CN221041409U - 一种具有液压装置的ctp电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有液压装置的CTP电池包，包括箱体和液压装置。箱体用于容纳电芯，且箱体包括底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板和第一端板。第一端板设置在箱体内，电芯位于第一端板和第二侧板之间。第一端板与第一侧板、第三侧板滑动配合。液压装置包括液压油缸、管路组件和回油阀。液压油缸的活塞杆远离缸体的一端抵接在第一端板上，并且液压油缸的活塞杆持续向第一端板施加预紧力，使得第一端板限制电芯膨胀。回油阀用于在电芯膨胀力大于预紧力时，使液压油缸中的液压油流回油箱，以使活塞杆输出的预紧力不变。本实用新型能够在电池包生命周期中有效控制电芯的膨胀，消除电池包因电芯膨胀导致的安全隐患。

Description

一种具有液压装置的CTP电池包

技术领域

本实用新型涉及电池包的技术领域，特别是涉及一种具有液压装置的CTP电池包。

背景技术

现有电池包为提高能量密度已逐渐取消模组这一层级，由电芯直接组成电池包，即CTP电池包，CTP电池包目前装配步骤一般为：先把电芯堆叠成组，然后夹紧，再把成组电芯放置到电池箱体内，自由膨胀到前后限位处。

在这种装配方式中，电芯生命末期会发生膨胀，单个电芯一般会有15KN-20KN的膨胀力产生，现有CTP结构很难完美解决电芯生命末期所产生的膨胀力问题，致使膨胀力过大，导致电芯有漏液、跳水以及电池包结构失效风险，因而存在待改进之处。

实用新型内容

为了解决电芯生命周期末期膨胀力过大，导致电芯漏液、跳水以及电池包结构失效的问题，本申请提供一种具有液压装置的CTP电池包。

本实用新型所提供的具有液压装置的CTP电池包，采用如下的技术方案：

一种具有液压装置的CTP电池包，包括箱体和液压装置；其中，所述箱体用于容纳电芯，且所述箱体包括底板、第一侧板、第二侧板、第三侧板、第四侧板和第一端板；所述第一侧板与所述第三侧板相对，所述第二侧板与所述第四侧板相对，所述第一端板设置在所述箱体内，电芯位于所述第一端板和所述第二侧板之间；所述第一端板与所述第一侧板、所述第三侧板滑动配合；所述液压装置包括液压油缸、管路组件和回油阀；所述管路组件用于连通所述液压油缸的无杆腔和油箱；所述液压油缸的活塞杆远离缸体的一端抵接在所述第一端板上，并且所述液压油缸的活塞杆持续向所述第一端板施加预紧力，使得所述第一端板限制电芯膨胀；所述回油阀设置在所述管路组件上，用于在电芯膨胀力大于所述预紧力时，使所述液压油缸中的液压油流回油箱，以使所述活塞杆输出的所述预紧力不变。

可选的，所述管路组件包括管道和液压油泵，所述管道的一端连接至所述液压油缸的油箱，另一端连接至所述液压油缸的无杆腔；所述液压油泵设置在所述管道上，用于将所述液压油缸油箱内的液压油通过所述管道泵入所述液压油缸的无杆腔内。

可选的，所述第一侧板和第三侧板位于所述箱体内部的侧板上均开设有滑槽；所述第一端板靠近所述第一侧板和所述第三侧板的侧面均设置有耳板，所述耳板和与之相近的所述滑槽一一对应，所述耳板伸入与之对应的所述滑槽内，且能够在对应的所述滑槽内沿着所述第四侧板至所述第二侧板的方向滑移。

可选的，所述滑槽在所述第四侧板至所述第二侧板的方向上的长度被设置为：电芯的膨胀位移量达到最大膨胀位移量时，两个所述耳板分别抵接在对应所述滑槽靠近所述第四侧板的内壁上。

可选的，所述液压油缸的数量为两个，两个所述液压油缸分别嵌入所述第一侧板和所述第三侧板；所述管道远离所述液压油缸油箱的端部分支后分别穿入所述第一侧板和所述第三侧板，且分别连接至两个所述液压油缸的无杆腔；所述液压油缸的活塞杆穿入与之相近的所述滑槽内，且与所述滑槽内的所述耳板抵接。

可选的，所述第一端板靠近所述第一侧板和所述第三侧板的侧面上的所述耳板的数量，以及所述第一侧板和所述第三侧板上的所述滑槽的数量均可以为多个。

可选的，所述第一端板与所述第四侧板间隔设置，二者之间形成容纳空间，所述液压油缸的油箱、所述液压油泵均位于所述容纳空间内。

可选的，所述第一端板为内部中空的绝缘板。

可选的，电芯与所述第二侧板之间设置有第二端板。

可选的，根据权利要求所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于，所述预紧力介于260kgf～340kgf之间。

