CN220382189U - 保温电池包 - Google Patents

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张唯龙
童邦
张玉丽
翟文波
董少锁
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Abstract

本实用新型提供了一种保温电池包。保温电池包包括:电池箱,包括底壁和与底壁连接的周向侧壁,周向侧壁具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁,周向侧壁和底壁围成安装槽;电池模组,设置在安装槽内;加热结构,第一侧壁和第二侧壁上设有加热结构,加热结构用于加热电池箱。本实用新型的技术方案能够避免因靠近电池箱的部分电池模组在低温环境下向外散热,导致电池模组的中心区域和边缘区域具有温差的问题,从而确保电池模组具有稳定的性能和电池容量。

Description

保温电池包
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种保温电池包。
背景技术
目前,动力电池系统包括电池箱和设置在电池箱内的电池模组,电池模组包括多个行列布置的电芯。电池箱的保温性能较差,尤其是液冷一体化箱体,保温效果更不理想。
在低温环境下,由于电池箱均为铝制或其他金属,导热性能好,电池箱温度与外界温度基本一致,而电池模组在工作过程中放热,温度较高,导致电池箱与电池模组之间的温差较大,靠近电池箱的部分电芯(即多个电芯中最外侧的部分电芯)向外散热,导致靠近电池箱的部分电芯温度降低,而位于中心区域的部分电芯温度相对较高,造成电池模组中处于不同位置的电芯之间具有温差,电芯在高温环境下容易老化,而在低温环境下则会导致电芯反应速率下降;且温差会使不同位置的电芯表现出不同的性能。这样会导致电池模组的性能下降,影响电池容量,进而缩短电池模组的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种保温电池包,以解决现有技术中的因电池模组在低温环境下向外散热导致电池模组的中心区域和边缘区域具有温差、进而影响电池模组的性能和电池容量的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种保温电池包,包括:电池箱,包括底壁和与底壁连接的周向侧壁,周向侧壁具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁,周向侧壁和底壁围成安装槽;电池模组,设置在安装槽内;加热结构,第一侧壁和第二侧壁上设有加热结构,加热结构用于加热电池箱。
进一步地,加热结构包括:两个加热件,一个加热件设置在第一侧壁上,另一个加热件设置在第二侧壁上;导电线,导电线的两端分别与两个加热件电连接;供电元件,供电元件与两个加热件中的任一个电连接。
进一步地,加热件包括依次连接的第一加热段、第二加热段和第三加热段,第一加热段的电阻阻值大于第二加热段的电阻阻值,并且第三加热段的电阻阻值大于第二加热段的电阻阻值。
进一步地,保温电池包还包括:两个安装件,与两个加热件对应设置,安装件与电池箱连接,每个安装件上开设有两个安装孔,并且导电线和每个加热件之间均设有安装件;多个卡扣,导电线的两端以及每个加热件的至少一端均设有卡扣,卡扣能够与安装孔卡接配合。
进一步地,周向侧壁还包括相对设置的第三侧壁以及第四侧壁,第三侧壁和第四侧壁均用于连接第一侧壁和第二侧壁,并且第三侧壁和第四侧壁上也设有加热结构;和/或,底壁上也设有加热结构。
进一步地,保温电池包还包括与加热结构连接的第一隔热结构,第一隔热结构位于加热结构的朝向电池模组的一侧,第一隔热结构用于隔绝电池箱与电池模组之间的热交换。
进一步地,电池模组包括多个电芯,保温电池包还包括第一温度传感器和第二温度传感器,第一温度传感器用于检测多个电芯中位于外侧的电芯的温度,第二温度传感器用于检测多个电芯中位于内侧的电芯的温度,并且第一温度传感器和第二温度传感器均与加热结构电连接。
进一步地,保温电池包还包括控制器,两个温度传感器和加热结构分别与控制器电连接,控制器控制加热结构的启闭。
进一步地,保温电池包还包括水冷板和设置在水冷板上的水冷管,水冷板位于安装槽内并且位于电池模组的底部,水冷管的进水口与外接进水管连通,水冷管的出水口与外接出水管连通。
进一步地,保温电池包还包括第二隔热结构,周向侧壁还包括相对设置的第三侧壁以及第四侧壁,第三侧壁和第四侧壁均用于连接第一侧壁和第二侧壁,第二隔热结构设置在第三侧壁和第四侧壁的外壁面或内壁面。
