CN112151699B - 电池包及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电池包及车辆,包括电池托盘和电池模组,电池托盘包括面板和空心且沿纵向延伸的保护梁;面板向下凹陷形成腔体;电池模组设于腔体内,电池模组包括沿纵向排列的多个电芯以及导电连接所有电芯的汇流组件,每个电芯上设有第一防爆泄压阀;保护梁设于腔体内,保护梁上设有与第一防爆泄压阀一一对应的引流孔,引流孔用于将第一防爆泄压阀的喷射物导入保护梁内。实现减重降本及减少空间占用,每个电芯都有独立的第一防爆泄压阀,使得喷射物能从第一防爆泄压阀导入保护梁,避免电芯之间相互影响。
Description
技术领域
本发明属于动力电池领域,更具体地说,是涉及电池包及车辆。
背景技术
现有电动汽车动力电池系统基本结构主要是:先由多个电池单体通过串并联组成电池模组,再将多个模组串联起来封装于电池托盘内形成电池包。通常为了追求更高的电量,一个电池系统会有几十个电池模组构成,有限的空间和轻量化要求与更多数量的电池模组之间的矛盾越发突出。
现有方壳电芯的动力电池包,是由多个小方壳电芯通过串并联组成电池模组,每个电池包又会布置数十个模组,存在如下弊端:
1)由于每个电池模组都有独立的端板、侧板、汇流排、数据采集器等附件,大量电池模组附件会增加整个电池包的重量和制造成本。
2)每个电池模组都需要独立的安装点,电池模组与电池模组之间还有留有安全间隙等,这样会挤占大量空间,使电池包空间利用率大打折扣。
3)通常电池模组与电池模组之间需要汇流排或动力线串联,串联电池模组越多,增加的重量越多,流量的损耗也会增加。
4)通常每个电池模组都要有独立的热管理和数据采集系统,这样又增加了电池包结构复杂程度,还增加很多成本。
5)电池模组过多会引发电池模组间电性能一致性差的问题,电池模组一致性则直接影响整个电池系统的性能。
目前电池包的电池托盘上一般会设有防水透气阀结构,目的是在电池模组出现极端情况时,可以单向的将电池包内电池释放的气体排泄出去,从而保护电池模组。现有的一种电池包,电池托盘上盖上设有防水透气阀,防水透气阀包括基体和防水透气膜,基体上设有与透气口连通的通气孔,防水透气膜固定在电池托盘的外表面上且覆盖基体,防水透气膜被构造成在电池托盘内的压力大于电池托盘外的压力时防水透气膜上形成有与通气孔连通的破损口,但仍存在以下缺陷:
1)只能在一定程度上达到泄压的目的,当电池包内的某个电芯发生了极端情况下,此时电池托盘内的压力达不到泄压的阈值,防水透气阀无法发挥作用。然而发生极端情况的某个电芯,会影响到相邻的电芯,从而广泛传播形成连锁反应,在积累了一定的压力后,防水透气阀才发挥作用,此时危险程度已经累计得很高,不可控的风险增加,还会造成多电芯连锁反应损失加大。
2)防水透气阀设置在与车身乘员舱相近的上盖上,泄压方向对汽车乘员会造成伤害。
3)防水透气阀结构强度弱,稳定性差。
4)只对电池托盘内电芯出现极端情况时释放大量气体的危险情况进行保护,但对电池包漏液、起火等其他危险情况起不到保护作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池包及车辆,以解决现有方案不能对单个电芯进行防爆泄压,导致极端情况下电芯相互影响的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:电池包,包括电池托盘和电池模组,所述电池托盘包括面板和空心且沿纵向延伸的保护梁;
所述面板向下凹陷形成腔体;
所述电池模组设于所述腔体内,所述电池模组包括沿纵向排列的多个电芯以及导电连接所有所述电芯的汇流组件,每个所述电芯上设有第一防爆泄压阀;
所述保护梁设于所述腔体内,所述保护梁上设有与所述第一防爆泄压阀一一对应的引流孔,所述引流孔用于将所述第一防爆泄压阀的喷射物导入所述保护梁内。
进一步地,所述第一防爆泄压阀设于所述电芯的横向外侧;所述保护梁位于所述电池模组的横向外侧与所述腔体的横向内侧壁之间。
进一步地,每个所述电芯的正、负两个极柱分设于所述电芯的横向两侧,所述保护梁设为两个且分布于所述面板的横向两侧;