如上所述，本实用新型的具有液压装置的CTP电池包，至少具有以下有益效果：

1、本实用新型的具有液压装置的CTP电池包，通过在箱体内设置液压油缸、管路组件和第一端板，在电芯置入箱体内后，液压油泵启动，管道内的液压油压力增大，两个活塞杆均伸长，推动两个耳板，进而推动第一端板压紧电芯，使得第一端板向电芯施加一个预紧力，阻止电芯膨胀。

当电芯的膨胀力大于预紧力时，电芯体积膨胀，产生膨胀位移量，推动第一端板，第一端板通过其上的两个耳板推动两个活塞杆，使得两个活塞杆回缩，进而使得管道内的液压油通过回油阀流回液压油缸的油箱内，使得电芯能够适度膨胀，避免电芯因为其内部的膨胀力过大而发生故障甚至安全隐患。

当电芯的膨胀位移量达到最大膨胀位移量时，两个耳板分别抵触在对应的滑槽靠近第四侧板的内壁上，通过滑槽内壁阻止第一端板继续滑动，进而阻止电芯继续膨胀，将电芯的膨胀位移量限制在最大膨胀位移量之内，避免电芯过度膨胀导致的故障和安全隐患。

2、本实用新型的具有液压装置的CTP电池包中的液压装置，能够在CTP电池包生命周期中有效控制电芯的膨胀，进而有效地消除CTP电池包因电芯膨胀导致的故障和安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型实施例用于体现具有液压装置的CTP电池包整体结构的轴测图。

图2是本实用新型实施例用于体现电芯未置入箱体内时具有液压装置的CTP电池包内部结构的示意图。

图3是本实用新型实施例用于体现第一端板结构的示意图。

图4是本实用新型实施例用于体现液压装置结构的示意图。

图5是本实用新型实施例用于体现第二端板结构的示意图。

图6是图5中局部A的放大图。

附图标记：1、箱体；11、第一侧板；12、第二侧板；13、第三侧板；14、第四侧板；15、底板；2、滑槽；3、第一端板；4、耳板；5、活塞杆；6、管道；61、回油阀；62、液压油泵；63、油箱；7、第二端板；8、电芯；9、容纳空间。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

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所能涵盖的范围内。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。

本实用新型提出一种具有液压装置的CTP电池包。本实用新型的具有液压装置的CTP电池包，包括箱体11和液压装置。

具体的，请参照图1、图2，箱体1呈长方型，用于容纳电芯8，包括底板15、第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13、第四侧板14、第一端板3和第二端板7。第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13、和第四侧板14均竖直固定在底板15上。第一侧板11与第三侧板13相对，第二侧板12与第四侧板14相对。本实施例中，第一侧板11和第三侧板13布置在箱体1的宽度方向上，第二侧板12和第四侧板14布置在箱体1的长度方向上。

第一端板3竖直设置在箱体1内，并且与所述第一侧板11、第三侧板13滑动配合。电芯8位于第一端板3和第二侧板12之间。

请参照图4-6，液压装置包括液压油缸、回油阀61、管路组件。管路组件用于连通液压油缸的无杆腔和油箱63。液压油缸的活塞杆5远离缸体的一端抵接在第一端板3上，并且液压油缸的活塞杆5持续向第一端板3施加预紧力，使得第一端板3限制电芯8膨胀。

具体的，第一端板3在箱体1宽度方向上的两侧均延伸形成有耳板4，两个耳板4分别伸入至与之相近的滑槽2内，并且耳板4的形状和与之对应的滑槽2的形状相匹配，以使耳板4能够在滑槽2内沿着第一侧板11到第三侧板13的方向滑移。

第一端板3在箱体1宽度方向上的每一侧的耳板4的数量可以为多个，第一侧板11和第三侧板13上的滑槽2的数量也可以为多个，耳板4和滑槽2一一对应。在本实施例中，第一端板3在箱体1宽度方向上的每一侧的耳板4的数量均为三个，相应的，第一侧板11和第三侧板13上的滑槽2的数量均为三个。

