CN220628105U - 电池包及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包及用电装置，所述电池包包括设有容腔的下壳体和电芯组件；电芯组件包括固设于下壳体上的绝缘层、多个电芯单元，以及用于将各电芯单元定位在绝缘层上的定位部；各电芯单元包括液冷板和固设于液冷板两侧的多个圆柱电芯，且各电芯单元的底部粘接在绝缘层上。本实用新型所述的电池包，通过将液冷板和多个圆柱电芯相连组成电芯单元，定位部将电芯单元定位在绝缘层上，各电芯单元的底部粘接在绝缘层上，能够将多个圆柱电芯直接装配在下壳体上，而省去电池模组的装配过程和所需零部件，进而利于提高装配效率，以及电池包的能量密度。

Description

电池包及用电装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池包。本实用新型还涉及一种设有该电池包的用电装置。

背景技术

目前，圆柱电芯在组装成电池包之前，需要先将多个圆柱电芯装配成电池模组状态，再由多个电池模组装配组成电池包。在多个圆柱电芯装配成电池模组的过程中，需要使用多种工装对多个零部件进行装配，使得装配的效率较低。同时，因连接零部件的设置也会占用空间，从而影响电池包的能量密度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包，以提高电池包的装配效率，并利于提高能量密度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，包括设有容腔的下壳体和电芯组件；

所述电芯组件包括固设于所述下壳体上的绝缘层、多个电芯单元，以及用于将各所述电芯单元定位在所述绝缘层上的定位部；

各所述电芯单元包括液冷板和固设于所述液冷板两侧的多个圆柱电芯，且各所述电芯单元的底部粘接在所述绝缘层上。

进一步的，所述液冷板两侧的多个所述圆柱电芯沿所述液冷板的长度方向交错布置；

所述液冷板上分别设有与各所述圆柱电芯一一对应设置的弧形槽，所述圆柱电芯分别连接在所述弧形槽的槽壁上。

进一步的，所述定位部包括沿各所述液冷板的长度方向间隔布置的多个定位柱，所述定位穿经所述绝缘层且与所述下壳体相连；

相邻多个所述圆柱电芯的底部之间限定出与所述定位柱插装配合的插装空间。

进一步的，所述下壳体包括底板和设于所述底板四周的侧板，所述底板内设有底部泄压腔，所述侧板上设有与所述底部泄压腔连通的侧部泄压腔；

所述底部泄压腔上设有与各所述圆柱电芯底部一一对应设置的泄压孔，所述侧板上设有与所述侧部泄压腔连通的泄压部。

进一步的，所述绝缘层上设有与各所述泄压孔一一对应设置的多个凹槽，所述圆柱电芯的底部插设在所述凹槽中，且所述底部泄压腔内设有位于所述凹槽下方的防火层；和/或，

所述底部泄压腔和所述侧部泄压腔两者至少其一内部设有多个加强筋，且多个所述加强筋沿预设方向间隔布置。

进一步的，所述底板包括沿所述下壳体的长度方向相接设置的多个板体，各所述板体内均设有腔体，且相邻两所述板体之间贯通设有连通孔，所述连通孔用于连通相邻的两所述腔体。

进一步的，所述绝缘层呈盒状，各所述电芯单元通过装设在所述绝缘层内的胶体与所述绝缘层粘接相连。

进一步的，所述电芯组件为间隔设于所述下壳体上的多个。

进一步的，所述绝缘层上设有密封层，所述密封层上设有以供各所述圆柱电芯底部穿过的通孔。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池包，通过将液冷板和多个圆柱电芯相连组成电芯单元，定位部将电芯单元定位在绝缘层上，各电芯单元的底部粘接在绝缘层上，能够将多个圆柱电芯直接装配在下壳体上，而省去电池模组的装配过程和所需零部件，进而利于提高装配效率，以及电池包的能量密度。

