TWI753316B

TWI753316B - 電池包、車輛和儲能裝置

Info

Publication number: TWI753316B
Application number: TW108139355A
Authority: TW
Inventors: 魯志佩; 唐江龍; 朱燕; 魯鵬; 任正華
Original assignee: 大陸商比亞迪股份有限公司
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2022-01-21
Also published as: KR20210109018A; JP2022153540A; CN114256554A; CN111430596B; CN114256555B; EP3907776A1; EP3907774B1; EP4329067A2; CN114256550A; US20220126666A1; CN111430602B; CN110165118B; JP2022517214A; US20230352783A1; CN110165117A; EP4329058A2; CN111430603A; EP4343941A2; CN210403797U; CN114221082A

Abstract

本申請揭露了一種電池包、車輛和儲能裝置，電池包包括：電池包外殼及多個矩形單體電池，每個矩形電池容納單元設有電池容納腔，多個矩形單體電池沿第二方向排列於該電池容納腔內；矩形單體電池的厚度為D、長度為L、高度為H；電池包沿第一方向的尺寸大於或等於L；至少一個矩形單體電池沿第一方向從電池容納腔的一側延伸到電池容納腔的另一側，並滿足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。本申請提供的電池包，安裝工序簡單，安裝成本較低；同時採用特定範圍的L和D，提高了電池包整體的散熱性能，保證其使用安全性和穩定性。

Description

電池包、車輛和儲能裝置

相關申請的交叉引用

本申請要求2019年01月09日遞交的申請號為201910021244.0的中國專利申請、2019年01月09日遞交的申請號為201910020967.9的中國專利申請、2019年01月09日遞交的申請號為201910021246.X的中國專利申請、2019年01月09日遞交的申請號為201910021248.9的中國專利申請、2019年01月09日遞交的申請號為201910021247.4的中國專利申請、2019年01月09日遞交的申請號為201910020925.5的中國專利申請、2019年06月21日遞交的申請號為201910544377.6的中國專利申請的優先權。

本申請屬於車輛製造技術領域，具體而言，涉及一種電池包、具有該電池包的車輛、具有該電池包的儲能裝置。

相關技術中諸如應用於電動車的動力電池包，主要包括包體和安裝在包體內的多個電池模組，其中，每個電池模組由多個單體電池組裝而成。電池模組藉由螺釘等結構固定在橫樑或縱樑上，電池包內的空間利用率低，能量密度無法滿足需求，逐漸成為制約電動車發展的重要因素。

本申請是基於申請人對以下事實和問題的發現和認識藉由大量的研發工作做出的：

相關技術中，如第1圖所示，電池包主要包括電池包外殼和安裝在電池包外殼內的多個電池模組400a，每個電池模組400a包括多個單體電池和模組框架，多個單體電池組裝在模組框架內從而構成一個電池模組400a。多個電池模組400a排列並安裝在電池包外殼內從而形成電池包，電池包外殼包括側邊框200a、連接在側邊框200a內的橫樑500和縱樑600。

相關技術中的電池包，由於多個單體電池首先組裝在模組框架上形成電池模組400a，然後安裝在電池包外殼內，模組框架佔據了電池包外殼內的安裝空間的很大一部分，降低了包括內的安裝空間的利用效率，減少了電池包內的單體電池的數量，影響了電池包的電池容量。此外，由於模組框架的外形的不平整性，模組框架難以緊密地排列在電池包內，降低了電池包內的安裝空間的利用率。

相關技術中，電池包由於需要模組框架，增加了元件數量，由此增加了成本，而且，在電池包的製造過程中，由於單體電池需要首先組裝到模組框架上，然後將模組框架安裝到電池包外殼內，增加了工序，由此增加了成本。

相關技術中，如第1圖所示，模組框架導致整個電池模組400a的品質大，且電池模組400a支撐於底板上，對底板的剛性和強度要求高，這樣就需要設置較多的橫樑500和縱樑600，進一步擠佔了電池包外殼內有限的空間。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種電池包，包括：電池包外殼，電池包外殼具有第一方向及垂直於第一方向的第二方向；該電池包外殼內形成有至少一個矩形電池容納單元；每個矩形電池容納單元有一個電池容納腔，該電池容納腔內含有沿該電池包外殼的第一方向排列的若干矩形單體電池；至少一個矩形單體電池沿該電池包外殼的第二方向從該矩形電池容納單元的該電池容納腔的一側延伸到該電池容納單元的該電池容納腔的另一側；該矩形單體電池的厚度為D，該矩形單體電池的長度為L，該矩形單體電池的高度為H；該電池包沿第二方向的尺寸大於或等於矩形單體電池的L；該至少一個矩形單體電池滿足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

本申請的電池包，其內部包含電池容納腔，每個電池容納腔內沿第二方向排列有多個矩形單體電池，並且該矩形單體電池沿第二方向延伸，即沿第二方向從電池容納腔的一側延伸到另一側；如此，在安裝過程中，可以將矩形單體電池直接安裝在電池容納腔內，無需先將若干矩形單體電池先行組成電池模組，再安裝在電池包內，簡化了安裝工序，節省了成本。同時，每個矩形單體電池的長度L取值為600mm-2500mm，並且L/D在23-208區間範圍內；將矩形單體電池的長度L做得比較長，同時在L/D的範圍內，使得矩形單體電池的整體散熱面積提高。較長的L和相對較薄的D，一方面矩形單體電池內部的熱量更容易傳遞至矩形單體電池的外部；另一方面，L和D的關係，使得矩形單體電池的外表面，即散熱面積變大，更有利於電池包的整體散熱效果提升，提高了電池包的安全性和使用穩定性。

本申請提出一種電池包，其中多個單體電池直接安裝在電池包外殼內，省去了模組框架，因此，也稱為無模組框架的電池包。

由於單體電池直接安裝在電池包外殼內，無需模組框架，因此電池包外殼內的安裝空間利用提高，電池包外殼內安裝的單體電池數量增加，提高了電池包的電池容量，提高了續航能力。

此外，由於無需模組框架，單體電池可以更加緊密地排列在電池包外殼內，提高了電池包外殼內的安裝空間利用率，增加單體電池的數量。

由於無需模組框架，減少了元件數量和組裝工序，降低了成本。

本申請還提出了一種車輛，包括上述電池包。

本申請還提出了一種儲能裝置，包括上述電池包。

該車輛、該儲能裝置與上述的電池包相對於先前技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或藉由本申請的實踐瞭解到。

下面詳細描述本申請的實施例，該實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面藉由參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。

本申請的電池包10不僅可以用於乘用車，還可以用於商用車、特種車、輪船、備用電源（dps、ups）、電動自行車、電動摩托車、電動滑板車等需要使用矩形單體電池100為其提供電能的裝置上，本申請的電池包10可以作為交通工具的動力電池包。

下面參考第2圖至第28圖描述根據本申請實施例的電池包10。

如無特殊的說明，本申請的實施例中，前後方向為車輛1的縱向，即X向；左右方向為車輛1的橫向，即Y向；上下方向為車輛1的豎向，即Z向。

在實際的執行中，當將電池包10安裝於整車後，電池包10的長度方向可以沿X向，電池包10的寬度方向可以沿Y向，電池包10的高度方向可以沿Z向。當然，對於不同的車型，可以調整電池包10的安裝方式，使得電池包10的長度方向對應Y向，寬度方向對應X向，或者具有其他對應關係。

如第2圖至第28圖所示，本申請的電池包10包括電池包外殼200和多個矩形單體電池100。

電池包外殼具有第一方向、第二方向、第三方向，第一方向、第二方向、第三方向兩兩垂直。第一方向與矩形單體電池100的長度方向平行，第二方向與矩形單體電池100的厚度方向平行，第三方向與矩形單體電池100的高度方向平行，當將矩形單體電池100按不同的方向佈置在電池包外殼內時，上述第一方向、第二方向、第三方向與電池包外殼的實際的長度方向、寬度方向和高度方向的對應關係需適應性的調整。

上述第一方向、第二方向、第三方向與X向、Y向、Z向的實際對應關係取決於電池包10的安裝方向以及矩形單體電池100在電池包外殼內的排布方向。

在實際的執行中，當將電池包10安裝於整車時，在第17圖至第20圖所示的實施例中，電池包10的長度方向與X向平行，第一方向可以與電池包10的寬度方向及車輛1的橫向平行，第二方向可以與電池包10的長度方向及車輛1的縱向平行，第三方向可以與電池包10的高度方向及車輛1的豎向平行。在第21圖所示的實施例中，電池包10的長度方向與X向平行，第一方向可以與電池包10的長度方向及車輛1的縱向平行，第二方向可以與電池包10的寬度方向及車輛1的橫向平行，第三方向可以與電池包10的高度方向及車輛1的豎向平行。

如第2圖所示，至少一個矩形單體電池100包括殼體、蓋板、極芯和引出端子101，極芯位於殼體和蓋板形成的空間內，引出端子101與極芯相連且伸出蓋板。在第2圖所示的實施例中，矩形單體電池100具有兩個引出端子101，兩個引出端子101分別從兩個蓋板伸出。當然，在其他實施例中，矩形單體電池100的多個引出端子101也可以在同一個蓋板伸出，或者每個矩形單體電池100設有更多的引出端子101。

在本申請的一些實施例中，如第2圖所示，矩形單體電池100的兩極引出端子101分別從矩形單體電池100的長度方向的兩端引出。換言之，矩形單體電池100的長度方向可以為矩形單體電池100內部的電流方向，即，矩形單體電池100內部的電流方向為第一方向。這樣，由於電流方向與矩形單體電池100的長度方向相同，矩形單體電池100的有效散熱面積更大、散熱效率更好。

如第2圖所示，矩形單體電池100為長方體結構，並具有長度、厚度和介於長度和厚度之間的高度，矩形單體電池100側立放置，矩形單體電池100的長度方向為第一方向，厚度方向為第二方向，高度方向為第三方向，相鄰兩個矩形單體電池100藉由大面對大面的方式排布。

矩形單體電池100的厚度為D，矩形單體電池100的長度為L，矩形單體電池100的高度為H。

至少一個矩形單體電池100滿足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

換言之，該矩形單體電池100在長度方向上具有長度L，在垂直於長度方向的厚度方向上具有厚度D，在高度方向上具有高度H，該高度H介於長度L和厚度D之間，本申請的矩形單體電池100的長度方向的尺寸遠大於高度方向及厚度方向的尺寸。

具體地，矩形單體電池100具有大面、窄面和端面，大面的長邊具有上述長度L，短邊具有上述高度H；窄面的長邊具有上述長度L，短邊具有上述厚度D；端面的長邊具有上述高度H，短邊具有上述厚度D。

在相關技術中，如何設計矩形單體電池100的尺寸，使其不僅能夠具有適當的電池容量和良好的散熱效果，一直是電池技術領域需要解決的問題之一。

在本申請提供的一種實施例中，矩形單體電池100的長度L和厚度D的比值滿足50≤L/D≤70。在該比值下，可以得到長度較長，厚度較薄的矩形單體電池100，這樣，可以保證在矩形單體電池100的長度沿第一方向延伸的情況下，還能保持適當的阻值、和較高的散熱面積和散熱效率，各種車型的適應性好。