应用本实用新型的技术方案,加热结构能够加热电池箱,这样即使在低温环境下,也能够避免因电池箱的温度低导致电池箱和电池模组之间的温度较大的问题,进而能够避免靠近电池箱的部分电池模组因温差大而向外散热,从而确保靠近电池箱的部分电池模组(即电池模组的边缘区域)和位于中心区域的部分电池模组(即电池模组的中心区域)之间具有较小的温差和电压差,确保电池模组具有稳定的性能和电池容量,从而延长电池模组的使用寿命。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本实用新型的保温电池包的实施例的结构示意图;
图2示出了图1的保温电池包的另一个角度的结构示意图;
图3示出了图1的保温电池包的加热结构的结构示意图;
图4示出了图3的加热结构的加热件的结构示意图;
图5示出了图3的加热结构的一个A处放大图(其中,电池箱未示出);
图6示出了图3的加热结构的另一个方向的A处放大图及其局部放大图;以及
图7示出了本实用新型的保温电池包的控制流程图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、电池箱;2、电池模组;3、加热结构;31、加热件;311、第一加热段;312、第二加热段;313、第三加热段;32、导电线;4、第一隔热结构;6、第二隔热结构;7、安装件;8、控制器;91、水冷板;92、水冷管。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至图3所示,本实用新型的实施例提供了一种保温电池包。保温电池包包括:电池箱1,包括底壁和与底壁连接的周向侧壁,周向侧壁具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁,周向侧壁和底壁围成安装槽;电池模组2,设置在安装槽内;加热结构3,第一侧壁和第二侧壁上设有加热结构3,加热结构3用于加热电池箱1。
在上述技术方案中,加热结构3通过导热胶粘在第一侧壁和第二侧壁的内壁面上。
通过上述设置,利用加热结构3能够加热电池箱1,这样即使在低温环境下,也能够避免因电池箱1的温度低导致电池箱1和电池模组2之间的温度较大的问题,进而能够避免靠近电池箱1的部分电池模组2因温差大而向外散热,从而确保靠近电池箱1的部分电池模组(即电池模组的边缘区域)和位于中心区域的部分电池模组(即电池模组的中心区域)之间具有较小的温差和电压差,确保电池模组具有稳定的性能和电池容量,从而延长电池模组2的使用寿命。
如图3所示,在本实用新型的实施例中,加热结构3包括:两个加热件31,一个加热件31设置在第一侧壁上,另一个加热件31设置在第二侧壁上;导电线32,导电线32的两端分别与两个加热件31电连接;供电元件,供电元件与两个加热件31中的任一个电连接。
在上述技术方案中,一个加热件31沿第一侧壁的长度方向延伸,另一个加热件31沿第二侧壁的长度方向延伸,周向侧壁还包括相对设置的第三侧壁以及第四侧壁,第三侧壁和第四侧壁均用于连接第一侧壁和第二侧壁,导电线32位于第三侧壁的一侧并且与第三侧壁连接。
通过上述设置,供电元件向两个加热件31中的一个输入电流,电流能够依次经过一个加热件31、导电线32流入另一个加热件31,这样能够通过一个供电元件同时向两个加热件31供电,无需设置两个供电元件分别向两个加热件31输入电流,节约空间。
在本实用新型的一个实施例中,加热件31为电加热膜,优选地,加热件31为石墨烯电热膜。可选地,加热件31还可以为PI加热膜(即聚酰亚胺加热膜)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇脂)加热膜。
如图1所示,在本实用新型的实施例中,保温电池包还包括第二隔热结构6,第二隔热结构6设置在第三侧壁和第四侧壁的外壁面。
在上述技术方案中,第二隔热结构6包括多个保温板,多个保温板沿第三侧壁和第四侧壁的长度方向间隔设置并位于各侧壁的外壁面。这样,在未设置加热结构3的第三侧壁和第四侧壁上,通过第二隔热结构6能够实现保温隔热的作用,避免靠近第三侧壁和第四侧壁的电池模组受外界低温的影响向外散热,从而进一步确保电池模组2内的不同位置具有较小的温差。
在本实用新型的另一个实施例中,也可以根据实际需要将第二隔热结构6设置在第三侧壁和第四侧壁的内壁面。
在本实用新型的另一个实施例中,第三侧壁和第四侧壁上也设有加热结构3,加热结构3包括四个加热件31,四个加热件31分别设置在第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁上,并且四个加热件31通过导电线32依次串联。
