CN106058094B - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车动力电池领域，具体涉及一种电池包，包括，电池包外壳、电池包外壳内的电池组和电池组支架，所述电池包外壳内的电池组数量在两组以上，所述电池包外壳还设置有控温装置，所述电池组包括，设置在电池组两端的第一接线柱和第二接线柱以及电池单体和安全镍带，相邻的所述电池组之间设置有转接杆和转接块，所述电池包外壳内设置有与所述电池组连接的接线端子；所述控温装置包括，电池包外壳内的温度传感器、所述电池组支架与所述电池包外壳之间的引风腔和出风腔，所述引风腔上设置有与所述引风腔相连的进气口，所述出风腔上设置有与排气口，所述电池组支架设置有卡接在电池组之间的加热片，所述电池组支架设置有通风口。

Description

一种电池包

技术领域

本发明涉及汽车动力电池领域，具体涉及一种电池包。

背景技术

电动汽车作为一种新能源汽车，目前得到了广泛的推广，而锂离子电池具有体积小、重量轻、对环境无污染等优点，故锂离子电池组成的电池包被广泛应用于电动汽车动力电池。对于电动汽车用动力电池，动力电池要具备高比能量、高比功率、长寿命、高安全性四方面要求，对电池包的要求也是如此，这样才能满足当代消费者对动力汽车的需求。

目前，汽车通常采用设计好的额定电压的电池包组装到车内使用，然而不同型号的汽车需要的输出电压有所差异，导致电池包的生产需要根据不同设计要求组成不同输出电压的电池包。此外，目前车用动力电池在使用过程中可能会因为各种因素出现短路情况，导致电池包烧毁，由于电池包内的电池都是连接在一起的，当一处出现短路后，过大的电流可能引起整个电池包的毁坏，使得电池包的安全性和经济性差。并且，电池的循环次数除了与制造因素有关之外，更与电池的使用环境密不可分。动力电池在实际充放电的过程中，以锂电池为例，锂电池的最佳工作温度在-20℃～50℃，为了维持电池的良好工作状态，电池控温十分重要。

发明内容

本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种电池包。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电池包，包括，电池包外壳、电池包外壳内的电池组和用以支撑电池组的电池组支架，所述电池包外壳内的电池组数量在两组以上，所述电池包外壳还设置有控温装置，所述电池组包括，设置在电池组两端的第一接线柱和第二接线柱以及电池单体和用以连接电池单体的安全镍带，相邻的所述电池组之间设置有用以调节所述电池组连接方式的转接杆和转接块，所述电池包外壳内设置有与所述电池组连接的接线端子；

所述控温装置包括，电池包外壳内的温度传感器、所述电池组支架与所述电池包外壳之间的引风腔和出风腔，所述引风腔上设置有与所述引风腔相连的进气口，所述出风腔上设置有与所述出风腔相连的排气口，所述电池组支架设置有卡接在电池组之间的加热片，所述电池组支架设置有连通所述引风腔和出风腔的通风口。

电池包在生产过程中是将多组不同的电池组连接到一起从而达到一定的电压，普通电池包在组装完毕后额定输出电压为一个定值，当电池包需要使用到其他不同需求电压的情况时，就需要重新设计新的电池包，大大影响了电池包的通用性，本方案通过电池组之间的转接杆，可以改变电池组连接方式，在串联和并联之间切换，从而达到改变额定输出电压的功能。电池包是通过多个电池单体串并联形成的集合体，当其中一个单体由于意外情况发生短路后，过大的电流可能将整个电池包损毁，设置安全镍带，当电池单体短路时，安全镍带能快速断开电池单体，将该处的短路电池单体断开连接，保证了其余电池单体不受到损伤。将冷却气体从进气口引入引风腔内，再通过通风口均分到每个电池组进行散热的结构，散热的均匀性好。当电池冷启动时，通过加热片快速提高电池组的温度，从而延长了电池的使用寿命。

作为优选，所述第一接线柱包括，第一长接点和第一短接点；所述第二接线柱包括，第二长接点和第二短接点，用以配合转接杆的转接功能，所述第一长接点远离所述转接杆设置，所述第一短接点靠近所述转接杆设置；所述第二长接点靠近所述转接杆设置，所述第二短接点远离所述转接杆设置。