在一些實施例中，500mm≤L≤1000mm。該長度的矩形單體電池100長度較長，在用於電池包10時，沿第一方向只需佈置單個的矩形單體電池100即可。

在一些實施例中，矩形單體電池100的體積為V，至少一個矩形單體電池100滿足：0.0005mm^-2 ≤L/V≤0.002mm^-2 。發明人藉由大量試驗發現，當矩形單體電池100滿足上述限定時，矩形單體電池100的橫截面小，矩形單體電池100的散熱效果好，這樣矩形單體電池100的內部和四周的溫差小。

在本申請提供的另一種實施方式中，矩形單體電池100的表面積S與體積V的比值滿足0.1mm^-1 ≤S/V≤0.35mm^-1 ，根據本在本申請的的一個具體實施例：0.15mm^-1 ≤S/V≤0.2mm^-1 。在該比值下，可以藉由上述長度較長，厚度較薄的矩形單體電池100實現，也可以藉由尺寸的調整實現，藉由控制矩形單體電池100的表面積S與體積V的比值，可以保證矩形單體電池100沿長度方向的表面足夠大，矩形單體電池100具備足夠的散熱面積，以保證矩形單體電池100的散熱效果。

在本申請提供的再一種實施方式中，矩形單體電池100的表面積S與能量E比值滿足S/E≤1000mm² •Wh^﹣ ¹ ，根據本在本申請的的一個具體實施例：250 mm² •Wh^﹣ ¹ ≤S/E≤400 mm² •Wh^﹣ ¹ 。在該比值下，依然可以得到長度較長，厚度較薄的矩形單體電池100，同樣，該比值可以藉由上述長度較長。厚度較薄的矩形單體電池100實現，也可以藉由其他尺寸的調整實現。藉由控制矩形單體電池100的表面積S與能量E的比值，可以保證矩形單體電池100具有一定能量E的同時，其表面積能夠滿足其散熱需求。

一些實施例中，上述矩形單體電池100可以為軟包電池，軟包電池是指在液態鋰離子電池套上一層聚合物外殼，在結構上採用鋁塑膜包裝，當發生安全隱患的情況下，軟包電池會鼓氣裂開，而不會發生爆炸，從而提高矩形單體電池100的安全性能。另一方面，軟包電池的極芯占比大，可以提高體積利用率，軟包電池加工成本低。

在本申請提供的另一種實施方式中，上述矩形單體電池100可以為金屬外殼方形電池，需要說明的是，當矩形單體電池100的外殼由金屬材料製成時，矩形單體電池100的金屬外殼的導熱性能更好，從而能夠提高矩形單體電池100的散熱效率，最佳化散熱效果。另一方面，硬殼電池自身的強度和剛性大，直接藉由單體電池100本身便可起到支撐的作用，從而代替橫縱樑結構來保證電池包的結構強度，從而減少電池包中橫樑500和/或縱樑600的使用，甚至電池包中可以不使用橫樑500和/或縱樑600，從而減少了橫樑和/或縱樑在電池包中佔據的空間，提高了電池包10的空間利用率，盡可能地使更多的單體電池100能夠佈置在電池包10中，進而提高整個動力電池包的容量、電壓以及續航能力。比如在電動車中，此設計可以將空間利用率由原先的40%左右，提高到60%以上甚至更高，比如80%。

電池包外殼200內形成有至少一個矩形電池容納單元；每個矩形電池容納單元設有電池容納腔，多個矩形單體電池100沿第二方向排列於該電池容納腔內至少一個矩形單體電池100沿第一方向從該電池容納腔的一側延伸到該電池容納腔的另一側。

在一些實施例中，每個矩形電池容納單元內沿其第一方向僅容納一個矩形單體電池100。每個電池容納腔內沿第一方向只設置單個的矩形單體電池100，且配合上述長條形的矩形單體電池100，便於實現多個矩形單體電池100的密堆，矩形電池容納單元可以作為矩形單體電池100的限制容器，便於矩形單體電池100緊密且方便地排布。

在每個電池容納單元內，矩形單體電池100可以側立放置，矩形單體電池100側立放置是指，矩形單體電池100的兩個端面分別面向電池容納腔的兩側，相鄰兩個矩形單體電池100的大面相對，使得矩形單體電池100具備替代橫樑的功能，其效果更好，強度更高。

在第2圖、第4圖、第12圖、第17圖至第19圖所，多個矩形單體電池100排列在電池容納腔內，多個矩形單體電池100排列成電池陣列400後安裝於電池容納腔內，由於無需模組框架，這樣電池容納腔內的大部分空間均可以用於容納矩形單體電池100本身，同樣容積的電池包外殼200內可以安裝更多的矩形單體電池100，電池包10的電池容量大。

由於無需模組框架，矩形單體電池100可以更加緊密地排列在電池容納腔內，在第2圖、第4圖、第12圖、第17圖至第19圖所示的實施例中，多個矩形單體電池100之間無需設置模組框架，相鄰的兩個矩形單體電池100可以為長度*高度的側面正對貼合，大面正對的排列方式便於實現密堆，且多個矩形單體電池100形成的電池陣列400的整體剛性大，這樣可以極大地提高電池包外殼200內的安裝空間利用率，增加矩形單體電池100的數量。

本申請的電池包10為無模組框架的電池包，多個矩形單體電池100直接安裝在電池包外殼200內，省去了模組框架，減少了元件數量和組裝工序，降低了成本，電池包外殼200內安裝的矩形單體電池100數量增加，提高了電池包10的電池容量，提高了續航能力。

在本申請的一些實施例中，如第3圖、第9圖和第12圖所示，電池包外殼200包括：底殼和密封蓋，底殼和密封蓋連接形成至少一個矩形電池容納單元。

在實際的執行中，底殼為托盤，托盤限定出具有敞開端的電池容納腔，密封蓋220安裝於托盤的敞開端，密封蓋220密封電池容納腔的敞開端，使矩形單體電池100基本被封裝在電池包外殼200內，防止水塵的雜質侵入。密封蓋220與托盤之間可以藉由黏膠相連；或者密封蓋220與托盤之間藉由螺紋連接件相連；或者密封蓋220與托盤之間藉由黏膠以及螺紋連接件相連，這樣密封蓋220與托盤之間藉由螺紋連接件可以實現牢固地連接，且藉由黏膠可以實現各處密封。

需要說明的是，本申請的一些實施例中，電池包10並非小包，而是大體積的電池包10，對應的上述托盤為車用托盤。

在車用托盤中，由於車體寬度較大，比如在1.2m-2m；長度較長，比如在2m-5m；針對不同的車型，對應的車體寬度和車體長度是不同的。較大的車體寬度和長度，使得設置在車體底部的托盤整體尺寸要求也較大。

對於較大的托盤尺寸，導致在相關技術中，如第1圖所示，必須在托盤的側邊框200a內設置橫樑500和縱樑600，才能為內部的電池提供足夠的支撐力和結構強度，而在車用托盤中加入橫樑500和縱樑600後，整個車用托盤的重量及內部空間都被佔用，使得在托盤內部，能夠有效利用的空間較低；同時，由於橫樑500的存在，為配合橫樑500安裝，必須在托盤內部寬度和長度方向上設置多個電池模組400a，安裝複雜，需要的安裝結構件也較多。

由於相關技術中的電池包外殼中設置有橫樑和/或縱樑，橫樑和/或縱樑佔據了電池包外殼中大量的用於容納單體電池的安裝空間，導致電池包外殼的體積利用率較低，通常，電池包外殼的體積利用率約為40%，甚至更低，也就是說，相關技術中的電池包外殼中僅有40%左右的空間可以用於安裝單體電池，導致電池包外殼中可容納的單體電池的數量有限，整個電池包的容量、電壓受到限制，電池包的續航能力較差。

然而在本申請中，矩形單體電池100直接安裝在電池包外殼200內，從而減少電池包外殼200中橫樑和/或縱樑的使用，甚至電池包外殼200中可以不使用橫樑和/或縱樑，從而減少了橫樑和/或縱樑在電池包外殼200中佔據的空間，提高了電池包外殼200的空間利用率，盡可能地使更多的矩形單體電池100能夠佈置在電池包外殼200中，進而提高整個電池包的容量、電壓以及續航能力。比如在電動車中，此設計可以將空間利用率由原先的40%左右，提高到60%以上甚至更高，比如80%。

並且，由於電池包外殼200中無需再佈置橫樑和/或縱樑，一方面，使得電池包外殼200的製程得到了簡化，矩形單體電池100的組裝複雜度降低，生產成本降低，另一方面，使得電池包外殼200和整個電池包的重量減輕，實現了電池包的輕量化。特別地，當電池包安裝在電動車上時，還可以提升電動車的續航能力，實現電動車的輕量化。

在一些實施例中，該托盤可以為單獨生產的用於安裝矩形單體電池100的車用托盤，如第27圖至第28圖所示，當將矩形單體電池100安裝於托盤，並藉由密封蓋220封閉托盤的敞開端形成電池包10後，該托盤可以藉由緊固件安裝到車身上，比如托盤可以設置吊耳用於吊裝到車輛1的底盤。

在另一些實施例中，如第25圖至第26圖所示，該托盤也可以與車輛1的底盤一體成型，底盤具有沿Y向相對設置的第一邊樑301和第二邊樑302，第一邊樑301和第二邊樑302作為支撐電池陣列400的支撐件，矩形單體電池100的第一端支撐於第一邊樑301，矩形單體電池100的第二端支撐於第二邊樑302。

在實際的執行中，第一邊樑301和第二邊樑302均向下延伸相當於形成托盤的第一邊框201和第二邊框202，第一邊樑301和第二邊樑302具有彎折形（L形）截面，第一邊樑301朝向矩形單體電池100的內壁面具有凸出的第一支撐板301a，第一支撐板301a的朝向密封蓋220的面設有第一支撐面301b，第一支撐板301a背離密封蓋220的面設有第一安裝面301c；第二邊樑302的朝向矩形單體電池100的內壁面具有凸出的第二支撐板302a，第二支撐板302a的朝向密封蓋220的面設有第二支撐面302b，第二支撐板302a背離密封蓋220的面設有第二安裝面302c；第一支撐面301b和第二支撐面302b用於支撐矩形單體電池100，第一安裝面301c和第二安裝面302c用於安裝底板211。這樣無需製造獨立的托盤，且無需考慮托盤與整車的裝配問題。

如第26圖所示，第一邊樑301的第一支撐板301a和第二邊樑302的第二支撐板302a在Z向上等高設置，以便於平衡地支撐矩形單體電池100。

如第26圖所示，第一邊樑301的第一支撐板301a和第二邊樑302的第二支撐板302a可以僅相互延伸至間隔開的位置，在下方需要架設底板211以封閉下端，這樣相對廢料的邊框的長度短，可以減少整車的重量；當然第一邊樑301的第一支撐板301a和第二邊樑302的第二支撐板302a可以相互延伸至相連，這樣形成下端封閉的腔體，可以有效地在下方保護矩形單體電池100。

