑泡棉11对加热膜7施加不同程度的回弹力，回弹力可使加热膜7与集成模组6（的电芯）的底部紧贴至一起，可有效防止加热膜7干烧，从而有助于提高本具有封装结构的电池系统的安全性。

进一步地，管理单元包括能量分配单元12，即BDU（Battery energy DistributionUnit），管理单元还包括电池管理系统13，即BMS（Battery Management System）。

回形梁8所包含的多个梁构件中相邻的两个梁构件分别为第一固定梁9和第二固定梁10，第一固定梁9靠近围板的一个侧板设置，第二固定梁10与第一固定梁9平行设置。

更进一步地，第一固定梁9上设置有第一连接部901，第二固定梁10上设置有第二连接部1001，优选地，第一连接部901和第二连接部1001均具有平板结构，更优选地，第一连接部901与第二连接部1001错位设置。

能量分配单元12包括支撑板（图中未示出）和设置于支撑板上的必要元器件，第一连接部901设置有第一固定孔，第二连接部1001设置有第二固定孔，支撑板上对应第一固定孔的位置设置有第三固定孔，支撑板上对应第二固定孔的位置设置有第四固定孔，使用螺钉等紧固件配合螺母的方式即可将支撑板也就是能量分配单元12固定在下壳体1内。而第一固定孔和第二固定孔错位非对称的分布的方式，能够确保支撑板与第一固定梁9和第二固定梁10进行连接时的防呆性，避免出现能量分配单元12安装错误的情况，从而有助于提高能量分配单元12的装配效率。

进一步地，本具有封装结构的电池系统还包括第一连接线束15，能量分配单元12通过第一连接线束15与集成模组6的汇流连接件603相连接。

进一步地，本具有封装结构的电池系统还包括安装板14，安装板14可与下壳体1相连接，优选地，安装板14与集成模组6的封装构件601相连接，具体地，安装板14位于集成模组6的上方，安装板14与封装构件601的上端端口相连接，电池管理系统13设置于安装板14上，也就是说，在封装组件的内部，电池管理系统13与集成模组6和能量分配单元12纵向分布，通过合理布局，充分利用封装组件的内部空间，在进行装配时，也可按照由上至下的顺序顺次装配，可有效提高本具有封装结构的电池系统的装配效率。

进一步地，本具有封装结构的电池系统还包括第二连接线束16，电池管理系统13与能量分配单元12通过第二连接线束16相连接。

综上所述，本申请提供的具有封装结构的电池系统，通过将储能电芯进行预先集成，然后与管理单元进行连接，使得本具有封装结构的电池系统的集成程度显著提高，简化封装组件内部的连接线路和装配结构，提高封装组件内部的空间利用率，从而有助于缩减本具有封装结构的电池系统的整体体积，进而减少本具有封装结构的电池系统的空间占用率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有封装结构的电池系统，其特征在于，包括：

封装组件；

集成模组，所述集成模组设置于所述封装组件内；所述集成模组包括封装构件、储能组件和汇流连接件，所述汇流连接件设置于所述封装构件内，所述汇流连接件与所述储能组件电连接；

管理单元，所述管理单元设置于所述封装组件内，所述管理单元与所述汇流连接件相连接。

2.根据权利要求1所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述封装组件包括：

下壳体，所述集成模组和所述管理单元设置于所述下壳体内；

盖板，所述盖板与所述下壳体相连接；

密封垫，所述密封垫设置于所述盖板与所述下壳体之间。

3.根据权利要求2所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述盖板与所述下壳体通过紧固组件相连接；所述紧固组件包括：

连接母端，所述下壳体设置有第一连接边部，所述连接母端穿设于所述第一连接边部，所述连接母端相对所述第一连接边部朝向所述盖板的一侧凸起；

连接公端，所述盖板设置有第二连接边部，所述连接公端穿过所述第二连接边部、所述密封垫、所述第一连接边部与所述连接母端相连接。

4.根据权利要求2所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述具有封装结构的电池系统还包括加热膜，所述加热膜设置于所述集成模组的下方。

5.根据权利要求4所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述加热膜对应所述集成模组的底壁面的中间部分设置有第一功率密度，所述加热膜对应所述集成模组的底壁面除所述中间部分以外的区域设置有与所述第一功率密度不同的第二功率密度。

6.根据权利要求4所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述下壳体的底壁面设置有回形梁，所述回形梁形成有多个安装区，所述安装区内设置有支撑泡棉，所述支撑泡棉抵接所述加热膜。

7.根据权利要求6所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述管理单元包括：

能量分配单元，所述能量分配单元设置于支撑板，所述支撑板与所述回形梁相连接；

电池管理系统，所述电池管理系统设置于所述集成模组的上方。

8.根据权利要求7所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述回形梁包括：

第一固定梁，所述第一固定梁设置有第一连接部；

第二固定梁，所述第二固定梁与所述第一固定梁间隔设置，所述第二固定梁设置有第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部错位设置；

所述支撑板与所述第一连接部和所述第二连接部相连接。

9.根据权利要求7所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述具有封装结构的电池系统还包括安装板，所述电池管理系统设置于所述安装板；

所述安装板与所述封装构件相连接，或者所述安装板与所述下壳体相连接。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的具有封装结构的电池系统，其特征在于，所述下壳体包括多个顺次连接的侧壁板，每一个所述侧壁板均设置有固定部，所述固定部与所述侧壁板活动连接。