CN220065948U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，所述电池包包括：壳体，所述壳体内具有固定腔；电池模组，所述电池模组设于所述固定腔内且包括多个长电芯，多个所述长电芯沿所述长电芯的厚度方向排布，所述电池模组内的所有所述长电芯在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积之和为S1，所述固定腔在垂直于所述长电芯高度方向的横截面积为S，且满足：0.88＜S1/S≤0.95,所述电池模组整体外轮廓在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积为S2，且满足：0.9≤S2/S≤0.98。根据本实用新型的电池包，合理的设置了电池模组中相邻长电芯之间的间隙，提升了电池包的体积利用率，有利于提高电池包的能量密度。

Description

电池包

技术领域

本申请涉及电池设计技术领域，尤其涉及一种电池包。

背景技术

随着汽车产业的发展,传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所代替,其中纯电动汽车作为新能源汽车的一种正在兴起，纯电动汽车是以电池包作为汽车的动力源。

目前，人们对电动汽车的续航有了更高的需求，但受限于电动汽车上有限的电池包安装空间，很难再对电池包的体积进行增大提高电池包的容量，因此提高电池包的体积利用率成为了提高电动汽车续航里程的关键。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池包。所述电池包合理设置了长电芯之间的间隙，提升了电池包的体积利用率和能量密度。

根据本实用新型实施例的电池包包括：壳体，所述壳体内具有固定腔；电池模组，所述电池模组设于所述固定腔内且包括多个长电芯，多个所述长电芯沿所述长电芯的厚度方向排布，所述电池模组内的所有所述长电芯在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积之和为S1，所述固定腔在垂直于所述长电芯高度方向的横截面积为S，且满足：0.88＜S1/S≤0.95,所述电池模组整体外轮廓在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积为S2，且满足：0.9≤S2/S≤0.98。

根据本实用新型实施例的电池包，电池包的固定腔在垂直于长电芯高度方向的横截面积为S，电池模组内的所有长电芯在垂直于长电芯高度方向的平面内的投影面积之和为S1，电池模组整体外轮廓在垂直于长电芯高度方向的平面内的投影面积为S2，且S、S1和S2满足：0.88＜S1/S≤0.95，0.9≤S2/S≤0.98，合理的设置了电池模组中相邻长电芯之间的间隙，使间隙能够完全容纳长电芯膨胀后的体积消除长电芯膨胀后对电池包稳定性的不良影响，同时，也可以在相同容积的固定腔中使长电芯的总体积更大，提升了电池包的体积利用率，有利于提高电池包的能量密度。

根据本实用新型的一些实施例，所述长电芯的长度方向与所述电池包的宽度方向平行，所述长电芯的厚度方向与所述电池包的长度方向平行。

在本实用新型的一些实施例中，所述长电芯的长度小于所述电池包宽度的一半；所述长电芯的长度为350-900mm。

根据本实用新型的一些实施例，单个所述电池模组内相邻两个所述长电芯之间的间隙为z，所述长电芯的厚度为W，且满足：0.02W≤z≤0.37W。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定腔为间隔开的多个，多个所述固定腔在所述长电芯的长度方向上的长度为W1，所述W1大于所述长电芯的长度且小于所述电池包宽度的一半。

在本实用新型的一些实施例中，所述电池包，包括：至少一排沿所述长电芯厚度方向排布的所述固定腔，每排包括在所述长电芯的长度方向上间隔开的多个所述固定腔。

根据本实用新型的一些实施例，相邻的两个所述长电芯之间设有第一绝缘件；和/或，所述电池模组与所述固定腔的内壁之间设有第二绝缘件，所述第二绝缘件在所述长电芯高度方向的尺寸与所述电池模组在所述长电芯高度方向的尺寸的比值为0.5-1.3。

根据本实用新型的一些实施例，所述的电池包还包括：冷板，所述冷板固定在所述壳体上，所述电池模组沿所述长电芯高度方向的两侧中的至少一侧设有所述冷板。

在本实用新型的一些实施例中，所述冷板与所述电池模组之间设有限位条，所述限位条沿所述长电芯的厚度方向延伸。

在本实用新型的一些实施例中，所述限位条沿所述长电芯高度方向的厚度为0.5-2mm；所述限位条的长度沿所述长电芯厚度方向的长度为a，所述电池模组沿所述长电芯厚度方向的长度为d，且满足：0.95d≤a≤1.05d；所述限位条沿所述长电芯长度方向的宽度为b，所述长电芯的长度为L，且满足：0.003L≤b≤0.05L。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池包的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的电池包的壳体的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电池包的壳体的爆炸图；