在本申請的一些實施例中，如第5圖至第10圖所示，托盤包括：側邊框200a和底板211，底板211與側邊框200a相連以限定出電池容納腔，矩形單體電池100與側邊框200a相連。

相關技術中，如第1圖所示，電池均是支撐於底板，對底板的剛性和強度要求高，就需要設置較多的橫樑500和縱樑600來增強底板的支撐強度和剛性，擠佔了電池包外殼內有限的空間，若去掉橫樑500和縱樑600則托盤無法提供足夠的承重力。

本申請中，矩形單體電池100與側邊框200a相連，充分利用了剛性和強度較大的側邊框200a的性能，這樣底板211無需起到主要承重的作用，也就使去掉托盤中的橫樑500和縱樑600成為可能，釋放出來的空間可以用於佈置更多的矩形單體電池100。

需要說明的是，如第3圖至第10圖所示，側邊框200a通常為中空的型材製成，側邊框200a的中空腔用於提供碰撞吸能性，且側邊框200a的中空腔內的板筋可以增強側邊框200a的強度，側邊框200a的外側壁還可以設有加強筋，側邊框200a的強度和剛性完全滿足安裝電池陣列400的要求。

在一些實施例中，矩形單體電池100可以與側邊框200a的內周壁相連，或者如第10圖所示的實施例中，矩形單體電池100支撐於側邊框200a，這樣充分利用了側邊框200a的剛性和強度大的性能。

如第3圖至第12圖、如第15圖至第19圖所示，側邊框200a包括第一邊框201、第二邊框202、第三邊框203和第四邊框204，第一邊框201、第三邊框203、第二邊框202和第四邊框204順次收尾相連形成閉環形，第一邊框201、第二邊框202沿第一方向相對設置，第三邊框203和第四邊框204沿第二方向相對設置。

第一邊框201、第二邊框202、第三邊框203和第四邊框204可以均為長條形，第一邊框201、第二邊框202平行間隔開，第三邊框203和第四邊框204平行間隔開，側邊框200a可以大體為矩形框。

在實際的執行中，當將電池包10安裝於整車後，第一方向可以為Y向，第二方向可以為X向。當然，對於不同的車型，可以調整電池包10的安裝方式，使得第一方向對應X向，第二方向對應Y向，或者具有其他對應關係。

底殼為托盤，托盤包括沿第一方向相對設置的第一邊框201和第二邊框202，矩形單體電池100一端支撐於第一邊框201，另一端支撐於第二邊框202。

第一邊框201和第二邊框202的朝向電池容納腔的內壁面均具有支撐面213a，矩形單體電池100沿自身的長度方向的兩端分別支撐於第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a。第一邊框201的內壁面指第一邊框201的朝向第二邊框202的壁面；第二邊框202的內壁面指第二邊框202的朝向第一邊框201的壁面。

每個矩形單體電池100包括相對的第一端和第二端，如第2圖所示，沿矩形單體電池100自身長度方向（圖中的Y向）的兩端，每個矩形單體電池100的第一端支撐在第一邊框201，每個矩形單體電池100的第二端支撐在第二邊框202。

換言之，每個矩形單體電池100在第一邊框201和第二邊框202之間延伸，多個矩形單體電池100沿第一邊框201和第二邊框202的長度方向排布，即沿第二方向排布。

這裡，矩形單體電池100的第一端和第二端分別支撐在第一邊框201和第二邊框202上，矩形單體電池100可以直接由第一邊框201和第二邊框202支撐，即分別放置在第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a上，也可以進一步固定在第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a上，比如黏貼在第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a，具體的固定方式在下文中詳細描述，對於特定的支撐和固定方式，對此本申請不作限制。

在本申請的技術構思下，一個實施例中，沿第一方向，第一邊框201和第二邊框202之間的距離和矩形單體電池100的尺寸相配合，此處的相配合指兩個邊框的內壁面之間的間距能夠配合安裝一個矩形單體電池100，這種配合可是間隙配合、過盈配合、緊固配合、固定配合等各種配合方式，從而實現本申請的目的。

在本申請的一些實施例中，每個矩形單體電池100的第一端可以直接或間接支撐在第一邊框201上，每個矩形單體電池100的第二端可以直接或間接支撐在第二邊框202上。直接的含義是指矩形單體電池100的第一端和第一邊框201直接接觸配合支撐，和矩形單體電池100的第二端和第二邊框202直接接觸配合；間接的含義是指，比如一些實施例中，矩形單體電池100的第一端藉由第一端板207與第一邊框201配合支撐，矩形單體電池100的第二端藉由第二端板208與第二邊框202配合支撐。

需要注意的是，第一邊框201和第二邊框202是相對設置的，第一邊框201和第二邊框202可以相互平行，也可以呈角度設置，可以是直線結構也可以是曲線結構。矩形單體電池100可以與第一邊框201和/或第二邊框202垂直，或與第一邊框201和/或第二邊框202呈銳角或鈍角設置，例如，當第一邊框201和第二邊框202相互平行時，第一邊框201、第二邊框202以及矩形單體電池100可以構成矩形、正方形或平行四邊形、扇形等結構；當第一邊框201和第二邊框202呈角度時，第一邊框201、第二邊框202以及矩形單體電池100可以構成梯形、三角形等結構。本申請對第一邊框201和第二邊框202之間的角度關係、矩形單體電池100與第一邊框201和第二邊框202之間的角度關係不作限制。

此外，上文提及的矩形單體電池100的“第一端”和“第二端”是用於描述矩形單體電池100的方位的，並不用於限定和描述矩形單體電池100的具體結構，例如，第一端和第二端並不用於限定和描述矩形單體電池100的正極和負極，也就是說，在本申請中，矩形單體電池100支撐在第一邊框201的一端為第一端，矩形單體電池100支撐在第二邊框202的一端為第二端。

需要說明的是，上述的第一端和第二端並非是指端面，在實際的執行中，與第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a形成支撐關係的是矩形單體電池100的側面的兩端，比如長度*厚度的窄面的端部。

在一些實施例中，矩形單體電池100與側邊框200a之間可以藉由預連接結構相連，以防止無模組框架的矩形單體電池100在托盤內晃動，且便於後面加裝固定結構。比如，矩形單體電池100的兩端可以黏接於第一邊框201和第二邊框202的支撐面213a，黏接的方式快速，且可以藉由單次沿支撐面213a的長度方向（第二方向）塗膠的方式快速實現裝配。

在一些實施例中，第一邊框201和第二邊框202的內壁面與矩形單體電池100的端面之間夾設絕緣板，以防止矩形單體電池100與邊框導通。矩形單體電池100的端部（長度方向的端部）設有引出端子101，第一邊框201和第二邊框202分別包括與矩形單體電池100的兩端面匹配的內壁面，第一邊框201和第二邊框202的內壁面分別與矩形單體電池100的端面之間夾設絕緣板，絕緣板用於防止矩形單體電池100的引出端子101與側邊框200a導通。

如第5圖至第7圖和第10圖所示，第一邊框201的朝向電池容納腔的內壁面具有向內凸出的支撐板213，第二邊框202的朝向電池容納腔的內壁面具有向內凸出的支撐板213，支撐面213a設於支撐板213的朝向密封蓋220的一面（上表面），支撐板213的背離密封蓋220的一面（下表面）形成安裝面213b，安裝面213b用於安裝底板211。

在實際的執行中，如第5圖至第7圖所示，第一邊框201、第二邊框202、第三邊框203、第四邊框204共同向內伸出等高設置的支撐板213，這樣支撐板213相當於為閉環形，且支撐板213的下表面形成的安裝面213b也為環形，便於安裝底板211，底板211與安裝面213b之間可以黏接相連。

如第10圖所示，側邊框200a的背離密封蓋220的一端的內圈具有環形的沉槽，沉槽的底壁形成安裝面213b，底板211安裝於沉槽。換言之，支撐板213的下表面相對於側邊框200a的下表面向上凹陷，這樣可以利用側邊框200a的內部空間安裝底板211，比如在第10圖所示的實施例中，底板211的下表面與側邊框200a的下表面基本平齊，這樣，整個電池包10的高度小。

矩形單體電池100支撐於側邊框200a，且矩形單體電池100與底板211間隔開設置。底板211無需承擔矩形單體電池100的重量，這樣底板211可以作減薄處理。間隔開設置的矩形單體電池100與底板211之間設有保溫層217。如第10圖所示，支撐板213、矩形單體電池100與底板211共同限定出用於容納保溫層217的保溫腔，保溫層217的厚度可以基本等於支撐板213的厚度（Z向），保溫層217用於隔絕矩形單體電池100與外界的熱量傳遞，實現矩形單體電池100保溫的功能，並避免容納裝置外的外部環境與容納裝置內的矩形單體電池100之間發生熱干擾的現象。可選地，保溫層217可以為具有隔熱、保溫功能的材料製成，例如，由保溫棉製成。

如第5圖至第7圖和第10圖所示，第一邊框201和第二邊框202的朝向電池容納腔的內壁面均具有第一連接面215，第一連接面215到密封蓋220的距離小於支撐面213a到密封蓋220的距離，矩形單體電池100與第一連接面215相連。也就是說，矩形單體電池100並非僅藉由支撐面213a支撐於側邊框200a，藉由設置支撐面213a和第一連接面215，可以降低側邊框200a在單處承受的矩形單體電池100的壓力，將壓力分散到各處，防止側邊框200a的局部開裂。

第一連接面215相對於支撐面213a位於徑向外側，這樣不影響矩形單體電池100從上部的敞開端裝入托盤。

在實際的執行中，如第5圖至第7圖所示，第一邊框201或第二邊框202的朝向電池容納腔的內壁面具有至少兩級臺階，其中兩個臺階面分別形成第一連接面215和支撐面213a，第一連接面215和支撐面213a之間豎向的內壁面相連。多級臺階式的結構便於成型，且可以增強側邊框200a的結構強度，在有限的空間內，實現矩形單體電池100的裝配。絕緣板可以設在矩形單體電池100的端面與第一連接面215和支撐面213a之間的豎向內壁面之間。

如第10圖和第12圖所示，電池包10還包括：端板，矩形單體電池100沿自身的長度方向的兩端均設有端板，矩形單體電池100藉由端板與第一連接面215相連。絕緣板可以與端板集成設置。

如第14圖所示，端板包括：端板體207a和第一連接板207b，端板體207a與矩形單體電池100的端面相對設置，第一連接板207b與端板體207a相連且向第一連接面215（側邊框200a）凸出，第一連接板207b與第一連接面215相連，第一連接板207b與端板體207a可以形成為彎折形，比如L形。當然，對於第16圖所示的這種多層式的電池包10，第一連接板207b與端板體207a可以形成為T形。

