CN108110172A - 电池箱 - Google Patents

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易志威
武端运
刘金
陈亚东
刘星文
邓炜健
谢裕平
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Abstract

本发明公开了一种电池箱。其中,该电池箱包括:底壳,包括底壳的侧板和底壳的底板,所述侧板上设置有风扇;电池盒,固定在所述底壳内,所述电池盒用于安放电池模组,所述电池盒上设置有散热风道,其中,所述风扇通过所述散热风道将所述电池盒中的热量吸出;顶盖,覆盖在所述电池盒上,用于密封所述电池盒。本发明解决了现有的电池箱散热***复杂的技术问题。

Description

电池箱
技术领域
本发明涉及电池领域,具体而言,涉及一种电池箱。
背景技术
目前主流的锂离子动力电池中,钛酸锂电池因其长寿命、耐宽温、高可靠、多功能等优点逐渐获得市场青睐。然而钛酸锂电池能量密度低,对于电动车来说,单个电池单体无法提供足够的容量和能量,必须由很多单体电池串并联成组来满足容量和能量需求。目前在新能源电池箱领域,多采用合金材质的金属电池箱,大量单体电池集中放置在密闭的金属电池箱里,必然造成热量集中、质量增加等问题。散热方式也多选择水冷,需要增加额外的水泵实现水循环散热,散热***复杂,维修困难。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池箱,以至少解决现有的电池箱散热***复杂的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电池箱,包括:底壳,包括侧板和底板,所述侧板上设置有风扇;电池盒,固定在所述底壳内,所述电池盒用于安放电池模组,所述电池盒上设置有散热风道,其中,所述风扇通过所述散热风道将所述电池盒中的热量吸出;顶盖,覆盖在所述电池盒上,用于密封所述电池盒。
可选地,所述顶盖上设置有散热筋条,所述电池箱还包括:盖板,安装在所述顶盖上,用于定位和散热。
可选地,所述电池箱还包括:电池模组A和电池模组B,所述电池模组A和是电池模组B通过铝排串并联,所述铝排与所述顶盖紧密贴住,用于通过热传导扩散所述电池模组A和是电池模组B充放电所产生的焦耳热。
可选地,所述电池箱还包括:控制器盒,安装在所述底壳上,用于控制所述风扇和所述电池模组。
可选地,所述电池盒包括:电池模组安放槽,所述安放槽的尺寸满足3P和4P模组;支撑筋条,设置在所述电池盒的侧面,与所述底壳上的定位筋条对应设置,用于将所述电池盒固定在所述底壳上,并且传递所述顶盖与所述底壳之间的承重。
可选地,所述电池盒还包括:支撑台柱,与所述顶盖上的紧固螺钉孔对应设置,用于在竖直方向上固定叠放的电池模组,并且将所述电池模组的压力传递给所述电池盒。
可选地,采用方形螺母或者六角螺母对所述支撑台柱和所述紧固螺钉孔进行紧固。
可选地,所述电池盒还包括:卡线扣,设置在所述电池盒的边缘,用于固定线束。
可选地,所述底壳的侧板上设置有格栅,用于增加所述底壳的强度。
可选地,所述顶盖包括:平衡阀,用于调节所述电池箱的箱体内的压力。
可选地,所述电池箱还包括:烟雾报警器,设置在所述电池盒内。
可选地,所述电池箱还包括:托盘,通过螺栓连接所述底壳。
在本发明实施例中,在底壳上设置风扇,并且在电池盒上设置风道,散热风扇借助风道以空气作为传输介质将电池盒中的热量吸出,整套风冷散热***结构简单,散热效果明显,解决了现有的电池箱散热***复杂的技术问题,达到了简化电池箱的散热***的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的电池箱的结构图;
图2是根据本发明实施例的电池箱的整体示意图;
图3是根据本发明实施例的盖板的示意图;
图4是根据本发明实施例的顶盖的示意图;
图5是根据本发明实施例的电池盒的示意图;
图6是根据本发明实施例的底壳的示意图。
10、箱盖组件;11、盖板;12、顶盖;20、底壳;30、电池盒;40、电池模组;50、铝排;60、风扇;70、烟雾报警器;80、平衡阀;90、支撑柱;100、螺栓;110、整箱;111、A箱;112、B箱;120、控制器盒;121、控制器盒底座;122、控制器盒顶盖;130、托盘。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种电池箱。
图1是根据本发明实施例的电池箱的结构图;图2是根据本发明实施例的电池箱的整体示意图。
如图1和图2所示,该电池箱包括:底壳20,包括侧板和底板,侧板上设置有风扇60;电池盒30,固定在底壳20内,电池盒30用于安放电池模组,电池盒30上设置有风道,其中,风扇60通过风道将电池盒30中的热量吸出;顶盖12,覆盖在电池盒30上,用于密封电池盒。