所述电芯的横向两侧各设有一个所述第一防爆泄压阀。
进一步地,所述第一防爆泄压阀设于所述极柱的下方。
进一步地,所述保护梁与所述腔体的底壁和横向内侧壁连接。
进一步地,还包括用于将所述保护梁内的喷射物导出所述电池托盘的第二防爆泄压阀,所述面板和所述保护梁上对应所述第二防爆泄压阀设有泄出通孔;
所述第二防爆泄压阀设于所述泄出通孔外,并连通所述面板和所述保护梁上的泄出通孔,或
所述第二防爆泄压阀嵌于所述面板或所述保护梁上的所述泄出通孔,并相应地连通所述保护梁或所述面板上的所述泄出通孔,或
所述第二防爆泄压阀同时嵌于所述面板或所述保护梁上的所述泄出通孔;
所述保护梁的两端封闭。
进一步地,所述保护梁的朝向所述电池模组的一侧与所述电池模组贴合,背离所述电池模组的一侧与所述腔体的内侧壁贴合。
进一步地,所述保护梁的顶侧在远离所述电池模组的方向上逐渐向下倾斜。
进一步地,所述电池托盘还包括空心的纵侧梁;
所述腔体的纵向两侧固定有沿横向延伸的纵侧梁,所述纵侧梁同时与所述腔体的底壁和纵向内侧壁连接,所述电池模组位于两个所述纵侧梁之间。
进一步地,所述纵侧梁的朝向所述电池模组的一侧与所述电池模组贴合,背离所述电池模组的一侧与所述腔体的内侧壁贴合;所述纵侧梁的靠近所述电池模组一侧高于所述纵侧梁的远离所述电池模组一侧。
进一步地,所述纵侧梁的顶侧的靠近所述电池模组的一侧设有用于加高所述纵侧梁的凸起,或者所述纵侧梁的顶侧设为斜面。
进一步地,所述腔体的底壁凹陷形成向下凸设的多个面板加强部。
进一步地,所述电池托盘的外部设有用于将所述电池包吊装于车身上的吊耳结构;
所述吊耳结构包括上支撑部、底托、衬板和套筒;
所述上支撑部形成于所述腔体的外侧壁上;
所述底托一端延伸至所述面板的底部,另一端形成有下支撑部;
所述衬板位于所述上支撑部与所述下支撑部之间,并分别与所述上支撑部和所述下支撑部固定;
所述套筒位于所述上支撑部和所述衬板之间,并分别与所述上支撑部和所述衬板固定。
进一步地,所述上支撑部呈几字形,所述下支撑部和所述衬板分别呈倒几字形,且所述上支撑部、所述衬板和所述下支撑部依次贴合并焊接。
进一步地,所述汇流组件包括汇流排支架、联接汇流排和引出汇流排;
所述电池模组的横向两侧各有一个所述汇流排支架,所述电芯位于两个所述汇流排支架之间,两个所述汇流排支架上均设有所述联接汇流排,至少一个所述汇流排支架上设有所述引出汇流排;
分布于纵向最外侧的两个所述电芯中的一个所述电芯的正极柱和另一个所述电芯的负极柱各自连接一个所述引出汇流排,其余所述极柱连接所述联接汇流排,且每个所述联接汇流排连接两个以上的相邻所述极柱。
进一步地,在所述电池模组沿横向上的每一侧,所述正极柱和所述负极柱交替设置;
两个所述引出汇流排设于一个所述汇流排支架上或分设于两个所述汇流排支架上。
进一步地,所述汇流排支架上设有沿纵向分布的多个容纳槽和沿纵向分布的多个容纳孔,所述容纳槽位于所述汇流排支架的背离所述电芯的一侧;
两个所述容纳槽内各自嵌有一个所述引出汇流排,用于容纳所述引出汇流排的所述容纳槽的槽壁上有一个所述容纳孔,其余所述容纳槽内各自嵌有一个所述联接汇流排,用于容纳所述联接汇流排的所述容纳槽的槽壁上有两个所述容纳孔;
所述极柱一一对应伸入所述容纳孔,并与相应的所述引出汇流排或所述联接汇流排固定连接。
进一步地,所述联接汇流排和用于容纳所述联接汇流排的所述容纳槽呈凸字形;
所述联接汇流排的顶部弯折形成有用于连接数据采集器的采集端,所述采集端位于所述电池模组上侧。
进一步地,所述汇流排支架上设有防爆泄压容纳孔,所述第一防爆泄压阀与所述防爆泄压容纳孔一一对应,所述防爆泄压容纳孔连通所述第一防爆泄压阀和所述引流孔。
进一步地,还包括侧面绝缘片、底部绝缘片、保温层和端面绝缘片;
两个所述汇流排支架的彼此背离的一侧均设有所述侧面绝缘片;
所述底部绝缘片和所述保温层依次设于所述电芯的底部;
多个所述电芯沿纵向上的两外侧均设有所述端面绝缘片。
本发明还提供了车辆,包括前述电池包。