此外，液冷板两侧的多个圆柱电芯交错布置，以及弧形槽的设置均利于提高液冷板和圆柱电芯之间的连接强度。定位柱的结构简单，便于布置实施，且利于将电芯单元定位在绝缘层上。泄压孔、底部泄压腔和侧部泄压腔的设置，均利于圆柱电芯发生热失控时进行泄压，从而提高电池包的安全性。

另外，绝缘层上的凹槽利于提高圆柱电芯在绝缘层上的安装效果，防火层能够防止热失控的圆柱电芯对其他圆柱电芯造成影响。多个板体组成底板的方式利于布置实施，连通孔的设置则利于形成底部泄压腔。绝缘层呈盒状，便于胶体将圆柱电芯的底部与绝缘层粘接在一起，且利于防止胶体流出而造成的污染。下壳体上设置多个电芯组件，利于提升电池包的能量密度，而具有较好的使用效果。通过设置密封层利于提高圆柱电芯底部与绝缘层之间的密封效果。

另外，本实用新型的另一目的在于提出一种用电装置，所述用电装置上设有如上所述的电池包。

本实用新型所述的用电装置与上述的电池包具有相同的有益效果，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为本实用新型实施例所述电池包的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述电池包底部的拆解图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为本实用新型实施例所述下壳体的结构示意图；

图5为图4中的B部放大图；

图6为图4中的俯视图；

图7为图6中的D部放大图；

图8为本实用新型实施例所述的下壳体与其一电芯单元的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述电芯单元的结构示意图；

图10为本实用新型实施例所述绝缘层的其一种结构示意图；

图11为图10中的C部放大图；

图12为本实用新型实施例所述的绝缘层的另一种结构和电芯组件在其一视角下的结构示意图；

图13为本实用新型实施例所述绝缘层的另一种结构和电芯组件在另一视角下的结构示意图；

图14为本实用新型实施例所述绝缘层的另一种结构在其一视角下的示意图；

图15为本实用新型实施例所述绝缘层的另一种结构在另一视角下的示意图；

图16为本实用新型实施例所述下壳体的局部剖视图。

附图标记说明：

1、上壳体；2、电芯单元；3、下壳体；

101、盖体；

201、液冷板；202、圆柱电芯；

301、底板；3011、板体；3012、泄压孔；3013、定位孔；3014、第一加强筋；3015、第二连通孔；302、侧板；3021、第二加强筋；303、绝缘层；3031、凹槽；3032、定位配合孔；3033、防火层；304、密封层；3041、暴露孔；305、定位柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电池包，旨在提高装配效率的同时，提升电池包的能量密度。

整体构成上，该电池包包括设有容腔的下壳体3和电芯组件。其中，电芯组件包括固设于下壳体3上的绝缘层303、多个电芯单元2，以及用于将各电芯单元2定位在绝缘层303上的定位部。各电芯单元2包括液冷板201和固设于液冷板201两侧的多个圆柱电芯202，且各电芯单元2的底部粘接在绝缘层303上。

本实施例所述的电池包，通过将液冷板201和多个圆柱电芯202相连组成电芯单元2，定位部将电芯单元2定位在绝缘层303上，各电芯单元2的底部粘接在绝缘层303上，能够将多个圆柱电芯202直接装配在下壳体3上，而省去电池模组的装配过程和所需零部件，进而利于提高装配效率，以及电池包的能量密度。

基于如上整体介绍，本实施例所述的电池包的一种示例性结构如图1和图2中所示。作为一种优选的实施方式，电芯组件为间隔设于下壳体3上的多个，如此利于提高电池包的能量密度。具体实施时，多个电芯组件可沿下壳体3的宽度方向间隔布置，也可沿下壳体3的长度方向间隔布置，电芯组件的数量可根据使用需求进行适应性的修改，只要满足使用需求即可。

