电池包和车辆

文档序号:171598 发布日期:2021-10-29 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 电池包和车辆 (Battery pack and vehicle ) 是由 章驰威 钱昊 吕喆 杨恒 张磊 于 2021-07-15 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供一种电池包和车辆,涉及车辆技术领域。本申请实施例提供电池包,包括壳体和电芯模组,电芯模组设置于壳体内,电芯模组包括固定框架和设置在固定框架内的电池组,电池组的至少一个侧壁上设置有加热膜,电池组包括固定框架和设置在固定框架内的多个电池单体,多个电池单体沿第一方向依次排列;加热膜的边缘具有多个凸部,多个凸部沿第一方向依次排列。本申请实施例提供的车辆,至少包括上述电池包。本申请实施例的电池包,其加热膜的边缘具有凸部,能通过凸部分散加热膜受到的张力,避免加热膜损坏或脱落。(The embodiment of the application provides a battery pack and a vehicle, and relates to the technical field of vehicles. The embodiment of the application provides a battery pack, which comprises a shell and a battery cell module, wherein the battery cell module is arranged in the shell and comprises a fixed frame and a battery pack arranged in the fixed frame, at least one side wall of the battery pack is provided with a heating film, the battery pack comprises the fixed frame and a plurality of battery monomers arranged in the fixed frame, and the plurality of battery monomers are sequentially arranged along a first direction; the edge of the heating film has a plurality of convex portions, and the plurality of convex portions are arranged in order along the first direction. The vehicle that this application embodiment provided, at least includes above-mentioned battery package. The battery pack of this application embodiment, its edge that heats the membrane has the convex part, can avoid heating the damage of membrane or drop through the tensile that the convex part dispersion heated the membrane and received.)

电池包和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域,尤其涉及一种电池包和车辆。

背景技术

随着环境保护、低碳经济、降低能耗的理念为人们重视,以电能为主的电动汽车逐渐成为未来汽车的发展方向。电池包是电动汽车的核心部件之一,其包括壳体和设置于壳体内的电池组。合适的温度对维持电池组的正常工作尤为重要,过低的温度会使电池组的性能下降,无法正常工作。

相关技术中,电池组的表面贴附有加热膜,通过加热膜对电池组进行加热,使电池组达到合适的温度,以避免电池组的性能下降,维持电池组的正常工作。

然而,相关技术中,电池组在温度升高时会发生膨胀,贴附在电池组表面的加热膜受电池组膨胀的影响容易损坏或脱落。

发明内容

本申请实施例提供一种电池包和车辆,电池包的加热膜的边缘具有凸部,通过凸部分散加热膜受到的张力,避免加热膜损坏或脱落。

本申请实施例提供一种电池包,包括壳体和电芯模组,所述电芯模组设置于所述壳体内,所述电芯模组包括固定框架和设置在所述固定框架内的电池组,所述电池组的至少一个侧壁上设置有加热膜,其中:

所述电池组包括设置在所述固定框架内的多个电池单体,多个所述电池单体沿第一方向依次排列;

所述加热膜的边缘具有多个凸部,多个所述凸部沿所述第一方向依次排列。

当电池组因温度上升而发生膨胀时,由于多个电池单体沿第一方向排列,电池组在第一方向膨胀的尺寸较大。多个凸部沿第一方向依次排列,相当于延长了边缘的长度。这样,加热膜在受到电池组施加的张力时,能将加热膜边缘受到的张力分散到凸部上,使单位长度的边缘受到的张力减小,相应地,单位长度的边缘的变形量也会减小,从而避免加热膜的边缘发生开裂或者翘曲,防止加热膜损坏或者脱落。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述凸部包括第一凸部和第二凸部;

多个所述第一凸部设置在所述加热膜的第一边缘,多个所述第二凸部设置在所述加热膜的第二边缘;

