CN217655976U - 电池包和动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包和动力装置。电池包包括：壳体；电芯模组，位于壳体内；干燥装置，位于壳体内，干燥装置包括外壳、蒸发器、冷凝器、风扇和压缩机，压缩机连接蒸发器和冷凝器，外壳设有进风口和出风口，外壳内设有气流通道，气流通道连通进风口和出风口，蒸发器和冷凝器沿进风口至出风口的气流方向设在气流通道内，风扇用于形成从进风口流经气流通道至出风口的气流。上述电池包中，壳体的内部潮湿空气穿过蒸发器时会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器的干燥空气经过冷凝器升温后经出风口回到壳体内部。回到壳体内部的空气的水分被分离，空气变得干燥，进而可减少或避免电池包内部凝露现象。

Description

电池包和动力装置

技术领域

本实用新型涉及电池包技术领域，特别涉及一种电池包和动力装置。

背景技术

随着新能源汽车在市场上的占比越来越大，作为新能源汽车的核心零部件动力电池，其性能及安全备受人们关注。为了提高动力电池包的性能，使电芯在更适宜的温度下工作，动力电池热管理***起着至关重要的作用，低温工况下，电池包热管理会改善电芯的工作温度从而更好的进行充放电。但因环境湿度的影响及包内外温差的存在，会使电池包内部形成凝露现象。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供了一种电池包和动力装置。

本实用新型实施方式的一种电池包，包括：

壳体；

电芯模组，位于所述壳体内；

干燥装置，位于所述壳体内，所述干燥装置包括外壳、蒸发器、冷凝器、风扇和压缩机，所述压缩机连接所述蒸发器和所述冷凝器，所述外壳设有进风口和出风口，所述外壳内设有气流通道，所述气流通道连通所述进风口和所述出风口，所述蒸发器和所述冷凝器沿所述进风口至所述出风口的气流方向设在所述气流通道内，所述风扇用于形成从所述进风口流经所述气流通道至所述出风口的气流。

上述电池包中，干燥装置工作时，壳体的内部潮湿空气穿过蒸发器时会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器的干燥空气经过冷凝器升温后经出风口回到壳体内部。回到壳体内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了，进而可减少或避免电池包内部凝露现象。

在某些实施方式中，所述干燥装置还包括水箱，所述水箱设置在所述蒸发器下方，并用于存储所述蒸发器形成的冷凝水。

在某些实施方式中，所述水箱设有排水阀。

在某些实施方式中，所述风扇设置在所述冷凝器与所述出风口之间的气流通道。

在某些实施方式中，所述进风口和所述出风口中的至少一个设有透气膜。

在某些实施方式中，所述壳体开设有安装孔，所述电池包包括弹簧式防爆阀，所述弹簧式防爆阀安装在所述安装孔处。

在某些实施方式中，所述壳体内设有冷板和电池高压配电盒，所述冷板位于所述电池高压配电盒上方，所述电池高压配电盒的上表面设有泡棉。

在某些实施方式中，所述电芯模组上设有铜排，所述铜排的中间部位包裹有绝缘胶带。

在某些实施方式中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体连接所述下壳体，所述下壳体设有容置空间，所述电芯模组位于所述容置空间。

本实用新型实施方式的一种动力装置，包括上述任一项实施方式的电池包。

上述动力装置中，干燥装置工作时，壳体的内部潮湿空气穿过蒸发器时会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器的干燥空气经过冷凝器升温后经出风口回到壳体内部。回到壳体内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了，进而可减少或避免电池包内部凝露现象。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的电池包的立体分解示意图；

图2是本实用新型实施方式的干燥装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的铜排的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式的干燥装置的冷媒内部循环示意图；

图5是本实用新型实施方式的电池包内的气流循环示意图；

图6是本实用新型实施方式的干燥装置开启策略示意图；

图7是本实用新型实施方式的电子阀开启策略示意图。

附图标记说明：100、电池包；12、壳体；14、电芯模组；16、干燥装置；

18、外壳；20、蒸发器；22、冷凝器；24、风扇；26、压缩机；28、进风口；

30、出风口；32、气流通道；34、水箱；36、透气膜；38、安装孔；40、弹簧式防爆阀；42、顶片；44、冷板；46、电池高压配电盒；48、泡棉；50、铜排；51、通孔； 52、绝缘胶带；54、上壳体；56、下壳体；58、容置空间。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型的实施方式，而不能理解为对本实用新型的实施方式的限制。