在本实用新型的另一个实施例中,也可以根据实际需要在底壁上设有加热结构。
在本实用新型的一个实施例中,电池箱1还包括盖设在安装槽上的顶盖,顶盖的外壁面或内壁面上也设有加热结构。
一般情况下,电池箱1为矩形,由于电池箱1的四个拐角处与电池包的外部环境的接触面积最大,电池箱1的四个拐角位置处的温度相对较低。本申请中,将加热件31设计成电阻阻值可变的。具体地,如图4所示,在本实用新型的实施例中,加热件31包括依次连接的第一加热段311、第二加热段312和第三加热段313,第一加热段311的电阻阻值大于第二加热段312的电阻阻值,并且第三加热段313的电阻阻值大于第二加热段312的电阻阻值。
在上述技术方案中,加热件31沿侧壁的长度方向延伸,第一加热段311和第三加热段313位于电池箱某一侧壁(比如,第一侧壁或第二侧壁)的两端,即靠近电池箱1的两个角部。
通过上述设置,由于P=I2R,输入加热件31的电流一定时,功率与电阻阻值成正比,因此,第一加热段311和第三加热段313的功率大于第二加热段312的功率,也就是说,第一加热段311和第三加热段313的加热温度大于第二加热段312的加热温度。这样能够确保电池箱1的周向侧壁温度均匀,避免因电池箱1的拐角处温度低导致影响电池模组2的温度的问题;同时还可以提高能量利用率。
如图5和图6所示,在本实用新型的实施例中,保温电池包还包括:两个安装件7,与两个加热件31对应设置,安装件7与电池箱1连接,每个安装件7上开设有两个安装孔,并且导电线32和每个加热件31之间均设有安装件7;多个卡扣,导电线32的两端以及每个加热件31的至少一端均设有卡扣,卡扣能够与安装孔卡接配合。
在上述技术方案中,电池箱1的侧壁上开设有安装通孔,安装件7固定在安装通孔内。卡扣插入安装孔即可实现插接连接,卡扣与安装件7的插接属于现有技术,此处不再赘述。
通过上述设置,导电线32与加热件31能够通过安装件7连接,同时,导电线32能够通过安装件7与电池箱1连接,避免接线过多的问题。
如图5所示,在本实用新型的实施例中,保温电池包还包括与加热结构3连接的第一隔热结构4,第一隔热结构4位于加热结构3的朝向电池模组2的一侧,第一隔热结构4用于隔绝电池箱1与电池模组2之间的热交换。
在上述技术方案中,第一隔热结构4与加热件31粘接。
通过上述设置,一方面,第一隔热结构4能够隔绝电池箱1与电池模组2之间的热交换,进一步避免因电池箱1和电池模组2存在温差导致电池模组2向外散热的问题;另一方面,第一隔热结构4还能够隔绝加热件31与空气之间的热交换,避免加热件31的温度受环境影响。
在本实用新型的一个实施例中,第一隔热结构4为隔热棉。
如图1和图2所示,在本实用新型的实施例中,电池模组2包括多个电芯,保温电池包还包括第一温度传感器和第二温度传感器,第一温度传感器用于检测多个电芯中位于外侧的电芯的温度,第二温度传感器用于检测多个电芯中位于内侧的电芯的温度,并且第一温度传感器和第二温度传感器均与加热结构3电连接。
需要说明的是,多个电芯中位于外侧的电芯即为多个电芯中最靠近电池箱1的周向侧壁的电芯,优选为位于电池箱1的拐角处的电芯(即多个电芯中最容易受外界温度影响的电芯),比如图2中的B1和B2所指代的电芯,多个电芯中位于内侧的电芯优选为位于中心区域的电芯(即多个电芯中最不易受外界温度影响的电芯),比如图2中的C1和C2所指代的电芯。
在上述技术方案中,保温电池包还包括控制器8,两个温度传感器和加热结构3分别与控制器8电连接,控制器8控制加热结构3的启闭。
如图7所示,当第一温度传感器和第二温度传感器的检测值的差值小于或等于3℃时,控制器控制供电元件停止向加热结构3供电;当第一温度传感器和第二温度传感器的检测值的差值大于3℃时,控制器控制供电元件向加热结构3供电。
通过上述设置,仅在电池模组内温差较大时,启动供电元件向加热结构3供电,这样能够避免资源浪费。
如图1所示,在本实用新型的实施例中,保温电池包还包括水冷板91和设置在水冷板91上的水冷管92,水冷板91位于安装槽内并且位于电池模组2的底部,水冷管92的进水口与外接进水管连通,水冷管92的出水口与外接出水管连通。