所述第一边缘与所述第二边缘位于所述加热膜的相对两端。

多个第一凸部沿第一方向依次排列,相当于延长了第一边缘的长度,多个第二凸部沿第一方向依次排列,相当于延长了第二边缘的长度。这样,加热膜在受到电池组施加的张力时,能将加热膜的第一边缘和第二边缘受到的张力分散到第一凸部和第二凸部上,使单位长度的第一边缘和第二边缘受到的张力减小,相应地,单位长度的第一边缘和第二边缘的变形量也会减小,从而避免加热膜的第一边缘、第二边缘发生开裂或者翘曲,防止加热膜损坏或者脱落。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述加热膜的第一边缘具有多个第一凹部,多个所述第一凹部沿所述第一方向依次排列,且两个相邻的所述第一凸部之间设有一个所述第一凹部;

所述加热膜的第二边缘具有多个第二凹部,多个所述第二凹部沿所述第一方向依次排列,且两个相邻的所述第二凸部之间设有一个所述第二凹部。

多个第一凹部沿第一方向依次排列,相当于进一步延长了第一边缘的长度;多个第二凹部沿第一方向依次排列,相当于进一步延长了第二边缘的长度。并且,两个相邻的第一凸部之间设有一个第一凹部,两个相邻的第二凸部之间设有一个第二凹部,使两个相邻的第一凸部之间受到的张力以及两个相邻的第二凸部之间受到的张力得到分散。能使单位长度的第一边缘和第二边缘的变形量进一步减小,从而避免加热膜的第一边缘、第二边缘发生开裂或者翘曲,防止加热膜损坏或者脱落。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述第一凸部、第二凸部、第一凹部和第二凹部的形状均为弧形;

多个所述第一凸部与多个所述第一凹部形成连续的波浪形,多个所述第二凸部与多个所述第二凹部形成连续的波浪形。

弧形的第一凸部、第二凸部、第一凹部和第二凹部使加热膜的第一边缘、第二边缘形成平滑的波浪形。在加热膜受到张力时,波浪形的边缘能够避免应力集中在边缘的某个区域上,从而避免第一边缘、第二边缘发生开裂或者翘曲,防止加热膜损坏或者脱落。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述第一凸部位于相邻的两个所述电池单体之间,所述第二凸部位于相邻的两个所述电池单体之间。

由于电池单体在工作时会向外释放热量,故电池单体的温度要高于相邻的两个电池单体之间的区域的温度,故对于电池组而言,电池单体所需的外部加热量要小于相邻的两个电池单体之间的区域所需的外部加热量,故第一凸部、第二凸部位于相邻的两个电池单体之间,相当于对相邻的两个电池单体之间的区域加强了加热,使电池组整体的温度更加均匀。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述加热膜上设有多个通孔,多个所述通孔沿所述第一方向依次排列,且所述通孔位于相邻的两个所述电池单体之间;

所述通孔为条状孔,所述条状孔沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向垂直。

当电池组因温度上升而发生膨胀时,加热膜相邻的两个电池单体之间的区域由于不与电池单体连接而变形量更大,该区域上的通孔能够使该区域受到的张力传递在通孔的边缘,通过通孔的变形使加热膜适应电池组的膨胀,以防止加热膜开裂。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述通孔包括第一通孔和第二通孔,所述第一通孔靠近所述第一边缘,所述第二通孔靠近所述第二边缘,且所述第一通孔与所述第二通孔沿所述第一方向交错排列。

通过第一通孔靠近第一边缘,第二通孔靠近第二边缘,第一通孔与第二通孔交错排列,使加热膜靠近第一边缘一侧的变形量与热膜靠近第二边缘一侧的变形量相对均衡,避免加热膜靠近某一侧边缘的区域出现应力集中而被撕裂。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述壳体包括底壳和上盖,所述上盖连接在所述底壳上;

所述底壳的内底面设有凝胶层,所述电芯模组的底面连接所述凝胶层;

所述底壳的内周壁设有绝缘层,所述上盖的内周壁设有保温棉层。

在一种可能的实施方式中,本申请实施例提供电池包,所述电池包还包括监控装置和气体传感器;

所述监控装置设置在所述壳体上并与所述电芯模组电连接;

