CN220065950U - 电池包堆叠体及换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种电池包堆叠体及换电系统。该电池包堆叠体包括多个上下堆叠设置的电池包，电池包包括箱体，箱体具有上开口；其中，位于上层的电池包的箱体叠放在位于下层的电池包的箱体上，并覆盖密封住位于下层的电池包的箱体的上开口。本实用新型的电池包堆叠体及换电系统，至少具有以下有益效果：多个电池包的箱体层层堆叠布置，并通过密封结构密封，使得位于上层的电池包的箱体可以直接覆盖并密封位于下层的电池包的箱体的上开口，可以无需额外为位于下层的电池包的箱体设置上盖，减少零部件数量，不仅减轻了重量，还提高了空间利用率、降低了成本，从而减轻电池包堆叠体及换电系统的整体重量和降低整体成本。

Description

电池包堆叠体及换电系统

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种电池包堆叠体及换电系统。

背景技术

随着电动新能源汽车的广泛应用，对新能源汽车的动力的要求也越来越高，尤其是在需要较大容量电池的车型，如重型卡车，动力要求更强，单个电池包无法满足动力要求，需要多个电池包组合使用。目前，多个组合使用的电池包一般分别单独设置，每个电池包的箱体必须单独配置上盖，空间利用率低，不仅增大了整体重量，还增加了成本。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池包堆叠体及换电系统，用于解决现有技术中多个电池包集成布置时空间利用率低的问题，以减轻电池包堆叠体及换电系统的整体重量和降低成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电池包堆叠体，包括多个上下堆叠设置的电池包，所述电池包包括箱体，所述箱体具有上开口；其中，位于上层的所述电池包的所述箱体叠放在位于下层所述电池包的所述箱体上，并覆盖密封住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口。

可选的，位于上层的所述电池包的所述箱体的箱底覆盖住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，且位于上层的所述电池包的所述箱体的箱底与位于下层的所述电池包的所述箱体之间设置有密封结构。

可选的，所述密封结构包括第一密封件，所述第一密封件位于相邻的两层所述电池包的两个所述箱体之间，并环绕位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，两层所述电池包的两个所述箱体配合挤压所述第一密封件以形成密封。

可选的，所述密封结构包括凸台、凹槽和第一密封件，所述凸台设置在上层的所述电池包的所述箱体的箱底下表面，所述凹槽设置在下层的所述电池包的所述箱体的顶部上表面，所述第一密封件安装在所述凹槽内，并环绕位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，所述凸台伸入所述凹槽并与所述凹槽配合挤压所述第一密封件以形成密封。

可选的，至少位于顶层的所述电池包的所述箱体上安装有封闭自身所述上开口的上盖。

可选的，仅位于顶层的所述电池包的所述箱体上安装有封闭自身所述上开口的所述上盖。

可选的，各层所述电池包的所述箱体上均安装有封闭自身所述上开口的所述上盖。

可选的，所述上盖安装于所述箱体内，且所述上盖的上表面不高于所述箱体的上表面。

可选的，所述箱体的顶部的内侧边缘凹陷以形成环绕所述上开口的台阶面，所述上盖的边缘与所述台阶面叠设并通过第一锁紧件连接锁紧。

可选的，所述上盖与所述台阶面之间设有第二密封件，所述上盖与所述台阶面配合挤压所述第二密封件以形成密封。

可选的，相邻两个所述电池包的外周和/或中部可拆卸的连接。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种换电系统，包括如上所述的电池包堆叠体。

如上所述，本实用新型的电池包堆叠体及换电系统，至少具有以下有益效果：多个电池包的箱体层层堆叠布置，并通过密封结构密封，使得位于上层的电池包的箱体可以直接覆盖并密封位于下层的电池包的箱体的上开口，可以无需额外为位于下层的电池包的箱体设置上盖，减少零部件数量，不仅减轻了重量，还提高了空间利用率、降低了成本，从而减轻电池包堆叠体及换电系统的整体重量和降低整体成本。