本实施例中的绝缘层303可采用具有绝缘性能的材质制成，且绝缘层303具有一定硬度，例如，绝缘层303可采用塑料材质制成。本实施例中的绝缘层303粘接在下壳体3上。作为绝缘层303的一种示例性结构，如图3至图10中所示，绝缘层303呈平板状，可通过向多个圆柱电芯202底部之间填充胶体的方式，实现圆柱电芯202底部与绝缘层303之间的固连。本实施例中的胶体可采用结构胶等满足使用需求的液态胶体。

作为绝缘层303的另一种示例性结构，如图12至图15中所示，绝缘层303呈盒状，各电芯单元2通过装设在绝缘层303内的液态胶体与绝缘层303粘接相连。此处，绝缘层303呈盒状，便于胶体将圆柱电芯202的底部与绝缘层303粘接在一起，且利于防止胶体流出而造成的污染。

当定位在绝缘层303上的多个电芯单元2进行粘接时，将胶体置于绝缘层303限定出的空间内，使得胶体的液面高度达到预设液面高度，随着胶体在多个圆柱电芯202之间的填充和固化，即可将圆柱电芯202固定在绝缘层303上，整个装配过程简单易于操作，从而提高装配效率。作为绝缘层303的另一种结构示例，该绝缘层303可为板状，

本实施例中电芯组件的一种示例性结构如图7至图9中所示，作为一种优选的实施方式，本实施例中，液冷板201两侧的多个圆柱电芯202沿液冷板201的长度方向交错布置，液冷板201上分别设有与各圆柱电芯202一一对应设置的弧形槽，圆柱电芯202分别连接在弧形槽的槽壁上。此处，液冷板201两侧的多个圆柱电芯202交错布置，以及弧形槽的设置均利于提高液冷板201和圆柱电芯202之间的连接强度，同时还利于减小在宽度方向上的空间占用量。

具体实施时，圆柱电芯202的外周壁与弧形槽的槽壁粘接相连，通过弧形槽可增大液冷板201与圆柱电芯202的粘接面积，进而利于提高圆柱电芯202与液冷板201之间的连接牢固性。此处的液冷板201因两侧弧形槽的设置而成波浪状，其结构简单易于加工成型。为提高液冷板201的使用效果，液冷板201内设有沿圆柱电芯202的高度方向间隔布置的多个隔板，多个隔板将液冷板201分隔成上下间隔布置的多个液冷通道，不仅利于提高液冷板201的冷却效率，而且具有较好的结构强度。当然，液冷板201内还可不设置隔板，只要满足使用需求即可。

作为一种优选的实施方式，如图7中所示，本实施例中的定位部包括沿各液冷板201的长度方向间隔布置的多个定位柱305，定位柱305穿经绝缘层303且与下壳体3相连。相邻多个圆柱电芯202的底部之间限定出与定位柱305插装配合的插装空间。定位柱305的结构简单，便于布置实施，且利于将电芯单元2定位在绝缘层303上。

具体结构上，如图3和图11中所示，在下壳体3上设有定位孔3013，在绝缘层303上设有与定位孔3013对应设置的定位配合孔3032。定位柱305的柱体穿经定位配合孔3032和定位孔3013而固定在下壳体3上，此时定位柱305的头部抵紧在绝缘层303上，并与上述的插装空间插装配合。例如，此处三个相邻的圆柱电芯202之间限定出上述的插装空间。定位柱305与三个圆柱电芯202的底部外周均相切，从而起到定位的效果。

本实施例中各圆柱电芯202的底部朝向下壳体3设置，也就是说圆柱电芯202的防爆阀朝向下壳体3设置。为提高电池包的使用安全性，如图2中所，下壳体3包括底板301和设于底板301四周的侧板302，底板301内设有底部泄压腔，侧板302上设有与底部泄压腔连通的侧部泄压腔。底部泄压腔上设有与各圆柱电芯202底部一一对应设置的泄压孔3012，侧板302上设有与侧部泄压腔连通的泄压部。泄压孔3012、底部泄压腔和侧部泄压腔的设置，均利于圆柱电芯202发生热失控时进行泄压，从而提高电池包的安全性。