图5是根据本实用新型实施例的电池包的电池模组的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的电池包的长电芯的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的电池包的限位条的结构示意图；

图8是图1中A处所指示区域的局部放大图。

附图标记：

100、电池包；

1、壳体；11、固定腔；12、横梁；13、纵梁；14、冷板；

2、电池模组；21、长电芯；

3、限位条；

4、胶层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本实用新型实施例的电池包100。

如图1所示，根据本实用新型一个实施例的电池包100包括壳体1和电池模组2。

具体地，壳体1内具有固定腔11；电池模组2设于固定腔11内且包括多个长电芯21，多个长电芯21沿长电芯21的厚度方向排布，电池模组2内的所有长电芯21在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积之和为S1，固定腔11在垂直于长电芯21高度方向的横截面积为S，且满足：0.88＜S1/S≤0.95,电池模组2整体外轮廓在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积为S2，且满足：0.9≤S2/S≤0.98。

需要说明的是，电池包100在进行充放电的过程中，电池模组2中的长电芯21会出现膨胀现象，为了避免长电芯21膨胀后导致电池模组2的整体体积变大影响电池包100的稳定性及安全性，在将长电芯21组成电池模组2时，相邻的长电芯21之间会留有间隙用以消除长电芯21膨胀后对电池模组2体积的影响，保证电池包100的稳定性及安全性。在本实用新型中，壳体1内的固定腔11在垂直于长电芯21高度方向的横截面积为S，电池模组2内的所有长电芯21在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积之和为S1，电池模组2整体外轮廓在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积为S2，S2为长电芯21、长电芯21之间的间隙以及电池模组2的极柱等组件在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积之和，且S、S1和S2满足：0.88＜S1/S≤0.95，0.9≤S2/S≤0.98。这样可以更合理的设置电池模组2中相邻长电芯21之间的间隙所占用的空间，既可以使间隙能够完全容纳长电芯21膨胀后的体积消除长电芯21膨胀后对电池包100稳定性的不良影响，同时，在相同容积的固定腔11中，可以增大长电芯21的厚度，进而增大了电池模组2中长电芯21整体的体积，提升了电池包100的体积利用率，有利于提高电池包100的能量密度。

根据本实用新型实施例的电池包100，电池包100的固定腔11在垂直于长电芯21高度方向的横截面积为S，电池模组2内的所有长电芯21在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积之和为S1，电池模组2整体外轮廓在垂直于长电芯21高度方向的平面内的投影面积为S2，且S、S1和S2满足：0.88＜S1/S≤0.95，0.9≤S2/S≤0.98，合理的设置了电池模组2中相邻长电芯21之间的间隙，使间隙能够完全容纳长电芯21膨胀后的体积消除长电芯21膨胀后对电池包100稳定性的不良影响，同时，也可以在相同容积的固定腔11中使长电芯21的总体积更大，提升了电池包100的体积利用率，有利于提高电池包100的能量密度。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、图6所示，长电芯21的长度方向与电池包100的宽度方向平行，长电芯21的厚度方向与电池包100的长度方向平行，即，长电芯21在电池包100中沿电池包100的长度方向排布。可以理解的是，电池包100的宽度是依照车辆的宽度进行设计的，而现有的同种类型的家用车辆宽度差异较小，其使用的电池包100的宽度差异也较小。将长电芯21在电池包100中沿电池包100的长度方向排布，可以根据电池包100的宽度设计长电芯21的长度，这样可以使长电芯21适用于多种车型，同时，由于长电芯21是长方体结构，且厚度较薄，沿长电芯21的厚度方向排布长电芯21，有利于在电池包100中布置数量更多的长电芯21，提高电池包100的体积利用率。

进一步地，长电芯21的长度小于电池包100宽度的一半。这样就可以在电池包100内沿电池包100的长度方向排布两组或两组以上的长电芯21，有利于增加电池包100中长电芯21的数量，进一步提升了电池包100的体积利用率和电池包100的能量密度。