本发明提供的电池包及车辆的有益效果在于:与现有技术相比,电池模组的每个电芯都设有独立的第一防爆泄压阀,电池包内每个电芯单一出现气体、漏液、起火等危险情况时,险情能从第一防爆泄压阀E喷出并经引流孔导入保护梁内,避免因为单个电芯发生极端情况而影响其他电芯,最大程度减小危险,把对周围电芯的影响降到最低;保护梁还能对面板进行加强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电池包的局部结构的爆炸图;
图2为图1所示的电池模组的爆炸图;
图3为图2所示的电池模组的电芯排布示意图;
图4为图2所示的位于电池模组的一侧的汇流组件的局部结构示意图;
图5为图2所示的位于电池模组的另一侧的汇流组件的局部结构示意图;
图6为图2所示的联接汇流排的立体结构示意图;
图7为图2所示的引出汇流排的立体结构示意图;
图8为图1所示的电池托盘的立体结构示意图;
图9为图8所示的保护梁的立体结构示意图;
图10为图9所示的保护梁在另一视角的立体结构示意图;
图11为图8所示的纵侧梁的立体结构示意图;
图12为吊装相关结构的局部放大图。
其中,图中各附图标记:
1、电池模组;
11、电芯单元;111、电芯;E1、第一防爆泄压阀;E2、正极柱;E3、负极柱;
12、垫片;
13、汇流组件;
131、汇流排支架;1311、容纳槽;1312、容纳孔;1313、防爆泄压容纳孔;
132、联接汇流排;1321、采集端;
133、引出汇流排;
14、均温盖板;15、绝缘导热胶;
161、侧面绝缘片;1611、避让容纳孔;162、底部绝缘片;163、端面绝缘片;
17、保温层;
2、电池托盘;
21、面板;211、腔体;212、面板加强部;213、上支撑部;
22、保护梁;221、引流孔;222、泄出通孔;
23、第二防爆泄压阀;24、纵侧梁;
252、底托;2521、下支撑部;253、衬板;254、套筒。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件及类似用语,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”及类似用语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
本申请中横向和纵向仅为方便表述,并不用于限定使用方向,使用时电池包的横向可沿汽车的宽度方向,也可沿汽车的长度方向,电池包的纵向相应地可沿汽车的长度方向或宽度方向。使用时,一般会选择电池包的纵向沿汽车的长度方向,横向沿汽车的宽度方向。
请一并参阅图1、图2、图3、图8和图10,现对本发明提供的电池包进行说明。电池包,包括电池托盘2和电池模组1,电池托盘2包括面板21和空心且沿纵向延伸的保护梁22;
面板21向下凹陷形成腔体211;
电池模组1设于腔体211内,电池模组1包括沿纵向排列的多个电芯111以及导电连接所有电芯111的汇流组件13,每个电芯111上设有第一防爆泄压阀E1;
保护梁22设于腔体211内,保护梁22上设有与第一防爆泄压阀E1一一对应的引流孔221,引流孔221用于将第一防爆泄压阀E1的喷射物导入保护梁22内。
本发明提供的电池包组,与现有技术相比,电池模组1的每个电芯111都设有独立的第一防爆泄压阀E1,电池包内每个电芯111单一出现气体、漏液、起火等危险情况时,险情能从第一防爆泄压阀E1喷出并经引流孔221导入保护梁22内,避免因为单个电芯111发生极端情况而影响其他电芯111,最大程度减小危险,把对周围电芯111的影响降到最低;保护梁22还能对面板21进行加强。具体地,险情导入保护梁22后,可封闭于保护梁22内,也可导出保护梁22外。
具体地,面板21采用金属材质;优选面板21采用超高强钢,方便精加工,可通过热冲压一体成型,使得面板21的强度得到很大提升,相对于在面板21内设置加强梁的方案,减轻了重量。其中,面板加强部212可通过在竖直方向冲压腔体211的底壁形成。
具体地,保护梁22采用金属材质,优选高强钢,整体辊压焊接成型成筒状结构,兼顾提升强度和减重。
进一步地,请一并参阅图1和图3,第一防爆泄压阀E1设于电芯111的横向外侧;保护梁22位于电池模组1的横向外侧与腔体211的横向内侧壁之间。在电池托盘2受挤压力时能起到支撑作用,保护电池模组1。
