CN221041252U - 一种电池包及储能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及储能电池技术领域，特别公开了一种电池包及储能电源，包括壳体，设置有电池腔以及连通所述电池腔的通孔；电芯组件，收容于所述电池腔内，所述电芯组件包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯；导热件，所述导热件的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔腔底的一侧；散热件，所述散热件设置于所述导热件的另一侧，且所述散热件至少部分从所述通孔伸出，其中，沿第二方向，所述散热件与多个电芯、导热件的投影重合，所述第二方向与所述第一方向垂直。通过上述方式，本实用新型实施例能够实现对不同位置电芯的散热。

Description

一种电池包及储能电源

技术领域

本实用新型实施例涉及储能电池技术领域，特别是涉及一种电池包及储能电源。

背景技术

目前市场上，常用的电池包含有单个电芯，单个电芯的电量较少，为了增大电量，通常将多个电芯包裹形成一个新的电池包，新的电池包可解决电池电量较少的问题。新的电池包通常利用壳体放置多个电芯，该壳体可减少外界与电芯的接触，减少电芯的损坏，以实现对电芯的保护。

由于位于壳体内的电芯的位置不同，电芯所能起到的散热效果不同，其中，靠近壳体侧壁的电芯散热效果较好，远离壳体侧壁的电芯散热效果较差，从而易造成不同位置的电芯温度差较大，影响整个电池包的使用寿命。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种电池包及储能电源，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池包，包括壳体，设置有电池腔以及连通所述电池腔的通孔；电芯组件，收容于所述电池腔内，所述电芯组件包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯；导热件，所述导热件的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔腔底的一侧；散热件，所述散热件设置于所述导热件的另一侧，且所述散热件至少部分从所述通孔伸出，其中，沿第二方向，所述散热件与多个电芯、导热件的投影重合，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在一种可选的方式中，每个电芯包括电极组件、用于容纳所述电极组件的电芯壳体以及电连接至所述电极组件的极耳；所述电池包包括金属片，所述金属片贴合于多个所述电芯的极耳上，所述金属片用于实现多个所述电芯之间的串联或并联，所述金属片上设置有连接部；所述电池包还包括控制电路板，所述控制电路板设置于所述电池腔内，且所述控制电路板与所述连接部电连接。

在一种可选的方式中，所述电池包包括绝缘片，所述绝缘片贴附于所述导热件的另一侧，且所述绝缘片位于所述导热件和所述散热件之间。

在一种可选的方式中，所述散热件包括底座和多个散热片，所述底座的一侧抵接于所述绝缘片，所述多个散热片间隔设置于所述底座的另一侧，相邻所述散热片之间间隔形成有散热通道，多个所述电芯产生的热量可经过所述导热件、绝缘片并从所述散热通道传输至空气中。

在一种可选的方式中，所述壳体包括底壳和上盖，所述电池腔位于所述底壳上，所述壳体上设置有连通所述电池腔的开口，所述上盖盖设于所述开口，且所述上盖与所述底壳之间可拆卸连接，所述通孔位于所述上盖。

在一种可选的方式中，所述底壳上设置有连接柱，所述连接柱上设置有第一螺孔；所述上盖上设置有第二螺孔，所述第二螺孔与所述第一螺孔呈相对设置；所述壳体还包括连接螺钉，所述连接螺钉的一端穿过所述第二螺孔螺接于所述第一螺孔内。

在一种可选的方式中，所述电芯组件包括电芯支架，所述电芯支架设置于所述电池腔内，且所述电芯支架至少部分与所述壳体的内壁抵接，所述电芯支架上设置有多个限位槽，一所述电芯安装于一所述限位槽内。

在一种可选的方式中，所述电芯支架将所述电池腔分隔形成第一空间和第二空间，所述第一空间与所述通孔连通，所述电芯支架位于所述第一空间，所述第二空间由所述电芯支架的一端与所述电池腔的一侧壁间隔预设距离形成。