為了描述方便，將設於矩形單體電池100的第一端的端板定義為第一端板207，將設於矩形單體電池100的第二端的端板定義為第二端板208，第一端板207和第二端板208的結構可以相同。矩形單體電池100的第一端藉由第一端板207支撐在第一邊框201，矩形單體電池100的第二端藉由第二端板208支撐在第二邊框202；第一端板207、第二端板208和矩形單體電池100組成電池陣列400。

這樣，第一端板207的端板體207a夾設在矩形單體電池100的第一端面與第一邊框201之間，第一端板207的第一連接板207b支撐於第一邊框201的第一連接面215，且與第一邊框201的第一連接面215相連；第二端板208的端板體夾設在矩形單體電池100的第二端面與第二邊框202之間，第二端板208的第一連接板支撐於第二邊框202的第一連接面215，且與第二邊框202的第一連接面215相連。

在實際的執行中，如第14圖所示，第一連接板207b設有多個安裝孔，多個安裝孔沿第二方向間隔開分佈，第一連接板207b的設安裝孔的位置可以相較於其他區域作加寬處理，第一連接板207b可以藉由螺紋連接件於第一連接面215相連。

對於單個電池陣列400，第一端板207可以為一個，第二端板208可以為一個；當然，也可以設置多個第一端板207或第二端板208。

如第8圖和第10圖所示，矩形單體電池100的兩個端面中的至少一個設有防爆閥103，兩個端板（第一端板207和第二端板208）中的至少一個的端板體207a設有與防爆閥103對應的過孔207c，第一邊框201和第二邊框202中的至少一個設有與過孔207c對應的排氣孔221和與排氣孔221連通的排氣通道222。

在一種實施方式中，矩形單體電池100朝向第一邊框201的第一端設置有防爆閥103，第一邊框201內部設置有排氣通道222，排氣通道222可以為空腔型的第一邊框201的內部自然形成，第一端板207上與每個矩形單體電池100的防爆閥103對應的位置均設置有過孔207c，第一邊框201上與每個矩形單體電池100的防爆閥103對應的位置均設置有排氣孔221，排氣孔221與排氣通道222連通，電池包外殼200設置有與排氣通道222連通的排氣口；和/或矩形單體電池100朝向第二邊框202的第二端設置有防爆閥103，第二邊框202內部設置有排氣通道222，第二端板208上與每個矩形單體電池100的防爆閥103對應的位置均設置有過孔207c，第二邊框202上與每個矩形單體電池100的防爆閥103對應的位置均設置有排氣孔221，排氣孔221與排氣通道222連通，電池包外殼200設置有與排氣通道222連通的排氣口。在其他實施方式中，矩形單體電池100的兩端均設有防爆閥103，對應地，第一端板207和第二端板208均設有過孔207c，第一邊框201和第二邊框202均設有排氣孔221和排氣通道222。

在相關技術中，在矩形單體電池100的使用過程中，如果其內部的氣壓增大到一定程度，則防爆閥103開啟，矩形單體電池100內部的火焰、煙霧或氣體會藉由防爆閥103排出，該火焰、煙霧或氣體會聚集在電池包10的內部，若無法及時排出，則會對矩形單體電池100造成二次傷害。然而在本申請中，由於第一邊框201和/或第二邊框202上設置有與矩形單體電池100的防爆閥103對應的排氣孔221，且第一邊框201和/或第二邊框202內部設置有排氣通道222，當矩形單體電池100內部氣壓增大時，其防爆閥103開啟，其內部的火焰、煙霧或氣體等將直接藉由進氣口進入第一邊框201和/或第二邊框202內的排氣通道222，並藉由排氣孔221排出第一邊框201和/或第二邊框202，例如，藉由排氣口排到大氣中，這樣，該火焰、煙霧或氣體便不會聚集在容納裝置內部，從而避免火焰、煙霧或氣體對矩形單體電池100造成二次傷害。

如第3圖、第12圖、第15圖所示，第一連接面215與密封蓋220之間限定出用於容納電池管理元器件和配電元器件的管理容納腔。在實際的執行中，第一連接板207b與密封蓋220間隔開，管理容納腔可以由第一連接板207b、側邊框200a、密封蓋220限定出，這樣，在電池陣列400的週邊形成了一圈管理容納腔，該管理容納腔可以用於安裝電池管理元器件和配電元器件，從而無需特意為電池管理元器件和配電元器件設計安裝空間，充分利用電池陣列400安裝後的縫隙，達到電池密度的最大化。

一些實施例中，如第3圖所示，第三邊框203向與第三邊框203相鄰設置的矩形單體電池100施加朝向第四邊框204的作用力，第四邊框204向與第四邊框204相鄰設置的矩形單體電池100施加朝向第三邊框203的作用力，以使多個矩形單體電池100能夠緊密地沿第二方向排布在第三邊框203和第四邊框204之間，多個矩形單體電池100之間能夠相互貼合。此外，第三邊框203和第四邊框204可以在第二方向上對多個矩形單體電池100進行限位，特別是當矩形單體電池100發生少量膨脹時，可以對矩形單體電池100起到緩衝和提供向內壓力的作用，防止矩形單體電池100膨脹量和變形量過大。特別是當矩形單體電池100設置有防爆閥103和電流中斷裝置（CID）裝置時，藉由第三邊框203和第四邊框204可以有效地限制矩形單體電池100膨脹，使得當矩形單體電池100在發生故障並膨脹時時，其內部能夠具有足夠的氣壓衝破防爆閥103或電流中斷裝置（CID）裝置內的翻轉片，從而使矩形單體電池100短路，保證矩形單體電池100的安全，防止矩形單體電池100爆炸。

在一些實施例中，第三邊框203和與第三邊框203相鄰的矩形單體電池100之間以及第四邊框204和與第四邊框204相鄰的矩形單體電池100之間的至少一處彈性夾設有彈性裝置。

第三邊框203與鄰近第三邊框203的矩形單體電池100之間可以設置有第一彈性裝置，和/或第四邊框204與鄰近第四邊框204的矩形單體電池100之間可以設置有第二彈性裝置。第一彈性裝置可以安裝在第三邊框203上，第二彈性裝置可以安裝在第四邊框204上，藉由第一彈性裝置和第二彈性裝置使多個矩形單體電池100緊密地排布，這樣，可以使得在第三邊框203和第四邊框204之間排布的矩形單體電池100的數量可以在不改變第三邊框203與第四邊框204之間的間距的情況下，藉由改變第一彈性裝置和第二彈性裝置與第三邊框203和第四邊框204之間的安裝距離來調整。

在一些實施例中，如第12圖所示，電池包10還包括：側板，第三邊框203和與第三邊框203相鄰的矩形單體電池100之間以及第四邊框204和與第四邊框204相鄰的矩形單體電池100之間設有側板。彈性裝置可以與側板集成設置，側板可以為橡膠製成。

如第13圖所示，側板包括側板體209a和第二連接板209b，側板體209a與矩形單體電池100的側面相對設置，第二連接板209b與側板體209a相連且向第三邊框203或第四邊框204凸出，第三邊框203和第四邊框204設有朝向密封蓋220的第二連接面216，第二連接板209b與第二連接面216相連。第二連接板209b與側板體209a可以形成為彎折形，比如L形、T形。

為了描述方便，將設於矩形單體電池100與第三邊框203之間的側板定義為第一側板209，將設於矩形單體電池100的第二端的側板定義為第二側板210，第一側板209、第二側板210的結構可以相同。第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210和矩形單體電池100組成電池陣列400。這樣多個矩形單體電池100的四周均藉由端板或側板夾持，使得電池陣列400基本形成為一個整體。

這樣，第一側板209的側板體209a夾設在矩形單體電池100的側面與第三邊框203之間，第一側板209的第二連接板209b支撐於第三邊框203的第二連接面216，且與第三邊框203的第二連接面216相連；第二側板210的側板體夾設在矩形單體電池100的側面與第四邊框204之間，第二側板210的第二連接板支撐於第四邊框204的第二連接面216，且與第四邊框204的第二連接面216相連。

如第12圖所示，矩形單體電池100的第三方向的兩個表面可以均設有面板212，端板的上端及側板的上端與上方的面板212相連，端板的下端及側板的下端與下方的面板212相連，第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210、面板212和矩形單體電池100組成電池陣列400，使矩形單體電池100的六面均被夾持。

在一種實施方式中，如第3圖所示，多個矩形單體電池100可以直接安裝在電池包外殼200中，矩形單體電池100的第一端和第二端可以分別支撐在第一邊框201和第二邊框202上。

在另一種實施方式中，如第15圖至第19圖所示，多個矩形單體電池100也可以先組裝成至少一個電池陣列400，然後再將電池陣列400安裝在電池包外殼200中。這樣基於本申請的技術構思，藉由電池陣列400的外部結構和第一邊框201、第二邊框202的配合關係同樣能夠實現本申請的技術效果。

在一些實施例中，如第12圖所示，電池包10包括：面板212、端板、側板、多個矩形單體電池100、電池包外殼200，多個矩形單體電池100並排設置，矩形單體電池100排布方式可以參考上述實施例的描述，矩形單體電池100的上表面和下表面均相連有面板212，矩形單體電池100的兩個端面均設有端板，最外側的兩個矩形單體電池100的外側面均設有側板；其中端板和側板均與兩個面板212相連，電池包外殼200的側邊框200a的朝向電池容納腔的內壁面具有支撐面213a和連接面（第一連接面215和第二連接面216），矩形單體電池100的兩端支撐於支撐面213a，端板和側板均與連接面相連。

多個長條形的矩形單體電池100在裝配到電池包外殼200時，不易於形成結構穩定的電池陣列400，藉由面板212、端板、側板從六個面向內的擠壓，使得電池陣列400的整體性較穩定，便於裝配。

一些實施例中，至少部分矩形單體電池100下方設置有面板212，面板212與第一端板207連接，面板212與第二端板208連接；面板212、第一端板207、第二端板208與至少部分矩形單體電池100組成電池陣列400。換言之，至少部分多個矩形單體電池100下方設置有面板212，面板212與第一端板207連接，面板212與第二端板208連接；面板212、第一端板207、第二端板208與至少部分多個矩形單體電池100組成電池陣列400。換言之，面板212可以為一個，第一端板207與第二端板208與該面板212連接，第一端板207、第二端板208、面板212構成容納多個矩形單體電池100的容納空間，安裝時，將多個矩形單體電池100佈置在該容納空間內後，再將第一端板207和第二端板208支撐在第一邊框201和第二邊框202上。面板212也可以為多個，從而與多個第一端板207和第二端板208構成多個電池陣列400，多個電池陣列400安裝在電池包外殼200中。

一些實施例中，至少部分矩形單體電池100上方設置有面板212，面板212與第一端板207連接，面板212與第二端板208連接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208與至少部分矩形單體電池100組成電池陣列400。換言之，至少部分多個矩形單體電池100上方設置有面板212，面板212與第一端板207連接，面板212與第二端板208連接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208與至少部分多個矩形單體電池100組成電池陣列400。換言之，面板212位於第一端板207和第二端板208的頂部，面板212位於第一端板207和第二端板208的底部，矩形單體電池100位於面板212和麵板212之間，這樣，面板212和麵板212可以防止矩形單體電池100上下竄動，增加了矩形單體電池100的穩定性。