附图说明

图1为本实用新型的电池包堆叠体实施例一的爆炸示意图；

图2为图1中箱体与上盖的爆炸示意图；

图3为本实用新型的电池包堆叠体实施例二的主视图；

图4为图3中A-A处的剖视图；

图5为图4中局部B的实施例一的放大示意图；

图6为图4中局部B的实施例二的放大示意图；

图7为图4中局部C的放大示意图；

图8为图3中箱体的结构示意图；

图9为图8中箱体的主视图；

图10为图9中D-D处的剖视图；

图11为图8中箱体的俯视图；

图12为本实用新型的换电系统实施例一的结构示意图；

图13为本实用新型的换电系统实施例二的局部结构示意图。

零件标号说明

箱体100，上开口101，凸台102，凹槽103，台阶面104，边梁105，中间梁106，电池模组200，第一密封件301，第二密封件302，上盖400，避让口401，第一锁紧件501，第二锁紧件502，第三锁紧件503，第四锁紧件504，连接支架600，蒙皮700，第一保温部701，第二保温部702，电池断路单元800，机架900，底座901，立柱902。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1、图3、图12和图13，在一些可选实施例中，本申请提供一种换电系统，包括电池包堆叠体。换电系统除了包括上述部件外，还可以包括机架900和/或电池断路单元800和/或蒙皮700。

可选的，参见图12和图13，电池包堆叠体可以安装在机架900上，蒙皮700的至少部分罩住电池包堆叠体，并通过锁紧结构直接与电池包堆叠体紧固连接；其中，机架900包括底座901和立柱902，电池包堆叠体置于底座901上，立柱902分布在电池包堆叠体的背对的两侧，并与底座901连接配合以对电池包堆叠体进行限位，电池包堆叠体可以通过螺栓组件与立柱902紧固连接。进一步的，蒙皮700包括第一保温部701和第二保温部702，第一保温部701罩住电池包堆叠体，第二保温部702安装在底座901上，位于电池包堆叠体的下方，并与第一保温部701配合围成容纳电池包堆叠体的密闭空间。蒙皮700直接与电池包堆叠体连接，通过电池包堆叠体为蒙皮700提供可靠支撑，使得蒙皮700具有可靠的结构强度，保证了蒙皮700的保温效果，降低了对机架900的结构要求，以便机架900能够采用简单的结构，在保证保温效果的同时简化了结构，降低了成本。

可选的，参见图13，底座901上设有电能输出口，电池断路单元800安装在底座901内，并与电能输出口电连接；电池断路单元800作为通断开关，对电能输出起到通断的作用，需要和电池包堆叠体和电能输出口电连接，将电池断路单元800安装在底座901内，节省了空间，尤其是与将电池断路单元800安装在电池包堆叠体的顶部的技术方案相比，不仅充分利用了闲置空间，无需占用额外空间，还缩短了电池断路单元800与电能输出口的走线距离，降低了走线难度和减少了线束的消耗，降低了成本。

参见图1至图4和图13，在一些可选实施例中，电池包堆叠体包括多个上下堆叠设置的电池包，电池包包括箱体100，箱体100具有上开口101；其中，位于上层的电池包的箱体100叠放在位于下层的电池包的箱体100上，并覆盖密封住位于下层的电池包的箱体100的上开口101。

可选的，电池包的数量可以为两个或两个以上，多个电池包可以沿竖直方向层层堆叠，也就是沿立柱902的高度方向层层堆叠。

可选的，电池包还包括电池模组200，电池模组200通过上开口101容纳于箱体100内，也就是说，电池模组200可以从上开口101处装入到箱体100内。

上述实施例的电池包堆叠体，箱体100层层堆叠布置并密封配合，位于上层的电池包的箱体100可以替代位于下层的电池包的箱体100上的上盖400的作用，从而可以不用单独为每一层电池包的箱体100设置上盖400，而且还满足了密封要求，减少了零部件的数量，减轻了重量，提高了空间利用率，降低了成本。