在一种可选的方式中，所述散热件与所述导热件以及电芯支架之间可拆卸连接。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种储能电源，包括如上所述的电池包。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例设置有壳体、电芯组件、导热件以及散热件。其中，所述壳体设置有电池腔以及连通所述电池腔的通孔，所述电芯组件收容于所述电池腔内，所述电芯组件包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯，所述导热件的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔腔底的一侧，所述散热件设置于所述导热件的另一侧，且所述散热件至少部分从所述通孔伸出，沿第二方向，所述散热件与多个电芯、导热件的投影重合，所述第二方向与所述第一方向垂直，多个所述电芯产生的热量可通过导热件传输给所述散热件，并通过所述散热件传导至外界空气中，从而实现对不同位置电芯的散热，减少出现不同位置的电芯温度差较大的情况，避免因电芯温度不均衡而造成电池包性能衰减或损坏，从而提高了电池包的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型实施例电池包的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例电池包的整体结构***示意图；

图3是本实用新型实施例电池包的一部分结构组装示意图；

图4是本实用新型实施例电池包的又一部分结构组装示意图；

图5是图2中A处结构放大示意图；

图6是本实用新型实施例电池包的内部热量流动路径示意图；

图7是本实用新型实施例电池包的内部热量另一流动路径示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例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。

请参阅图1-图3，电池包1000包括壳体10、电芯组件20、导热件30、散热件40、金属片50、绝缘片60以及控制电路板70。其中，所述电芯组件20、导热件30、散热件40、金属片50、绝缘片60以及控制电路板70均设置于所述壳体10内，所述控制电路板70与所述电芯组件20之间电连接，所述金属片50的一侧贴合于所述电芯组件20的一侧，所述导热件30的一侧贴合于所述金属片50的另一侧，所述绝缘片60的一侧贴合于所述导热件30的另一侧，所述散热件40贴合于所述绝缘片60的另一侧，所述导热件30位于所述金属片50和所述绝缘片60之间，所述绝缘片60位于所述导热件30和所述散热件40之间。以下对所述壳体10、电芯组件20、导热件30、散热件40、金属片50、绝缘片60以及控制电路板70作具体说明。

对于上述壳体10，如图1和图2所示，所述壳体10设置有电池腔10a以及连通所述电池腔10a的通孔10b。所述壳体10大致整体呈长方体状态，其内部的电池腔10a可用以***述电芯组件20，所述通孔10b可供所述散热件40的部分伸出，以便于所述散热件40上的热量传输至外界空气中。所述壳体10包括底壳101和上盖102，所述电池腔10a位于所述底壳101上，所述壳体10上设置有连通所述电池腔10a的开口，所述上盖102盖设于所述开口，所述上盖102与所述底壳101之间可拆卸连接，所述通孔10b位于所述上盖102。所述电芯组件20可自所述开口安装于所述电池腔10a内，之后所述上盖102盖设于所述开口。

在一些实施例中，所述底壳101上设置有连接柱1011，所述连接柱1011上设置有第一螺孔1011a，所述上盖102上设置有第二螺孔102a，所述第二螺孔102a与所述第一螺孔1011a呈相对设置，所述壳体10还包括连接螺钉103，所述连接螺钉103的一端穿过所述第二螺孔102a螺接于所述第一螺孔1011a内，从而实现所述底壳101与所述上盖102之间的可拆卸连接。可以理解的是：所述底壳101与所述上盖102之间的可拆卸连接方式不限于利用螺钉连接，也可以是其他方式，例如：铆接、卡接等。

对于上述电芯组件20、金属片50以及控制电路板70，如图2-图4所示，所述电芯组件20包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯21，多个所述电芯21之间通过所述金属片50电连接，所述控制电路板70通过所述金属片50与所述电芯组件20之间实现电导通。每个电芯21包括电极组件、容纳所述电极组件的电芯壳体10以及电连接至所述电极组件的极耳，每个电芯21之间的连接方式可为串联或并联。本实施例中，多个电芯21之间并联，所述金属片50的数量为至少两个，其中一个金属片50连接多个电芯的其中一种极耳，另一个金属片50连接多个电芯的另一种极耳，之后，两个金属片50分别与所述控制电路板70电连接，从而实现所述控制电路板70与所述电芯组件20之间的电连接。可选的，所述金属片50上设置有连接部50a，所述连接部50a与所述控制电路板70电连接。可选地，所述金属片50为镍片，所述控制电路板70为BMS电路板，BMS电路板可用于监控所述电芯21的状态以及维护各个电池单元，防止电池出现过充电或过放电，延长电池的使用寿命。