一些實施例中，電池包外殼200具有沿不同於第一方向的第二方向相對設置有第三邊框203和第四邊框204，鄰近第三邊框203的矩形單體電池100朝向第三邊框203的一側設置有第一側板209，鄰近第四邊框204的矩形單體電池100朝向第四邊框204的一側設置有第二側板210，第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210、上方的面板212、下方的面板212和至少部分多個矩形單體電池100組成電池陣列400。電池陣列400可以為一個，也可以為多個，第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210可以設置在面板212和麵板212的四周，第一端板207固定在第一邊框201上，第二端板208固定在第二邊框202上，第一側板209固定在第三邊框203上，第二側板210固定在第四邊框204上，第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210、上方的面板212、下方的面板212共同限定出用於容納多個矩形單體電池100的封閉的容納空間，這樣，當矩形單體電池100發生故障，起火爆炸時，第一端板207、第二端板208、第一側板209、第二側板210、面板212以及面板212可以將矩形單體電池100的故障控制在一定範圍內，防止矩形單體電池100爆炸影響其周圍的部件。可選地，該第一側板209可以為上文提及的第一彈性緩衝板，該第二側板210可以為上文提及的第二彈性緩衝板，以使第一側板209和第二側板210具備限制多個矩形單體電池100膨脹變形的功能，從而確保防爆閥103和/或電流中斷裝置（CID）的啟動。

在另一種實施方式中，多個矩形單體電池100中至少部分矩形單體電池100下方設置有面板212，至少部分矩形單體電池100藉由面板212支撐在第一邊框201和第二邊框202；面板212與至少部分矩形單體電池100組成電池陣列400。換言之，至少部分多個矩形單體電池100下方設置有面板212，每個矩形單體電池100藉由面板212支撐在第一邊框201和第二邊框202；面板212與至少部分多個矩形單體電池100組成電池陣列400，在該實施方式中，多個矩形單體電池100藉由面板212支撐在第一邊框201和第二邊框202上，簡化了電池陣列400的結構，利於實現電池包10的輕量化。

在相關技術中，由於矩形單體電池100的尺寸較小，長度較短，矩形單體電池100的相對兩端無法與電池包外殼200中相對設置的兩個邊樑相適配，因此，電池包外殼200中需要設置橫樑和/或縱樑（如圖所示），從而便於矩形單體電池100的裝配。當矩形單體電池100藉由電池陣列400安裝到電池包外殼200中後，沿電池包外殼200的第一方向會存在多個矩形單體電池100，也就是說，矩形單體電池100並未在兩個相對設置的邊樑（第一邊框201和第二邊框202，或者第一側壁和第二側壁）之間延伸，而是在兩個相對設置的橫樑或縱樑之間延伸的，電池陣列400藉由緊固件與相鄰的橫樑和/或縱樑固定。

本申請中，如第2圖所示，矩形單體電池100的長度為L，高度為H，厚度為D，其中4≤L/H≤21，根據本在本申請的的一個具體實施例：4≤L/H≤20；23≤L/D≤208，根據本在本申請的的一個具體實施例：23≤L/D≤200。也就是說，本申請的矩形單體電池100的長度方向的尺寸遠大於高度方向及厚度方向的尺寸，長條形的矩形單體電池100可以從第一邊框201延伸至第二邊框202。

在實際的執行中，當電池包10作為車輛1上使用的提供電能的電池包10使用時，可以使矩形單體電池100的長度方向為車輛1的寬度方向，即，車輛1的左右方向，在一些實施例中，矩形單體電池100的長度L滿足：600mm≤L≤2500mm，根據本在本申請的的一個具體實施例：600mm≤L≤1000mm，以使矩形單體電池100的長度能夠與車輛1的寬度的相適配。

在第2圖、第4圖、第12圖、第17圖至第19圖所示的實施例中，相鄰的兩個矩形單體電池100可以為長度*高度的側面正對貼合，矩形單體電池100的體積為V，高度為H，滿足：0.0001mm^-2 ≤H/V≤0.00015mm^-2 。

可以理解的是，在V一定時，H/V越小，L*D越大，而上述實施例中，矩形單體電池100主要依靠長度*厚度面進行散熱，增大L*D值，可以增強矩形單體電池100的散熱效果，防止熱量積聚。

在一些實施例中，矩形單體電池100的長度方向與第一邊框201和第二邊框202垂直，多個矩形單體電池100形成的電池陣列400在托盤內的佈置方式有多種，下面介紹幾種實施例。

在第3圖和第12圖所示的實施例中，矩形單體電池100的第一端與第二端之間的距離為L，第一邊框201的內壁面與第二邊框202的內壁面之間的距離為L2，其中L與L2的比值滿足L/L2≥50%。換言之，沿第一方向，在第一邊框201與第二邊框202之間僅佈置一個矩形單體電池100，藉由在第一方向上，如此佈置矩形單體電池100和兩個邊框之間距離的關係，可以起到藉由矩形單體電池100作為橫樑的目的。其中在本申請提供的示例性實施方式中，藉由沿第一方向，第一邊框201與第二邊框202之間沿第一方向僅佈置一個矩形單體電池100，以使矩形單體電池100本身可以作為加強電池包外殼200結構強度的橫樑使用。

在一些實施例中，L和L2的比值可以滿足80%≤L/L2≤97%，以使矩形單體電池100的第一端和第二端盡可能地靠近第一邊框201和第二邊框202，甚至與第一邊框201和第二邊框202抵頂，以便於藉由矩形單體電池100本身的結構來實現力的分散、傳導，保證矩形單體電池100可以用作加強電池包外殼200結構強度的橫樑使用，保證電池包外殼200具有足夠強度抵抗外力變形。

其中，在第3圖和第12圖所示的實施例中，整個托盤內設置一個電池陣列400，這樣可以實現矩形單體電池100最大程度上的密堆。

在一些實施例中，如第18圖所示，電池包外殼200內設置有第一橫樑700，第一橫樑700沿電池包外殼200的第一方向延伸；第一橫樑700將電池包外殼200內部分成兩個矩形電池容納單元。

在第18圖所示的實施例中，整個電池包外殼200設置有沿第二方向分佈的兩個電池陣列400，每個矩形電池容納單元設置一個電池陣列400，相鄰的電池陣列400之間留有一定的間隙。比如第15圖所示的實施例中，電池包10包括沿第二方向分佈的三個電池陣列400，比如第18圖所示的實施例中，電池包10包括沿第二方向分佈的兩個電池陣列400。

可以理解的是，當電池包10沿第二方向的尺寸太大時，藉由設置多個電池陣列400，可以便於裝配，且減小裝配時沿第二方向的誤差累積，並在第二方向上留出一定的膨脹空間。

在其他可能的實施方式中，在本申請的構思下，在第一方向上，還可以設置兩個或兩個以上的矩形單體電池100，也能夠至少起到充分利用電池包外殼200的空間的效果。

在一些實施例中，如第17圖所示，電池包外殼200內設置有第二橫樑800，第二橫樑800沿電池包外殼200的第二方向延伸；第二橫樑800將電池包外殼200內部分成兩個電池容納單元。

如第17圖所示，整個電池包外殼200設置有沿第一方向分佈的兩個電池陣列400，每個矩形電池容納單元設置一個電池陣列400，相鄰的電池陣列400之間留有一定的間隙。

可以理解的是，當電池包10沿第一方向的尺寸太大時，藉由設置多個電池陣列400，可以便於裝配，並在第一方向上留出一定的膨脹空間，且可以縮短矩形單體電池100的長度，便於矩形單體電池100的製造。

在一些實施例中，如第19圖所示，電池包外殼200內設置有第一橫樑700和第二橫樑800，第一橫樑700沿電池包外殼200的第一方向延伸，第二橫樑800沿電池包外殼200的第二方向延伸，第一橫樑700和第二橫樑800交叉設置，第一橫樑700和第二橫樑800將電池包外殼200內部分成四個電池容納單元。

如第19圖所示，整個電池包外殼200設置有沿第一方向分佈的兩個電池陣列400，且包括沿第二方向分佈的兩個電池陣列400，每個矩形電池容納單元設置一個電池陣列400。在第19圖所示的實施例中，電池包10包括2X2的4個電池陣列400，這樣每個矩形單體電池100的長度可以設計的相對不太長，便於矩形單體電池100的製造，且減小裝配時沿第二方向的誤差累積，並在第一方向及第二方向上留出一定的膨脹空間。

在第16圖所示的實施例中，電池包10沿豎向（Z向）佈置有至少兩層多個矩形單體電池100。換言之，多個矩形單體電池100佈置為沿第三方向（第三方向與第一方向垂直，且與第二方向垂直）層疊的多層，每層中的多個矩形單體電池100均位於第一邊框201和第二邊框202之間，矩形單體電池100的層數可以根據電池包外殼200的尺寸進行設置。這樣，在電池包外殼200有限的空間內可以盡可能多地佈置多個矩形單體電池100，從而提高電池包外殼200的體積利用率，提高電池包10的容量、電壓和續航能力。這樣，當整車在第三方向具有足夠高的空間時，可以佈置更多的矩形單體電池100，且該佈置方式可以縮短矩形單體電池100在高度方向的尺寸，便於矩形單體電池100散熱。

在上述實施例中，沿第三方向疊置的矩形單體電池100，可以是兩端與第一邊框201和第二邊框202配合的矩形單體電池100，也可以是直接放置在下一層矩形單體電池100頂部而不與第一邊框201和第二邊框202配合支撐或連接。

在本申請提供的一種實施方式中，第一方向可以與第二方向垂直，第一方向為每個矩形單體電池100的長度方向，第二方向為第一邊框201和第二邊框202的長度方向，即每個矩形單體電池100的厚度方向。也就是說，第一邊框201和第二邊框202與矩形單體電池100垂直，每個矩形單體電池100的長度方向上的兩端支撐在第一邊框201和第二邊框202上。這樣，當第一邊框201和/或第二邊框202收到外力衝擊時，多個矩形單體電池100能夠進行力的傳導和分散，從而更好地起到加強結構的作用，提高電池包外殼200抵抗外力形變的能力。在本實施方式中，如第3圖、第5圖、第6圖、第7圖、第15圖至第19圖所示，第一邊框201和第二邊框202為直線結構，第二方向為直線方向，在有些可能的實施方式中，第一邊框201和第二邊框202可以為曲線結構，此時第一方向也可以是圓周方向，對應的第二方向則為徑向方向。

在本申請的一些實施例中，電池包10還包括：換熱板219，換熱板219安裝於矩形單體電池100的上表面。

對於電池陣列400中包括有換熱板219的實施例而言，如第11圖所示，換熱板219與矩形單體電池100之間可以設置導熱板218，以利於單體電池散熱，並保證多個矩形單體電池100之間的溫度差不會過大。導熱板218可以由導熱性好的材料製成，例如，導熱板218可以有導熱係數高的銅或鋁等材料製成。

