一种锂离子电池包的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池包。


背景技术：

2.电池包用于收容多个层叠布置的电芯，为了使层叠布置的电芯紧密贴合，需要电池包的壳体对电芯施加压力，目前对电芯施加压力的方式一般是通过在电芯的两侧设置分体结构，分体结构之间通过螺栓等连接件连接，以对电芯施加保持各电芯紧密贴合的压力；或者采用铝压铸的壳体收容上述的电芯；现有电池包的缺陷在于：采用第一种结构时，电池包的整体重量会随螺栓等的重量而变重，而采用第二种结构时，需要加厚壳体壁部的厚度来提供壳体的刚性，电池包的重量仍然较重。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂离子电池包，以能够具有较好的使用效果。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种锂离子电池包，包括壳体，以及收容在所述壳体内的电芯组，所述电芯组包括层叠布置的若干锂离子电芯，所述壳体包括：
6.底板；
7.支撑部，所述支撑部为与所述底板固连并分别位于各所述锂离子电芯层叠方向两侧的两个，两所述支撑部用于保持其之间的各所述锂离子电芯紧密贴合；各所述支撑部包括与所述电芯组的一端贴合的第一支撑板，以及与所述第一支撑板固连并位于所述第一支撑板外侧的第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板之间形成有开口向下的槽口；
8.所述锂离子电池包还包括：
9.水冷板，夹置在所述电芯组和所述底板之间，所述水冷板内部构造有腔体，且所述水冷板上设有分别向下延伸并贯穿所述底板设置的进液管和排液管；
10.填充部，注塑成型在所述壳体上，且所述填充部包括位于两个所述槽口内的填充块，以及连接在两个所述填充块之间并与所述底板的底面贴合的连接块。
11.进一步的，相邻两个所述锂离子电芯之间夹置有绝缘隔垫，用于构成相邻两个所述锂离子电芯之间的绝缘。
12.进一步的，所述绝缘隔垫包括位于中部的导热铝板，以及包覆在所述导热铝板上的绝缘软质垫层。
13.进一步的，所述导热铝板具有延伸至所述腔体内的换热端，各所述换热端将所述腔体分隔出蛇形的冷却通路。
14.进一步的，所述水冷板上构造有若干卡槽，各所述导热铝板可一一对应的卡置固定在相应的所述卡槽内。
15.进一步的，于各所述卡槽的两相对侧上分别设有向所述腔体内延伸的卡板，且自上至下的方向，两个所述卡板的距离渐近设置。
16.进一步的，所述连接块的底面上构造有凹槽，所述锂离子电池包还包括卡置固定在所述凹槽内的、具有密封腔室的散热盒，所述散热盒内设有泵体，所述泵体的输入端与所述排液管连通，所述泵体的输出端与所述进液管连通，用于构成冷却液在所述水冷板上的循环流通。
17.进一步的，所述腔室包括与所述进液管连通的第一腔体，与所述排液管连通的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体之间经所述泵体进行冷却液交换。
18.进一步的，所述第一腔体的侧壁上设有用于与外部管路连接的第一接口，所述第二腔体的侧壁上设有用于与外部管路连接的第二接口。
19.进一步的，所述壳体采用铝合金材质。
20.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
21.本实用新型所述的锂离子电池包，首先，通过将用于保持电芯紧密贴合的支撑部设置为包括间隔设置的第一支撑板和第二支撑板，并在第一支撑板和第二支撑板之间注塑有填充块，由于壳体通常采用金属，而注塑出的填充块的密度小于壳体的密度，因此，本实施例的锂离子电池包可在满足所需强度的同时，使该锂离子电池包具有铰轻的质量。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例所述的锂离子电池包的轴测图；
24.图2为壳体与填充部的配合爆炸图；
25.图3为本实用新型实施例所述的锂离子电池包的内部结构示意图；
26.图4为本实用新型实施例所述的锂离子电池包的爆炸图；
27.图5为本实用新型实施例所述的水冷板与盒体的配合示意图；
28.图6为本实用新型实施例所述的水冷板与绝缘隔垫配合的俯视图；
29.图7为图6中a-a处的剖视图；
30.图8为图7中b处的放大图；
31.图9为本实用新型实施例所述的绝缘隔垫与水冷板的配合示意图；
32.图10为本实用新型实施例所述的锂离子电池包另一角度视图。
33.附图标记说明：
34.1-壳体，11-底板，12-支撑部，13-第二壁部，121-第一支撑板，122-第二支撑板，123-中间支撑板，101-槽口，2-电芯组，21-锂离子电芯，22-绝缘隔垫， 221-导热铝板，222-绝缘软质垫层，223-换热端，201-缺口，3-填充部，31-填充块，32-连接块，4-水冷板，41-进液管，42-排液管，401-腔体，402-卡槽，43
