CN220138398U - 一种动力电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池包及车辆，动力电池包包括箱体，箱体具有容纳腔，箱体的至少部分为导电部；多个电池单体，堆叠布置于容纳腔内；多个液冷板，沿第一方向间隔排布于容纳腔内，且至少部分液冷板连接于相邻电池单体之间；导电件，设置于容纳腔内，并连接于导电部与至少一个液冷板之间，以实现箱体与液冷板的等电位连接，从而保证动力电池包的使用安全，避免造成人员触电等安全隐患。

Description

一种动力电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池包安全设计技术领域，特别是涉及一种动力电池包及车辆。

背景技术

新能源产业的发展日新月异，在车辆行业，新能源汽车所占据的比重越来越大。在新能源汽车的设计中，除了行车成本、续航能力等的考虑外，还需重点关注车辆的安全性能，其中，动力电池包作为新能源汽车的能量来源，其安全性能的设计则是新能源汽车的重要部分。

在动力电池包的使用中，必须进行等电位连接，等电位连接可以保护人体安全、保证电气系统正常运行等。传统的动力电池包，常采用金属箱体及液冷板等，在两者连接时采用金属螺栓将箱体与液冷板连接即可实现电池包的等电位连接。但目前的等电位连接方式具有较大的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种动力电池包及车辆，以至少解决现有的部分动力电池包无法实现等电位连接，造成安全隐患的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型公开了一种动力电池包，包括：

箱体，具有容纳腔，所述箱体的至少部分为导电部；

多个电池单体，堆叠布置于所述容纳腔内；

多个液冷板，沿第一方向间隔排布于所述容纳腔内，且至少部分所述液冷板连接于相邻所述电池单体之间；

导电件，设置于所述容纳腔内，并连接于所述导电部与至少一个所述液冷板之间，以实现所述箱体与所述液冷板的等电位连接。

可选地，所述导电件沿第一方向延伸，且连接n个所述液冷板，所述n＞2且为整数。

可选地，所述箱体的内壁开设有安装槽，所述导电件至少部分容置于所述安装槽内，并与至少一个所述液冷板连接。

可选地，所述箱体包括底板和围设于所述底板周侧的侧板，所述侧板与所述底板之间形成所述容纳腔；

所述底板上开设有所述安装槽，和/或，所述侧板上开设有所述安装槽。

可选地，沿第二方向，所述安装槽设置于所述底板的相对两侧，所述第二方向与所述第一方向相交。

可选地，所述导电件与所述安装槽呈“工”字型配合。

可选地，所述箱体包括叠设的金属壳体和绝缘层，所述金属壳体限定出所述容纳腔，所述绝缘层设置于所述金属壳体的内壁；

所述绝缘层设置有镂空区域，至少部分所述金属壳体通过所述镂空区域裸露于所述容纳腔并形成所述导电部。

可选地，所述箱体包括金属壳体和凸起部，所述金属壳体限定出所述容纳腔，所述凸起部连接于所述金属壳体并延伸至所述容纳腔内，所述凸起部形成所述导电部。

可选地，所述导电件包括相连接的本体和弹性凸起；

所述弹性凸起与所述液冷板连接，所述本体与所述箱体连接。

可选地，所述导电件包括泡棉和包覆于所述泡棉外周的导电布。

可选地，还包括导电胶；

所述导电胶填充于所述导电件与所述导电部之间，和/或，所述导电胶填充于所述导电件与至少一个所述液冷板之间。

本实用新型还提供一种车辆，包括前述任一项动力电池包。

相对于现有技术，本实用新型所述的动力电池包及车辆具有以下优势：

本实用新型的动力电池包包括箱体和置于箱体容纳腔内的多个电池单体、多个液冷板和导电件，箱体具有导电部，导电件连接于导电部与至少一个液冷板之间，可以实现箱体与液冷板的等电位连接，从而保证动力电池包的使用安全，避免造成人员触电等安全隐患。

本实用新型的车辆相较于现有技术与前述的动力电池包具备相同或相似的优势，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例中一种动力电池包的爆炸图；