进一步地，如图1所示，电池包100中的长电芯21为在电池包100的宽度方向上分为两组，且沿电池包100的长度方向排布，在保证长电芯21数量的同时增大长电芯21的长度，提高长电芯21的能量密度，进而提高电池包100的体积利用率。

在本实用新型的一些实施例中，长电芯21的长度为350-900mm。这种长电芯21通常也可以被称为刀片电芯，由于刀片电芯比传统电芯尺寸大，具有更高的能量密度，从而提高了电池包100整包的体积成组效率。

在本实用新型的一些实施例中，请同时参考图1、图6和图8，单个电池模组2内相邻两个长电芯21之间的间隙为z，长电芯21的厚度为W，且满足：0.02W≤z≤0.37W。在组装电池模组2时，将长电芯21排布完成后，相邻两个长电芯21之间的间隙为z，长电芯21的厚度为W，在不对电池模组2中的长电芯21施加成组力的情况下，相邻长电芯21之间的间隙z与长电芯21的厚度为W满足0.02W≤z≤0.37W，这样设置，可以使长电芯21之间的间隙满足长电芯21膨胀后对空间的需求，也可以尽量增大长电芯21的厚度，进而增大长电芯21的体积，提高电池包100的体积利用率和能量密度。

在本实用新型的一些实施例中，电池包100包括至少一排沿长电芯21厚度方向排布的固定腔11，每排包括在长电芯21的长度方向上间隔开的多个固定腔11，便于在电池包100中合理布置电池模组2的数量，以提高电池包100的体积利用率。

在本实用新型的一些实施例中，如图3、图4所示，固定腔11为间隔开的多个，多个固定腔11在长电芯21的长度方向上的长度为W1，W1大于长电芯21的长度，用以使长电芯21可以在固定腔11中沿电池包100的长度方向排布，同时，W1小于电池包100宽度的一半，这样可以在电池包100的宽度方向上排布两个或两个以上的固定腔11，进而用于设置更多的长电芯21，提高电池包100的体积利用率。

进一步地，多个固定腔11在长电芯21的厚度方向上分多排设置，每排包括在长电芯21的长度方向上间隔开的多个固定腔11，便于在电池包100中合理布置电池模组2的数量，以提高电池包100的体积利用率。

具体地，如图3、图4所示，在壳体1内设置有横梁12和纵梁13，横梁12沿电池包100的宽度方向设置，纵梁13沿电池包100的长度方向设置，横梁12和纵梁13与壳体1共同限定出了固定腔11，用以固定电池模组2，同时，在壳体1内的横梁12和纵梁13的两端均与壳体1固定连接，有利于提高壳体1的结构强度，保证电池包100的结构性能。

更进一步地，如图3所示，固定腔11在长电芯21的厚度方向上的长度为L1，且满足：80mm＜L1＜900mm。需要说明的是，当电池包100内单个固定腔11的尺寸过大时，电池包100内设置的固定腔11数量较少，使得壳体1内的横梁12和纵梁13的数量减少，这样会降低壳体1的结构强度，导致电池包100的结构性能较差；当电池包100内单个固定腔11的尺寸过小时，电池包100内设置的固定腔11数量较多，使得壳体1内的横梁12和纵梁13的数量增加，占用了电池包100中更多的空间，导致电池包100的体积利用率降低，且不利于实现电池包100整体的轻量化。而本实用新型中，固定腔11在长电芯21的长度方向上的长度W1大于长电芯21的长度且小于电池包100宽度的一半，固定腔11在长电芯21的厚度方向上的长度为L1并满足：80mm＜L1＜900mm，这样，将固定腔11的尺寸设置在较为合理的范围内，在电池包100保持良好的结构性能的同时，保证了电池包100的体积利用率，且有利于实现电池包100的轻量化。

在本实用新型的一些实施例中，同一个电池模组2中相邻的两个长电芯21之间设有第一绝缘件，第一绝缘件用以使相邻的长电芯21绝缘，同时具有隔热阻燃的作用，保证电池包100的安全性。