在本实用新型的其他一些实施例中，第一端板3的滑移也可采用滑杆滑块配合实现第一端板3的滑移，此处不在赘述。

更具体的，请参照图2、图3，第一端板3内部中空，其靠近电芯8的一侧用于与电芯8抵接，而耳板4形成在第一端板3远离电芯8的一侧。第一端板3中空设置能够实现轻量化，减小CTP电池包整体的重量。并且第一端板3采用绝缘材料制成，为绝缘板，以防止电芯8与液压装置之间导通导致CTP电池包发生故障甚至安全隐患。

请参照图4-6，图4-6主要用于液压油缸与第一端板3之间的位置关系和连接关系。需要说明的是，液压油缸的油箱63和液压油泵62未在图5、6中示出，图5、6中的所示出的管道6为管道6的一部分，用于展示管道6穿入第一侧板11和第三侧板13时的路径。

具体的，液压油缸的油箱63用于储存液压油，管道6将液压油缸的油箱63与两个活塞杆5连接，液压油泵62控制管道6内液压油的压力，进而控制活塞杆5的伸缩。

第一端板3和第四侧板14呈间隔设置，二者之间形成容纳空间9，用于容纳液压油缸的油箱63和液压油泵62。液压油缸的油箱63和液压油泵62安装在容纳空间9内。

在本实用新型的其他实施例中，液压油缸的数量为一个，液压油缸的活塞杆5抵接在第一端板3上，向第一端板3持续施加预紧力。

在本实施例中，为了更均匀地向第一端板3施加预紧力，液压油缸的数量为两个，两个液压油缸分别嵌入第一侧板11和第三侧板13；管道6远离液压油缸油箱63的端部分支后分别穿入第一侧板11和第三侧板13，且分别连接至两个液压油缸的无杆腔。两个液压油缸的活塞杆5远离管道6的一端抵接在对应的耳板4上。

当电芯8置入箱体1内后，液压油泵62启动，管道6组件内的液压油压力增大，两个活塞杆5均伸长，推动两个耳板4，进而推动第一端板3压紧电芯8，使得第一端板3向电芯8施加一个预紧力。当电芯8内部发生膨胀，产生膨胀力时，预紧力的存在使得电芯8无法膨胀。预紧力介于260kgf～340kgf之间，其可以是260kgf、280kgf、300kgf、320kgf、340kgf。在本实施例中，预紧力的大小优选为300kgf。

当电芯8内部的膨胀力过大而电芯8的体积不发生膨胀时，易导致电芯8发生故障，发生安全事故。回油阀61的作用即是适度释放电芯8内的膨胀力，回油阀61设置在管道6上，回油阀61允许管道6组件内的液压油流回液压油缸的油箱63中。当电芯8内的膨胀力大于300kgf时，电芯8体积膨胀，产生膨胀位移量，推动第一端板3，第一端板3通过其上的两个耳板4推动两个活塞杆5，使得两个活塞杆5回缩，进而使得管道6组件内的液压油通过回油阀61流回液压油缸的油箱63内，但液压油泵62保持工作，使第一端板3对电芯8的压力保持300kgf。

电芯8在设计时设计有最大膨胀位移量，电芯8的膨胀位移量超过最大膨胀位移量时，即容易发生事故，因此在允许电芯8适度膨胀的情况下，还需要将电芯8的膨胀位移量限制在最大膨胀位移量之内。

为此，滑槽2在活塞杆5伸缩方向上的长度被设置为：电芯8的膨胀位移量达到最大膨胀位移量时，两个耳板4分别抵触在对应的滑槽2靠近第四侧板14的内壁上，通过滑槽2内壁阻止第一端板3继续滑动，进而阻止电芯8继续膨胀，将电芯8的膨胀位移量限制在最大膨胀位移量之内。

请参照图5，第二端板7设置在电芯8与第二侧板12之间，使得电芯8在受到第一端板3施加的压力时不直接抵接第二侧板12，而是抵接在第二端板7上，保护电芯8的同时，减少第二侧板12因受压发生明显形变的情况。在本实施例中，第二端板7呈中空设置，且由绝缘材料制成。

本实用新型的具有液压装置的CTP电池包，通过在箱体1内设置液压油缸、管路组件和第一端板3，在电芯8置入箱体1内后，液压油泵62启动，管道6内的液压油压力增大，两个活塞杆5均伸长，推动两个耳板4，进而推动第一端板3压紧电芯8，使得第一端板3向电芯8施加一个预紧力，阻止电芯8膨胀。

当电芯8的膨胀力大于预紧力时，电芯8体积膨胀，产生膨胀位移量，推动第一端板3，第一端板3通过其上的两个耳板4推动两个活塞杆5，使得两个活塞杆5回缩，进而使得管道6内的液压油通过回油阀61流回液压油缸的油箱63内，使得电芯8能够适度膨胀，避免电芯8因为其内部的膨胀力过大而发生故障甚至安全隐患。