进一步地,请一并参阅图1和图3,每个电芯111的正、负两个极柱E2、E3分设于电芯111的横向两侧,保护梁22设为两个且分布于面板21的横向两侧,电芯111的横向两侧各设有一个第一防爆泄压阀E1;方便将电芯111险情就近导入相应的保护梁22。
优选地,第一防爆泄压阀E1设于极柱的下方,降低第一防爆泄压阀E1的位置,避免第一防爆泄压阀E1和保护梁22存在高度差而需额外设置导流结构来将第一防爆泄压阀E1的喷射物导入保护梁22。
进一步地,保护梁22与腔体211的底壁和横向内侧壁连接,增加保护梁22与面板21的连接可靠性,同时有利于提高刚度。
优选地,保护梁22同时与腔体211的底壁和横向内侧壁贴合并焊接,更优选地保护梁22靠近电池模组1的一侧的底部拐角处(图9中箭头B指示的位置)和保护梁22的背离电池模组1的一侧的顶部拐角处(图9中箭头C指示的位置)沿纵向与腔体211的内壁焊接。
进一步地,请一并参阅图1、图8、图9和图10,还包括用于将保护梁22内的喷射物导出电池托盘2的第二防爆泄压阀23,第二防爆泄压阀23可仅固定于腔体211的壁面(具体可以是腔体211的侧壁或底壁),也可仅固定于保护梁22,也可同时固定于腔体211的壁面和保护梁22,能实现第二防爆泄压阀23位置固定及连通保护梁22和外界即可。
如此,在保护梁22内形成了一个密闭空间,在发生危险情况时,导入保护梁22内的险情可以通过第二防爆泄压阀23排出。通过第一防爆汇压阀、保护梁22和第二防爆泄压阀23共同实现电池包的防爆泄压功能,结构强度高,稳定可靠,不仅起到防爆泄压的作用,还兼顾整个电池托盘2支撑加强功能。
优选地,第二防爆泄压阀23设于保护梁22的侧部,保护梁22的两端封闭,具体保护梁22可为自身两端封闭的结构,也可保护梁22的至少一端开口,但开口端与电池包的其它结构封闭连接(如开口端与腔体211的纵向侧壁封闭连接),进而使得保护梁22使用时呈现为两端封闭的结构。
具体地,面板21和保护梁22上对应第二防爆泄压阀23设有泄出通孔;
第二防爆泄压阀设于泄出通孔外,并连通面板和保护梁上的泄出通孔,或
第二防爆泄压阀嵌于面板或保护梁上的泄出通孔,并相应地连通保护梁或面板上的泄出通孔,或
第二防爆泄压阀23同时嵌于面板21或保护梁22上的泄出通孔222。均能实现将保护梁22内的喷射物导出面板21外。
优选地,保护梁22的远离电池模组1的一侧和面板21上各开有一个对应第二防爆泄压阀23的泄出通孔222,以使第二防爆泄压阀23能将保护梁22内的喷射物导出面板21外。
具体地,第二防爆泄压阀23通过螺栓安装在面板21上。
进一步地,请一并参阅图1、图8、图9和图10,保护梁22的朝向电池模组1的一侧与电池模组1贴合,背离电池模组1的一侧与腔体211的内侧壁贴合,以便增大保护梁22与电池托盘2和电池模组1的抵接面积,起到更好的支撑作用。
优选地,保护梁22的横向一侧设为平面且与电池模组1贴合固定,横向另一侧设为曲面。
进一步地,请一并参阅图1、图8、图9和图10,保护梁22的顶侧在远离电池模组1的方向上逐渐向下倾斜,对抗压力进行导向,力的传递更合理。
优选地,保护梁22的顶侧的靠近腔体211横向侧壁的一侧与腔体211的横向侧壁的顶部平齐。
进一步地,请一并参阅图1、图8和图11,电池托盘2还包括空心的纵侧梁24;
腔体211的纵向两侧固定有沿横向延伸的纵侧梁24,电池模组1位于两个纵侧梁24之间,即纵侧梁24位于电池模组1沿纵向上的最外端的电芯111外侧大面之外。电芯111长时间使用后会在大面上出现鼓胀现象,电芯111过度鼓胀不仅影响电芯111使用寿命还影响安全,因此设置纵侧梁24,当电芯111在纵向上鼓胀时纵侧梁24起到对抗电芯111膨胀力的作用。
具体地,纵侧梁24采用金属材质,优选高强钢,整体辊压焊接成型成筒状结构,兼顾提升强度和减重。
优选地,纵侧梁24同时与腔体211的底壁和纵向内侧壁连接,增加纵侧梁24与面板21的连接可靠性。
优选地,纵侧梁24同时与腔体211的底壁和纵向内侧壁贴合并焊接。