在本实用新型的实施方式中，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1至图7，本实用新型实施方式的一种电池包100，包括壳体12、电芯模组14和干燥装置16。

电芯模组14位于壳体12内。干燥装置16位于壳体12内，干燥装置16包括外壳18、蒸发器20、冷凝器22、风扇24和压缩机26，压缩机26连接蒸发器20和冷凝器22，外壳 18设有进风口28和出风口30，外壳18内设有气流通道32，气流通道32连通进风口28和出风口30，蒸发器20和冷凝器22沿进风口28至出风口30的气流方向设在气流通道32内，风扇24用于形成从进风口28流经气流通道32至出风口30的气流。

上述电池包100中，干燥装置16工作时，壳体12的内部潮湿空气穿过蒸发器20时，会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器20的干燥空气经过冷凝器22升温后经出风口30回到壳体12内部。回到壳体12内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了，进而可减少或避免电池包100内部凝露现象。

具体地，电池包100设有壳体12，在图1所示实施方式中，壳体12呈凸型。电芯模组14有序地设置排列在壳体12内。

壳体12内还设有干燥装置16，干燥装置16设有外壳18、蒸发器20、冷凝器22、风扇24和压缩机26，蒸发器20、冷凝器22、风扇24和压缩机26设在外壳18内，外壳18设有进风口28和出风口30，外壳18内设有气流通道32，气流通道32连通进风口28和出风口 30，压缩机26设在风扇24的下方，压缩机26可通过管道(图未示)连接蒸发器20和冷凝器22，蒸发器20、冷凝器22和风扇24沿进风口28至出风口30的气流方向依次排列设在气流通道32内，风扇24可形成从进风口28流经气流通道32至出风口30的气流，当干燥装置16工作时，壳体12的内部潮湿空气穿过蒸发器20时，会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器20的干燥空气经过冷凝器22升温后经出风口30回到壳体12内部，回到壳体12内部的空气的水分被分离，空气变得干燥，进而可减少或避免电池包100内部凝露现象。

在图示的实施方式中，干燥装置16为长方体形，干燥装置16且设在壳体12内的凸出位置，可以理解，在其他实施方式中，干燥装置16可为其他形状，且干燥装置16的位置也可以放置在其他位置，在此不作具体限定。

在某些实施方式中，干燥装置16还包括水箱34，水箱34设置在蒸发器20下方，并用于存储蒸发器20形成的冷凝水。如此，可防止冷凝水渗入到电池包100中。

具体地，在图2所示的实施方式中，水箱34位于外壳18内的底部，水箱34设在蒸发器20的下方位于压缩机26的左侧，当壳体12内的潮湿空气穿过蒸发器20时，蒸发器20 蒸发吸热会急速降温，湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而滴入蒸发器20下方的水箱34中，从而可以存储蒸发器20形成的冷凝水防止冷凝水渗入到电池包100中。

在某些实施方式中，水箱34设有排水阀。如此，可将冷凝水排出电池包100外防止水满溢出。

具体地，水箱34设有排水阀(图未示)，排水阀可包括电子阀，水箱34中还设有液位传感器(图未示)，当液位到达一定高度时，可控制水箱34的电子阀开度，使水箱34中的冷凝水排至电池包100外，从而可防止冷凝水溢出在外壳18内。

在某些实施方式中，请参图2，风扇24设置在冷凝器22与出风口30之间的气流通道32。如此，可将干燥的空气快速从出风口30排出。

具体地，风扇24可安装在冷凝器22与出风口30之间的气流通道32内，当通过蒸发器 20的干燥空气经过冷凝器22升温后，风扇24转动，可将干燥的空气快速从出风口30排出。