所述气体传感器设置在所述壳体内并与所述监控装置电连接。

本申请实施例提供一种车辆,所述车辆至少包括上述任一所述电池包。

本申请实施例的车辆,其电池包的加热膜的边缘具有凸部,当电池组因温度上升而发生膨胀时,通过凸部能够分散加热膜受到的张力,防止加热膜损坏或者脱落,从而降低车辆的故障发生率,提高车辆的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的电池包的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的电池包的爆炸示意图;

图3为本申请实施例提供的电池包中电芯模组的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的电池包中电芯模组的爆炸示意图;

图5为本申请实施例提供的电池包中加热膜的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的电池包中电池组与加热膜的连接示意图;

图7为本申请实施例提供的电池包中底壳的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的电池包中上盖的结构示意图;

图9为本申请实施例提供的电池包中密封垫的结构示意图。

附图标记说明:

10-壳体; 11-底壳;

111-第一翻边; 112-第一连接孔;

12-上盖; 121-第二翻边;

122-第二连接孔; 123-散热纹;

13-密封垫; 131-第三连接孔;

20-电芯模组; 21-固定框架;

22-电池组; 221-电池单体;

30-加热膜; 31-第一边缘;

311-第一凸部; 312-第一凹部;

32-第二边缘; 321-第二凸部;

322-第二凹部; 33-第一通孔;

34-第二通孔; 40-凝胶层;

50-绝缘层; 60-保温棉层;

70-监控装置。

具体实施方式

相关技术中,由于加热膜贴附在电池组的表面,电池组在发生膨胀时会对贴附在其表面的加热膜施加张力,造成加热膜的边缘发生开裂或者翘曲,导致加热膜损坏或者脱落。

有鉴于此,本申请实施例提供一种电池包,该电池包的加热膜上设有凸部,通过凸部分散加热膜受到的张力,避免加热膜损坏或脱落。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的优选实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

图1为本申请实施例提供的电池包的结构示意图;图2为本申请实施例提供的电池包的爆炸示意图;图3为本申请实施例提供的电池包中电芯模组的结构示意图;图4为本申请实施例提供的电池包中电芯模组的爆炸示意图;图5为本申请实施例提供的电池包中加热膜的结构示意图;图6为本申请实施例提供的电池包中电池组与加热膜的连接示意图。

参见图1-6,本申请实施例提供一种电池包,包括壳体10和电芯模组20,电芯模组20设置于壳体10内。

壳体10为电池包的外壳,壳体10的内部用于放置电池组22,壳体10起到密封、保护电池组22以及对电池组22保温的作用。

电芯模组20为电池包的蓄电装置,用于存储电能和释放电能。电芯模组20包括固定框架21和安装在固定框架21内的电池组22。电池组22包括多个电池单体221,多个电池单体221沿第一方向排列安装在固定框内。

加热膜30为电池包的加热装置,用于加热电池组22。加热膜30贴附在电池组22表面,通过加热使电池组22维持在合适的温度。

加热膜30的边缘具有多个凸部,多个凸部沿第一方向依次排列。凸部包括第一凸部311和第二凸部321。加热膜30的第一边缘31具有多个第一凸部311,多个第一凸部311沿第一方向依次排列;加热膜30的第二边缘32具有多个第二凸部321,多个第二凸部321沿第一方向依次排列,第一边缘31与第二边缘32位于加热膜30的上下两端。

当电池组22因温度上升而发生膨胀时,由于多个电池单体221沿第一方向排列,电池组22在第一方向膨胀的尺寸较大。多个第一凸部311沿第一方向依次排列,相当于延长了第一边缘31的长度;多个第二凸部321沿第一方向依次排列,相当于延长了第二边缘32的长度。这样,加热膜30在受到电池组22施加的张力时,能将加热膜30的第一边缘31和第二边缘32受到的张力分散到第一凸部311和第二凸部321上,使单位长度的第一边缘31和第二边缘32受到的张力减小,相应地,单位长度的第一边缘31和第二边缘32的变形量也会减小,从而避免加热膜30的第一边缘31、第二边缘32发生开裂或者翘曲,防止加热膜30损坏或者脱落。