图2是本实施例中一种动力电池包的示意图；

图3是本实施例中一种动力电池包的俯视图；

图4是本实施例中一种动力电池包的剖视图；

图5是本实施例中一种动力电池包导电件连接部位的示意图；

图6是本实施例中一种动力电池包导电件的纵向剖面图；

图7是本实施例中一种动力电池包导电件的结构示意图；

图8是本实施例中另一种动力电池包导电件连接部位的示意图。

附图标记说明：

1-箱体，11-安装槽，12-底板，13-侧板，2-电池单体，3-液冷板，31-液冷管，4-导电件，41-本体，42-弹性凸起。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型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，以便本实用新型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。

本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况，如“平行”是指直线与直线、直线与面、或面与面形成的角度为-1°～1°的状态；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况，如垂直”是指直线与直线、直线与面、或面与面形成的角度为89°～91°的状态。距离相等或角度相等，不仅包括绝对相等的情况，还包括工程上常规认知的大致相等情况，即可存在一定误差，如公差范围在-1％～1％的状态。

应理解，说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

下面通过列举具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种动力电池包及车辆。

参照图1和图2，本实用新型提供的一种动力电池包，包括：箱体1，具有容纳腔，箱体1的至少部分为导电部；多个电池单体2，堆叠布置于容纳腔内；多个液冷板3，沿第一方向间隔排布于容纳腔内，且至少部分液冷板3连接于相邻电池单体2之间；导电件4，设置于容纳腔内，并连接于导电部与至少一个液冷板3之间，以实现箱体1与液冷板3的等电位连接。

具体而言，箱体1可以为由合金钢、合金铝等加工而成的金属壳体，也可以为金属与聚丙烯等材料加工而成的复合材料壳体，其中，复合材料壳体相较于金属壳体具备更轻的重量，更有利于实现动力电池包的轻量化设计，但同时也具备更差的导电性，需要在箱体1内额外增加等电位结构来实现箱体1的等电位连接，以保证动力电池包的安全性能。需要说明的是，在动力电池包工作过程中，如果整个电池模组的最大电压超过60V左右，就已经超过了人体安全电压的范围，该情况下对电池包必须进行等电位连接，等电位连接可以防止人身遭受电击，保护人体安全，还可以防止静电危害，保证电池包内的电气系统正常运行等。在等电位连接的情况下，所有裸露的金属部件都已经通过等电位连接达到了同一电位，在人体接触这些金属部件时，不会有电流产生，从而避免发生触电事故，保护人员安全。

如图1和图2所示，箱体1具有容纳腔，箱体1的容纳腔内设置有多个电池单体2和多个液冷板3，多个电池单体2作为动力电池包的核心部件，堆叠布置于容纳腔内，能够储蓄电量并为外部用电设备进行供电，多个液冷板3沿第一方向间隔排布于容纳腔内，在一些实施例中，第一方向指箱体1的宽度方向，如图1中的Y方向所示，通常情况下，箱体1多为矩形结构，其长度方向指箱体1尺寸最大的边所在的方向，如图1中的X方向所示，其宽度方向与长度方向垂直，如图1中的Y方向所示，沿箱体1的长度方向和宽度方向，即可形成箱体1的顶面和底面。多个液冷板3分别连接于相邻电池单体2之间，多个液冷板3通过液冷管31连通，液冷管31能为多个液冷板3提供循环流动的冷却液，以使液冷板3在电池单体2充放电过程中对其进行散热降温，避免电池单体2的温度过高，引发热失控或爆炸等风险，从而保障动力电池包的使用安全。

无论箱体1是金属壳体还是金属与聚丙烯等材料加工而成复合材料壳体，在动力电池包生产过程中，均需要将箱体1的至少部分金属裸露在外形成导电部，以与箱体1内的液冷板3实现等电位连接。具体的，如图1所示，箱体1的容纳腔内设置有导电件4，导电件4连接于箱体1的导电部与液冷板3之间，其可以连接于导电部与一个液冷板3之间，实现导电部与液冷板3一对一的独立连接，也可以连接于导电部与多个液冷板3之间，实现导电部与液冷板3一对多的同步连接，具体连接方式本实施例不作限制。基于导电部的导电性能可以形成箱体1与液冷板3之间的电的通路，从而实现箱体1与液冷板3的等电位连接，保证动力电池包的使用安全。