参见图1至图6，在一些可选实施例中，位于上层的电池包的箱体100的箱底覆盖住位于下层的电池包的箱体100的上开口101，且位于上层的电池包的箱体100的箱底与位于下层的电池包的箱体100之间设置有密封结构。

可选的，参见图5，密封结构包括第一密封件301，第一密封件301位于相邻的两层电池包的两个箱体100之间，第一密封件301环绕位于下层的电池包的箱体100的上开口101，两层电池包的两个箱体100配合挤压第一密封件301以形成密封。进一步的，第一密封件301可以为橡胶垫圈，具有一定的弹性形变能力，密封性能好；位于上层的电池包的箱体100的箱底下表面与位于下层的电池包的箱体100的顶部上表面贴合挤压第一密封件301使得第一密封件301变形以形成密封，该密封环绕位于下层的电池包的箱体100的上开口101，从而实现上开口101的密封。

可选的，参见图6，密封结构包括凸台102、凹槽103和第一密封件301，凸台102设置在上层的电池包的箱体100的箱底下表面，凹槽103设置在下层的电池包的箱体100的顶部上表面，第一密封件301安装在凹槽103内，并环绕位于下层的电池包的箱体100的上开口101，凸台102伸入凹槽103并与凹槽103配合挤压第一密封件301以形成密封。可以理解的是，凸台102和凹槽103的设置位置并非局限于上述列举位置，凸台102和凹槽103的设置位置可以根据需求对换，只要能够对应配合挤压第一密封件301以形成密封即可，例如，凸台102可以设置在下层的电池包的箱体100的顶部上表面，凹槽103设置在上层的电池包的箱体100的箱底下表面。

上述实施例的电池包堆叠体，密封简单可靠，确保了相邻两层电池包的两个箱体100之间的装配密封性，从而保证了电池包堆叠体整体结构的可靠性。

参见图1至图11，在一些可选实施例中，至少位于顶层的电池包的箱体100上安装有封闭自身上开口101的上盖400，也就是说，除了位于最上层的电池包的箱体100上安装有上盖400外，位于其它层的电池包的箱体100可以安装上盖400，也可以不安装上盖400，可以根据需求灵活选择是否安装上盖400。

可选的，参见图3、图4和图8，仅位于顶层的电池包的箱体100上安装有封闭自身上开口101的上盖400，位于其它层的电池包的箱体100的上开口101处未安装上盖400，简化了结构，有利于减少零部件，既能减轻重量，又能降低成本。

可选的，参见图1和图2，各层电池包的箱体100上均安装有封闭自身上开口101的上盖400，有利于提高封装效果，使得电池包堆叠体的结构更加稳定可靠。

可选的，上盖400安装于箱体100内，上盖400覆盖在电池模组200的上方，且上盖400的上表面不高于箱体100的上表面，即箱体100用于与上层的箱体100接触贴合的表面高于上盖400的最高上表面或者与上盖400的最高上表面齐平。进一步的，箱体100的顶部的内侧边缘凹陷以形成环绕上开口101的台阶面104，上盖400的边缘与台阶面104叠设并通过第一锁紧件501连接锁紧；其中，第一锁紧件501可以为螺栓。

可选的，上盖400与台阶面104之间设有第二密封件302，上盖400与台阶面104配合挤压第二密封件302以形成密封；具体地，上盖400的边缘与台阶面104之间设有第二密封件302；其中，第二密封件302可以为橡胶垫圈，具有一定的弹性形变能力，密封性能好。进一步的，上盖400的边缘上设有与第一锁紧件501对应的第一通孔，第二密封件302上设有与第一锁紧件501对应的第二通孔，台面上设有与第一锁紧件501对应的螺纹孔，第一锁紧件501穿过第一通孔、第二通孔后与螺纹孔螺纹连接以锁紧上盖400和箱体100并挤压第二密封件302实现密封。