进一步地,请一并参阅图1、图8和图11,纵侧梁24的朝向电池模组1的一侧与电池模组1贴合,背离电池模组1的一侧与腔体211的内侧壁贴合,以便增大纵侧梁24与电池托盘2和电池模组1的抵接面积,起到更好的支撑作用。
进一步地,请一并参阅图1、图8和图11,纵侧梁24的靠近电池模组1一侧高于纵侧梁24的远离电池模组1一侧,增大纵侧梁24与电池模组1和腔体211的侧壁的抵接面积,起到更好的支撑作用。
进一步地,纵侧梁24的顶侧的靠近电池模组1的一侧设有用于加高纵侧梁24的凸起(请一并参阅图1、图8和图11),或者纵侧梁24的顶侧设为斜面(未图示),有利于增加纵向受力分解到水平和竖直方向,达到更好的传力效果。
进一步地,请参阅8,腔体211的底壁凹陷形成向下凸设的多个面板加强部212;通过一体形成于面板21上的面板加强部212,提高面板21的强度,保证面板21尺寸精度,不必在面板21的腔体211内单独设置加强梁既利于减重,又有利于增大腔体211的有效容纳空间,提升电池系统的能量密度。
具体地,面板加强部212可为沿横向或纵向贯穿腔体211的底壁的长条形加强部,也可为方形加强部,多个方形加强部能同时增加面板加强部212在横向、纵向和竖向上的结构刚度,优选地多个方形加强部可在底壁上呈矩阵分布。
进一步地,请一并参阅图1、图8和图12,电池托盘2的外部设有用于将电池包吊装于车身上的吊耳结构;
吊耳结构包括上支撑部213、底托252和衬板253;
上支撑部213形成于腔体211的外侧壁上;
底托252一端延伸至面板21的底部,另一端形成有下支撑部2521;
衬板253位于上支撑部213与下支撑部2521之间,并分别与上支撑部213和下支撑部2521固定;衬板253的作用是加强电池包与车身连接螺栓的位置的强度;该吊耳结构不仅对整个电池包起到很好的承托,提升抗振动能力。
进一步地,吊耳结构还包括套筒254。具体套筒254可位于上支撑部213和衬板253之间,并分别与上支撑部213和衬板253固定(请一并参阅图1、图8和图12),也可穿设于上支撑部213,并分别与上支撑部213和衬板253固定(未图示)。
套筒254和衬板253共同加强电池包与车身连接螺栓的位置的强度,使电池包牢固的安装在车身的底盘上;该吊耳结构不仅对整个电池包起到很好的承托,提升抗振动能力,而且结构刚度大,传力合理,具有较强的抗挤压性能。
当套筒254穿设于上支撑部213时,优选套筒254的下端位于上支撑部213与衬板253之间。
优选地,套筒254的边缘分别与上支撑部213和衬板253焊接,能承受更强的来自竖向的挤压力。
进一步地,请一并参阅图1、图8和图12,上支撑部213呈几字形,下支撑部2521和衬板253分别呈倒几字形,且上支撑部213、衬板253和下支撑部2521依次贴合并焊接,能承受更强的来自侧向的挤压力。
具体地,衬板253和套筒254采用金属材质,优选上支撑部213、衬板253和底托252为三层钢板,上支撑部213、衬板253和底托252上设有同心圆孔用于安装紧固螺栓。上支撑部213可通过冲压腔体211的侧壁形成。
进一步地,请一并参阅图1至图5,汇流组件13包括汇流排支架131、联接汇流排132和引出汇流排133;
电池模组1的横向两侧各有一个汇流排支架131,电芯111位于两个汇流排支架131之间,两个汇流排支架131上均设有联接汇流排132,至少一个汇流排支架131上设有引出汇流排133;
分布于纵向最外侧的两个电芯111中的一个电芯111的正极柱E2和另一个电芯111的负极柱E3各自连接一个引出汇流排133,其余极柱连接联接汇流排132,且每个联接汇流排132连接两个以上的相邻极柱。
汇流排支架131起到固定电芯111的作用及为联接汇流排132和引出汇流排133提供安装点的作用,长度取决于需要连接的电芯111数量,联接汇流排132和引出汇流排133连接极柱具有导电作用,其中联接汇流排132实现电芯111的串、关联,引出汇流排133用于电池模组1总正极、总负极的向外引出;由于汇流排支架131起到在电池模组1两侧固定电芯111的作用,因此可取消设置用于固定电池模组1的侧板和端板,集成度更高,有利于减重降本及减少电池模组1的空间占用;有利于使用时减少电池包的电池模组1数量,提高一致性,提高电池包的能量密度。
