CN223156116U - 电池包和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池包和用电设备，电池包包括电池模组、冷却板和箱体，冷却板用于承托电池模组。箱体盖设于所述冷却板，电池模组设于所述容纳腔室内。其中，电池模组包括多个电芯单体和设置于两个相邻所述电芯单体之间的导风件，电芯单体和所述导风件朝向冷却板，所述导风件内设有第一风道。相较于现有技术，本申请在底部液冷的基础上增加了风冷，在相邻两个电芯单体之间设置导风件，使气流可以沿着垂直冷却板的方向流动，对每一电芯单体进行降温，以降低电池模组的温差，提升对电池模组的散热效率。

Description

电池包和用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池包和用电设备。

背景技术

电池在高温条件下可能会引发安全风险，如过热可能导致电池发生热失控、燃烧甚至爆炸。相关技术中在电池内设置液冷板对电池进行降温，液冷板通常设置在电池底部，然而只在底部设置液冷板的方法的散热效率较低，无法保证电池在使用过程中保持在最佳工作状态。

实用新型内容

本申请的实施例提供了一种电池包和用电设备，可以改善电池散热效率较低的技术问题。

第一方面，本申请的实施例提供了一种电池包，包括：

电池模组；

冷却板，用于承托电池模组；

箱体，盖设于所述冷却板以形成容纳腔室，所述电池模组设于所述容纳腔室内；

其中，所述电池模组包括多个电芯单体和设置于两个相邻所述电芯单体之间的导风件，所述电芯单体和所述导风件垂直于所述冷却板，所述导风件内设有第一风道，所述第一风道沿垂直所述冷却板的方向贯通所述导风件。

在一些实施例中，所述导风件底端和所述冷却板之间形成空隙，所述第一风道连通所述空隙和所述容纳腔室。

在一些实施例中，所述导风件贴设于两侧的所述电芯单体的表面积较大的侧面。

在一些实施例中，所述箱体包括顶板和隔板，所述隔板间隔设置于所述顶板朝向冷却板的一侧，且和所述顶板形成风腔，所述隔板设有多个连通所述风腔和所述第一风道的第一导风孔。

在一些实施例中，所述隔板在所述冷却板的投影大于所述电池模组在所述冷却板的投影。

在一些实施例中，所述箱体包括第一侧板，所述第一侧板的一端连接于所述冷却板，所述第一侧板的另一端连接于所述隔板和/或顶板，所述第一侧板远离所述冷却板一端设有第一风口，所述第一风口连通所述风腔。

在一些实施例中，所述第一风道从所述电芯单体安装有极柱的一端至所述电芯单体的底端延伸。

在一些实施例中，所述箱体包括第二侧板，所述第二侧板和所述第一侧板相对设置，所述第二侧板靠近所述冷却板一端设有第二风口，所述第二风口连通所述容纳腔室。

在一些实施例中，所述箱体包括第一侧板，所述第一侧板的一端连接于所述冷却板，且另一端连接所述顶板，所述电池包还包括连接板，所述连接板设置于所述箱体内并围设于所述顶板和隔板之间，以形成所述风腔，所述连接板与所述第一侧板间隔设置，所述连接板设有连通所述风腔和所述容纳腔室的第二导风孔。

在一些实施例中，所述电池包还包括风机，所述风机安装于所述顶板且位于连接板背离所述风腔的一侧，所述风机包括入风端和出风端，所述入风端朝向所述第二导风孔，所述出风端朝向所述冷却板。

在一些实施例中，所述电池模组和所述第一侧板间隔设置并形成过风通道，所述出风端朝向所述过风通道。

在一些实施例中，所述冷却板包括底板和多个翅片，多个所述翅片设于所述底板朝向所述电池模组的一面，且任意相邻两个所述翅片形成第二风道，所述第二风道连通所述第一风道。

第二方面，本申请还提供一种用电设备，包括如前所述的电池包。

本申请的实施例的有益效果：

在本申请的实施例中，电池包包括电池模组、冷却板和箱体，冷却板用于承托电池模组，即通过冷却板对电池模组的底部进行液冷降温。箱体盖设于所述冷却板以形成容纳腔室，电池模组设于所述容纳腔室内。其中，电池模组包括多个电芯单体和设置于两个相邻所述电芯单体之间的导风件，电芯单体和所述导风件朝向冷却板，所述导风件内设有第一风道，第一风道沿垂直冷却板的方向贯通导风件。第一风道可以使气流沿着朝向冷却板的方向流动，对电芯单体的侧面进行降温。通过冷却板对电池模组的底部进行液冷降温，同时通过第一风道对电池模组中电芯单体的侧面进行降温，可以更好地降低电池模组的温差，提升对电池模组的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的实施例提供的电池包的结构示意图；