在一種實施方式中，如第12圖所示，對於電池陣列400中包括有面板212的實施例而言，換熱板219可以與上方的面板212集成設置，換熱板219可以為液冷式，上方的面板212為內部設置有冷卻通道，冷卻通道內部設置有冷卻液，從而藉由冷卻液來實現對矩形單體電池100的降溫，使矩形單體電池100能夠處於適宜的工作溫度。由於換熱板219與矩形單體電池100設置有導熱板218，在藉由冷卻液對矩形單體電池100進行冷卻時，換熱板219各位置處的溫差可以藉由導熱板218進行均衡，從而將多個矩形單體電池100之間的溫度差控制在1℃以內。

為提高換熱板219的冷卻效果，如第17圖至第19圖所示，可以在換熱板219的上游設置氣液分離器223，由於換熱板219中的冷卻液可能來自於車輛其他熱管理回路，冷卻液可能為氣態和液態混合的冷卻液，使氣液混合的冷卻液藉由氣液分離器223進行氣液分離後，可以保證純液相的冷卻液進入換熱板219對矩形單體電池100進行冷卻，保證冷卻效果。

換熱板219可以具有任意適當的結構。在一種實施方式中，如第22圖所示，換熱板219內可以具有多條冷卻液管道224，每條冷卻液管道224形成為U形結構，以具有位於同側的冷卻液入口225和冷卻液出口226，多條冷卻液管道224的冷卻液入口225和冷卻液出口226沿多條冷卻液管道224的排列方向依次間隔設置，電池包還包括進液總管227和出液總管228，每個冷卻液入口225與進液總管227連通，每個冷卻液出口226與出液總管228連通。

在另一種實施方式中，如第23圖和第24圖所示，換熱板219內具有多條冷卻液管道224，多條冷卻液管道224為直管路並相互平行地間隔排列，每個冷卻液管道224的兩端分別具有相對設置的冷卻液入口225和冷卻液出口226，多條冷卻液管道224的冷卻液入口225和冷卻液出口226沿多條冷卻液管道224的排列方向依次間隔設置，電池包還包括進液總管227和出液總管228，每個冷卻液入口225與進液總管227連通，每個冷卻液出口226與出液總管228連通。如第23圖和第24圖所示，進液總管227路上設置有冷卻液總入口229，出液總管228上設置有冷卻液總出口230，冷卻液總入口229和冷卻液總出口230位於換熱板219的同側或對側。

矩形單體電池100的冷卻還可以藉由冷媒進行冷卻，在本揭露提供的另一種實施方式中，面板212為內部設置有冷卻結構的直冷板，直冷板內部設置有冷媒，該冷媒可以為經由車輛空調系統進行散熱降溫後的冷媒，低溫冷媒可以有效地吸收矩形單體電池100的熱量，使矩形單體電池100的溫度始終保持在適宜的溫度值。其中直冷板中的管路和上述換熱板219可以具有相同也可以不同。

下面藉由對比例1和實施例1-3、對比例2和實施例4-5以及對比例3和實施例6-7說明，根據本申請實施例的電池包10，藉由對矩形單體電池100的排布及尺寸參數等的設計，在能量密度等方面的提升。對比例1

相關技術中的電池包10，如第1圖所示，電池包外殼200內設置有兩個橫樑500和一個縱樑600，兩個橫樑500和一個縱樑600將矩形單體電池100分隔成六個電池模組400，每個電池模組400均具有側樑和端樑。

電池包10的總體積為213L，該電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為54.76%（即空間利用率為54.76%），該電池包10的能量密度為251 Wh/L。實施例1

根據本申請實施例的電池包10，如第19圖所示，矩形單體電池100的長度方向沿電池包10的寬度方向佈置，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列，在電池包10的寬度方向上，電池包外殼200容納兩個矩形單體電池100。電池包外殼200內設置有一個第一橫樑700和一個第二橫樑800，第一橫樑700沿電池包10的寬度方向延伸，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列形成電池陣列400，第一橫樑700將電池陣列400沿電池包10的長度方向分割成兩部分。並且，多個矩形單體電池100沿電池包10的寬度方向上佈置有兩排電池陣列400，第二橫樑800位於相鄰兩排電池陣列400之間。電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為矩形單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為鄰近的矩形單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為57.39%（即空間利用率為57.39%），該電池包10的能量密度為252 Wh/L。實施例2

根據本申請實施例的電池包10，如第18圖所示，矩形單體電池100的長度方向沿電池包10的寬度方向佈置，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列，在電池包10的寬度方向上，電池包外殼200容納一個矩形單體電池100，矩形單體電池100在電池包10的寬度方向上從電池包外殼200的一側延伸到另一側。電池包外殼200內設置有一個第一橫樑700，不設置第二橫樑800，第一橫樑700沿電池包10的寬度方向延伸，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列形成電池陣列400，第一橫樑700將電池陣列400沿電池包10的長度方向分割成兩部分。電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為矩形單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為鄰近的矩形單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為59.70%（即空間利用率為59.70%），該電池包10的能量密度為268 Wh/L。實施例3

根據本申請實施例的電池包10，如第20圖所示，矩形單體電池100的長度方向沿電池包10的寬度方向佈置，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列，在電池包10的寬度方向上，電池包外殼200容納一個矩形單體電池100，矩形單體電池100在電池包10的寬度方向上從電池包外殼200的一側延伸到另一側。電池包外殼200內不設置第一橫樑700和第二橫樑800。電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為矩形單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為鄰近的矩形單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為62.41%（即空間利用率為62.41%），該電池包10的能量密度為280Wh/L。

本領域的技術人員藉由對比上述對比例1和實施例1-3可知，相比相關技術中的電池包10，根據本申請實施例的電池包10，藉由矩形單體電池100的排布、尺寸參數以及其它因素的設計，成組率能夠突破現有電池包10的限制，從而實現更高的能量密度。對比例2

電池包10的總體積為310L，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為53.49%（即空間利用率為53.49%），該電池包10的能量密度為245Wh/L。實施例4

根據本申請實施例的電池包10，如第17圖所示，矩形單體電池100的長度方向沿電池包10的寬度方向佈置，多個矩形單體電池100沿電池包10的長度方向排列，在電池包10的長度方向上，電池包外殼200容納一個矩形單體電池100，矩形單體電池100在電池包10的長度方向上從電池包外殼200的一側延伸到另一側。電池包外殼200內設置有一個第二橫樑800，不設置橫樑500，第二橫樑800沿電池包10的長度方向延伸，多個矩形單體電池100沿電池包10的寬度方向排列形成電池陣列400，第二橫樑800將電池陣列400沿電池包10的寬度方向分割成兩部分。電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為矩形單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為鄰近的矩形單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為59.25%（即空間利用率為59.25%），該電池包10的能量密度為266 Wh/L。實施例5

根據本申請實施例的電池包10，如第21圖所示，矩形單體電池100的長度方向沿電池包10的長度方向佈置，多個矩形單體電池100沿電池包10的寬度方向排列，在電池包10的長度方向上，電池包外殼200容納一個矩形單體電池100，矩形單體電池100在電池包10的長度方向上從電池包外殼200的一側延伸到另一側。電池包外殼200內不設置橫樑和縱樑。電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為矩形單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為鄰近的矩形單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的矩形單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為61.23%（即空間利用率為61.23%），該電池包10的能量密度為275 Wh/L。對比例3

相關技術中的電池包10，如第1圖所示，電池包外殼200內設置有兩個橫樑500和一個縱樑600，兩個橫樑500和一個縱樑600將單體電池100分隔成六個電池模組400，每個電池模組400均具有側樑和端樑。

該電池包10的單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為60.23%（即空間利用率為60.23%），該電池包10的能量密度為276Wh/L。實施例6

根據本申請實施例的電池包10，如第21圖所示，單體電池100的長度方向沿電池包10的長度方向佈置，多個單體電池100沿電池包10的寬度方向排列，在電池包10的長度方向上，電池包外殼200容納一個單體電池100，單體電池100在電池包10的長度方向上從電池包外殼200的一側延伸到另一側。電池包外殼200內不設置橫樑和縱樑。電池包外殼200的位於電池包10長度方向兩端的第三邊框203和第四邊框204為單體電池100提供支撐力，電池包外殼200的位於電池包10寬度方向兩側的第一邊框201和第二邊框202為鄰近的單體電池100提供向內的壓緊力。電池包外殼200內沿電池包10的高度方向含有兩層電池陣列400。該電池包10的電池陣列400（也可理解為電池模組）不設置端樑和側樑。

在本實施例中，電池包10的單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為72.39%（即空間利用率為72.39%），該電池包10的能量密度為326Wh/L。實施例7

在本實施例中，電池包10的單體電池100的體積之和與電池包10的體積之比為73.66%（即空間利用率為73.66%），該電池包10的能量密度為332Wh/L。

實施例1-7、對比例1-3的具體參數如表1。

其中，托盤及上蓋等外殼體積與內部電池管理系統及其他配電模組所占體積的總和，只是一個大概的估值，可能與精確值有些出入，但是總體差別不大，在可接受的誤差範圍內，不會對結果產生太大影響。對比例1以及實施例1-3中

動力電池包總體積：213L(1380*1005*137*0.000001+22.5)；包體的長度=1380mm，寬度=1005 mm，厚度=137mm；托盤及上蓋等外殼體積與內部電池管理系統及其他配電模組所占體積的總和：58L；實際剩餘能夠容納單體電池和/或橫樑or縱樑的體積：155L。對比例2以實施例4、5中

動力電池包總體積：310L(=1580*1380*137*0.000001+11)包體的長度=1580 mm，寬度=1380 mm，厚度=137 mm；托盤及上蓋等外殼體積與內部電池管理系統及其他配電模組所占體積的總和：89L；實際剩餘能夠容納單體電池和/或橫樑or縱樑的體積：221L。對比例3以及實施例6中

動力電池包總體積：414L(=2130*1380*137*0.000001+11)；包體的長度=2130 mm，寬度=1380 mm，厚度=137 mm；托盤及上蓋等外殼體積與內部電池管理系統及其他配電模組所占體積的總和：58L；實際剩餘能夠容納單體電池和/或橫樑or縱樑的體積：312L。實施例7中動力電池包總體積：508L(=2630*1380*137*0.000001+11)

包體的長度=2630 mm，寬度=1380 mm，厚度=137 mm；托盤及上蓋等外殼體積與內部電池管理系統及其他配電模組所占體積的總和：119L；實際剩餘能夠容納單體電池和/或橫樑or縱樑的體積：389L。表1

本領域的技術人員藉由對比上述對比例2和實施例4-5，不僅可知根據本申請實施例的電池包10，藉由矩形單體電池100的排布、尺寸參數以及其它因素的設計，空間利用率能夠突破現有電池包10的限制，從而實現更高的能量密度。而且這種能量密度的提高，隨著電池包10的整體體積的增大，會被放大，即對於體積越大的電池包10，採用本申請實施例的方案對能量密度的提高效果越為顯著。