作为优选，所述转接杆包括，设置在中部的绝缘连杆，设置在两端的导电转杆，所述导电转杆远离所述绝缘连杆处设置有长接头和短接头，所述绝缘连杆的两端设置有转换接杆，所述转换接杆与导电转杆相连接。

作为优选，所述第一接线柱和第二接线柱均设置有用以连接所述长接头或所述短接头的槽口。

作为优选，所述转接杆通过转轴与电池包外壳相连，通过转轴固定转接杆的位置。

作为优选，所述转接块包括导电杆，所述转换接杆上设置有用于与导电杆扣合的开口，加强连接效果。

作为优选，所述转接块还包括绝缘块，所述绝缘块固定在所述转轴上，当电池组采取并联连接方式时，可以有效断开转接杆内的电路连接。

作为优选，所述安全镍带包括，主带体和主带体上的多个支带体，所述主带体与支带体之间设置有保护带，所述保护带的两端分别与主带体和支带体固定，所述保护带的最小截面面积小于所述支带体和所述主带体的最小截面面积。

将电池单体分别通过支带体与主带体连接在一起，并且在主带体与支带体之间设置保护带，当电池单体短路时，由于保护带的截面积较小，故保护带温度的提升远大于主带体和支带体，故保护带将快速被烧断，将该处的短路电池单体断开连接，保证了其余电池单体不受到损伤。

作为优选，所述保护区的最小厚度小于所述主带连接区和所述支带连接区的最小厚度，通过减小厚度来减少保护区的截面积，有利于保护区的断裂，所述保护区与所述主带连接区和所述支带连接区的连接处设置有圆弧过度区，圆弧过度使得镍带在正常工作时，发热分布均匀，防止了正常工作下保护区出现断裂的情况。

作为优选，所述保护区内设置有若干通孔，通过设置通孔减小了保护区的截面积，且多孔结构有利于保护区的断裂。

作为优选，所述保护区的两侧设置有凹口，通过设置凹口减小了保护区的截面积，有利于保护区的断裂。

作为优选，所述保护带包括用以与主带体连接的主带连接区、用以与支带体相连接的支带连接区和用以保护电池的保护区，所述支带连接区与电池单体焊接固定。

作为优选，所述主带连接区内设置有连接孔，所述主带体上设置有定位孔，所述主带连接区与所述主带体之间通过紧固件、连接孔和定位孔固定。

作为优选，所述加热片为空心结构，所述加热片底部设有进风口，所述风口与所述引风腔相连通，所述加热片朝向所述电池组的表面设置有出风口，所述加热片与所述电池组通过导线相连，所述加热片内布有加热电丝，所述加热片与所述电池组之间设有空隙。

作为优选，所述进气口处设置有风机，所述风机与所述电池组相连，所述温度传感器通过信号线与所述风机相连，所述进气口内设置有滤网。

作为优选，所述引风腔和所述进气口设置在电池包的下部，所述出风腔和所述排气口设置在电池包的上部，热气密度较低，容易浮在气路的上方，通过该设计可以有效及时的排出已经被加热的气体。

综上所述，本发明的有益效果：

① 本发明所述的一种电池包，能够改变内部电池组的连接结构，从而调整额定输出电压，使得电池包的实用范围更广。

② 本发明所述的一种电池包，内部连接安全性能好，电压输出可靠，能在意外短路情况发生后，立即断开问题电池单体，保护了整个电池组。

③ 本发明所述的一种电池包，能将电池组维持在良好的温度区间内，从而提高了电池的工作效率，延长了电池的工作寿命。

附图说明

图1是本发明的截面示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明电池组的连接结构示意图；

图4是本发明中转接杆的结构示意图；

图5是本发明电池组连接方式调节的示意图；

图6是本发明中电池单体和安全镍带的结构示意图；

图7是本发明中支带体和保护带的结构示意图；

图8是本发明中保护带与主带体的连接示意图；

图9是本发明中加热片的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

根据图1～图7所示，一种电池包，包括，电池包外壳1、电池包外壳1内的电池组2和用以支撑电池组2的电池组支架8，电池包外壳1内的电池组2数量在两组以上，电池包外壳1还设置有控温装置7，电池组2包括，设置在电池组2两端的第一接线柱21和第二接线柱22以及电池单体5和用以连接电池单体5的安全镍带6，相邻的电池组2之间设置有用以调节电池组2连接方式的转接杆3和转接块4，电池包外壳1内设置有与电池组2连接的接线端子11；

