CN208422964U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池包，包括外壳、至少一个电池、第一导热板和加热板。外壳具有安装内腔；电池安装在外壳的安装内腔中；所述电池的一端部与外壳的壁面之间形成第一间隙；第一导热板和加热板层叠设置在第一间隙内，第一导热板位于加热板与电池的所述一端部之间；导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。当电池包在低温度的环境下使用时，先通过加热板将其上的热量传递给第一导热板，第一导热板将加热板上的热量传递给电池，对电池进行预热，将电池的温度预热到所需温度，此时电池开始放电，就可以实现短时间内的大功率放电，提高电池包的放电效率；第一导热板还具有绝缘性，将加热板与电池的端部绝缘，避免出现导通现象。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及电池的技术领域，具体涉及一种电池包。

背景技术

随着电子产品的不断发展，电子产品对电池包的需求也越来越多，例如，新能源汽车需要设置电池包、割草机需要设置电池包。

现有技术中，经常在户外需要短时间内对电子设备进行充电，这要求对电子设备进行充电的电池包在短时间内实现大功率的放电。尤其当电池包处于温度较低的温度环境下，例如户外环境温度为-40度、-30度、-20度等等，需要短时间内实现大功率放电时，电池包内的电池处于低温环境下，难以快速地实现放电过程，延长电池包对电子设备充电所需要的时间，导致电池包放电效率低的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中电池包在低温度环境下，放电效率低的问题。

为此，本实用新型提供一种电池包，包括

外壳，具有安装内腔；

至少一个电池，安装在所述外壳的安装内腔中；至少所述电池的一端部与所述外壳的壁面之间形成第一间隙；

还包括层叠设置在所述第一间隙内的第一导热板和加热板，所述第一导热板位于所述加热板与所述电池的所述一端部之间；所述第一导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

优选地，上述的电池包，所述加热板和所述第一导热板被紧密地夹持在所有所述电池的所述一端部与所述外壳的壁面之间。

优选地，上述的电池包，所述第一导热板为导热硅胶片。

优选地，上述的电池包，所述加热板为碳纤维加热板。

优选地，上述的电池包，还包括设置在所述第一导热板与所述加热板之间的第二导热板，所述第二导热板采用金属导热材料制成。

优选地，上述的电池包，所述外壳上用于安装所述加热板的壁面为第一壁面；所述外壳上与所述第一壁面相对的第二壁面上开设有开口；

所述电池包还包括设置在所述外壳的开口上并位于所述外壳外的散热结构。

进一步优选地，上述的电池包，所述散热结构与所述电池上朝向所述开口一侧的另一端部之间预留第二间隙；

所述电池包还包括

设置在所述第二间隙内的第三导热板，所述第三导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

进一步优选地，上述的电池包，所述第三导热板被紧密夹持在所述电池的另一端部与所述散热结构之间。

优选地，上述的电池包，所述第三导热板为导热硅胶片。

进一步优选地，上述的电池包，所述电池上靠近所述开口一侧的另一端部具有第一电极，靠近所述第三导热板的一端部具有第二电极；

所述第一电极和第二电极上分别设置有第一金属导电片和第二金属导电片；所述第一金属导电片与所述散热结构之间形成所述第二间隙，所述第二金属导电片与所述外壳的壁面之间形成第一间隙。

更加优选地，上述的电池包，还包括设置在所述外壳的开口与所述散热结构之间的防水密封件，所述防水密封件用于密封所述外壳的开口与所述散热结构之间的缝隙。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的电池包，包括外壳、至少一个电池、第一导热板和加热板。外壳具有安装内腔；电池安装在外壳的安装内腔中；所述电池的一端部与外壳的壁面之间形成第一间隙；第一导热板和加热板层叠设置在第一间隙内，第一导热板位于加热板与电池的所述一端部之间；第一导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

此结构的电池包，当电池包在低温度的环境下使用时，先通过加热板将其上的热量传递给第一导热板，第一导热板将加热板上的热量传递给电池，对电池进行预热，将电池的温度预热到所需温度，此时电池开始放电，就可以实现短时间内的大功率放电，提高电池包的放电效率；第一导热板还具有绝缘性，使得加热板与电池的端部之间绝缘，避免出现导通现象，从而提高电池包的放电效率的同时确保电池包的安全性能。

2.本实用新型提供的电池包，加热板和第一导热板被紧密地夹持在所有所述电池的所述一端部与所述外壳的壁面之间。第一导热板的两端分别与加热板和电池的端部直接接触，进一步地加快加热板对电池的预热效果。