当电芯8的膨胀位移量达到最大膨胀位移量时，两个耳板4分别抵触在对应的滑槽2靠近第四侧板14的内壁上，通过滑槽2内壁阻止第一端板3继续滑动，进而阻止电芯8继续膨胀，将电芯8的膨胀位移量限制在最大膨胀位移量之内，避免电芯8过度膨胀导致的故障和安全隐患。

综上所述，本实用新型的具有液压装置的CTP电池包中的液压装置，能够在CTP电池包生命周期中有效控制电芯88的膨胀，进而有效地消除CTP电池包因电芯88膨胀导致的故障和安全隐患。

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 (10)

1.一种具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：包括箱体(1)和液压装置；其中，

所述箱体(1)用于容纳电芯(8)，且所述箱体(1)包括底板(15)、第一侧板(11)、第二侧板(12)、第三侧板(13)、第四侧板(14)和第一端板(3)；所述第一侧板(11)与所述第三侧板(13)相对，所述第二侧板(12)与所述第四侧板(14)相对，所述第一端板(3)设置在所述箱体(1)内，电芯(8)位于所述第一端板(3)和所述第二侧板(12)之间；所述第一端板(3)与所述第一侧板(11)、所述第三侧板(13)滑动配合；

所述液压装置包括液压油缸、管路组件和回油阀(61)；所述管路组件用于连通所述液压油缸的无杆腔和油箱(63)；

所述液压油缸的活塞杆(5)远离缸体的一端抵接在所述第一端板(3)上，并且所述液压油缸的活塞杆(5)持续向所述第一端板(3)施加预紧力，使得所述第一端板(3)限制电芯(8)膨胀；

所述回油阀(61)设置在所述管路组件上，用于在电芯膨胀力大于所述预紧力时，使所述液压油缸中的液压油流回油箱(63)，以使所述活塞杆(5)输出的所述预紧力不变。

2.根据权利要求1所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：所述管路组件包括管道(6)和液压油泵(62)，所述管道(6)的一端连接至所述液压油缸的油箱(63)，另一端连接至所述液压油缸的无杆腔；所述液压油泵(62)设置在所述管道(6)上，用于将所述液压油缸油箱(63)内的液压油通过所述管道(6)泵入所述液压油缸的无杆腔内。

3.根据权利要求2所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：所述第一侧板(11)和第三侧板(13)位于所述箱体(1)内部的侧板上均开设有滑槽(2)；

所述第一端板(3)靠近所述第一侧板(11)和所述第三侧板(13)的侧面均设置有耳板(4)，所述耳板(4)和与之相近的所述滑槽(2)一一对应，所述耳板(4)伸入与之对应的所述滑槽(2)内，且能够在对应的所述滑槽(2)内沿着所述第四侧板(14)至所述第二侧板(12)的方向滑移。

4.根据权利要求3所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于，所述滑槽(2)在所述第四侧板(14)至所述第二侧板(12)的方向上的长度被设置为：

电芯(8)的膨胀位移量达到最大膨胀位移量时，两个所述耳板(4)分别抵接在对应所述滑槽(2)靠近所述第四侧板(14)的内壁上。

5.根据权利要求3所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：所述液压油缸的数量为两个，两个所述液压油缸分别嵌入所述第一侧板(11)和所述第三侧板(13)；所述管道(6)远离所述液压油缸油箱(63)的端部分支后分别穿入所述第一侧板(11)和所述第三侧板(13)，且分别连接至两个所述液压油缸的无杆腔；

所述液压油缸的活塞杆(5)穿入与之相近的所述滑槽(2)内，且与所述滑槽(2)内的所述耳板(4)抵接。

6.根据权利要求3所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：所述第一端板(3)靠近所述第一侧板(11)和所述第三侧板(13)的侧面上的所述耳板(4)的数量，以及所述第一侧板(11)和所述第三侧板(13)上的所述滑槽(2)的数量均可以为多个。

7.根据权利要求2所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于：所述第一端板(3)与所述第四侧板(14)间隔设置，二者之间形成容纳空间(9)，所述液压油缸的油箱(63)、所述液压油泵(62)均位于所述容纳空间(9)内。

8.根据权利要求1所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于，所述第一端板(3)为内部中空的绝缘板。

9.根据权利要求1所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于，电芯(8)与所述第二侧板(12)之间设置有第二端板(7)。

10.根据权利要求1所述的具有液压装置的CTP电池包，其特征在于，所述预紧力介于260kgf～340kgf之间。