在本实用新型的一些实施例中，电池模组2与固定腔11的内壁之间设有第二绝缘件，用以隔绝电池模组2与壳体1，避免电池模组2与壳体1产生电连接，且第二绝缘件在长电芯21高度方向的尺寸与电池模组2在长电芯21高度方向的尺寸的比值为0.5-1.3，既可以保证电池模组2与壳体1之间的绝缘性能，也可以合理设计第二绝缘件的尺寸减少第二绝缘件的用料，降低成本。例如，当第二绝缘件在长电芯21高度方向的尺寸与电池模组2在长电芯21高度方向的尺寸的比值为0.5时，此时第二绝缘件的用料最少且能使电池模组2与壳体1之间的绝缘。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，电池包100中设有冷板14。冷板14固定在壳体1上，电池模组2沿长电芯21高度方向的两侧中的至少一侧设有冷板14，用于为电池模组2换热，保证电池包100的稳定性和安全性，同时，冷板14还可以作为电池包100的顶板和底板，保护电池模组2。

在本实用新型的另一些实施例中，电池包100中设有冷板14。壳体1中的电池模组2沿长电芯21高度方向的两侧均设有冷板14，用于为电池模组2换热，同时用于保护电池模组2及电池包100内部的其它结构。

在本实用新型的一些实施例中，如图2、图7所示，冷板14与电池模组2之间设有限位条3，限位条3沿长电芯21的厚度方向延伸，且限位固定在冷板14上用于对电池模组2进行限位，使冷板14与电池模组2之间保持一定的间隙，在该间隙中会填充胶层4用于分隔冷板14与电池模组2。

进一步地，限位条3沿长电芯21高度方向的厚度为0.5-2mm。需要说明的是，胶层4的厚度小于或等于限位条3的厚度，通过合理设置限位条3的厚度，进而保证胶层4的厚度满足分隔冷板14与电池模组2的需求，同时也不会影响冷板14与电池模组2之间的换热。

更进一步地，如图5、图7所示，限位条3沿长电芯21厚度方向的长度为a，电池模组2沿长电芯21厚度方向的长度为d，且满足：0.95d≤a≤1.05d；限位条3沿长电芯21长度方向的宽度为b，长电芯21的长度为L，且满足：0.003L≤b≤0.05L，这样设置限位条3的尺寸参数保证了限位条3可以更稳定地支承电池模组2，保证了限位的稳定性。

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实用新型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实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型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：

壳体，所述壳体内具有固定腔；

电池模组，所述电池模组设于所述固定腔内且包括多个长电芯，多个所述长电芯沿所述长电芯的厚度方向排布，所述电池模组内的所有所述长电芯在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积之和为S1，所述固定腔在垂直于所述长电芯高度方向的横截面积为S，且满足：0.88＜S1/S≤0.95,所述电池模组整体外轮廓在垂直于所述长电芯高度方向的平面内的投影面积为S2，且满足：0.9≤S2/S≤0.98。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述长电芯的长度方向与所述电池包的宽度方向平行，所述长电芯的厚度方向与所述电池包的长度方向平行。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述长电芯的长度小于所述电池包宽度的一半；

所述长电芯的长度为350-900mm。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，单个所述电池模组内相邻两个所述长电芯之间的间隙为z，所述长电芯的厚度为W，且满足：0.02W≤z≤0.37W。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述固定腔为间隔开的多个，多个所述固定腔在所述长电芯的长度方向上的长度为W1，所述W1大于所述长电芯的长度且小于所述电池包宽度的一半。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，包括：

至少一排沿所述长电芯厚度方向排布的所述固定腔，每排包括在所述长电芯的长度方向上间隔开的多个所述固定腔。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，相邻的两个所述长电芯之间设有第一绝缘件；

和/或，所述电池模组与所述固定腔的内壁之间设有第二绝缘件，所述第二绝缘件在所述长电芯高度方向的尺寸与所述电池模组在所述长电芯高度方向的尺寸的比值为0.5-1.3。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括：

冷板，所述冷板固定在所述壳体上,所述电池模组沿所述长电芯高度方向的两侧中的至少一侧设有所述冷板。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述冷板与所述电池模组之间设有限位条，所述限位条沿所述长电芯的厚度方向延伸。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述限位条沿所述长电芯高度方向的厚度为0.5-2mm；

所述限位条的长度沿所述长电芯厚度方向的长度为a，所述电池模组沿所述长电芯厚度方向的长度为d，且满足：0.95d≤a≤1.05d；

所述限位条沿所述长电芯长度方向的宽度为b，所述长电芯的长度为L，且满足：0.003L≤b≤0.05L。