3.本实用新型提供的电池包，所述外壳上用于安装所述加热板的壁面为第一壁面；所述外壳上与所述第一壁面相对的第二壁面上开设有开口；所述电池包还包括设置在所述外壳的开口上并位于所述外壳外的散热结构。当电池包在大功率放电时，散热结构能够将电池散发出的热量及时排出，降低电池的温度，防止电池温度过高，引起安全隐患。

4.本实用新型提供的电池包，散热结构与所述电池上朝向所述开口一侧的另一端部之间预留第二间隙；所述电池包还包括设置在所述第二间隙内的第三导热板，所述第三导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

此结构的电池包，在散热结构与电池的端部之间设置第三导热板，使得电池端部与散热结构之间的第二间隙被填充，在电池大功率放电时，电芯产生的热量能快速地先传递给第三导热板，经第三导热板再传递至散热结构，散热结构与外界空气发生对流换热，加快电池包的散热速度；同时，第三导热板采用具有导热和绝缘材料制成，使得第三导热板起到散热作用的同时，将散热结构与电池的端部之间绝缘，避免出现导通现象，从而提高散热性能的同时确保电池包的安全性能。

5.本实用新型提供的电池包，还包括设置在所述外壳的开口与所述散热结构之间的防水密封件，所述防水密封件用于密封所述外壳的开口与所述散热结构之间的缝隙。

此结构的电池包，通过防水密封件将外壳的开口与散热结构之间的缝隙密封连接，当电池包在户外使用时，位于电池包外的水不会进入电池包内，使得该电池包解决散热问题的同时解决电池包的防水性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供的电池包的结构示意图；

图2为图1中电池包去掉外壳后的结构示意图(仰视方向)；

图3为图1中电池包去掉外壳后的结构示意图(俯视方向)；

图4为图2中电池包的第一导热板、第二导热板及加热板的局部放大示意图；

图5为图1中电池包的纵向剖面示意图；

图6为图1中电池包去掉散热结构后的示意图；

图7为图1中电池包的上支撑板、下支撑板、电池及镍片装配后的示意图；

附图标记说明：

1-外壳；11-开口；

2-电池；21-镍片；

3-散热结构；31-底板；32-散热翅片；

41-第一导热板；42-第二导热板；43-加热板；44-第三导热板；

5-第一电路板；

6-防水密封件；

71-上支撑板；72-下支撑板；73-安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种电池包，如图1、图2、图3及图4所示，包括外壳1、多个电池2、第一导热板41、第二导热板42、加热板43、散热结构3及第三导热板44。

如图5和图6所示，外壳1的顶部具有开口11，多个电池2安装在外壳1的内腔中，例如多个电池分为两列，多个电池2可以串联连接，或者并联连接，或者部分电池2串联，部分电池2并列设置。如图7所示，外壳内设置有平行的上支撑板71和下支撑板72，两个支撑板上开设有安装孔73，每个电池2的顶部和底部分别安装在上支撑板71和下支撑板72的安装孔73内。每个电池2的顶部和底部上分别具有第一金属电极片和第二金属电极片。

电池2的顶部上具有第一电极，底部上具有第二电极。例如，第一电极为正极，第二电极为负极，正极和负极上分别设置有第一金属导电片和第二金属导电片。例如第一金属导电片和第二金属导电片均优选为镍片21，也即，电池的正极镍片和负极镍片。如图7所示，两列电池2的顶部之间设置第一电路板5，两列电池2的底部之间设置第二电路板，第一金属导电片延伸并连接于第一电路板5，第二金属导电片延伸并连接于第二电路板。例如，如图7所示，上支撑板71的中部具有凹陷的U形凹槽，第一电路板5安装在U形凹槽内，U形凹槽的两端槽底上开设有缺口，该缺口供电线穿过，使得支撑板的结构更紧凑，电线走线更归整。金属导电片除了为镍片外，还可以为铝片、铜片、镍铝合金片等金属片。

电池2的底部的负极镍片与外壳的底部内壁面之间形成第一间隙，第一导热板41、第二导热板42及加热板43分别为一块。如图2、图4和图5所示，第一导热板41、第二导热板42、加热板43从上到下呈层叠设置并被夹持在负极镍片与外壳的底部内壁面之间，并且第一导热板41靠近电池2的底部的负极镍片，加热板43靠近外壳的底部内壁，第二导热板42被夹持在第一导热板41与加热板43之间。

