CN220934224U - 电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包及用电设备。电池包包括：边框；冷板，设置于边框的底部或顶部；第一电池模块，第一电池模块包括靠近边框和冷板的第一区域以及除第一区域外的第二区域；导热胶，导热胶设置于第一电池模块与冷板之间；第一限高条，第一限高条设置于第一区域与冷板之间；第二限高条，第二限高条设置于第二区域与冷板之间；其中，第一限高条的高度为H1，第二限高条的高度为H2，满足H1>H2，使得随着离边框的距离增大，导热胶的厚度减小。本申请减小了第一电池模块不同区域之间的温差，提高了电芯的性能，延长了电芯的使用寿命。

Description

电池包及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体提供一种电池包及用电设备。

背景技术

电池包的CTP(CelltoPack)技术，是将传统的电芯组成模组，再将多个模组组装成整包的这个制造过程简化为电芯直接组装成整包，去除模组这个中间状态，该技术可减轻整包重量，从而提高能量密度。

现有技术中的CTP电池包包括边框和边框内堆叠的电芯，电芯通常通过冷板对其进行热交换而保持其适合的温度，冷板与电芯之间涂有导热胶用来导热。由于各个电芯在电池包内的位置不同，进而造成各个位置电芯的散热程度不同，靠近边框的区域散热快，例如当电池包处于低温环境时，靠近边框的区域更容易散失热量而温度相对更低。特别是对于最外侧的一排电芯或者位于电池包四个转角区域的电芯，电芯自身的不同区域就存在散热程度不同的情况，因此温度不均匀尤为明显。当电芯长时间处于不同温度下将影响电芯的性能和使用寿命，进而降低电池包的性能和寿命。

实用新型内容

本实用新型提出一种电池包和用电设备，以解决或至少改善上述背景技术中提及的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种电池包，包括：边框；冷板，设置于所述边框的底部或顶部；第一电池模块，所述第一电池模块包括靠近所述边框和所述冷板的第一区域以及除所述第一区域外的第二区域；导热胶，所述导热胶设置于所述第一电池模块与所述冷板之间；第一限高条，所述第一限高条设置于所述第一区域与所述冷板之间；第二限高条，所述第二限高条设置于所述第二区域与所述冷板之间；其中，所述第一限高条的高度为H1，所述第二限高条的高度为H2，满足H1＞H2，使得随着离所述边框的距离增大，所述导热胶的厚度减小。

这样一来，电芯设置于限高条上，使得第一电池模块内电芯的外侧区域与冷板之间的导热胶相对更厚，从而能够降低电芯外侧区域对外的散热效率，进而使电芯的外侧区域实现更好的保温，从而能够减小电芯不同区域之间的温差，提高电芯的性能，延长电芯的使用寿命。

进一步的，满足0.1mm≤H1≤4mm，0.1mm≤H2≤4mm。

进一步的，满足H1-H2≤3mm。

进一步的，所述电池包还包括第二电池模块，所述第二电池模块设置于所述第一电池模块远离所述边框的一侧；所述第二电池模块与所述冷板之间还设置有至少两个第三限高条，所述第三限高条的高度不大于所述第二限高条的高度。

进一步的，所述第三限高条的高度小于所述第二限高条的高度。

进一步的，所述第一电池模块和所述第二电池模块均包括多个堆叠的电芯，所述第一限高条、所述第二限高条和所述第三限高条均沿所述电芯的堆叠方向延伸。

进一步的，所述第一限高条、所述第二限高条和所述第三限高条的材质为塑料或橡胶。

进一步的，所述冷板包括两个进液流道和两个回液流道，所述进液流道与所述回液流道沿第一方向并排设置，且所述进液流道相对于所述回液流道远离所述冷板的中心线；两个所述进液流道相对所述冷板的中心线对称设置，两个所述回液流道相对所述冷板的中心线对称设置。

进一步的，所述电池包包括相对所述电池包的中心线对称设置的两个所述第一电池模块和两个所述第二电池模块，所述第一电池模块和所述第二电池模块沿所述第一方向并排设置；所述第一电池模块与所述进液流道相对，所述第二电池模块与所述回液流道相对。

在第二方面，本实用新型提供一种用电设备，所述用电设备包括如上任一技术方案所述的电池包。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的电池包的爆炸图；