本实施例中,在底壳上设置风扇60,并且在电池盒上设置风道,散热风扇60借助风道以空气作为传输介质将电池盒30中的热量吸出,整套风冷散热***结构简单,散热效果明显,解决了现有的电池箱散热***复杂的技术问题,达到了简化电池箱的散热***的技术效果。
为了增加散热效果,本实施例的电池箱的顶盖12上还可以设置散热筋条,并在该顶盖12上方设置盖板11,用于定位电池盒内的电池模组以及散热。其中,盖板11和顶盖12组成箱盖组件。
本实施例的电池箱可以放置两个电池模组,电池模组A和电池模组B上下叠放,并且通过铝排50进行串联或者并联,铝排与顶盖12紧密贴住,用于通过热传导扩散电池模组A和是电池模组B充放电所产生的焦耳热。顶盖12紧贴在电池盒30上,也起到密封的作用,减少进入到电池箱内的灰尘。
图3是根据本发明实施例的盖板的示意图。在盖板上设置有定位柱11.1,并且底壳20上设计有定位孔21(图6所示),盖板11上的定位柱11.1通过与底壳20上的定位孔配合,在多组箱体叠放时固定多组箱体,实现多组箱体叠放,方便组装、运输。
图4是根据本发明实施例的顶盖的示意图。
盖板11覆盖在顶盖12上,可以固定并且密封电池盒30。在顶盖12上设置有散热筋条12.1以及紧固螺钉孔12.2。散热筋条12.1有助于电池盒30散热。顶盖12还包括:平衡阀(图中未示出),用于调节电池箱的箱体内的压力。顶盖安装有平衡阀,避免电池在使用过程中内部气压力过大导致箱体和电芯损坏。
图5是根据本发明实施例的电池盒的示意图。如图5所示,该电池盒30包括散热风道31、支撑筋条32、卡线扣33、支撑台柱34和安放槽35。支撑筋条32设置在电池盒30的侧面,与底壳20上的定位筋条23对应设置,用于将电池盒30固定在底壳20上,并且传递顶盖12与底壳20之间的承重。支撑台柱34与顶盖12上的紧固螺钉孔12.2对应设置,用于在竖直方向上固定叠放的电池模组,并且将电池模组的压力传递给电池盒30。卡线扣33设置在电池盒30的边缘,用于固定线束,保证走线整洁。
图6是根据本发明实施例的底壳的示意图。如图6所示,该底壳20包括定位孔21、格栅22和定位筋条23。底壳20的侧板上设置有格栅22,用于增加底壳20的强度。
以下结合图1至图6对本实施例的电池箱进行说明。
如图1所示,在底壳20内安放电池箱30,将电池模组40放置在电池箱30内,并使铝排与顶盖12紧密贴合,然后将盖板11覆盖在顶盖12上方对电池箱30进行密封。如图2所示,电池模组A设置在A箱111中,电池模组B安放在B箱112中。A箱111和B箱112构成整箱110。具体的整箱110装配通过B箱112放置于托盘130上,然后A箱111通过盖板11上的定位柱11.1与底壳20上的定位孔21定位叠放到B箱上。进一步的通过螺栓100连接紧固托盘130、A箱111、B箱112,接着把控制器盒120安装到整箱110上。控制器盒120可以控制风扇60和电池模组40。例如,控制A箱111或者B箱112上的风扇运转,或者,控制控制A箱111和B箱112上的风扇同时运转。控制器盒120中的控制器可以控制8个风扇在电池箱不同工况下的转速,实现在不同风速状态下,电池箱的箱体温度控制在安全范围内。
在本实施例中,A箱111和B箱112内部结构相同,区别只是电池模组的正负极排布有差异。实施方法如下,电池盒30放入底壳20通过筋条23定位,电池模组40装入电池盒30后,用铝排50将电池模组串并联,形成一个电池包,进一步的电池盒30密封槽放入密封圈与顶盖12锁紧达到密封效果,整箱密封等级达到IP67,顶盖12上方安装一块盖板11,用于定位、散热。即,图1和图2所示的整箱中包括两个电池箱,两个电池箱共用一个控制器盒120。如图1所示,控制器盒120包括控制器盒底座121和控制器盒盒盖122。
本实施例中,电池盒30中电池模组的安放槽35进行了通用化设计,其尺寸能够满足3P、4P模组通用。
顶盖12与电池盒30设计有三个防止电芯竖直方向跳动的紧固螺钉孔12.2和支撑台柱34,在固定电芯的同时也会将上层电池箱的压力传递给电池盒30。电池盒30上设计有支撑筋条32,传递顶盖12与底壳20之间的承重。电池盒30上设计有卡线扣33,用于固定线束,保持走线整齐。电池盒30周围的侧板和底板合并为一个单独部件底壳20,可以一次注塑成型,简化组装工艺,节约模具、组装成本。本实施例可以采用有机复合材料整合电池箱结构,减少整箱零部件数量,提高电池占整箱重量的比例。
本实施例中,底壳20设计有格栅22,增加强度的同时,方便电池整箱的搬运。底壳20上设计有定位孔21,通过与盖板11上的定位柱11.1配合,实现多组箱体叠放,方便组装、运输。
本实施例中,顶盖12安装有平衡阀80,避免电池在使用过程中内部压力过大导致箱体或者电芯的损坏。
本实施例中的电池箱,整箱由A箱111和B箱112上下组合串联而成,通过支撑柱和螺栓组合的方式固定,使之成为一个整箱结构,实现升压和提升能量的目标,同时整箱能量密度也相应提升。