在一些实施例中，所述金属片50上设置有多个限位孔501，所述多个限位孔501之间间隔设置，且一所述电芯的极耳安装于一所述限位孔501内。

在一些实施例中，为对多个所述电芯21进行限位固定，所述电芯组件20还包括电芯支架22，所述电芯支架22设置于所述电池腔10a内，且所述电芯支架22至少部分与所述壳体10的内壁抵接，所述电芯支架22上设置有多个限位槽，一所述电芯安装于与一所述限位槽内。可选地，所述电芯支架22将所述电池腔10a分隔形成第一空间10aa和第二空间10ab，所述第一空间10aa与所述通孔10b连通，所述电芯支架22位于所述第一空间10aa，所述第二空间10ab由所述电芯支架22的一端与所述电池腔10a的一侧壁间隔预设距离形成，所述第二空间10ab可用于容纳除所述电芯组件20之外的其他电子元器件，所述电芯产生的热量可至少一部分流动至所述第二空间10ab内，从而避免过多的热量在所述第一空间10aa内堆积。

在一些实施例中，所述电芯支架22的一侧还延伸有插接柱221，所述控制电路板70上设置有插接孔701，所述插接柱221插接于所述插接孔701内，从而实现将所述控制电路板70固定于所述电芯支架22的一侧。

对于上述导热件30和绝缘片60，如图1所示，所述导热件30的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔10a腔底的一侧，所述导热件30的另一侧贴附于所述散热件40，所述绝缘片60贴附于所述导热件30的另一侧，且所述绝缘片60位于所述导热件30和所述散热件40之间。其中，所述导热件30可将多个所述电芯产生的热量传导给所述散热件40，并通过所述散热件40传导至外界空气中，从而实现对多个所述电芯的散热。可选地，所述导热件30为导热硅胶泥，所述绝缘片60可增强所述导热件30的硬度，从而避免所述导热件30被压破造成电池短路。

对于上述散热件40，如图2和图5所示，所述散热件40设置于所述导热件30的另一侧，且所述散热件40至少部分从所述通孔10b伸出，且沿第二方向，所述散热件40与多个电芯、导热件30的投影重合，多个所述电芯产生的热量可通过所述散热件40传导至外界空气中。

需要说明的是：所述第一方向指的是所述壳体10的长度方向，所述第二方向指的是垂直所述电池腔10a腔底的方向，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在一些实施例中，所述散热件40包括底座401和多个散热片402，所述底座401的一侧抵接于所述绝缘片60，所述多个散热片402间隔设置于所述底座401的另一侧，相邻所述散热片402之间间隔形成有散热通道，多个所述电芯产生的热量可经过所述导热件30、绝缘片60并从所述散热通道传输至空气中。所述散热片402增大了所述散热件40与外界空气之间的接触面积，从而便于位于其上的热量更快速的传导至空气中，实现散热。

在一些实施例中，为加速所述散热通道内的热量的流动，还可在所述散热通道的一侧设置风机或其他加速空气流动的装置，从而提高所述散热通道内的气体流动，提高所述散热件40的散热效率。

在一些实施例中，所述散热件40与所述导热件30以及所述电芯支架22可拆卸连接，所述散热件40可通过螺钉或铆钉或其他连接结构穿过，并穿过所述导热件30直至连接于所述电芯支架22上。在所述散热件40需要维修或需要更换其他尺寸的散热件40时，可通过拧松其上的螺钉或铆钉，将所述散热件40从所述电芯支架22上拆卸下来。

请一并参阅图6和图7，在本申请中，多个所述电芯21产生的热量在所述电池腔10a内的传导路径为：所述电芯21产生热量至少部分传导经过所述金属片50、所述导热件30、所述绝缘片60、所述散热件40，并最后通过所述散热件40传导至外界空气中。

为便于对所述散热件40的作用进行说明，现定义位于所述电池腔10a中心位置的电芯为中心电芯，定义靠近所述电池腔10a侧壁的电芯为边缘电芯，且所述中心电芯的温度与所述散热件40之间的温差较大，所述边缘电芯的温度与所述散热件40之间的温差较小，其原因是，所述边缘电芯的部分热量可通过所述壳体10传导至外界空气中实现散热。