在某些实施方式中，请参图2，进风口28和出风口30中的至少一个设有透气膜36。如此，可防止水和灰尘等杂质进入干燥装置16内。

具体地，在一个实施方式中，进风口28设有透气膜36，在一个实施方式中，出风口30 设有透气膜36，在一个实施方式中，进风口28和出风口30都设有透气膜36，透气膜36可以是一种高分子的防水材料，具有透气、隔水、隔尘等特点，从而可防止水和灰尘等杂质进入干燥装置16内。

在某些实施方式中，壳体12开设有安装孔38，电池包100包括弹簧式防爆阀40，弹簧式防爆阀40安装在安装孔38处。如此，可使电池包100内部空间相对密封，从而降低电池包100凝露的风险。

具体地，在图1所示的实施方式中，在壳体12的凸出部分左右两侧开设有安装孔38，电池包100上设有弹簧式防爆阀40，弹簧式防爆阀40包括顶片42，弹簧式防爆阀40安装在安装孔38处，弹簧式防爆阀40可由金属材料加工而成，具有耐温高、不燃烧、抗冲击力强等优点，当电池包100内压力达到防爆阀开启压力值时，顶片42由于包内压强大向包外移动，弹簧式防爆阀40排气通道开启，使包内与外部直通，快速泄压，预防或降低***时电池包100内高压造成的损害；当电池包100内压力小于***压力值时，顶片42恢复原位，包内与包外换气通道关闭，形成密封，从而降低电池包100凝露的风险。

在某些实施方式中，请参图1，壳体12内设有冷板44和电池高压配电盒46，冷板44位于电池高压配电盒46上方，电池高压配电盒46的上表面设有泡棉48。如此，可防止锈蚀并延长电池高压配电盒46的使用寿命。

具体地，壳体12内设有冷板44和电池高压配电盒46，冷板44位于电池高压配电盒46 上方，电池高压配电盒46位于干燥装置16的背侧，与干燥装置16相隔设置，电池高压配电盒46的背侧与电芯模组14紧贴设置，电池高压配电盒46的上表面设有泡棉48，避免凝露滴落在电池高压配电盒46上，从而可防止锈蚀并延长电池高压配电盒46的使用寿命。在其他实施方式中，电池高压配电盒46的上表面也可设置其他易填充的物质，易填充物质的导热系数要较低，孔隙率要较高，在此不作具体限定。

在某些实施方式中，请参图3，电芯模组14上设有铜排50，铜排50的中间部位包裹有绝缘胶带52。如此，可避免凝露造成铜排50的短路，同时优化热失控表现。

具体地，电芯模组14上设有铜排50，铜排50距离壳体12左右两侧的距离基本相等，铜排50的两端设有通孔51，铜排50的中间部位包裹有绝缘胶带52，绝缘胶带52可为耐高温、低导热系数、低吸水率的绝缘材料，例如云母胶带或陶瓷化硅橡胶等，从而可避免凝露造成铜排50的短路，同时优化热失控表现。

在某些实施方式中，壳体12包括上壳体54和下壳体56，上壳体54连接下壳体56，下壳体56设有容置空间58，电芯模组14位于容置空间58。如此，可保护电芯模组14免受损坏。

具体地，壳体12包括上壳体54和下壳体56，上壳体54可连接下壳体56，上壳体54位于冷板44的上方，下壳体56位于电芯模组14的下方，下壳体56设有容置空间58，电芯模组14位于容置空间58内，上壳体54和下壳体56在选择壳体12材料时，可选择导热系数较低，有一定结构强度的材料，例如：SMC，PCM或RTM等材料，从而可保护电芯模组14免受损坏。

本实用新型实施方式的一种动力装置，包括上述任一项实施方式的电池包100。

上述动力装置中，干燥装置16工作时，壳体12的内部潮湿空气穿过蒸发器20时，会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器20的干燥空气经过冷凝器22升温后经出风口30回到壳体12内部。回到壳体12内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了，进而可减少或避免电池包100内部凝露现象。

具体地，动力装置包括车辆，也可以是其它动力装置，在此不作具体限定。动力装置上设有电池包100，电池包100可以作为动力电池包100，干燥装置16设在壳体12内，当干燥装置16工作时，壳体12的内部潮湿空气穿过蒸发器20时，会降温变冷，此时湿空气遇冷凝结会形成冷凝水，进而实现空气的干燥，而通过蒸发器20的干燥空气经过冷凝器22升温后经出风口30回到壳体12内部。回到壳体12内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了，进而可减少或避免电池包100内部凝露现象。