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卡板，5-散热盒，501-第一腔体，502-第二腔体，51-第一接口，52-第二接口， 6-泵体。
具体实施方式
35.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干个实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来
实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
36.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
37.除非另有定义，本文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。本文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，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/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。
38.本实施例涉及一种锂离子电池包，参考图1至图10所示，其包括壳体1，以及收容在壳体1内的电芯组2，电芯组2包括层叠布置的若干锂离子电芯21；其中，壳体1包括底板11以及支撑部12，且支撑部12为与底板11固连并分别位于各锂离子电芯21层叠方向两侧的两个，两支撑部12用于保持其之间的各锂离子电芯21紧密贴合；各支撑部12包括与电芯组2的一端贴合的第一支撑板121，以及与第一支撑板121固连并位于第一支撑板121外侧的第二支撑板122，第一支撑板121和第二支撑板122之间形成有开口向下的槽口101。
39.上述的锂离子电池包还包括夹置在电芯组2和底板11之间的水冷板4，水冷板4内部构造有腔体401，且水冷板4上设有分别向下延伸并贯穿底板11设置的进液管41和排液管42；本实施例的锂离子电池包还包括填充部3，该填充部3注塑成型在壳体1上，且填充部3包括位于两个槽口101内的填充块31，以及连接在两个填充块31之间并与底板11的底面贴合的连接块32。
40.本实施例中，参考图1和图3所示，电芯组2包括交替层叠的多个方型锂离子电芯21和多个矩形板状的绝缘隔垫22；其中方形锂离子电芯21为现有成熟产品，在此对其结构不再详述，绝缘隔垫22夹置在相邻的两个锂离子电芯 21之间，用于构成相邻两个锂离子电芯21的芯壳之间的绝缘。
41.参考图2所示，本实施例的壳体1呈顶部敞口的长方体状，且该壳体1具体包括呈长方体板状的底板11，以及从该底板11四侧的边缘向上立起延伸的四个壁部，其中两个壁部与各锂离子电芯21的层叠方向正交，该两个壁部构成了上述的支撑部12，另外两个壁部与各锂离子电芯21的层叠方向平行，下述时称该与各锂离子电芯21的层叠方向平行两个壁部为第二壁部13。
42.两个支撑部12的结构相同，本实施例将以其中一个为例对其进行介绍；参考图2所示，支撑部12包括由底板11相应的侧边向上垂直弯折的第一支撑板 121，由该第一支撑板121的顶端向外侧垂直弯折的中间支撑板123，以及由中间支撑板123的外侧向下垂直弯折的第二支撑板122；各第二壁部13包括由底板11相应的侧边向上垂直弯折的第二壁板；各第二壁板与各第一支撑板121未直接连接，而是通过底板11连接。
43.参考图1和图2所示，本实施例的填充部3注塑成型在该壳体1上，且该填充部3具体包括注塑固定在各支撑部12的第一支撑板121和第二支撑板122 之间的填充块31，还包括与两个填充块31连接，并与底板11的底面贴合的连接块32；优选的，该填充部3还包括包覆在两个第二壁板外侧的支撑块。
44.基于上述结构的壳体1和填充部3，首先，通过将支撑部12设置为包括如上的夹层结构，可具有较好的抗扭转效果；相比于采用同样厚度的金属材质，由于塑料的密度小于金属的密度，因此本实施例的壳体1可在满足强度需求的同时，有利于电池包的轻量化。
45.由于采用了上述的壳体1结构，将会影响电池包的散热效果，为此，本实施例提供了一种适用于该锂离子电池包的水冷散热结构。参考图4所示，在底板11和电芯组2之间夹置有水冷板4，该水冷板4固定在底板11的上表面上，且在水冷板4的内部构造有腔体401，该腔体401的一种成型方式为：该水冷板4包括上板体及下板体，上板体和下板体扣合固定后围成了该密封的腔体 401。
46.在该水冷板4上固定设置有进液管41和排液管42，该进液管41和排液管 42分别向下延伸贯穿底板11设置，上述的填充部3还注塑包裹在该进液管41 和排液管42的外周上；进液管41的顶端与上述水冷板4内的腔体401连通，底端与下述的第一腔体501连通，排液管42的顶端与上述水冷板4内的腔体401连通，底端与下述的第二腔体502连通。