本实用新型的动力电池包包括箱体1和置于箱体1容纳腔内的多个电池单体2、多个液冷板3和导电件4，箱体1具有导电部，导电件4连接于导电部与至少一个液冷板3之间，可以实现箱体1与液冷板3的等电位连接，从而保证动力电池包的使用安全，避免造成人员触电等安全隐患。

可选地，参照图1、图3和图4，导电件4沿第一方向延伸，且连接n个液冷板3，n＞2且为整数。

具体而言，图3示出了动力电池包的俯视图，图4示出了图3沿A方向进行剖切的剖面示意图，A方向与第一方向(图3和图4中的Y方向)平行，如图3和图4所示，导电件4为条状结构，沿第一方向延伸，并与n个液冷板3连接，其中，n为＞2的整数，也即，导电件4可以与三个液冷板3连接，也可以与三个以上的任意数量的液冷板3连接，如图4示出了导电件4与五个液冷板3连接的场景，在一些实施例中，一个导电件4与所有的液冷板3连接，无论何种连接方式，均可以实现箱体1与液冷板3的等电位连接。在导电件4与多个液冷板3连接的情况下，可以有效减少导电件4的总体数量、简化箱体1内部结构，从而便于动力电池包的装配，也能一定程度上控制动力电池包的生产成本。

可选地，参照图1，箱体1的内壁开设有安装槽11，导电件4至少部分容置于安装槽11内，并与至少一个液冷板3连接。

具体而言，箱体1的内壁开设有安装槽11，安装槽11位于箱体1导电部所在的部位，导电件4的至少部分容置于安装槽11内，与安装槽11抵接，安装槽11可以对到导电件4起到限位、稳固的作用，避免导电件4在容纳腔内晃动或偏移，同时导电件4还与至少一个液冷板3连接，从而可以提升导电件4连接于导电部与液冷板3之间的可靠性，为箱体1与液冷板3之间的等电位连接提供保障。

可选地，参照图1和图4，箱体1包括底板12和围设于底板12周侧的侧板13，侧板13与底板12之间形成容纳腔；底板12上开设有安装槽11，和/或，侧板13上开设有安装槽11。

具体而言，如图1所示，箱体1包括底板12和围设于底板12周侧的侧板13，在实际应用中，箱体1常为矩形箱体，侧板13与底板12之间围设形成矩形结构的容纳腔，电池单体2、液冷板3及导电件4均设置于容纳腔内，箱体1内壁上的安装槽11可以开设于底板12上，也可以开设于侧板13上，或者同事开设于底板12和侧板13上。如图4示出了安装槽11开设于底板12上的示意图，在安装槽11开设于底板12上的情况下，可以借助液冷板3的自重将导电件4压持于安装槽11内，以进一步提升导电件4与液冷板3的连接可靠性，需要注意的是，底板12上安装槽11的尺寸需要与导电件4的尺寸相匹配，使导电件4安装于安装槽11内时，导电件4的表面与安装槽11的表面平齐，以避免在底板12上形成凹凸不平的阶台状，对液冷板3的稳定安装造成影响。在安装槽11开设于侧板13上的情况下，导电件4与液冷板3的端部抵接，为实现良好的抵接效果，可以根据安装槽11的尺寸合理设置导电件4的尺寸，使导电件4在安装于安装槽11内的情况下，其表面与安装槽11的表面平齐，或稍微凸出于安装槽11的表面，以保证导电件4的表面与液冷板3充分抵接，又能避免导电件4掉落。

可选地，沿第二方向，安装槽11设置于底板12的相对两侧，第二方向与第一方向相交。

具体而言，底板12上可以设置两个安装槽11，两个安装槽11沿第二方向相对设置，其中，第二方向与前述实施例中的第一方向(图1中的Y方向)相交，第二方向与第一方向之间的夹角可以根据实际需要进行设置，对此本实施例不作限制。在一种较优的实施方式中，可以设置第二方向与第一方向垂直，即第二方向相当于图1中的X方向，沿第二方向，安装槽11设置于底板12的相对两侧，安装槽11内安装有导电件4，导电件4与液冷板3连接，从而使得箱体1的相对两侧均可以与液冷板3实现等电位连接，在一侧等电位连接失效的情况下，另一侧仍能保证箱体1的等电位连接，保护人员使用安全。