图2是第一电池模块与边框和冷板的位置关系图；

图3是第一电池模块和冷板之间的限高条以及导热胶的示意图；

图4冷板内部进液流道和回液流道的结构示意图；

图5是第一限高条、第二限高条和第三限高条与电芯的位置关系示意图。

附图标记列表：

1-电池包；

11-边框；

121-冷板；1211-进液流道；1212-回液流道；1213-冷板中心线；122-底板；123-上盖；

13-第一电池模块；131-第一区域；132-第二区域；

14-导热胶；

15-第一限高条；

16-第二限高条；

17-第二电池模块；

18-第三限高条；

19-电芯。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型的电池包1包括边框11、冷板121、底板122和上盖123，上盖123和底板122分别位于电池包的上方和下方，以对电池包内的电芯进行防护；冷板121设置于边框的底部，冷板121内流通有冷却液，冷板与电池包的电芯之间设置有导热胶，从而与电芯进行换热以对其进行热管理，例如对电芯进行冷却或者加热。当然在其他的一些实施例中，冷板121也可以设置于边框11的顶部。

电池包1包括第一电池模块13，第一电池模块13设置在边框11内部，第一电池模块13包括靠近边框11和冷板121的第一区域131以及除第一区域131外的第二区域132。由于第一区域131相比于第二区域132距离边框11和冷板121的拐角更近，因此，第一区域131的散热相对第二区域132的散热更快更容易，进而第一区域131的平均温度会低于第二区域132的平均温度。因此本实施例中，第一电池模块13与冷板121之间设置有导热胶14，第一区域131与冷板121之间设置有第一限高条15，第二区域132与冷板121之间设置有第二限高条16，第一限高条15的高度为H1，第二限高条16的高度为H2，满足H1＞H2，使得随着离边框11的距离增大，导热胶14的厚度减小。这样一来，电芯设置于限高条上，使得第一电池模块13内电芯的外侧区域与冷板之间的导热胶14相对更厚，从而能够降低电芯外侧区域对外的散热效率，进而使电芯的外侧区域实现更好的保温，从而能够减小电芯不同区域之间的温差，提高电芯的性能，延长电芯的使用寿命。

进一步的，满足0.1mm≤H1≤4mm，0.1mm≤H2≤4mm；H1-H20`3mm。在本实施例中，第一电池模块13包括多个堆叠的电芯19，第一限高条15、第二限高条16均沿电芯19的堆叠方向延伸。

上述实施方式的优点在于：通过在第一电池模块13不同的区域设置不同高度的限高条，使第一电池模块13呈现出倾斜的状态，从而使第一电池模块13与冷板121之间能够形成不同厚度的导热胶14，进而实现了对电池模块的不同区域进行针对性散热，实现了温度一致的效果。另外由于电池包1内的空间有限，因此在本实施方式中将第一限高条15和第二限高条16的高度设置为0.1mm≤H1≤4mm，0.1mm≤H2≤4mm，保证合适的导热胶14的胶量。并且H1-H2≤3mm，通过限制H1和H2的差值也能够避免第一电池模块13出现过度倾斜的情况，从而保证第一电池模块13与其他电池模块之间电连接的稳定性。

另外，关于上述提到的第一区域131和第二区域132，本领域的技术人员能够理解的是，第一区域131和第二区域132只是为了进行示例性说明而在电池模块上划分出的区域，这并不形成对本实用新型中的电池模块上的区域划分的具体限制。其中，第一电池模块13可以包括一个或多个电芯，第一区域131指电芯靠近边框11和冷板121的区域，该区域的散热更快更容易。示例性的，如图3所示，第一区域131的截面为三角形，三角形的一条边面向冷板121，三角形的另一条边面向边框11。

如图1、图5所示，在一种可能的实施方式中，电池包1还包括第二电池模块17，第二电池模块17设置于第一电池模块13远离边框11的一侧，第二电池模块17与冷板121之间还设置有至少两个第三限高条18，第三限高条18的高度不大于第二限高条16的高度。

在一些实施例中，进一步的，第三限高条18的高度小于第二限高条16的高度，从而使得第二电池模块17与冷板121之间的导热胶厚度更小。

冷板121包括两个进液流道1211和两个回液流道1212，进液流道1211与回液流道1212沿第一方向并排设置，且进液流道1211相对于回液流道1212远离冷板中心线1213，两个进液流道1211相对冷板中心线1213对称设置，两个回液流道1212相对冷板中心线1213对称设置。电池包1包括相对电池包中心线对称设置的两个第一电池模块13和两个第二电池模块17，第一电池模块13和第二电池模块17沿第一方向并排设置，第一电池模块13与进液流道1211相对，第二电池模块17与回液流道1212相对。示例性的，所述第一方向为电池包1的宽度方向。