控温装置7包括，电池包外壳1内的温度传感器、电池组支架8与电池包外壳1之间的引风腔711和出风腔712，引风腔711上设置有与引风腔711相连的进气口7111，出风腔712上设置有与出风腔712相连的排气口7121，电池组支架8设置有卡接在电池组2之间的加热片731，电池组支架8设置有连通引风腔711和出风腔712的通风口732。

第一接线柱21包括，第一长接点211和第一短接点212；第二接线柱22包括，第二长接点221和第二短接点222，用以配合转接杆3的转接功能，第一长接点211远离转接杆3设置，第一短接点212靠近转接杆3设置；第二长接点221靠近转接杆3设置，第二短接点222远离转接杆3设置，第一接线柱21和第二接线柱22均设置有用以连接长接头33或短接头34的槽口23，转接杆3通过转轴36与电池包外壳1相连，通过转轴36固定转接杆3的位置，。

转接杆3包括，设置在中部的绝缘连杆31，设置在两端的导电转杆32，导电转杆32远离绝缘连杆31处设置有长接头33和短接头34，绝缘连杆31的两端设置有转换接杆35，转换接杆35与导电转杆32相连接。

转接块4包括导电杆41和绝缘块42，转换接杆35上设置有用于与导电杆41扣合的开口351，绝缘块42固定在转轴36上，当电池组采取并联连接方式时，可以有效断开转接杆3内的电路连接。

根据图5所示，电压调节的方式为：当相邻左右电池组2串联时，控制转接杆3，将转接杆3两端的长接头33分别接入左边电池组2的第二长接点221的槽口23内和右边电池组2的第一长接点211的槽口23内，短接头34空接，转换接杆35与导电杆41接通，使转接杆3成为导电状态；当相邻电池组并联时，控制转接杆3，将图中转接杆3上端的短接头34接入右侧电池组2的第一长接点211的槽口23内，将将图中转接杆3上端的长接头33接入左侧电池组2的第一短接点212的槽口23内，将图中转接杆3下端的短接头34接入右边电池组2的第一长接点211的槽口23内，将图中转接杆3下端的长接头33接入左边电池组2的第二短接点222的槽口23内，转换接杆35转接到绝缘块42的两端，使得转接杆3成为断路状态。

安全镍带6包括，主带体61和主带体61上的多个支带体62，主带体61与支带体62之间设置有保护带63，保护带63的两端分别与主带体61和支带体62固定，保护带63的最小截面面积小于支带体62和主带体61的最小截面面积。

保护区633的最小厚度小于主带连接区631和支带连接区632的最小厚度，通过减小厚度来减少保护区633的截面积，有利于保护区633的断裂，保护区633与主带连接区631和支带连接区632的连接处设置有圆弧过度区，圆弧过度使得镍带在正常工作时，发热分布均匀，防止了正常工作下保护区633出现断裂的情况。

保护带63包括用以与主带体61连接的主带连接区631、用以与支带体62相连接的支带连接区632和用以保护电池的保护区633，支带连接区632与电池单体5焊接固定。

加热片731为空心结构，加热片731底部设有进风口7311，风口7311与引风腔711相连通，加热片731朝向电池组2的表面设置有出风口7312，加热片731与电池组2通过导线相连，加热片731内布有加热电丝，加热片731与电池组72之间设有空隙74。

进气口7111处设置有风机，风机与电池组2相连，温度传感器通过信号线与风机相连，进气口7111内设置有滤网71111。

引风腔711和进气口7111设置在电池包的下部，出风腔712和排气口7121设置在电池包的上部，热气密度较低，容易浮在气路的上方，通过该设计可以有效及时的排出已经被加热的气体。

实施例2：

与上述实施例1不同之处在于，主带连接区631内设置有连接孔6311，主带体61上设置有定位孔611，主带连接区631与主带体61之间通过紧固件64、连接孔6311和定位孔611固定，支带连接区32与电池单体5焊接固定，该结构使得电池单体可以单独被拆卸，当单个的电池单体损毁后，可以方便更换电池单体。