可选地，参照图5和图6，导电件4与安装槽11呈“工”字型配合。

具体而言，图5示出了导电件4与安装槽11配合后的局部放大图，图6示出了导电件4与安装槽11配合后，沿导电件4的纵向进行剖切的剖面示意图，如图6所示，导电件4的纵截面呈“工”字型，安装槽11的槽口尺寸小于槽底尺寸，导电件4与安装槽11呈“工”字型配合，该配合形式使得导电件4与安装槽11的连接关系更为牢靠，能有效避免导电件4脱离安装槽11或出现错位、偏移等现象，从而对箱体1与液冷板3的等电位连接提供进一步保障。

可选地，箱体1包括叠设的金属壳体和绝缘层，金属壳体限定出容纳腔，绝缘层设置于金属壳体的内壁；绝缘层设置有镂空区域，至少部分金属壳体通过镂空区域裸露于容纳腔并形成导电部。

具体而言，在一种实施方式中，箱体1由叠设的金属壳体和绝缘层组成，金属壳体加工形成用于容纳电池单体2、液冷板3和导电件4的容纳腔，绝缘层设置于金属壳体的内壁上，绝缘层可以由硅胶、橡胶、聚乙烯等绝缘材料加工而成，实现金属壳体与壳体内部电池单体2之间的绝缘，避免电池单体2充放电过程中与金属壳体接触出现短路现象。绝缘层上设置有镂空区域，至少部分的金属壳体通过镂空区域裸露于容纳腔内，该裸露部分的金属壳体即形成导电部，导电件4与导电部连接，同时与液冷板3连接，进而实现箱体1与液冷板3之间的等电位连接。本实施例中由于绝缘层的存在可以有效防止壳体除导电部的其他部位与电池单体2接触发生短路现象，从而保证动力电池包的正常工作。

可选地，箱体1包括金属壳体和凸起部，金属壳体限定出容纳腔，凸起部连接于金属壳体并延伸至容纳腔内，凸起部形成导电部。

具体而言，在另一种实施方式中，箱体1包括金属壳体和凸起部，凸起部可以与金属壳体一体加工成型，也可以与金属壳体装配连接而成，凸起部可以设置在金属壳体的底部且部分位于容纳腔中，凸起部由合金钢、合金铝等导电材料加工而成，具备较好的导电性。金属壳体加工形成用于容纳电池单体2、液冷板3和导电件4的容纳腔，凸起部与金属壳体固定连接，并延伸至容纳腔内形成导电部，导电件4与导电部连接，同时与液冷板3连接，进而实现箱体1与液冷板3之间的等电位连接。本实施例中箱体1的结构更为简单、加工难度较低，从而有助于提升动力电池包的生产效率，也能一定程度上控制动力电池包的生产成本。

可选地，参照图7和图8，导电件4包括相连接的本体41和弹性凸起42；弹性凸起42与液冷板3连接，本体41与箱体1连接。

具体而言，在一种实施方式中，如图7所示，导电件4包括相互连接在一起的本体41和弹性凸起42，本体41与弹性凸起42可以一体加工成型，也可以装配连接而成，本体41和弹性凸起42均由合金钢、合金铝等导电材料加工而成，具备较好的导电性。弹性凸起42能够相对本体41进行弹性运动，在通过导电件4实现箱体1与液冷板3之间等电位连接的情况下，导电件4的弹性凸起42与液冷板3连接，导电件4的本体41与箱体1上导电部连接，连接部位如图8所示，弹性凸起42能够相对本体41进行弹性运动，使得液冷板3与弹性凸起42充分抵接，降低加工误差对导电件4连接效果的影响，提升等电位连接的可靠性。