图2是图1所示电池包的爆炸示意图；

图3是图2所示电池包中导风件的结构示意图；

图4是图1所示电池包的剖面示意图一；

图5是本申请的实施例提供的电池包的另一结构示意图；

图6是图5所示电池包的爆炸示意图；

图7是图6所示电池包中部分结构示意图；

图8是图5所示电池包的剖面示意图；

图9是图6所示电池包中冷却板的结构示意图。

附图标记：

100、电池包；

10、电池模组；11、电芯单体；12、端板；13、绝缘片；

20、冷却板；21、底板；22、翅片；221、第二风道；

30、箱体；301、容纳腔室；31、顶板；32、隔板；320、风腔；321、第一导风孔；33、第一侧板；331、第一风口；34、第二侧板；341、第二风口；35、连接板；351、第二导风孔；

40、导风件；41、空隙；42、第一风道；

50、风机；51、过风通道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参考图1-图3，图1是本申请的实施例提供的电池包的结构示意图，图2是图1所示的电池包的爆炸示意图一，图3是图2所示的的导风件的结构示意图。本申请提供一种电池包100，电池包100包括电池模组10、冷却板20和箱体30，冷却板20用于承托电池模组10，即通过冷却板20对电池模组10的底部进行液冷降温。其中，冷却板20可以是冷却板和箱体底板一体式的液冷底板结构，亦可以是冷却板和箱体底板可拆分的结构。箱体30盖设于冷却板20以形成容纳腔室301，电池模组10设于所述容纳腔室301内。其中，所述电池模组10包括多个电芯单体11和设置于两个相邻所述电芯单体11之间的导风件40，电芯单体11和所述导风件40朝向冷却板20，所述导风件40内设有第一风道42，所述第一风道42沿朝向冷却板20的方向贯通所述导风件40。现有技术中，液冷板通常设置在电池底部，然而此种方法的散热效率较低，无法保证电池在使用过程中保持在最佳工作状态。相较于现有技术，本申请在底部液冷的基础上增加了风冷，在相邻两个电芯单体11之间设置导风件40，使气流可以沿着朝向冷却板20的方向流动，对每一电芯单体11的侧面进行降温。通过冷却板20对电池模组10的底部进行液冷降温，同时通过第一风道42对电池模组中电芯单体11的侧面进行降温，可以降低电池模组10的温差，提升对电池模组10的散热效果，防止电池包100发生热失控，提高电池包100的安全性。

在一些实施例中，导风件40底端和冷却板20之间形成空隙41，第一风道连通空隙41和所述容纳腔室301。可以理解的，在底部设置空隙41可以使气流在冷却板20和容纳腔室301之间充分流动，在一些例子中，导风件40表面设有若干通过，气流可以通过通孔流出第一风道42并重新计入容纳腔室内。

在一些实施例中，导风件40贴设于两侧的电芯单体11的表面积较大的侧面。导风件40贴设于电芯单体11，可以利用电芯单体11之间的空间，进一步减小第一风道42和电芯单体11之间的距离。

具体地，每一电芯单体11包括相对设置的第一侧面和相对设置的第二侧面，第一侧面的面积大于第二侧面的面积，导风件40可以贴设于相邻两个电芯单体11的第一侧面之间，亦可以贴设于相邻两个电芯单体11的第二侧面之间，可以理解的，由于第一侧面的面积大于第二侧面的面积，当导风件40贴设于相邻电芯单体11的第一侧面之间时，与电芯单体11的接触面积更大，散热效果更好，可以进一步对电芯单体11的提高散热效率。

现有技术多采用大面液冷，即液冷板的面积和电池模组的侧面面积相等，然而此种对方型电芯而言，电芯整体的膨胀力会对液冷管路产生影响。可以理解的，每一导风件40贴设于两侧的电芯单体11，可以在气流经过第一风道42时，对导风件40两侧的电芯单体均进行降温，且可以避免大面液冷时电芯整体膨胀挤压液冷管路。

在一些实施例中，导风件40可以为铝件，铝件可以有良好的散热效果，当气流经过导风件40时，可以降低电池的工作温度。此外，铝件有一定得结构稳定性，在面对外部力量或者振动时，有助于减少电池内部部件的移动或松动，导风件40还可以为其他金属结构，本申请在此不做限定。

请参考图4，图4是图1所示的电池包的剖面示意图一。在一些实施例中，所述箱体30包括顶板31和隔板32，所述隔板32间隔设置于所述顶板31朝向冷却板20的一侧，且和所述顶板31形成风腔320，所述隔板32设有多个连通所述风腔320和所述第一风道42的第一导风孔321。