优选地,汇流排支架131为塑料支架。
进一步地,请一并参阅图1至图3,每两个电芯111组成一个电芯单元11,任意相邻两个电芯单元11之间间隔有用于吸收电芯111膨胀力的垫片12;通过设于相邻电芯单元11之间的垫片12吸收电芯111膨胀力,提高电芯111使用寿命和安全性。
当然,位于纵向最外侧的电芯单元11与纵侧梁24之间也可间隔有用于吸收电芯111膨胀力的垫片12。
优选地,垫片12为气凝胶垫片12,同时起到防火、隔热以及吸收电芯111膨胀力的作用。
具体地,同一电芯单元11的两个电芯111的相邻的一侧,以及垫片12与其两侧的电芯111之间可通过结构胶粘接。保证电芯单元11的电芯111之间以及相邻电芯单元11之间的可靠连接,且电池模组1的结构更为紧凑,实现减重。
进一步地,请一并参阅图3至图5,在电池模组1沿横向上的每一侧,正极柱E2和负极柱E3交替设置;
两个引出汇流排133设于一个汇流排支架131上或分设于两个汇流排支架131上。如此,简化了电芯111之间的连接,联接汇流排132起到串联电芯111的作用,通过电池模组1两侧的多个联接汇流排132实现所有电芯111串联后再通过引出汇流排133向外输出。
优选地,设有偶数个电芯111时,两个引出汇流排133设于一个汇流排支架131上,设有奇数个电芯111时,两个引出汇流排133分设于两个汇流排支架131上,有利于简化导电连接结构。
进一步地,请一并参阅图4和图5,汇流排支架131上设有沿纵向分布的多个容纳槽1311和沿纵向分布的多个容纳孔1312,容纳槽1311位于汇流排支架131的背离电芯111的一侧;
两个容纳槽1311内各自嵌有一个引出汇流排133,用于容纳引出汇流排133的容纳槽1311的槽壁上有一个容纳孔1312,其余容纳槽1311内各自嵌有一个联接汇流排132,用于容纳联接汇流排132的容纳槽1311的槽壁上有两个容纳孔1312;
极柱一一对应伸入容纳孔1312,并与相应的引出汇流排133或联接汇流排132固定连接。实现固定电芯111与汇流排支架131,及电连接电芯111、联接汇流排132和引出汇流排133的作用;容纳孔1312之间间隔设置,保证联接汇流排132之间及联接汇流排132和引出汇流排133之间有足够的安全距离和爬电距离,避免短路危险。
优选地,联接汇流排132和引出汇流排133与相应的极柱贴合并焊接。
进一步地,请一并参阅图4至图6,联接汇流排132和用于容纳联接汇流排132的容纳槽1311呈凸字形;
联接汇流排132的顶部弯折形成有用于连接数据采集器的采集端1321,采集端1321位于电池模组1上侧。
简化了监测连接结构,方便监测电池模组1的工作状态。具体地,数据采集器用于采集电压、温度等。
优选地,请一并参阅图4至图6,联接汇流排132和用于容纳联接汇流排132的容纳槽1311呈凸字形,便于实现联接汇流排132与汇流排支架131的连接和定位。
进一步地,请一并参阅图5和图7,用于容纳引出汇流排133的容纳槽1311呈矩形,引出汇流的一端限位于呈矩形的定位槽,另一端伸出定位槽外并弯折向电池模组1的上侧。
优选地,请一并参阅图5和图7,引出汇流的位于电池模组1的上方的一端呈L形,方便外接整个电池模组1的总正极和总负极。
进一步地,请一并参阅图4和图5,汇流排支架131远离电芯111的一侧设为斜面或曲面,以使汇流排支架131的厚度自下而上逐渐变薄,实现减重。
优选地,汇流排支架131的靠近电芯111的一侧竖向设置,远离电芯111的一侧设为斜面,斜面自下而上逐渐靠近电芯111,如此使得汇流排支架131既能够对电芯111进行稳定限位,又能够实现减重。
进一步地,请一并参阅图3至图5,汇流排支架131上设有防爆泄压容纳孔1313,第一防爆泄压阀E1与防爆泄压容纳孔1313一一对应,防爆泄压容纳孔1313连通第一防爆泄压阀E1和引流孔221。简化了结构,通过汇流排支架131上的防爆泄压容纳孔1313将电芯111喷射物就近导入保护梁22。
进一步地,请一并参阅图2、图4和图5,还包括设于各电芯111的顶部的均温盖板14,优选均温盖板14为铝盖板;设置均温盖板14,使各电芯111受热或受冷更加均匀,进一步可配合使用时布置在电芯111上方的加热冷却系统实现各电芯111的温度管理。