47.通过在电芯组2和底板11之间设置上述的水冷板4，各个电芯所产生的热量可传递至流经腔体401的冷却液，从而降低电芯的温度，使电芯工作在合适的温度区间，进而延长电芯的使用寿命。
48.由于水冷板4仅与各个电芯的底面接触，将会使电芯底部的散热较快，而其顶部散热较慢，电芯的散热可能不及时，而且电芯各处的温度不均匀，也可能会对电芯的性能产生一定的影响。为此，本实施例中，参考图6至图8所示，上述的绝热隔垫包括位于中部的导热铝板221，以及包覆在导热铝板221上的绝缘软质垫层222，该绝缘软质垫层222例如采用绝缘且导热性能良好的树脂材质，或者硅胶。通过将绝热隔垫设置为上述结构，可通过导热铝板221良好的导热性能，使电芯各处的温度更为均匀。
49.本实施例中，参考图8和图9所示，上述的导热铝板221具有延伸至腔体 401内的换热端223；也即是说，该导热铝板221的底端可插入上述的腔体401 内，并与腔体401的底壁贴合，上述的绝缘软质垫层222仅包覆在该导热铝板 221位于水冷板4上表面以上的部分；通过将各导热铝板221的底端插入腔体 401内，使导热铝板221与冷却液直接接触，可提高导热铝板221与冷却液的热交换速度，从而更有利于电芯所产生热量的散出，延长电芯的使用寿命。
50.参考图8和图9所示，其中，为了便于观察，图9隐藏了水冷板4的上板体，且第一位的绝缘隔垫22仅示出了其换热端223，其位于水冷板4上方的部分未予显示；本实施例的导热铝板221的换热端223由腔体401的一侧壁延伸至腔体401的另一相对的侧壁，本实施例中，为了具有较好的使用效果，预先在腔体401内设置了挡块，换热端223的两端具体与挡块抵接，总的来说，各换热端223能够阻挡冷却液流通即可；各导热铝板221将腔体401分隔为若干条状的腔室，且在各换热端223上开设有供冷却液流过的缺口201，相邻两个导热铝板221上的缺口201位于水冷板4的两相对侧，以此使得各换热端223 将腔体401分隔出了蛇形的冷却通道，上述的进液管41具体与冷却通道的首端连通，而排液管42与冷却通道的尾端连通。通过将换热端223按照上述结构设置，可使冷却液与各换热端223充分接触，从而进一步提高该锂离子电池包的散热效率。
51.本实施例中，在上述的水冷板4上构造有若干卡槽402，上述的各导热铝板221可一一对应的卡置固定在相应的卡槽402内，并使换热端223伸入腔体 401内。参考图8所示，在
各卡槽402的两相对侧上分别向腔体401内延伸的卡板43，且自上至下的方向，两个卡板43间的距离渐近设置。通过设置上述结构的卡槽402，可方便的通过将导热铝板221插入卡槽402内而构成导热铝板221在水冷板4上的固定，而通过设置上述结构的卡板43，可由两个卡板43 夹紧导热铝板221，避免冷却液溢出。
52.本实施例中，在上述连接块32的底面上构造有凹槽，本实施例的锂离子电池包还包括卡置固定在该凹槽内的散热盒5。参考图5和图10所示，在该散热盒5内设置有密封的腔室，并在该散热盒5内设置有泵体6，所述泵体6的输入端与所述排液管42连通，所述泵体6的输出端与所述进液管41连通，以使泵体6可构成冷却液在所述水冷板4上的循环流通；优选的，该散热盒5采用导热性能良好的金属材质，以便于散热。本实施例中，通过设置该散热盒5，可进一步提高各锂离子电芯21的散热效果。
53.本实施例中，上述的腔室具体包括与进液管41连通的第一腔体501，与排液管42连通的第二腔体502，第一腔体501和第二腔体502之间经泵体6进行冷却液交换，也即泵体6可将第二腔体502内的冷却液泵送至第一腔体501内，以此构成冷却液在水冷板4内的循环流通。
54.本实施例中，在第一腔体501的侧壁上、具体的来说是在第一腔体501的底壁上设置有用于外部管路连接的第一接口51，在第二腔体502的侧壁上、具体的来说是第二腔体502的底壁上设置有用于与外部管路连接的第二接口52。
55.通过设置第一接口51和第二接口52，可将多个本实施例的锂离子电池包间的冷却通路串接起来，以此实现同时对多个本实施例的锂离子电池包的温度进行控制，需要说明的是，具体控制方式可参考现有成熟技术，在此不再赘述，还需要说明的是，如果不需要对多个电池包同时进行控制，则可不设置第一接口51和第二接口52。
56.本实施例所述的锂离子电池包，首先，通过将用于保持电芯紧密贴合的支撑部12设置为包括间隔设置的第一支撑板121和第二支撑板122，并在第一支撑板121和第二支撑板122之间注塑有填充块31，由于壳体1通常采用金属，而注塑出的填充块31的密度小于壳体1的密度，因此，本实施例的锂离子电池包可在具有满足所需强度的同时，使该锂离子电池包具有铰轻的质量；其次，通过在电芯组2和底板11之间按照上述结构设置水冷板4，可对电芯组2具有较好的冷却效果，延长该锂离子电池包的使用寿命。
57.以上所述仅为本实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。