现有技术中，部分电池采用底部加顶部液冷，即在底部和顶部分别设置一个液冷板，然而此种方法顶部液冷板仅能通过导热胶与电池模组的铝排连接，铝排温度虽然降低，但是电池模组的温度仍然较高，同时两个液冷板会增加制造成本。本申请通过在顶部设置隔板32，隔板32和顶板31形成风腔320，使气流可以在风腔320内流动，并通过风腔320进入电池模组10，无需设置多个液冷板，结构简单且成本较低，有利于生产加工与安装。

在一些实施例中，隔板32在所述冷却板20的投影大于所述电池模组10在所述冷却板20的投影。可以理解的，隔板32的面积大于电池模组10的面积，可以保证气流进入风腔320后，无论从隔板32的哪一端进入容纳腔室301均可使冷气流对电池模组10降温。

在一些实施例中，第一导风孔321在搁板上均匀设置，具体地，隔板32包括长边和短边，在一些例子中，第一导风孔321沿着长边间隔设置，在一些例子中，第一导风孔321沿着短边间隔设置。第一导风孔321可以为圆形、长条形、方形等，本申请不限定第一导风孔321的具体形状。当导风件40设置于相邻的电芯单体11之间时，第一导风孔321在搁板上均匀分布，有利于循环风均匀流入进入第一风道42。

在一些实施例中，箱体30包括第一侧板33，所述第一侧板33的一端连接于所述冷却板20，所述第一侧板33的另一端连接于所述隔板32和/或顶板31，所述第一侧板33远离所述冷却板20一端设有第一风口331，所述第一风口331连通所述风腔320。

可以理解的，第一侧边的另一端可以连接于隔板32且连接于顶板31，亦可以连接于隔板32和顶板31中的一个，本申请在此不做限定。

在一些实施例中，第一风道42从电芯单体11安装有极柱的一端至所述电芯单体11的底端延伸。可以理解的，电芯单体11顶端的极柱以及和极柱连接的汇流排的发热量较大，第一风道42从顶端向底端延伸，可以更好的转移电芯单体11顶端处产生的热量，将热量导向底部冷却板20，以提高散热效果。

在一些实施例中，所述箱体30包括第二侧板34，所述第二侧板34和所述第一侧板33相对设置，所述第二侧板34靠近所述冷却板20一端设有第二风口341，所述第二风口341连通所述容纳腔室301。

可以理解的，隔板32和顶板31间隔设置，第一侧板33和第二侧板34远离冷却板20的一端连接于隔板32和顶板31，第一侧板33和第二侧板34设于隔板32的两侧，隔板32和顶板31形成风腔320，第一风口331位于顶板31和隔板32之间，电池包100可以设置多个第一风口331，以使气流从多个第一风口331进入风腔320。

在一些实施例中，电池模组10的两侧分别设有端板12，端板12设于电池模组10朝向第一侧板33和第二侧板34的一面，端板12的长度短于电芯单体11的长度。冷却板20还包括横梁，横梁凸设于端板12和冷却板20之间的空间，横梁设有开口，气流可以沿着横梁的开口进入或流出电池模组10内，每一端板12和每一电芯单体11之间设有绝缘片13，以提高电芯单体11的安全性。

在一些实施例中，每一导风件40朝向电芯单体11的一面涂覆绝缘漆，绝缘漆具有良好的耐高温和耐腐蚀性能，可以在电芯单体11和导风件40之间提供电气绝缘和保护。

在一些实施例中，第一风口331为进风口，第二风口341为出风口。电池包100外部从第一风口331通入冷空气，流入顶部风腔320中，随后向下流经第一风道42，对导风件40与电芯单体11的侧面散热，最后从第二风口341流出，完成风冷外循环。

请参考图5-图7，图5是本申请的实施例提供的电池包的另一结构示意图，图6是图5所示的电池包的爆炸示意图，图7是图6所示的电池包的部分结构示意图。在一些实施例中，箱体30包括靠近风机50的第一侧板33，所述第一侧板33的一端连接于所述冷却板20，且另一端连接所述顶板31，所述电池包100还包括连接板35，所述连接板35设置于所述箱体30内并围设于所述顶板31和隔板32之间，以形成所述风腔320，连接板35与所述第一侧板33间隔设置，所述连接板35设有连通所述风腔320和所述容纳腔室301的第二导风孔351。