需要说明的是：因电池包的中心电芯的温度较高，当中心电芯发热与所述散热件40温差加大时，根据傅里叶传导公式Q＝λA△T/δ，其中温差△T越大，热传递效率越高，中心电芯的热量会更快的传导至所述散热件40上，所述散热件40为金属材料，导热系数高，传递到所述散热件40上的热量会快速地扩散开，并通过其上的散热通道增大热量与空气之间的接触。根据上述傅里叶传导公式可知，温度高的中心电芯与所述散热件40的温差大，散热效率高，温度低的边缘电芯的散热效率低些，从而实现不同位置电芯与所述散热件40之间的温差趋于一致，从而缩小不同位置的电芯之间的温度差，从而起到均温的效果。

在本实用新型实施例中，设置有壳体10、电芯组件20、导热件30以及散热件40。其中，所述壳体10设置有电池腔10a以及连通所述电池腔10a的通孔10b，所述电芯组件20收容于所述电池腔10a内，所述电芯组件20包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯，所述导热件30的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔10a腔底的一侧，所述散热件40设置于所述导热件30的另一侧，且所述散热件40至少部分从所述通孔10b伸出，沿第二方向，所述散热件40与多个电芯、导热件30的投影重合，所述第二方向与所述第一方向垂直，多个所述电芯产生的热量可通过导热件30传输给所述散热件40，并通过所述散热件40传导至外界空气中，从而实现对不同位置电芯的散热，减少出现不同位置的电芯温度差较大的情况，避免因电芯温度不均衡而造成电池包性能衰减或损坏，从而提高了电池包的使用寿命。

本实用新型还提供了一种储能电源的实施例，该储能电源包括如上所述的电池包，所述储能电源包括但不限于二轮电动车、储能设备、手持电动工具等，电池包的功能和结构可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括:

壳体，设置有电池腔以及连通所述电池腔的通孔；

电芯组件，收容于所述电池腔内，所述电芯组件包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯；

导热件，所述导热件的一侧贴附于多个所述电芯背离所述电池腔腔底的一侧；

散热件，所述散热件设置于所述导热件的另一侧，且所述散热件至少部分从所述通孔伸出；其中，沿第二方向，所述散热件与多个电芯、导热件的投影重合，所述第二方向与所述第一方向垂直。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

每个电芯包括电极组件、用于容纳所述电极组件的电芯壳体以及电连接至所述电极组件的极耳；

所述电池包包括金属片，所述金属片贴合于多个所述电芯的极耳上，所述金属片用于实现多个所述电芯之间的串联或并联，所述金属片上设置有连接部；

所述电池包还包括控制电路板，所述控制电路板设置于所述电池腔内，且所述控制电路板与所述连接部电连接。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

包括绝缘片，所述绝缘片贴附于所述导热件的另一侧，且所述绝缘片位于所述导热件和所述散热件之间。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，

所述散热件包括底座和多个散热片，所述底座的一侧抵接于所述绝缘片，所述多个散热片间隔设置于所述底座的另一侧，相邻所述散热片之间间隔形成有散热通道，多个所述电芯产生的热量可经过所述导热件、绝缘片并从所述散热通道传输至空气中。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述壳体包括底壳和上盖，所述电池腔位于所述底壳上，所述壳体上设置有连通所述电池腔的开口，所述上盖盖设于所述开口，且所述上盖与所述底壳之间可拆卸连接，所述通孔位于所述上盖。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，

所述底壳上设置有连接柱，所述连接柱上设置有第一螺孔；

所述上盖上设置有第二螺孔，所述第二螺孔与所述第一螺孔呈相对设置；

所述壳体还包括连接螺钉，所述连接螺钉的一端穿过所述第二螺孔螺接于所述第一螺孔内。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，

所述电芯组件包括电芯支架，所述电芯支架设置于所述电池腔内，且所述电芯支架至少部分与所述壳体的内壁抵接，所述电芯支架上设置有多个限位槽，一所述电芯安装于一所述限位槽内。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，

所述电芯支架将所述电池腔分隔形成第一空间和第二空间，所述第一空间与所述通孔连通，所述电芯支架位于所述第一空间，所述第二空间由所述电芯支架的一端与所述电池腔的一侧壁间隔预设距离形成。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，

所述散热件与所述导热件以及电芯支架之间可拆卸连接。

10.一种储能电源，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池包。