上述实施例的电池包堆叠体，上盖400与箱体100可拆卸的连接，拆装简单方便，可以根据需求灵活选择是否安装上盖400；另外，箱体100与上层的箱体100接触贴合的表面不低于上盖400的最高上表面，避免两层箱体100在层叠时受到上盖400的干扰或者挤压上盖400而对上盖400造成损伤，既提高了空间利用率，又保证了产品质量。

参见图1和图2，在一些可选实施例中，相邻两个电池包的外周和/或中部可拆卸的连接。

可选的，箱体100的外侧壁上设有围绕在箱体100四周的边梁105，相邻的两层电池包的两个箱体100上对应的边梁105通过第二锁紧件502连接锁紧；其中，第二锁紧件502可以为螺栓。当相邻的两层电池包的两个箱体100连接锁紧时，便实现了相邻两层电池包的外周连接，连接稳定可靠。进一步的，边梁105包括上边梁和下边梁，上边梁位于箱体100的靠近上端的位置，以便与相邻的上层电池包的下边梁连接，下边梁位于箱体100的靠近下端的位置，以便与相邻的下层电池包的上边梁连接。

可选的，箱体100内设有中间梁106，中间梁106设置在箱体100的箱底中部，中间梁106上可拆卸的连接有连接支架600，中间梁106上还安装有第三锁紧件503，连接支架600可以通过第四锁紧件504与中间梁106连接，第三锁紧件503、第四锁紧件504可以为螺栓；其中，第三锁紧件503的一端穿过所在层电池包的中间梁106和箱底，并与相邻下层的电池包的连接支架600连接，实现了相邻两层电池包的中部的直接连接。进一步的，连接支架600上设有第一连接孔，第一连接孔可以为阶梯孔，包括小径段和大径段，小径段位于大径段的上方，小径段的内壁设有内螺纹，小径段用于与上一层电池包的第三锁紧件503连接，大径段用于避让所在层电池包的第三锁紧件503，大径段能够容纳第三锁紧件503的上端；中间梁106上设有与第三锁紧件503对应的第三通孔，第三通孔沿电池包的堆叠方向贯穿中间梁106，箱体100的箱底设有与第三通孔对应的第四通孔，位于上层的电池包上的第三锁紧件503的下端穿过所在层电池包的第三通孔和第四通孔后伸入下层的电池包上的第一连接孔的小径段进行螺纹连接；连接支架600上设有与第四锁紧件504对应第二连接孔，中间梁106上设有与第二连接孔对应的第三连接孔，第三连接孔的内壁设有内螺纹，第四锁紧件504穿过第二连接孔后伸入第三连接孔内以与第三连接孔螺纹连接以将连接支架600与中间梁106连接锁紧。装配时，可以先将相邻两层的电池包的对应边梁105通过第二锁紧件502紧固连接，然后将位于当前所在层电池包的第三锁紧件503的下端穿过当前所在层电池包的第三通孔和第四通孔后伸入下一层电池包的第一连接孔的小径段进行螺纹连接，再将连接支架600通过第四锁紧件504与中间梁106紧固连接；拆卸时，可以先拆当前所在层电池包的第四锁紧件504，连接支架600与中间梁106脱离，取下连接支架600，露出所在层电池包的第三锁紧件503，然后拆下第三锁紧件503，使得第三锁紧件503与位于下一层电池包的连接支架600脱离，再拆下相邻两层的电池包的边梁105上的第二锁紧件502。

可选的，箱体100的箱底包括液冷板和底板，底板与中间梁106的位置对应，第四通孔贯穿设置在底板上，供第三锁紧件503穿过；其中，液冷板和底板配合，既保证了箱底的结构强度，又保证了电池包的冷却效果；具体的，通过设置与第三锁紧件503对应的底板，避免第三锁紧件503在穿过箱底时对液冷板造成损伤而影响冷却效果。