更具体地，本实用新型实施方式的电池包100，可以参以下例子进行实施，需要指出的是，以下例子仅仅是为了方便本实用新型技术方案的理解和实施，而不应理解为对本实用新型保护范围的限制。

1.内部循环和外部循环

内部循环即干燥装置16内部制冷剂经过压缩机26、蒸发器20和冷凝器22的循环过程。在图4所示实施方式中，当电池包100内空气湿度大于预设湿度值时，干燥装置16的风扇24开始转动，同时装置内部的压缩机26开始工作，会急速压缩制冷剂变成高温高压的气体，经过冷凝器22冷却变成低温高压气体，通过毛细管节流控制后，变成低温低压的液体流入蒸发器20中蒸发吸热后回到压缩机26变成低温低压气体，如此反复循环。

外部循环即电池包100内空气流经干燥装置16后回到电池包100内部的循环过程。在图5所示实施方式中，当电池包100内空气湿度大于预设湿度值时，干燥装置16的风扇24开始转动，电池包100内部潮湿的空气进入干燥装置16中，当电池包100内部潮湿空气穿过蒸发器20时，因蒸发吸热原理会急速降温变冷，此时潮湿空气遇冷凝结会解析出空气中的水分，水分积少成多的汇聚成冷凝水水珠，顺势滴入下方的水箱34中里，水箱34中设有液位传感器，当液位到达一定高度时，BMS控制水箱34电子阀开度，使水箱34中的冷凝水排至包外。通过蒸发器20的干燥空气经过冷凝器22升温后经出风口30回到电池包100 内部，以此形成一个循环；回到电池包100内部的空气的水分被分离了，空气自然就变得干燥了。

2.控制策略

请参图6和图7，本实施方式中控制策略包括干燥装置16的开启及关闭策略，电子阀的控制策略，湿度传感器及液位传感器的阈值设定。本专利中设定湿度传感器阈值为高于 65％开启干燥装置16，低于55％关闭干燥装置16；液位传感器液位高度大于容积50％开启电子阀，液位低于容积10％关闭电子阀。

当电池包100内部湿度传感器监测湿度到达65％以上时，BMS向整包发送信号，继电器闭合使干燥装置16开启，电池包100内空气经过干燥装置16循环湿度逐渐降低，循环过程中会有冷凝水源源不断的流入水箱34中，当水箱34中液位传感器检测值大于50％时，BMS控制电子阀开启，将水箱34内冷凝水排至包外，当液位传感器检测值小于10％时，BMS控制电子阀关闭，开启关闭过程中保证电池包100内部为密封状态；当电池包100内空气湿度降低至55％以下时，关闭干燥装置16循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一者实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体；

电芯模组，位于所述壳体内；

干燥装置，位于所述壳体内，所述干燥装置包括外壳、蒸发器、冷凝器、风扇和压缩机，所述压缩机连接所述蒸发器和所述冷凝器，所述外壳设有进风口和出风口，所述外壳内设有气流通道，所述气流通道连通所述进风口和所述出风口，所述蒸发器和所述冷凝器沿所述进风口至所述出风口的气流方向设在所述气流通道内，所述风扇用于形成从所述进风口流经所述气流通道至所述出风口的气流。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述干燥装置还包括水箱，所述水箱设置在所述蒸发器下方，并用于存储所述蒸发器形成的冷凝水。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述水箱设有排水阀。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述风扇设置在所述冷凝器与所述出风口之间的气流通道。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述进风口和所述出风口中的至少一个设有透气膜。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体开设有安装孔，所述电池包包括弹簧式防爆阀，所述弹簧式防爆阀安装在所述安装孔处。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体内设有冷板和电池高压配电盒，所述冷板位于所述电池高压配电盒上方，所述电池高压配电盒的上表面设有泡棉。

8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电芯模组上设有铜排，所述铜排的中间部位包裹有绝缘胶带。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体连接所述下壳体，所述下壳体设有容置空间，所述电芯模组位于所述容置空间。

10.一种动力装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池包。

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