如第25圖至第29圖所示，本申請還揭露了一種車輛1。

本申請的車輛1包括上述任一種實施例的電池包10。本申請的車輛1可以為電動車，包括商用車、特種車、電動自行車、電動摩托車、電動滑板車等需要使用電池包10為其提供電能，以驅動其行駛的電動車。

其中，電池包10設置在車輛1的底部，電池包外殼200與車輛1的底盤固定連接，電池包10的托盤可以獨立設置，也可以與車輛1的底盤集成設置。

在一些實施例中，電動車包括設置在電動車底部的一個電池包10，電池包外殼200與電動車的底盤固定連接，第一方向為電動車的車身寬度方向，即，電動車的左右方向，第二方向為電動車的車身長度方向，即，電動車的前後方向。電動車包括設置在電動車底部的一個電池包10，電池包10的寬度方向沿電動車的車身寬度方向佈置，電池包10的長度方向沿電動車的車身長度方向佈置。

在其他實施方式中，電動車可以包括多個設置在電動車底部的電池包10，該多個電池包10的形狀和尺寸可以相同，也可以不同，具體地，每個電池包10可以根據電動車底盤的形狀及尺寸進行調整，多個電池包10沿車身的長度方向，即，前後方向排列。

在一些實施例中，電池包的寬度F與車身寬度W滿足：50%≤F/W≤80%。

在一些實施例中，矩形單體電池100在電池包10的寬度方向上的長度L與車身寬度W滿足：46%≤L/W≤76%，500mm≤W≤2000mm。

一些實施例中，在本揭露提供的一種實施方式中，電池包外殼200在第一方向的寬度L3與車身寬度W的比值滿足：50%≤L3/W≤80%，在本實施方式中，可以藉由沿車身的寬度方向僅設置一個電池包外殼200實現，當電池包外殼200為多個時，多個電池包外殼200沿車身的長度方向排列。通常，對於多數車輛1而言，車身寬度為500mm-2000mm，例如，500mm、1600mm、1800mm、2000mm，車身長度為500mm-5000mm，對於乘用車而言，乘用車的寬度通常為500mm-1800mm，車身的長度為500mm-4000mm。

一些實施例中，矩形單體電池100的在第一方向上的長度L4與車身寬度W的比值滿足：46%≤L4/W≤76%。在考慮電池包外殼200的第一邊框201和第二邊框202的厚度的情況下，當矩形單體電池100的在第一方向上的長度L4與車身寬度W的比值滿足：46%≤L4/W≤76%時，在本實施方式中，可以沿車身的寬度方向僅設置一個矩形單體電池100實現。在其他可能的實施方式中，滿足這樣的尺寸要求的情況下，可以在長度方向上設置多個電池陣列400或多個矩形單體電池100來實現。作為一種實施方式，矩形單體電池100在第一方向上的長度L4為500mm-1000mm。

需要說明的是，本申請中的一些實施例中，雖然揭露了一個矩形單體電池100的兩端分別與第一邊框201和第二邊框202配合支撐的方案，但是在實際生產過程中，有可能出現無法製作與車身寬度相配合的長度尺寸的矩形單體電池100；也即是說，矩形單體電池100因為某些原因，無法被加工成我們想要的長度。因為，電動車對矩形單體電池100的電壓平臺是有要求的，而在固定的材料體系下，要達到一定的電壓平臺，其所需矩形單體電池100的體積是一定的；這就使得，如果增加矩形單體電池100的長度，就會減小其厚度或者寬度。而另一方面，要保證整個電池的表面積，以提高散熱功能，在此前提下，無法藉由降低矩形單體電池100的寬度（高度）來增加矩形單體電池100的長度；同時，在車體上，其高度空間利用也是有限的，為了最大程度降低影響，一般對矩形單體電池100的寬度（高度）不做調整。因此，只能改變矩形單體電池100沿第一方向的長度和第二方向的厚度來改變整個矩形單體電池100的表面積；所以，若想要增加長度，大概率會從減小厚度的角度考慮。而實際上，矩形單體電池100因為內部需要加入極芯及相關材料，其厚度的變化是有一個最小極限值的；這就使得，矩形單體電池100的長度因受厚度以的極限值影響，第一方向上的長度改變能力，也是有限的，並不能無限的增加矩形單體電池100的長度。

因此，在一些實施例中，會藉由在第一方向設置兩個矩形單體電池100來解決上述問題。例如，原沿第一方向設置一個矩形單體電池100的方案中，矩形單體電池100沿第一方向的長度為1000mm，那麼，使用此方案後，在第一方向上設置兩個矩形單體電池100，每個矩形單體電池100的長度大概是450mm左右。之所以少於1000mm的一半，是因為中間需要添加安裝位元。

本申請還揭露了一種儲能裝置2。

如第30圖所示，本申請的儲能裝置2包括上述任一種實施例的電池包10。本申請的儲能裝置2可以用於家用備用電源、商用備用電源、戶外電源、電站的調峰儲能設備、各種交通工具的動力電源等。

一種電池包，包括：電池包外殼及多個矩形單體電池，該電池包外殼具有第一方向及垂直於該第一方向的第二方向；該電池包外殼內形成有至少一個矩形電池容納單元；每個矩形電池容納單元設有電池容納腔，該多個矩形單體電池沿該第二方向排列於該電池容納腔內；該矩形單體電池的厚度為D，該矩形單體電池的長度為L，該矩形單體電池的高度為H；該電池包沿該第一方向的尺寸大於或等於L；至少一個矩形單體電池沿該第一方向從該電池容納腔的一側延伸到該電池容納腔的另一側，並滿足：L＞H，L＞D，600mm≤L≤2500mm，23≤L/D≤208。

在一些實施例中，該矩形單體電池的體積為V，該至少一個該矩形單體電池滿足：0.0005mm^-2 ≤L/V≤0.002mm^-2 。

在一些實施例中，該至少一個單體電池滿足：600mm≤L≤1000mm。

在一些實施例中，該至少一個單體電池滿足：50≤L/D≤70。

在一些實施例中，該電池包外殼包括底殼和密封蓋，該底殼和密封蓋連接形成該至少一個矩形電池容納單元。

在一些實施例中，每個該矩形電池容納單元內沿該第一方向僅容納一個矩形單體電池。

在一些實施例中，該電池包外殼內設置有第一橫樑，該第一橫樑沿該第一方向延伸；該第一橫樑將該電池包外殼內部分成兩個矩形電池容納單元。

在一些實施例中，該電池包外殼內設置有第二橫樑，該第二橫樑沿該第二方向延伸；該第二橫樑將該電池包外殼內部分成兩個矩形電池容納單元。

在一些實施例中，該電池包外殼內設置有第一橫樑和第二橫樑，該第一橫樑沿該第一方向延伸，該第二橫樑沿該第二方向延伸，該第一橫樑和第二橫樑交叉設置並將該電池包外殼內部分成四個矩形電池容納單元。

在一些實施例中，該底殼為托盤，該托盤包括沿該第一方向相對設置的第一邊框和第二邊框，該第一邊框和該第二邊框之間形成該矩形電池容納單元，該矩形單體電池一端支撐於該第一邊框，另一端支撐於該第二邊框。

在一些實施例中，該第一邊框和該第二邊框分別包括與該矩形單體電池的兩端面匹配的內壁面，該第一邊框和該第二邊框的內壁面分別與該矩形單體電池的端面之間夾設絕緣板。

在一些實施例中，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有凸出的支撐板，該支撐板的朝向該密封蓋的一側設有支撐面，該支撐面用於支撐矩形單體電池，該支撐板的背離該密封蓋的一側具有用於安裝該電池包外殼的底板的安裝面，該支撐板、該矩形單體電池與該底板共同限定出用於容納保溫層的保溫腔。

在一些實施例中，該第一邊框和該第二邊框的背離該密封蓋的一端的內圈具有環形的沉槽，該沉槽的底壁形成該安裝面，該底板安裝於該沉槽。

在一些實施例中，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面均具有第一連接面，該第一連接面到該密封蓋的距離小於該支撐面到該密封蓋的距離，該矩形單體電池與該第一連接面相連。

在一些實施例中，該第一邊框或該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有至少兩級臺階，其中兩個臺階面分別形成該第一連接面和該支撐面。

在一些實施例中，還包括：端板，該矩形單體電池沿自身的長度方向的兩端均設有該端板，該矩形單體電池藉由該端板與該第一連接面相連。

在一些實施例中，該端板包括：與該矩形單體電池的端面相對設置的端板體和與該端板體相連且向該第一連接面凸出的第一連接板，該第一連接板與該第一連接面相連。

在一些實施例中，該矩形單體電池的兩個端面中的至少一個設有防爆閥，兩個該端板中的至少一個的該端板體設有與該防爆閥對應的過孔，該第一邊框和該第二邊框中的至少一個設有與該過孔對應的排氣孔和與該排氣孔連通的排氣通道。

在一些實施例中，該第一連接面與該密封蓋之間限定出用於容納電池管理元器件和配電元器件的管理容納腔。

在一些實施例中，該托盤包括底板，該矩形單體電池與該底板間隔開設置。

在一些實施例中，該矩形單體電池與該底板之間設有保溫層。

在一些實施例中，該托盤還包括沿第二方向相對設置的第三邊框和第四邊框，該第三邊框和第四邊框為鄰近其的矩形單體電池提供向內的壓緊力。

在一些實施例中，該電池包還包括：彈性裝置，該第三邊框和與該第三邊框相鄰的該矩形單體電池之間以及該第四邊框和與該第四邊框相鄰的該矩形單體電池之間的至少一處彈性夾設有該彈性裝置。

在一些實施例中，還包括：側板，該第三邊框和與該第三邊框相鄰的該矩形單體電池之間以及該第四邊框和與該第四邊框相鄰的該矩形單體電池之間設有該側板。

在一些實施例中，該側板包括與該矩形單體電池的側面相對設置的側板體和與該側板體相連且向該第三邊框或該第四邊框凸出的第二連接板，該第三邊框和該第四邊框設有朝向該密封蓋的第二連接面，該第二連接板與該第二連接面相連。

在一些實施例中，還包括：面板，該矩形單體電池的上表面和下表面均相連有該面板；端板，該矩形單體電池的兩個端面均設有該端板；側板，最外側的兩個該矩形單體電池的外側面均設有該側板；其中該端板和該側板均與兩個該面板相連，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有支撐面和連接面，該矩形單體電池的兩端支撐於該支撐面，該端板和該側板均與該連接面相連。

在一些實施例中，還包括：換熱板，該換熱板安裝於該矩形單體電池的上表面。

在一些實施例中，該矩形單體電池的體積為V，高度為H，滿足：0.0001mm^-2 ≤H/V≤0.00015mm^-2 。

在一些實施例中，該矩形單體電池的長度為L，高度為H，厚度為D，其中4≤L/H≤21。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本申請的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管已經示出和描述了本申請的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本申請的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本申請的範圍由申請專利範圍及其等同物限定。