详细来说，如图13至图15中所示，绝缘层303上设有与各泄压孔3012一一对应设置的多个凹槽3031，圆柱电芯202的底部插设在凹槽3031中，且底部泄压腔内设有位于凹槽3031下方的防火层3033。也即防护层3033相对于凹槽3031的槽底，设于绝缘层303朝向底部泄压腔的一侧。此处绝缘层303上的凹槽3031利于提高圆柱电芯202在绝缘层303上的安装效果，防火层3033能够防止热失控的圆柱电芯202对其他圆柱电芯202造成影响。

当圆柱电芯202发生热失控时，喷出的高温气体可冲破凹槽3031的槽底，并经由泄压孔3012流入底部泄压腔，此时在防火层3033的作用下，其他圆柱电芯202底部的凹槽3031不会发生损坏，从而利于减少热失控对其他圆柱电芯202的影响，气体经由侧部泄压腔和泄压部排出，从而提高电池包的安全性。

具体实施时，防火层3033可采用云母等具有防火效果的材质制成，防火层3033可粘接在绝缘层303的底部。泄压部可采用现有技术中的泄压阀，为提高泄压效率，泄压阀的数量可进行适应性的调整。当侧部泄压腔内的压力超出预设的压力值时，泄压阀开启，从而将侧部泄压腔内的气体排出，起到泄压的效果。

本实施例中的底部泄压腔和侧部泄压腔两者内部均设有多个加强筋，且多个加强筋沿预设方向间隔布置。此处加强筋的设置不仅利于延长气流的流通路径而利于降温，而且还利于提高底板301和侧板302的结构强度。需要注意的是，加强筋筋设置在底部泄压腔或侧部泄压腔内的方案也是可行的。

为便于描述将设于底部泄压腔内的加强筋称为第一加强筋3014，将设于侧部泄压腔内的加强筋称为第二加强筋3021。如图16中所示，第一加强筋3014为沿下壳体3的宽度方向间隔布置的多列，各列中的多个第一加强筋3014沿下壳体3的长度方向间隔布置。

侧板302上的第二加强筋3021为沿侧板302的高度方向间隔布置的多个，第二加强筋3021沿侧板302的长度方向延伸设置，侧部泄压腔被多个第二加强筋3021分隔成多个泄压分腔，且第二加强筋3021上设有用于构成相邻两泄压分腔连通的第一连通孔，泄压部与位于最顶部的泄压分腔相连通。此处第一连通孔的设置，利于确保流入侧部泄压腔内的气体能够经由泄压部排出。

本实施例中，在绝缘层303上设有密封层304，密封层304上设有以供各圆柱电芯202底部穿过的通孔，上述的定位配合孔3032贯通密封层304设置。作为优选的，密封层304为与各电芯单元2一一对应设置的多个。密封层304可采用密封泡棉，不仅具有较好的密封效果，还能够在胶体进行粘接，且使用下压装置压紧各圆柱电芯202时，能够根据圆柱电芯202实现不同的压缩量，而确保圆柱电芯202的对齐效果，进而利于提高装配精度。

此外，为提高胶体的覆盖面积，如图5中所示，在相邻三个通孔之间还设有暴露孔3041，以将绝缘层303外露设置，从而使得流动的胶体能够通过暴露孔3041与绝缘层303相连，从而进一步提高胶体的连接效果。

如图6中所示，本实施例中的底板301包括沿下壳体3的长度方向相接设置的多个板体3011，各板体3011内均设有腔体，且相邻两板体3011之间贯通设有连通孔，连通孔用于连通相邻的腔体。为便于与上述的连通孔区分，将设于两板体3011上的连通孔称为第二连通孔3015，第二连通孔3015为沿板体3011的长度方向间隔布置的多个。此处相邻两板体3011的相接面焊接相连，如此便于布置实施，且具有较好的结构强度。而第二连通孔3015的设置，则利于将腔体连通在一起而形成底部泄压腔。