具体地,设有采集端1321时,采集端1321位于均温盖板14的上方,方便于数据采集器连接。
进一步地,请参阅图2和图3,还包括绝缘导热胶15,均温盖板14通过绝缘导热胶15与各电芯111的顶部固定,绝缘导热胶15能够起到导热、绝缘和连接三重作用。
进一步地,请一并参阅图1至图5,还包括分别设于两个汇流排支架131的彼此背离的一侧的侧面绝缘片161,侧面绝缘片161用于将联接汇流排132和引出汇流排133与电池包的电池托盘2的侧壁隔开,起到绝缘作用。
当汇流排支架131上设有防爆泄压容纳孔1313,优选侧面绝缘片161上开设有正对防爆泄压容纳孔1313的避让容纳孔1611,以使得电芯111的喷射物(如喷射介质或明火等)能够引导致侧面绝缘片161的外侧。
进一步地,请一并参阅图1至图3,还包括设于各电芯111底部的底部绝缘片162,底部绝缘片162用于将电芯111的壳体与电池包的电池托盘2的内底部隔开,起到连接各电芯111的底部以及使电芯111与托盘的内底部之间绝缘的作用。
进一步地,请一并参阅图1至图3,还包括设于底部绝缘片162的底部的保温层17,保温层17可以防止电池包内部温度变化过大,使电芯111始终处于较适宜的工作温度。保温层17具体可为保温棉。
进一步地,请一并参阅图1至图3,还包括设于多个电芯111沿纵向上的两外侧的端面绝缘片163,当最外侧电芯111的外侧设有垫片12时,端面绝缘片163连接于与之相邻的垫片12(即所有垫片12中最外侧的邻近端面绝缘片163的垫片12),起到使电芯111与托盘沿纵向上的侧壁之间绝缘的作用。
具体地,侧面绝缘片161与汇流排支架131、电芯111与底部绝缘片162之间、底部绝缘片162与保温层17之间及端面绝缘片163与与之相邻的电芯111或垫片12之间,可通过结构胶粘接,保证可靠连接,且电池模组1的结构更为紧凑,实现减重,减少了焊接和栓接结构,从而简化生产工艺和降低生产成本。
本发明还提供了一种车辆,包括前述电池包。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.电池包,包括电池托盘和电池模组,其特征在于:所述电池托盘包括面板和空心且沿纵向延伸的保护梁;
所述面板向下凹陷形成腔体;
所述电池模组设于所述腔体内,所述电池模组包括沿纵向排列的多个电芯以及导电连接所有所述电芯的汇流组件,每个所述电芯的横向外侧上设有第一防爆泄压阀;
所述保护梁设于所述腔体内,位于所述电池模组的横向外侧与所述腔体的横向内侧壁之间,并与所述腔体的底壁和横向内侧壁连接;
所述保护梁上设有与所述第一防爆泄压阀一一对应的引流孔,所述引流孔用于将所述第一防爆泄压阀的喷射物导入所述保护梁内。
2.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:每个所述电芯的正、负两个极柱分设于所述电芯的横向两侧,所述保护梁设为两个且分布于所述面板的横向两侧;
所述电芯的横向两侧各设有一个所述第一防爆泄压阀。
3.如权利要求2所述的电池包,其特征在于:所述第一防爆泄压阀设于所述极柱的下方。
4.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:还包括用于将所述保护梁内的喷射物导出所述电池托盘的第二防爆泄压阀,所述面板和所述保护梁上对应所述第二防爆泄压阀设有泄出通孔;
所述第二防爆泄压阀设于所述泄出通孔外,并连通所述面板和所述保护梁上的泄出通孔,或
所述第二防爆泄压阀嵌于所述面板或所述保护梁上的所述泄出通孔,并相应地连通所述保护梁或所述面板上的所述泄出通孔,或
所述第二防爆泄压阀同时嵌于所述面板或所述保护梁上的所述泄出通孔;
所述保护梁的两端封闭。
5.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:所述保护梁的朝向所述电池模组的一侧与所述电池模组贴合,背离所述电池模组的一侧与所述腔体的内侧壁贴合。