通过上述设置,冷却水依次流经水冷管92的进水口、水冷管92后从出水管流出,能够实现对电池模组的冷却。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:根据第一温度传感器和第二温度传感器的检测数据,控制器控制供电元件向加热件输入电流,电流通过导电线流入每个加热件,加热结构能够加热电池箱,这样即使在低温环境下,也能够避免因电池箱的温度低导致电池箱和电池模组之间的温度较大的问题,进而能够避免靠近电池箱的部分电池模组因温差大而向外散热,从而确保靠近电池箱的部分电池模组(即电池模组的边缘区域)和位于中心区域的部分电池模组(即电池模组的中心区域)之间具有较小的温差和电压差,确保电池模组具有稳定的性能和电池容量,从而延长电池模组的使用寿命。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种保温电池包,其特征在于,包括:
电池箱(1),包括底壁和与所述底壁连接的周向侧壁,所述周向侧壁具有相对设置的第一侧壁和第二侧壁,所述周向侧壁和所述底壁围成安装槽;
电池模组(2),设置在所述安装槽内;
加热结构(3),第一侧壁和第二侧壁上设有所述加热结构(3),所述加热结构(3)用于加热所述电池箱(1);所述加热结构(3)包括:
两个加热件(31),一个所述加热件(31)设置在所述第一侧壁上,另一个所述加热件(31)设置在所述第二侧壁上;
导电线(32),所述导电线(32)的两端分别与两个所述加热件(31)电连接;
供电元件,所述供电元件与两个所述加热件(31)中的任一个电连接。
2.根据权利要求1所述的保温电池包,其特征在于,所述加热件(31)包括依次连接的第一加热段(311)、第二加热段(312)和第三加热段(313),所述第一加热段(311)的电阻阻值大于所述第二加热段(312)的电阻阻值,并且所述第三加热段(313)的电阻阻值大于所述第二加热段(312)的电阻阻值。
3.根据权利要求1所述的保温电池包,其特征在于,所述保温电池包还包括:
两个安装件(7),与所述两个加热件(31)对应设置,所述安装件(7)与所述电池箱(1)连接,每个所述安装件(7)上开设有两个安装孔,并且所述导电线(32)和每个所述加热件(31)之间均设有所述安装件(7);
多个卡扣,所述导电线(32)的两端以及每个所述加热件(31)的至少一端均设有所述卡扣,所述卡扣能够与所述安装孔卡接配合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的保温电池包,其特征在于,所述周向侧壁还包括相对设置的第三侧壁以及第四侧壁,所述第三侧壁和所述第四侧壁均用于连接所述第一侧壁和所述第二侧壁,并且所述第三侧壁和所述第四侧壁上也设有所述加热结构(3);和/或,
所述底壁上也设有所述加热结构(3)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的保温电池包,其特征在于,所述保温电池包还包括与所述加热结构(3)连接的第一隔热结构(4),所述第一隔热结构(4)位于所述加热结构(3)的朝向所述电池模组(2)的一侧,所述第一隔热结构(4)用于隔绝所述电池箱(1)与所述电池模组(2)之间的热交换。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的保温电池包,其特征在于,所述电池模组(2)包括多个电芯,所述保温电池包还包括第一温度传感器和第二温度传感器,所述第一温度传感器用于检测多个所述电芯中位于外侧的电芯的温度,所述第二温度传感器用于检测多个所述电芯中位于内侧的电芯的温度,并且所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述加热结构(3)电连接。
7.根据权利要求6所述的保温电池包,其特征在于,所述保温电池包还包括控制器(8),两个所述温度传感器和所述加热结构(3)分别与所述控制器(8)电连接,所述控制器(8)控制所述加热结构(3)的启闭。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的保温电池包,其特征在于,所述保温电池包还包括水冷板(91)和设置在所述水冷板(91)上的水冷管(92),所述水冷板(91)位于所述安装槽内并且位于所述电池模组(2)的底部,所述水冷管(92)的进水口与外接进水管连通,所述水冷管(92)的出水口与外接出水管连通。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的保温电池包,其特征在于,所述保温电池包还包括第二隔热结构(6),所述周向侧壁还包括相对设置的第三侧壁以及第四侧壁,所述第三侧壁和所述第四侧壁均用于连接所述第一侧壁和所述第二侧壁,所述第二隔热结构(6)设置在所述第三侧壁和所述第四侧壁的外壁面或内壁面。
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