此外，本实施例中的电芯组件的一端与同一端的边梁之间间隔设置，以便于电池包上的BMS控制结构的布置安装。另外，如图1中所示，电池包还包括扣合在下壳体3顶部的上壳体1，且在上壳体1与下壳体3之间设有密封结构。具体实施时，上壳体1的四周经由穿经自身的紧固件与边梁之间的连接而固定在下壳体3上。而为便于对电池包内的结构进行维修，在上壳体1上设有上凸的凸出部，并在凸出部的顶部设有维修孔，以及可拆卸连接在凸出部上以封堵维修孔的盖体101。

本实施例的电池包在进行安装时，先将圆柱电芯202粘接在液冷板201的两侧形成多个电芯单元2，将绝缘层303粘接在下壳体3上，将定位柱305插装在下壳体3上，并将密封层304粘接在绝缘层303上。然后将电芯单元2通过定位柱305定位在绝缘层303上，接着进行汇流排的焊接，并安装电气件及管路。随后接向绝缘层303上装入胶体，随着胶体在各圆柱电芯202底部的填充和固化即可将圆柱电芯202的底部粘接在绝缘层303上，完成圆柱电芯202在下壳体3上的安装，最后将上壳体1安装在下壳体3上，从而形成电池包。

本实施例的电池包，通过液冷板201和下壳体3上的多个泄压结构的设置，不仅便于提高电池包的装配效率，而且还利于提高电池包的安全性，而具有较好的实用性。

此外，本实施例还涉及一种用电装置，该用电装置上设有如上所述的电池包，本实施例的用电装置与上述的电池包具有相同的有益效果，在此不再赘述。

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 (10)

1.一种电池包，其特征在于：

包括设有容腔的下壳体和电芯组件；

所述电芯组件包括固设于所述下壳体上的绝缘层、多个电芯单元，以及用于将各所述电芯单元定位在所述绝缘层上的定位部；

各所述电芯单元包括液冷板和固设于所述液冷板两侧的多个圆柱电芯，且各所述电芯单元的底部粘接在所述绝缘层上。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述液冷板两侧的多个所述圆柱电芯沿所述液冷板的长度方向交错布置；

所述液冷板上分别设有与各所述圆柱电芯一一对应设置的弧形槽，所述圆柱电芯分别连接在所述弧形槽的槽壁上。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述定位部包括沿各所述液冷板的长度方向间隔布置的多个定位柱，所述定位柱穿经所述绝缘层且与所述下壳体相连；

相邻多个所述圆柱电芯的底部之间限定出与所述定位柱插装配合的插装空间。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述下壳体包括底板和设于所述底板四周的侧板，所述底板内设有底部泄压腔，所述侧板上设有与所述底部泄压腔连通的侧部泄压腔；

所述底部泄压腔上设有与各所述圆柱电芯底部一一对应设置的泄压孔，所述侧板上设有与所述侧部泄压腔连通的泄压部。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于：

所述绝缘层上设有与各所述泄压孔一一对应设置的多个凹槽，所述圆柱电芯的底部插设在所述凹槽中，且所述底部泄压腔内设有位于所述凹槽下方的防火层；和/或，

所述底部泄压腔和所述侧部泄压腔两者至少其一内部设有多个加强筋，且多个所述加强筋沿预设方向间隔布置。

6.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于：

所述底板包括沿所述下壳体的长度方向相接设置的多个板体，各所述板体内均设有腔体，且相邻两所述板体之间贯通设有连通孔，所述连通孔用于连通相邻的两所述腔体。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述绝缘层呈盒状，各所述电芯单元通过装设在所述绝缘层内的胶体与所述绝缘层粘接相连。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述电芯组件为间隔设于所述下壳体上的多个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池包，其特征在于：

所述绝缘层上设有密封层，所述密封层上设有以供各所述圆柱电芯底部穿过的通孔。

10.一种用电装置，其特征在于：

所述用电装置上设有权利要求1至9中任一项所述的电池包。