1:車輛 2:儲能裝置 10:電池包 100:矩形單體電池 101:引出端子 103:防爆閥 200:電池包外殼 200a:側邊框 201:第一邊框 202:第二邊框 203:第三邊框 204:第四邊框 207:第一端板 207b:第一連接板 207c:過孔 208:第二端板 209:第一側板 209a:側板體 209b:第二連接板 210:第二側板 211:底板 212:面板 213:支撐板 213a:支撐面 213b:安裝面 215:第一連接面 216:第二連接面 217:保溫層 218:導熱板 219:換熱板 220:密封蓋 221:排氣孔 222:排氣通道 223:氣液分離器 224:冷卻液管道 225:冷卻液入口 226:冷卻液出口 227:進液總管 228:出液總管 229:冷卻液總入口 230:冷卻液總出口 301:第一邊樑 301a:第一支撐板 301b:第一支撐面 301c:第一安裝面 302:第二邊樑 302a:第二支撐板 302b:第二支撐面

302c:第二安裝面

400:電池陣列

400a:電池模組

500:橫樑

600:縱梁

700:第一橫樑

800:第二橫樑

D:單體電池的厚度

H:單體電池的高度

L:單體電池的長度

L2:第一邊框的內壁面與第二邊框的內壁面之間的距離

L3:電池包外殼在第一方向的寬度

L4:電池包外殼在第二方向的長度

本申請的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：第1圖是相關技術中的電池包的爆炸示意圖；第2圖是本申請一種實施方式的單體電池的立體結構示意圖；第3圖是本申請一種實施方式的電池包的立體結構示意圖（未示出密封蓋）；第4圖是本申請一種實施方式的多個單體電池在電池包外殼中的排列示意圖；第5圖是本申請一種實施方式的側邊框的立體結構示意圖；第6圖是本申請另一種實施方式的側邊框的立體結構示意圖；第7圖是本申請再一種實施方式的側邊框的立體結構示意圖；第8圖是第7圖中A處的局部放大圖；第9圖是本申請一種實施方式的電池包的剖視立體圖；第10圖是第9圖中B處的局部放大圖；第11圖是本申請另一種實施方式的電池包的剖視圖，其中，第一邊框和第二邊框未示出；第12圖是本申請一種實施方式的電池包的爆炸圖；第13圖是本申請一種實施方式的側板的立體結構示意圖；第14圖是本申請一種實施方式的端板的立體結構示意圖；第15圖是本申請一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括單層；第16圖是本申請另一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括多層；第17圖是本申請再一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括沿Y向分佈的多個；第18圖是本申請又一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括沿X向分佈的多個；第19圖是本申請又一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括沿X向及Y向分佈的多個；第20圖是本申請又一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括單層；第21圖是本申請又一種實施方式的電池包的立體結構示意圖，其中，電池陣列包括單層；第22圖是本申請一種實施方式的液冷板的平面示意圖；第23圖是本申請另一種實施方式的液冷板的平面示意圖；第24圖是本申請再一種實施方式的液冷板的平面示意圖；第25圖是本申請一種實施方式的電池包安裝於車輛上的立體結構示意圖；第26圖是本申請一種實施方式的車輛上用於安裝電池包的腔體的剖視圖；第27圖是本申請一種實施方式的電池包固定在車輛上的立體示意圖；第28圖是本申請一種實施方式的電池包固定在車輛上的爆炸示意圖；第29圖是本申請一種實施方式的車輛的結構示意圖；第30圖是本申請一種實施方式的儲能裝置的結構示意圖。

200a:側邊框

400a:電池模組

500:橫樑

600:縱樑

Claims

一種電池包，其特徵在於，包括：一電池包外殼及多個矩形單體電池，該電池包外殼具有一第一方向及垂直於該第一方向的一第二方向；該電池包外殼內形成有至少一個矩形電池容納單元；每個矩形電池容納單元設有電池容納腔，該多個矩形單體電池沿該第二方向排列於該電池容納腔內；該矩形單體電池的厚度為D，該矩形單體電池的長度為L，該矩形單體電池的高度為H；該電池包沿該第一方向的尺寸大於或等於L；至少一個矩形單體電池沿該第一方向從該電池容納腔的一側延伸到該電池容納腔的另一側，並滿足：L>H，L>D，600mm
L
2500mm，23
L/D
208，其中，該矩形單體電池的體積為V，以及至少一個該矩形單體電池滿足：0.0005mm^-2
L/V
0.002mm^-2。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，至少一個該矩形單體電池滿足：600mm
L
1000mm。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，該至少一個單體電池滿足：50
L/D
70。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，該電池包外殼包括一底殼和一密封蓋，該底殼和密封蓋連接形成該至少一個矩形電池容納單元。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，每個該矩形電池容納單元內沿該第一方向僅容納一個矩形單體電池。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，該電池包外殼內設置有第一橫樑，該第一橫樑沿該第一方向延伸；該第一橫樑將該電池包外殼內部分成兩個矩形電池容納單元。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，該電池包外殼內設置有一第二橫樑，該第二橫樑沿該第二方向延伸；該第二橫樑將該電池包外殼內部分成兩個矩形電池容納單元。
如申請專利範圍第1項所述的電池包，其中，該電池包外殼內設置有一第一橫樑和第二橫樑，該第一橫樑沿該第一方向延伸，該第二橫樑沿該第二方向延伸，該第一橫樑和第二橫樑交叉設置並將該電池包外殼內部分成四個矩形電池容納單元。
如申請專利範圍第4項所述的電池包，其中，該底殼為一托盤，該托盤包括沿該第一方向相對設置的一第一邊框和一第二邊框，該第一邊框和該第二邊框之間形成該矩形電池容納單元，該矩形單體電池一端支撐於該第一邊框，另一端支撐於該第二邊框。
如申請專利範圍第9項所述的電池包，其中，該第一邊框和該第二邊框分別包括與該矩形單體電池的兩端面匹配的內壁面，該第一邊框和該第二邊框的內壁面分別與該矩形單體電池的端面之間夾設絕緣板。
如申請專利範圍第9項所述的電池包，其中，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有凸出的一支撐板，該支撐板的朝向該密封蓋的一側設有一支撐面，該支撐面用於支撐矩形單體電池，該支撐板的背離該密封蓋的一側具有用於安裝該電池包外殼的一底板的一安裝面，該支撐板、該矩形單體電池與該底板共同限定出用於容納保溫層的保溫腔。
如申請專利範圍第11項所述的電池包，其中，該第一邊框和該第二邊框的背離該密封蓋的一端的內圈具有環形的一沉槽，該沉槽的底壁形成該安裝面，該底板安裝於該沉槽。
如申請專利範圍第11項所述的電池包，其中，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面均具有一第一連接面，該第一連接面到該密封蓋的距離小於該支撐面到該密封蓋的距離，該矩形單體電池與該第一連接面相連。
如申請專利範圍第13項所述的電池包，其中，該第一邊框或該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有至少兩級臺階，其中兩個臺階面分別形成該第一連接面和該支撐面。
如申請專利範圍第13項所述的電池包，其中，還包括：一端板，該矩形單體電池沿自身的長度方向的兩端均設有該端板，該矩形單體電池藉由該端板與該第一連接面相連。
如申請專利範圍第15項所述的電池包，其中，該端板包括：與該矩形單體電池的端面相對設置的一端板體和與該端板體相連且向該第一連接面凸出的一第一連接板，該第一連接板與該第一連接面相連。
如申請專利範圍第16項所述的電池包，其中，該矩形單體電池的兩個端面中的至少一個設有一防爆閥，兩個該端板中的至少一個的該端板體設有與該防爆閥對應的一過孔，該第一邊框和該第二邊框中的至少一個設有與該過孔對應的一排氣孔和與該排氣孔連通的排氣通道。
如申請專利範圍第13項所述的電池包，其中，該第一連接面與該密封蓋之間限定出用於容納電池管理元器件和配電元器件的管理容納腔。
如申請專利範圍第9項所述的電池包，其中，該托盤包括底板，該矩形單體電池與該底板間隔開設置。
如申請專利範圍第19項所述的電池包，其中，該矩形單體電池與該底板之間設有保溫層。
如申請專利範圍第9項所述的電池包，其中，該托盤還包括沿第二方向相對設置的一第三邊框和一第四邊框，該第三邊框和第四邊框為鄰近其的矩形單體電池提供向內的壓緊力。
如申請專利範圍第21項所述的電池包，其中，該電池包還包括：一彈性裝置，該第三邊框和與該第三邊框相鄰的該矩形單體電池之間以及該第四邊框和與該第四邊框相鄰的該矩形單體電池之間的至少一處彈性夾設有該彈性裝置。
如申請專利範圍第21項所述的電池包，其中，還包括：一側板，該第三邊框和與該第三邊框相鄰的該矩形單體電池之間以及該第四邊框和與該第四邊框相鄰的該矩形單體電池之間設有該側板。
如申請專利範圍第23項所述的電池包，其中，該側板包括與該矩形單體電池的側面相對設置的一側板體和與該側板體相連且向該第三邊框或該第四邊框凸出的一第二連接板，該第三邊框和該第四邊框設有朝向該密封蓋的一第二連接面，該第二連接板與該第二連接面相連。
如申請專利範圍第9項所述的電池包，其中，還包括：一面板，該矩形單體電池的上表面和下表面均相連有該面板；一端板，該矩形單體電池的兩個端面均設有該端板；一側板，最外側的兩個該矩形單體電池的外側面均設有該側板；其中該端板和該側板均與兩個該面板相連，該第一邊框和該第二邊框的朝向該矩形單體電池的內壁面具有一支撐面和一連接面，該矩形單體電池的兩端支撐於該支撐面，該端板和該側板均與該連接面相連。
如申請專利範圍第1項至第25項中任一項所述的電池包，其中，還包括：一換熱板，該換熱板安裝於該矩形單體電池的上表面。
如申請專利範圍第1項至第25項中任一項所述的電池包，其中，該矩形單體電池的體積為V，高度為H，滿足：0.0001mm^-2
H/V
0.00015mm^-2。
如申請專利範圍第1項至第25項中任一項所述的電池包，其中，該矩形單體電池的長度為L，高度為H，厚度為D，其中4
L/H
21。
一種車輛，其特徵在於，包括如申請專利範圍第1項至第28項中任一項所述的電池包。
如申請專利範圍第29項所述的車輛，其中，該電池包設置在該車輛的底部，該電池包外殼與該車輛的底盤固定連接。
如申請專利範圍第29項或第30項所述的車輛，其中，該車輛包括設置在該車輛底部的一個電池包，該電池包的寬度方向沿該車輛的一車身寬度方向佈置，該電池包的長度方向沿該車輛的一車身長度方向佈置。
如申請專利範圍第31項所述的車輛，其中，該電池包的寬度F與車身寬度W滿足：50%
F/W
80%。
如申請專利範圍第32項所述的車輛，其中，該矩形單體電池在該電池包的寬度方向上的長度L與車身寬度W滿足：46%
L/W
76%。
如申請專利範圍第33項所述的車輛，其中，該車身寬度W，滿足：500mm
W
2000mm。
一種儲能裝置，其特徵在於，包括如申請專利範圍第1項至第28項中任一項所述的電池包。