具体而言，第一导热板41的顶部抵接在电池2的底部负极镍片上，其底部抵接在第二导热板42的顶部表面上；第二导热板42的底部抵接在加热板43的顶部上，加热板43的底部抵接在外壳的底部内壁面上。外壳的底部内壁面上还设置有支撑板，加热板43和第一导热板被夹持在支撑板与所有电池的底部的负极镍片之间。

例如，第一导热板41为导热硅胶片，导热硅胶片对热量的传递方向沿导热板的纵向；同时，导热硅胶片本身具有一定弹性，被挤压在负极镍片21与加热板43之间，确保导热硅胶片的两端分别与负极镍片和第二导热板42紧密接触，便于加热板43将其上的热量更快速地传递给电池。最佳地，导热硅胶片覆盖住所有电池2的负极上的镍片。加热板43优选为碳纤维加热板，其与外界的电源连接，通过电加热方式使得加热板43具有热量。第二导热板42采用金属导热材料制成，例如，第二导热板42为铝板，或者为铜板、银板、铝合金板等等。金属导热板对热量的传递方向沿导热板的横向方向。

例如，电池包所处的户外环境的温度在-40℃，在电池包放电之前，需要预先将电池2的温度预热到0℃，或者常温条件下。首先，将外接电源开启，使得加热板43上具有热量；加热板43将其上的热量传递给第二导热板42，之后再传递给第一导热板41，第一导热板41再将热量传递给电池2，例如对电池2进行预热15分钟，将电池2的温度预热到0℃，或者常温；其次，关掉外接电源，使得加热板43不再向第一导热板传递热量；之后，电池2开始放电，电池2在0℃以上实现短时间内的大功率放电，提高电池包的放电效率；第一导热板41采用具有导热和绝缘材料制成，将第二导热板和加热板与电池2的底部绝缘，避免出现导通现象，从而提高电池包的放电效率的同时确保电池包的安全性能。

另外，由于导热硅胶片沿导热板的纵向传递热量，铝板沿导热板的横向传递热量，不管是电池的电芯散发出的热量；还是加热板经铝板和导热硅胶片传递给电池的预热热量，热量在第一导热板上沿纵向传递，热量在第二导热板上沿横向传递，热量在电池包的外壳1内既有横向传递又有纵向传递，使得热量在外壳1内分布均匀，电池所处的环境温度一致，更有利于电池的稳定性。

如图5所示，散热结构3设置在外壳1的顶部开口11上，散热结构3包括安装在外壳1的顶部开口11上的底板31，及垂直安装在底板31的顶部表面上的多个散热翅片32，相邻两个散热翅片32间隔设置。优选地，散热翅片32为铝片，底板31也采用铝材质。

底板31的底部表面与电池2的正极上的镍片21之间形成第二间隙。第三导热板44设置在该第二间隙内，其底部与正极上的镍片21接触，其顶部表面与散热结构3的底板31接触。第三导热板44采用具有所需绝缘性的导热材料制成，例如第三导热板44为导热硅胶片，导热硅胶片本身具有一定弹性，被挤压在正极的镍片21与底板31之间，确保导热硅胶片填充满整个第二间隙。最佳地，导热硅胶片覆盖住所有电池2的正极上的镍片。

当该电池包内的电池2大功率地放电时，多个电池2的电芯散出的热量经正极快速地先传递到镍片21上，经镍片21直接传递给导热硅胶片，导热硅胶片将热量传递给底板31及散热翅片32，散热翅片32和底板31与外界空气对流换热，从而确保电池2在大功率放电时，散发出的热量及时地传递到外界，发生对流换热，降低电池2的温度，使得电池2的温度不会过高，提高整个电池2包的散热效果和散热效率。

为了进一步地提高电池包的散热效率，电池包还包括设置在电池包外并靠近散热结构3的风扇(图中未示意出)，风扇开启后，加快外界空气与底板31和散热翅片之间的对流换热速度，进一步地加快电池的散热。

如图6所示，上述的电池包还包括防水密封件6，防水密封件6设置在外壳1的开口11与底板31之间，用于密封外壳1的开口11与底板31之间的缝隙，使得该电池包具有高散热效率的同时，具有很好的防水性能，避免外界的水汽或水经底板31与外壳1的开口11之间的缝隙进入外壳1内腔中，影响电池的性能，使得该电池包能够在户外具有一定含水率或湿度大的环境中使用。

例如，防水密封件6为密封圈，密封圈的四周具有安装孔，通过紧固件将密封圈、底板31及外壳1的开口11的边缘紧固在一起。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，上述的电池包可以不设置第二导热板42，只设置第一导热板41和加热板43即可。