具体的,加热膜30为聚酰亚胺加热膜30(Polyimide Film,PI Film)。聚酰亚胺具有优良的耐高温性和耐低温性,能够适应较大的温度范围。

图7为本申请实施例提供的电池包中底壳的结构示意图;图8为本申请实施例提供的电池包中上盖的结构示意图;图9为本申请实施例提供的电池包中密封垫的结构示意图。

参见图2、图7-9所示,本申请实施例中,壳体10包括底壳11和上盖12,上盖12连接在底壳11上。

具体的,底壳11外周壁上具有第一翻边111,第一翻边111上设有若干个第一连接孔112,第一连接孔112环绕在底壳11的周侧。上盖12的外周壁上具有第二翻边121,第二翻边121上设有若干个第二连接孔122,第二连接孔122环绕在底壳11的周侧。在将底壳11连接在底壳11上时,将第一翻边111上的第一连接孔112与第二翻边121上的第二连接孔122一一对齐,并将螺栓插入对齐的第一连接孔112和第二连接孔122内,再将螺母连接在螺栓上,通过螺栓与螺母的紧固力将上盖12与底壳11连接。

参见图8所示,本申请实施例中,上盖12的顶面设有散热纹123,散热纹123能够增强电池包的散热,防止电池包内温度过高。

具体的,散热纹123由位于上盖12顶面的凸起形成,散热纹123的形状包括六边形、三角形或梯形。

参见图2和图9所示,本申请实施例中,第一翻边111与第二翻边121之间设有密封垫13,密封垫13为环形,密封垫13上设有与第一连接孔112、第二连接孔122对应的第三连接孔131。密封垫13夹紧在第一翻边111与第二翻边121之间,密封第一翻边111与第二翻边121之间的缝隙,提升壳体10的防水性能。

参见图2所示,本申请实施例中,底壳11的内底面设有凝胶层40,电芯模组20的底面连接在凝胶层40上进行固定。相关技术中,常采用结构胶将电芯模组20固定在壳体10内,在对电池包进行维护时,电池包的某些故障可能只需要更换某个零部件或某个电芯模组20,但是由于结构胶的粘性较强,难以将电芯模组20单独拆卸下来,而只能将电池包整体进行更换,维护成本较高。而凝胶的粘性相对结构胶较低,能够实现某个电芯模组20的单独拆卸,降低维护成本。

具体的,凝胶层40为导热硅胶垫。这样,搭载有电池包的车辆发生颠簸时,导热硅胶垫能够车辆吸收颠簸产生的能量,在电芯模组20与底壳11之间形成缓冲,起到保护电芯模组20的作用。另外,导热硅胶垫还具有导热的作用,能够将电池组22产生的热量释放到底壳11上,避免电池组22温度过高,使电池组22维持在合适的温度。

参见图2所示,本申请实施例中,底壳11的内周壁设有绝缘层50。绝缘层50环绕在电芯模组20的周侧,起到绝缘的作用,能够避免电芯模组20漏电。

参见图2所示,本申请实施例中,上盖12的内周壁设有保温棉层60。保温棉层60环绕在电芯模组20的周侧,能够起到保温的作用,使电池组22维持在合适的温度。

参见图2所示,本申请实施例中,电池包还包括监控装置70和气体传感器(图中未视出),监控装置70设置在壳体10上并与电芯模组20电连接,气体传感器设置在壳体10内并与监控装置70电连接。气体传感器能够监控壳体10内的二氧化碳气体、一氧化碳气体、氮氧化合物气体等有害气体,当检测到壳体10内有害气体浓度异常时,将及时反馈信号给监控装置70,并通过监控装置70发出警报,从而让车辆使用者及时发现电池包内的异常状况,保证车辆使用者的安全。

具体的,监控装置70为电池管理系统(Battery Management System,BMS)。电池管理系统能实时采集每块电池单体221的电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池单体221发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况,保持电芯模组20运行的可靠性和高效性。

参见图5和图6所示,本申请实施例中,加热膜30的第一边缘31具有多个第一凹部312,多个第一凹部312沿第一方向依次排列,且两个相邻的第一凸部311之间设有一个第一凹部312。加热膜30的第二边缘32具有多个第二凹部322,多个第二凹部322沿第一方向依次排列,且两个相邻的第二凸部321之间设有一个第二凹部322。