可选的，第三锁紧件503和第四锁紧件504的数量均大于两个，有利于提高连接的稳定性和可靠性，第三锁紧件503和第四锁紧件504的数量和分布位置可以根据需求进行设置。例如，第三锁紧件503的数量可以为两个，第四锁紧件504的数量大于或等于三个，连接支架600的中部和两端均通过第四锁紧件504与中间梁106连接，两个第三锁紧件503分别对称安装在中间梁106的中部和端部之间的位置，连接稳定可靠，受力分散均匀。

可选的，上盖400上设有与连接支架600对应的避让口401，连接支架600的顶部上表面低于上盖400的顶部上表面或与上盖400的顶部上表面齐平，避免连接支架600高出上盖400的顶部上表面对电池包堆叠造成影响，有利于减少电池包的整体占用空间，从而有利于减小电池包堆叠体的整体体积。

上述实施例的电池包堆叠体，相邻层的电池包在电池包的外周和/或电池包的中部直接连接，连接操作简单方便，不仅拆装效率高，电池包之间的互换性强，而且连接牢固可靠，有利于提高电池包堆叠体整体结构的强度和可靠性。

本实用新型的电池包堆叠体及换电系统，电池包的箱体100层层堆叠布置，并通过密封结构密封，不仅提高了电池包堆叠体的密封性能，还有利于减少零部件数量，提高空间利用率，从而减轻电池包堆叠体及换电系统的重量和降低成本。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”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。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种电池包堆叠体，其特征在于：包括多个上下堆叠设置的电池包，所述电池包包括箱体，所述箱体具有上开口；其中，位于上层的所述电池包的所述箱体叠放在位于下层的所述电池包的所述箱体上，并覆盖密封住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口。

2.根据权利要求1所述的电池包堆叠体，其特征在于：位于上层的所述电池包的所述箱体的箱底覆盖住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，且位于上层的所述电池包的所述箱体的箱底与位于下层的所述电池包的所述箱体之间设置有密封结构。

3.根据权利要求2所述的电池包堆叠体，其特征在于：所述密封结构包括第一密封件，所述第一密封件位于相邻的两层所述电池包的两个所述箱体之间，并环绕位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，两层所述电池包的两个所述箱体配合挤压所述第一密封件以形成密封。

4.根据权利要求2所述的电池包堆叠体，其特征在于：所述密封结构包括凸台、凹槽和第一密封件，所述凸台设置在上层的所述电池包的所述箱体的箱底下表面，所述凹槽设置在下层的所述电池包的所述箱体的顶部上表面，所述第一密封件安装在所述凹槽内，并环绕位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口，所述凸台伸入所述凹槽并与所述凹槽配合挤压所述第一密封件以形成密封。

5.根据权利要求1所述的电池包堆叠体，其特征在于：至少位于顶层的所述电池包的所述箱体上安装有封闭自身所述上开口的上盖。

6.根据权利要求5所述的电池包堆叠体，其特征在于：仅位于顶层的所述电池包的所述箱体上安装有封闭自身所述上开口的所述上盖。

7.根据权利要求5所述的电池包堆叠体，其特征在于：各层所述电池包的所述箱体上均安装有封闭自身所述上开口的所述上盖。

8.根据权利要求5至7任一项所述的电池包堆叠体，其特征在于：所述上盖安装于所述箱体内，且所述上盖的上表面不高于所述箱体的上表面。

9.根据权利要求8所述的电池包堆叠体，其特征在于：所述箱体的顶部的内侧边缘凹陷以形成环绕所述上开口的台阶面，所述上盖的边缘与所述台阶面叠设并通过第一锁紧件连接锁紧。

10.根据权利要求9所述的电池包堆叠体，其特征在于：所述上盖与所述台阶面之间设有第二密封件，所述上盖与所述台阶面配合挤压所述第二密封件以形成密封。

11.根据权利要求1所述的电池包堆叠体，其特征在于：相邻两个所述电池包的外周和/或中部可拆卸的连接。

12.一种换电系统，其特征在于：包括如权利要求1至11任一项所述的电池包堆叠体。