请参考图8，图8是图5所示的电池包的剖面示意图二。在一些实施例中，所述电池包100还包括风机50，所述风机50安装于所述顶板31且位于连接板35背离所述风腔320的一侧，所述风机50包括入风端和出风端，所述入风端朝向所述第二导风孔351，所述出风端朝向所述冷却板20。

在一些例子中，风机50还包括电机和叶轮，叶轮设置于风机50的腔室内，电机连接叶轮，叶轮转动以促使气流通过从入风端向出风端流动。风机50可固定连接于第一侧壁上，也可固定连接于顶板31。风机50的数量有2个、3个、4个等，数量可根据容纳腔室301大小及散热需求进行设置。

在一些实施例中，所述电池模组10和所述第一侧板33间隔设置并形成过风通道51，所述出风端朝向所述过风通道51。

可以理解的，气流在经过冷却板20时得到冷却，经电芯单体11之间的第一风道42，从多个第一导风孔321进入风腔320，后气流从从第二导风孔351进入风机50，气流向过风通道51方向流动回到冷却板20，完成风冷内循环。整个循环过程在电池包100内部，不会对电池包100密封产生影响，并在冷空气循环的过程中，平衡包内电芯的温度。

请参考图9，图9是图6所示的电池包的冷却板的结构示意图。在一些实施例中，冷却板20包括底板21和多个翅片22，多个翅片22设于所述底板21朝向所述电池模组10的一面，且任意相邻两个所述翅片22形成第二风道221，所述第二风道221连通所述第一风道42。空气流经第二风道221时，与多个翅片22的表面接触并换热，设置翅片22能够增大空气与冷却板20的接触面积，从而提高冷却板20对电池包100内空气的散热效率。

具体地，翅片22的延伸方向和冷却板20的长边的方向一致，翅片22可以设置多个，每一翅片22垂直于底板21，多个翅片22之间的间隔可以相同也可以不同，翅片22的高度可设置为小于冷却板20上横梁开口的高度，在翅片22的导向作用下，气流能够沿着翅片22从冷却板20的一端流向另一端。

本申请还提供一种用电设备，用电设备包括前述电池包100，电池包100可以用作所述用电设备的电源或能量存储单元。用电设备可以为移动设备(如手机、笔记本电脑等)、车辆(如电动车、混合动力车等)、医疗设备(如起搏器、助听器等)、电力设备(如电锯、割草机等)，本申请在此不做限定。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电池模组；

冷却板，用于承托电池模组；

箱体，盖设于所述冷却板以形成容纳腔室，所述电池模组设于所述容纳腔室内；

其中，所述电池模组包括多个电芯单体和设置于相邻所述电芯单体之间的导风件，所述电芯单体和所述导风件朝向所述冷却板，所述导风件内设有第一风道，所述第一风道沿朝向所述冷却板的方向贯通所述导风件。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导风件底端和所述冷却板之间形成空隙，所述第一风道连通所述空隙和所述容纳腔室。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导风件贴设于两侧的所述电芯单体的表面积较大的侧面。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括顶板和隔板，所述隔板间隔设置于所述顶板朝向所述冷却板的一侧，且和所述顶板形成风腔，所述隔板设有多个连通所述风腔和所述第一风道的第一导风孔。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述隔板在所述冷却板的投影大于所述电池模组在所述冷却板的投影。

6.根据权利要求4-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括第一侧板，所述第一侧板的一端连接于所述冷却板，所述第一侧板的另一端连接于所述隔板和/或所述顶板，所述第一侧板远离所述冷却板一端设有第一风口，所述第一风口连通所述风腔。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第一风道从所述电芯单体安装有极柱的一端至所述电芯单体的底端延伸。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括第二侧板，所述第二侧板和所述第一侧板相对设置，所述第二侧板靠近所述冷却板一端设有第二风口，所述第二风口连通所述容纳腔室。

9.根据权利要求4-5任一项所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括第一侧板，所述第一侧板的一端连接于所述冷却板，且另一端连接所述顶板，所述电池包还包括连接板，所述连接板设置于所述箱体内并围设于所述顶板和隔板之间，以形成所述风腔，所述连接板与所述第一侧板间隔设置，所述连接板设有连通所述风腔和所述容纳腔室的第二导风孔。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括风机，所述风机安装于所述顶板且位于连接板背离所述风腔的一侧，所述风机包括入风端和出风端，所述入风端朝向所述第二导风孔，所述出风端朝向所述冷却板。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述电池模组和所述第一侧板间隔设置并形成过风通道，所述出风端朝向所述过风通道。

12.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却板包括底板和多个翅片，多个所述翅片设于所述底板朝向所述电池模组的一面，且任意相邻两个所述翅片形成第二风道，所述第二风道连通所述第一风道。

13.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的电池包。