6.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:所述保护梁的顶侧在远离所述电池模组的方向上逐渐向下倾斜。
7.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:所述电池托盘还包括空心的纵侧梁;
所述腔体的纵向两侧固定有沿横向延伸的纵侧梁,所述纵侧梁同时与所述腔体的底壁和纵向内侧壁连接,所述电池模组位于两个所述纵侧梁之间。
8.如权利要求7所述的电池包,其特征在于:所述纵侧梁的朝向所述电池模组的一侧与所述电池模组贴合,背离所述电池模组的一侧与所述腔体的内侧壁贴合;所述纵侧梁的靠近所述电池模组一侧高于所述纵侧梁的远离所述电池模组一侧。
9.如权利要求8所述的电池包,其特征在于:所述纵侧梁的顶侧的靠近所述电池模组的一侧设有用于加高所述纵侧梁的凸起,或者所述纵侧梁的顶侧设为斜面。
10.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:所述腔体的底壁凹陷形成向下凸设的多个面板加强部。
11.如权利要求1所述的电池包,其特征在于:所述电池托盘的外部设有用于将所述电池包吊装于车身上的吊耳结构;
所述吊耳结构包括上支撑部、底托、衬板和套筒;
所述上支撑部形成于所述腔体的外侧壁上;
所述底托一端延伸至所述面板的底部,另一端形成有下支撑部;
所述衬板位于所述上支撑部与所述下支撑部之间,并分别与所述上支撑部和所述下支撑部固定;
所述套筒位于所述上支撑部和所述衬板之间,并分别与所述上支撑部和所述衬板固定。
12.如权利要求11所述的电池包,其特征在于:所述上支撑部呈几字形,所述下支撑部和所述衬板分别呈倒几字形,且所述上支撑部、所述衬板和所述下支撑部依次贴合并焊接。
13.如权利要求2所述的电池包,其特征在于:所述汇流组件包括汇流排支架、联接汇流排和引出汇流排;
所述电池模组的横向两侧各有一个所述汇流排支架,所述电芯位于两个所述汇流排支架之间,两个所述汇流排支架上均设有所述联接汇流排,至少一个所述汇流排支架上设有所述引出汇流排;
分布于纵向最外侧的两个所述电芯中的一个所述电芯的正极柱和另一个所述电芯的负极柱各自连接一个所述引出汇流排,其余所述极柱连接所述联接汇流排,且每个所述联接汇流排连接两个以上的相邻所述极柱。
14.如权利要求13所述的电池包,其特征在于:在所述电池模组沿横向上的每一侧,所述正极柱和所述负极柱交替设置;
两个所述引出汇流排设于一个所述汇流排支架上或分设于两个所述汇流排支架上。
15.如权利要求14所述的电池包,其特征在于:所述汇流排支架上设有沿纵向分布的多个容纳槽和沿纵向分布的多个容纳孔,所述容纳槽位于所述汇流排支架的背离所述电芯的一侧;
两个所述容纳槽内各自嵌有一个所述引出汇流排,用于容纳所述引出汇流排的所述容纳槽的槽壁上有一个所述容纳孔,其余所述容纳槽内各自嵌有一个所述联接汇流排,用于容纳所述联接汇流排的所述容纳槽的槽壁上有两个所述容纳孔;
所述极柱一一对应伸入所述容纳孔,并与相应的所述引出汇流排或所述联接汇流排固定连接。
16.如权利要求15所述的电池包,其特征在于:所述联接汇流排和用于容纳所述联接汇流排的所述容纳槽呈凸字形;
所述联接汇流排的顶部弯折形成有用于连接数据采集器的采集端,所述采集端位于所述电池模组上侧。
17.如权利要求13所述的电池包,其特征在于:所述汇流排支架上设有防爆泄压容纳孔,所述第一防爆泄压阀与所述防爆泄压容纳孔一一对应,所述防爆泄压容纳孔连通所述第一防爆泄压阀和所述引流孔。
18.如权利要求13所述的电池包,其特征在于:还包括侧面绝缘片、底部绝缘片、保温层和端面绝缘片;
两个所述汇流排支架的彼此背离的一侧均设有所述侧面绝缘片;
所述底部绝缘片和所述保温层依次设于所述电芯的底部;
多个所述电芯沿纵向上的两外侧均设有所述端面绝缘片。
19.车辆,其特征在于:包括如权利要求1-18任一项所述的电池包。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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