本实施例中,电池箱还包括设置在电池盒内的烟雾报警器,实现防消结合,电池出现故障可以及时发现并报警。
本实施例中电池盒上设计有支撑台柱和支撑筋,能够承受上层电池箱的压力,防止顶盖变形。
本实施例的密封形式通过电池箱的结构简化,使整箱需要密封的点降至7处,这7出需要密封的点包括:顶盖与电池桶之间密封;控制器盒盖与控制器底座之间密封;控制器盒盖与电池桶之间,2个BMS出线口,2个连接铝排出线口。
同时优化原有密封结构,保证了整箱防护等级达到IP67。IP67的含义:IP是Ingress Protect ion Rat ing缩写,它定义了一个界面对液态和固态微粒的防护能力。IP后面跟了2位数字,第1个是固态防护等级,范围是0-6。第2个是液态防护等级,范围是0-8,数字越大,表示防护等级越高。
所述箱体、电池盒、箱盖设有安装通孔,通孔中放置支撑柱,螺栓穿过支撑柱对箱盖进行锁紧,增加整箱的机械强度,能承受高强度的挤压力。
整个电池箱由两个单箱组成,共用一套电池管理***,最大化的利用现有空间。
通过该方案,不仅可以使电池箱结构更为简单,组装更加方便,同时具有重量轻、寿命长、安全性高、方便维护等特点。在满足各项性能要求的同时,降低生产成本。电池箱保证锂电池模块密闭性的同时往往会牺牲电池箱的整体散热效果,因此为满足电池散热效果,保证电池箱的安全性,往往电池密封等级达不到IP67,或者为了满足IP67,结构设计过于复杂,结构件增加,密封条增加。
本实施例中,根据电池箱轻量化设计理念,选择强制风冷的散热方式,在底壳侧壁上开通一部分孔,用于进风,在电池桶和箱盖上设计有风道,将电池盒放置于安装有散热风扇的箱体中,散热风扇借助风道将空气作为传输介质,进而实现电池箱在不同工况下箱体温度控制在55°以下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种电池箱,其特征在于,包括:
底壳,包括所述底壳的侧板和所述底壳的底板,所述侧板上设置有风扇;
电池盒,固定在所述底壳内,所述电池盒用于安放电池模组,所述电池盒上设置有散热风道,其中,所述风扇通过所述散热风道将所述电池盒中的热量吸出;
顶盖,覆盖在所述电池盒上,用于密封所述电池盒。
2.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述顶盖上设置有散热筋条,所述电池箱还包括:
盖板,安装在所述顶盖上,用于定位和散热。
3.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池箱还包括:
电池模组A和电池模组B,所述电池模组A和电池模组B通过铝排串并联,所述铝排与所述顶盖紧密贴住,用于通过热传导扩散所述电池模组A和电池模组B充放电所产生的焦耳热。
4.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池箱还包括:
控制器盒,安装在所述底壳上,用于控制所述风扇和所述电池模组。
5.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池盒包括:
电池模组安放槽,所述安放槽的尺寸满足3P和4P模组;
支撑筋条,设置在所述电池盒的侧面,与所述底壳上的定位筋条对应设置,用于将所述电池盒固定在所述底壳上,并且传递所述顶盖与所述底壳之间的承重。
6.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池盒还包括:
支撑台柱,与所述顶盖上的紧固螺钉孔对应设置,用于在竖直方向上固定叠放的电池模组,并且将所述电池模组的压力传递给所述电池盒。
7.根据权利要求6所述的电池箱,其特征在于,采用方形螺母或者六角螺母对所述支撑台柱和所述紧固螺钉孔进行紧固。
8.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池盒还包括:
卡线扣,设置在所述电池盒的边缘,用于固定线束。
9.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述底壳的侧板上设置有格栅,用于增加所述底壳的强度。
10.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述顶盖包括:
平衡阀,用于调节所述电池箱的箱体内的压力。
11.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池箱还包括:
烟雾报警器,设置在所述电池盒内。
12.根据权利要求1所述的电池箱,其特征在于,所述电池箱还包括:
托盘,通过螺栓连接所述底壳。
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