实施例3：

与上述实施例1或2不同之处在于，保护区33内设置有若干通孔，通过设置通孔减小了保护区的截面积，且多孔结构有利于保护区33的断裂。

实施例4：

与上述实施例1或2不同之处在于，保护区33的两侧设置有凹口，通过设置凹口减小了保护区33的截面积，有利于保护区33的断裂。

Claims (6)

1.一种电池包，包括，电池包外壳（1）、电池包外壳（1）内的电池组（2）和用以支撑电池组（2）的电池组支架（8），其特征在于，所述电池包外壳（1）内的电池组（2）数量在两组以上，所述电池包外壳（1）还设置有控温装置（7），所述电池组（2）包括，设置在电池组（2）两端的第一接线柱（21）和第二接线柱（22）以及电池单体（5）和用以连接电池单体（5）的安全镍带（6），相邻的所述电池组（2）之间设置有用以调节所述电池组（2）连接方式的转接杆（3）和转接块（4），所述电池包外壳（1）内设置有与所述电池组（2）连接的接线端子（11）；

所述控温装置（7）包括，电池包外壳（1）内的温度传感器、所述电池组支架（8）与所述电池包外壳（1）之间的引风腔（711）和出风腔（712），所述引风腔（711）上设置有与所述引风腔（711）相连的进气口（7111），所述出风腔（712）上设置有与所述出风腔（712）相连的排气口（7121），所述电池组支架（8）设置有卡接在电池组（2）之间的加热片（731），所述电池组支架（8）设置有连通所述引风腔（711）和出风腔（712）的通风口（732）；

所述第一接线柱（21）包括，第一长接点（211）和第一短接点（212）；所述第二接线柱（22）包括，第二长接点（221）和第二短接点（222），所述第一长接点（211）远离所述转接杆（3）设置，所述第一短接点（212）靠近所述转接杆（3）设置；所述第二长接点（221）靠近所述转接杆（3）设置，所述第二短接点（222）远离所述转接杆（3）设置；

所述转接杆（3）包括，设置在中部的绝缘连杆（31），设置在两端的导电转杆（32），所述导电转杆（32）远离所述绝缘连杆（31）处设置有长接头（33）和短接头（34），所述绝缘连杆（31）的两端设置有转换接杆（35），所述转换接杆（35）与导电转杆（32）相连接；

所述第一接线柱（21）和第二接线柱（22）均设置有用以连接所述长接头（33）或所述短接头（34）的槽口（23）；

所述转接块（4）包括导电杆（41）和绝缘块（42），所述转换接杆（35）上设置有用于与导电杆（41）扣合的开口（351），所述绝缘块（42）固定在转轴（36）上。

2.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述安全镍带（6）包括，主带体（61）和主带体（61）上的多个支带体（62），所述主带体（61）与支带体（62）之间设置有保护带（63），所述保护带（63）的两端分别与主带体（61）和支带体（62）固定，所述保护带（63）的最小截面面积小于所述支带体（62）和所述主带体（61）的最小截面面积。

3.根据权利要求2所述的一种电池包，其特征在于，所述保护带（63）包括用以与主带体（61）连接的主带连接区（631）、用以与支带体（62）相连接的支带连接区（632）和用以保护电池的保护区（633），所述支带连接区（632）与电池单体（5）焊接固定。

4.根据权利要求3所述的一种电池包，其特征在于，所述主带连接区（631）内设置有连接孔（6311），所述主带体（61）上设置有定位孔（611），所述主带连接区（631）与所述主带体（61）之间通过紧固件（64）、连接孔（6311）和定位孔（611）固定。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种电池包，其特征在于，所述加热片（731）为空心结构，所述加热片（731）底部设有进风口（7311），所述风口（7311）与所述引风腔（711）相连通，所述加热片（731）朝向所述电池组（2）的表面设置有出风口（7312），所述加热片（731）与所述电池组（2）通过导线相连，所述加热片（731）内布有加热电丝，所述加热片（731）与所述电池组（72）之间设有空隙（74）。

6.根据权利要求5所述的一种电池包，其特征在于，所述进气口（7111）处设置有风机，所述风机与所述电池组（2）相连，所述温度传感器通过信号线与所述风机相连，所述进气口（7111）内设置有滤网（71111）。