可选地，导电件4包括泡棉和包覆于泡棉外周的导电布。

具体而言，在另一种实施方式中，导电件4包括泡棉和包覆于泡棉外周的导电布，泡棉为柔性材料，也具有一定的弹性变形能力，但泡棉自身并不具备导电性，因而在泡棉外周包覆一层导电布，导电布以纤维布为基材，经过前置处理后施以电镀金属镀层使其具有金属特性而成为导电纤维布，通常包括镀镍导电布、镀金导电布、镀炭导电布、铝箔纤维复合布等，具体选用何种导电布本实施例不作限制。导电布包覆于泡棉外周形成导电件4，使得导电件4自身也具备一定的弹性变形能力，能够降低加工误差对导电件4连接效果的影响，从而保证箱体1与液冷板3之间电位连接的可靠性；另外，此种导电件4设置在液冷板3的底部时，还可以对液冷板3起到缓冲作用。

可选地，动力电池包还包括导电胶；导电胶填充于导电件4与导电部之间，和/或，导电胶填充于导电件4与至少一个液冷板3之间。

具体而言，导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂。其可以将多种导电材料连接在一起，使被连接材料之间形成电的通路，也使被连接材料之间的连接关系更为稳固。本实施例中导电胶填充于导电件4与箱体1的导电部之间，或填充于导电件4与至少一个液冷板3之间，当然，也可以同时填充于导电件4与导电部及至少一个液冷板3之间，具体可以结合实际需要进行设置，对此本实施例不作限制。导电胶的存在可以使得导电部与液冷板3之间的连接关系更为牢靠，避免出现连接松动或连接失效等现象，从而保证箱体1与液冷板3等电位连接的可靠性。

本实用新型还提供一种车辆，包括前述任一项动力电池包。

具体而言，车辆包括但不限于目前市场上的新能源电动汽车，新能源汽车安装有前述实施例的动力电池包，动力电池包的充放电性能决定着新能源电动汽车的续航能力，动力电池包的安全性能决定着新能源电动汽车的行车安全，因此，需要对动力电池包进行定期的检修维护，以保证动力电池包的使用安全。由于动力电池包实现了等电位连接，在人员检修维护动力电池包的过程中可以防止人员发生触电现象，保护人员安全。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种动力电池包，其特征在于，包括：

箱体，具有容纳腔，所述箱体的至少部分为导电部；

多个电池单体，堆叠布置于所述容纳腔内；

多个液冷板，沿第一方向间隔排布于所述容纳腔内，且至少部分所述液冷板连接于相邻所述电池单体之间；

导电件，设置于所述容纳腔内，并连接于所述导电部与至少一个所述液冷板之间，以实现所述箱体与所述液冷板的等电位连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述导电件沿第一方向延伸，且连接n个所述液冷板，所述n＞2且为整数。

3.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述箱体的内壁开设有安装槽，所述导电件至少部分容置于所述安装槽内。

4.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述箱体包括底板和围设于所述底板周侧的侧板，所述侧板与所述底板之间形成所述容纳腔；

所述底板上开设有所述安装槽，和/或，所述侧板上开设有所述安装槽。

5.根据权利要求4所述的动力电池包，其特征在于，沿第二方向，所述安装槽设置于所述底板的相对两侧，所述第二方向与所述第一方向相交。

6.根据权利要求3所述的动力电池包，其特征在于，所述导电件与所述安装槽呈“工”字型配合。

7.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述箱体包括叠设的金属壳体和绝缘层，所述金属壳体限定出所述容纳腔，所述绝缘层设置于所述金属壳体的内壁；

所述绝缘层设置有镂空区域，至少部分所述金属壳体通过所述镂空区域裸露于所述容纳腔并形成所述导电部。

8.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述箱体包括金属壳体和凸起部，所述金属壳体限定出所述容纳腔，所述凸起部连接于所述金属壳体并延伸至所述容纳腔内，所述凸起部形成所述导电部。

9.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述导电件包括相连接的本体和弹性凸起；

所述弹性凸起与所述液冷板连接，所述本体与所述箱体连接。

10.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述导电件包括泡棉和包覆于所述泡棉外周的导电布。

11.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，还包括导电胶；

所述导电胶填充于所述导电件与所述导电部之间，和/或，所述导电胶填充于所述导电件与至少一个所述液冷板之间。

12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的动力电池包。