作为实施例1的第二个可替换的实施方式，上述开口还可以开设在外壳的底部上，并在外壳1的底部开口上设置上述的散热结构3、第三导热板44及防水密封圈；相应地，将第一导热板和加热板设置在电池的顶部与外壳的顶部壁面之间。当然，也可以在外壳1底部开口上的散热结构3外设置另外一个风扇，加快该散热结构3与外界空气的对流速度。作为进一步的变形方式，还可以在外壳的其他壁面上开设开口，只需外壳上用于安装加热板的壁面为第一壁面；外壳上与第一壁面相对的第二壁面上开设有开口即可。

作为实施例1的第三个可替换的实施方式，还可以不设置上述的风扇，仅依靠散热结构3与外界空气的对流，也能够提高电池包的散热效率。散热结构3中的散热翅片32可以为多个，例如三个、四个、五个、六个、七个等等，也可以为两个或者一个。底板31和散热翅片32还可以采用其他材质，例如铜或者铜铝合金，只要现有的散热金属材料都可以。

作为实施例1的第四个可替换的实施方式，上述的防水密封件6除了为密封圈，还可以为其他现有技术中起到密封作用的密封件，可以金属弹性密封，还可以为金属的硬密封。作为进一步的变形，还可以不设置上述的防水密封件6，散热结构3的底板31直接固定在外壳1的开口11上。

作为实施例1的第五个可替换的实施方式，第三导热板44还可以为其他材质的导热片，例如使用超高填充陶瓷粉体和超薄玻璃纤维复合材料。

作为实施例1的第六个可替换的实施方式，第三导热板44还可以不紧密地夹持在底板31与电池上朝向开口11的端部之间的间隙，只要第三导热板44设置在第二间隙内，就可以改善电池上的热量传递到散热结构3上的散热效率。

作为实施例1的第七个可替换的实施方式，散热结构3还可以为其他结构，例如散热结构3为直接安装在外壳1的开口11上的导热石墨烯膜，或者石墨导热膜等等。作为进一步变形的实施方式，上述的电池包还可不设置散热结构。

作为实施例1的第八个可替换的实施方式，加热板43还可以为现有的加热板，例如陶瓷加热板、铸铝加热板、不锈钢加热板等等。作为第一导热板的变形，第一导热板还可以为其他材质的导热片，例如使用超高填充陶瓷粉体和超薄玻璃纤维复合材料。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种电池包，包括

外壳(1)，具有安装内腔；

至少一个电池(2)，安装在所述外壳(1)的安装内腔中；至少所述电池(2)的一端部与所述外壳(1)的壁面之间形成第一间隙；

其特征在于，还包括层叠设置在所述第一间隙内的第一导热板(41)和加热板(43)，所述第一导热板(41)位于所述加热板(43)与所述电池(2)的所述一端部之间；所述第一导热板采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述加热板(43)和所述第一导热板(41)被紧密地夹持在所有所述电池(2)的所述一端部与所述外壳(1)的壁面之间。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一导热板(41)为导热硅胶片。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述加热板(43)为碳纤维加热板。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池包，其特征在于，还包括设置在所述第一导热板(41)与所述加热板(43)之间的第二导热板(42)，所述第二导热板(42)采用金属导热材料制成。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的电池包，其特征在于，所述外壳(1)上用于安装所述加热板(43)的壁面为第一壁面；所述外壳(1)上与所述第一壁面相对的第二壁面上开设有开口(11)；

所述电池包还包括设置在所述外壳(1)的开口(11)上并位于所述外壳(1)外的散热结构(3)。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述散热结构(3)与所述电池(2)上朝向所述开口(11)一侧的另一端部之间预留第二间隙；

所述电池包还包括

设置在所述第二间隙内的第三导热板(44)，所述第三导热板(44)采用具有所需绝缘性的导热材料制成。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第三导热板(44)被紧密夹持在所述电池(2)的另一端部与所述散热结构(3)之间。

9.根据权利要求7或8所述的电池包，其特征在于，所述第三导热板(44)为导热硅胶片。

10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池(2)上靠近所述开口(11)一侧的另一端部具有第一电极，靠近所述第三导热板(44)的一端部具有第二电极；

所述第一电极和第二电极上分别设置有第一金属导电片和第二金属导电片；所述第一金属导电片与所述散热结构(3)之间形成所述第二间隙，所述第二金属导电片与所述外壳(1)的壁面之间形成第一间隙。

11.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，还包括设置在所述外壳(1)的开口(11)与所述散热结构(3)之间的防水密封件(6)，所述防水密封件(6)用于密封所述外壳(1)的开口(11)与所述散热结构(3)之间的缝隙。