如此，远离电池包中心线的第一电池模块13与进液流道1211相对，靠近电池包中心线的第二电池模块17与回液流道1212相对。冷却液在冷板121内流过后，冷却液温度会随之上升或者下降，无论冷却或者加热工况冷板121出入口必然存在一定的温差，这使得冷板121相同流速下的各区域换热能力不同。而在本申请中，第三限高条18的高度小于第二限高条16的高度，使得第二电池模块17与冷板121之间的导热胶厚度更小，而第一电池模块13与冷板121之间的导热胶相对更厚，因此虽然进液流道1211中的冷却液相比回液流道1212中冷却液具有更强的换热能力，但由于该区域对应的导热胶更厚，因此减少了与第一电池模块13之间的热量交换；而虽然回液流道中冷却液在前期已经与电芯进行了热交换而导致换热能力下降，但由于该区域对应的导热胶相对较薄，因此一定程度上提升了与第二电池模块17之间的热量交换。如此，通过上述冷板流道以及限高条、导热胶的设置，平衡了不同区域中冷板121与电芯之间的换热效率，使得冷板在冷却或加热工况下，能够进一步减小电池包内不同区域电芯之间的温差，提高了电池包的均温性。

在本实施例中，第一电池模块13和第二电池模块17均包括多个堆叠的电芯19，第一限高条15、第二限高条16和第三限高条18均沿电芯19的堆叠方向延伸。

第一限高条15、第二限高条16和第三限高条18的材质为塑料或橡胶。由于塑料和橡胶材质的抗腐蚀性强且具有绝缘性，能够长期处于电芯与冷板之间，提高了安全性。

进一步的，在本实施例中，冷板121的上表面为平面，从而便于限高条的布置以及导热胶的涂布。例如冷板121为冲压冷板，即包括第一板体和第二板体，第一板体为一平板，第二板体包括连接部和突出部，连接部与第一板体焊接，突出部与第一板体之间形成流道；其中，突出部通过冲压工艺形成。或者，冷板121为型材冷板，通过挤出工艺制成。冲压冷板或型材冷板均为本领域中常规的冷板类型，在此不再过多赘述。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

此外，本实用新型还提供了一种用电设备，该用电设备包含上述任一实施方式中的电池包1。例如，所述用电设备为车辆。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入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：

边框；

冷板，设置于所述边框的底部或顶部；

第一电池模块，所述第一电池模块包括靠近所述边框和所述冷板的第一区域以及除所述第一区域外的第二区域；

导热胶，所述导热胶设置于所述第一电池模块与所述冷板之间；

第一限高条，所述第一限高条设置于所述第一区域与所述冷板之间；

第二限高条，所述第二限高条设置于所述第二区域与所述冷板之间；

其中，所述第一限高条的高度为H1，所述第二限高条的高度为H2，满足H1>H2，使得随着离所述边框的距离增大，所述导热胶的厚度减小。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，满足0.1mm≤H1≤4mm，0.1mm≤H2≤4mm。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，满足H1-H2≤3mm。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第二电池模块，所述第二电池模块设置于所述第一电池模块远离所述边框的一侧；

所述第二电池模块与所述冷板之间还设置有至少两个第三限高条，所述第三限高条的高度不大于所述第二限高条的高度。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第三限高条的高度小于所述第二限高条的高度。

6.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第一电池模块和所述第二电池模块均包括多个堆叠的电芯，所述第一限高条、所述第二限高条和所述第三限高条均沿所述电芯的堆叠方向延伸。

7.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述第一限高条、所述第二限高条和所述第三限高条的材质为塑料或橡胶。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的电池包，其特征在于，所述冷板包括两个进液流道和两个回液流道，所述进液流道与所述回液流道沿第一方向并排设置，且所述进液流道相对于所述回液流道远离所述冷板的中心线；

两个所述进液流道相对所述冷板的中心线对称设置，两个所述回液流道相对所述冷板的中心线对称设置。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括相对所述电池包的中心线对称设置的两个所述第一电池模块和两个所述第二电池模块，所述第一电池模块和所述第二电池模块沿所述第一方向并排设置；

所述第一电池模块与所述进液流道相对，所述第二电池模块与所述回液流道相对。

10.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括如权利要求1-9中任一项所述的电池包。