多个第一凹部312沿第一方向依次排列,相当于进一步延长了第一边缘31的长度;多个第二凹部322沿第一方向依次排列,相当于进一步延长了第二边缘32的长度。并且,两个相邻的第一凸部311之间设有一个第一凹部312,两个相邻的第二凸部321之间设有一个第二凹部322,使两个相邻的第一凸部311之间受到的张力以及两个相邻的第二凸部321之间受到的张力得到分散。能使单位长度的第一边缘31和第二边缘32的变形量进一步减小,从而避免加热膜30的第一边缘31、第二边缘32发生开裂或者翘曲,防止加热膜30损坏或者脱落。

另外,在两个相邻的第一凸部311之间设有一个第一凹部312,能使第一边缘31上的第一凸部311、第一凹部312分布得更加均匀,使第一边缘31上受到的张力分布得更加均匀。在两个相邻的第二凸部321之间设有一个第二凹部322,能使第二边缘32上的第二凸部321、第二凹部322分布得更加均匀,使第二边缘32上受到的张力分布得更加均匀。

参见图5和图6所示,本申请实施例中,第一凸部311、第二凸部321、第一凹部312和第二凹部322的形状均为弧形。多个第一凸部311与多个第一凹部312形成连续的波浪形,多个第二凸部321与多个第二凹部322形成连续的波浪形。

弧形的第一凸部311、第二凸部321、第一凹部312和第二凹部322使加热膜30的第一边缘31、第二边缘32形成平滑的波浪形。在加热膜30受到张力时,波浪形的边缘能够避免应力集中在边缘的某个区域上,从而避免第一边缘31、第二边缘32发生开裂或者翘曲,防止加热膜30损坏或者脱落。

参见图5和图6所示,本申请实施例中,第一凸部311位于相邻的两个电池单体221之间,第二凸部321位于相邻的两个电池单体221之间。

由于电池单体221在工作时会向外释放热量,故电池单体221的温度要高于相邻的两个电池单体221之间的区域的温度,故对于电池组22而言,电池单体221所需的外部加热量要小于相邻的两个电池单体221之间的区域所需的外部加热量,故第一凸部311、第二凸部321位于相邻的两个电池单体221之间,相当于对相邻的两个电池单体221之间的区域加强了加热,使电池组22整体的温度更加均匀。

参见图5和图6所示,本申请实施例中,加热膜30上设有多个通孔,多个通孔沿第一方向依次排列,且通孔位于相邻的两个电池单体221之间。

当电池组22因温度上升而发生膨胀时,加热膜30相邻的两个电池单体221之间的区域由于不与电池单体221连接而变形量相对更大,该区域上的通孔能够使该区域受到的张力传递在通孔的边缘,通过通孔的变形使加热膜30适应电池组22的膨胀,以防止加热膜30开裂。

具体的,通孔为条状孔,条状孔沿第二方向延伸,第二方向与第一方向垂直。条状孔的两端具有为弧形,使条状孔边缘更加平滑,能避免张力在通孔边缘的某个区域集中,防止条状孔撕裂。

参见图5和图6所示,本申请实施例中,通孔包括第一通孔33和第二通孔34,第一通孔33靠近第一边缘31,第二通孔34靠近第二边缘32,且第一通孔33与第二通孔34沿第一方向交错排列。

通过第一通孔33靠近第一边缘31,第二通孔34靠近第二边缘32,第一通孔33与第二通孔34交错排列,使加热膜30靠近第一边缘31一侧的变形量与热膜靠近第二边缘32一侧的变形量相对均衡,避免加热膜30靠近某一侧边缘的区域出现应力集中而被撕裂。

实施例二

本申请实施例提供一种车辆,该车辆至少包括实施例一中的电池包。

参见图5和图6所示,本申请实施例的车辆,其电池包的加热膜30具有第一凸部311和第二凸部321,当电池组22因温度上升而发生膨胀时,通过第一凸部311和第二凸部321能够分散加热膜30受到的张力,防止加热膜30损坏或者脱落,从而降低车辆的故障发生率,提高车辆的可靠性。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

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