一种电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包及车辆。


背景技术：

2.动力电池因其绿色环保等优点，近年来被广泛应用在各个领域之中。动力电池通常以电池包的形式设置在车辆上。为了加快电池包的生产效率并提高电池包的能量密度，目前主要采用大模组方案和刀片电池捆扎方案。大模组方案主要是扩大单体电池和电池模组的尺寸，从而减少电池包内部的电池模组的数量。刀片电池捆扎方案采用尺寸较长较薄的刀片形状的单体电池，使用钢带或框架捆扎电池包箱体内部全部的单体电池，再将钢带和框架固定在电池包箱体内部。上述两种方案中，单体电池均通过其他连接结构固定在电池包箱体内部，车辆在行驶过程中电池包受到振动时，增大了每个单体电池单独相对于箱体移动的风险，导致单体电池之间相互挤压，引发单体电池失效并发生安全事故。
3.基于此，亟需一种电池包及车辆用来解决如上提到的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电池包及车辆，保证了单体电池能够稳定的固定在箱体内部，从而避免了单体电池之间相互挤压导致的单体电池失效及发生安全事故，提高了安全性。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种电池包，包括：
7.箱体，内部设有安装梁；
8.电池组件，置于所述箱体内部，包括多个依次排列的单体电池；
9.绝缘件，连接于所述安装梁，且所述绝缘件与所述单体电池的极耳连接并置于所述极耳与所述安装梁之间；
10.导体，所述导体设置有多个，每个所述导体的两端分别连接于相邻两个所述单体电池的极耳，以使相邻两个所述单体电池串联或并联。
11.优选地，所述单体电池的两端分别设置一个所述极耳，所述箱体内平行且间隔设置有至少两根所述安装梁，同一所述单体电池的两个极耳分别与两根所述安装梁连接。
12.优选地，所述电池组件内的多个所述单体电池顺次串联，且相邻两个所述单体电池上极性相反的两个极耳置于同一所述安装梁上。
13.优选地，所述绝缘件上凸出设置有凸出部，相邻两个所述单体电池之间剩余的两个非连接的极性相反的所述极耳为极耳组，同一所述极耳组内的两个所述极耳分别位于所述凸出部的两侧。
14.优选地，所述箱体开设有排气孔，所述单体电池的防爆阀排出的气体能够通过所述排气孔排出所述箱体。
15.优选地，所述安装梁内部开设有通道，所述通道与所述排气孔连通，所述安装梁的
侧壁开设有多个泄压孔，多个所述泄压孔均与所述通道连通，且多个所述泄压孔与多个所述防爆阀一一正对设置。
16.优选地，所述电池包还包括紧固件，所述导体开设有第一通孔，所述极耳开设有第二通孔，所述紧固件的末端依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔并连接于所述绝缘件。
17.优选地，所述安装梁设置多个所述绝缘件，所述安装梁开设有多个放置槽，多个所述绝缘件一一对应嵌合在多个所述放置槽内。
18.优选地，相邻两个所述单体电池之间设置有间隔，所述间隔内铺设有隔热层。
19.一种车辆，包括如上所述的电池包。
20.本实用新型的有益效果：箱体设置有绝缘件，单体电池的极耳与绝缘件直接连接，保证了每个单体电池均能够稳定的固定在箱体内部，降低了单体电池相对于箱体移动的风险，从而避免了单体电池之间相互挤压，提高了安全性，同时可不使用扎带和框架捆扎单体电池，有利于单体电池与箱体之间的连接结构，加快了电池包的生产效率并提高了电池包的能量密度，降低了产品的生产成本。箱体设置安装梁，绝缘件置于安装梁上，用于固定单体电池，便于单体电池有序排列。且绝缘件置于极耳与安装梁之间，起到在单体电池与箱体之间的绝缘作用，避免箱体带电，进一步保证了安全性。导体连接于相邻两个单体电池的极耳，以实现单体电池之间的极耳汇流和电连接的作用。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；
22.图2是图1中a处的局部放大图；
23.图3是本实用新型实施例提供的电池包的剖视图；
24.图4是图3中b处的局部放大图；
25.图5是本实用新型实施例提供的电池包的部分结构示意图。
26.图中：
27.1、箱体；11、排气孔；2、单体电池；21、极耳；
28.3、安装梁；31、通道；32、泄压孔；33、放置槽；34、隔板；
29.4、绝缘件；41、凸出部；5、导体；6、紧固件；7、隔热层。
具体实施方式
30.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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。
33.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
34.本实施例提供了一种电池包。具体地，如图1
‑
图5所示，电池包包括：箱体1、电池组件、安装梁3和导体5。电池组件置于箱体1内部，包括多个依次排列的单体电池2。安装梁3置于箱体1内部，安装梁3上连接有绝缘件4，且绝缘件4与单体电池2的极耳21连接并置于极耳21与安装梁3之间。导体5设置有多个，每个导体5的两端分别连接于相邻两个单体电池2的极耳21，以使相邻两个单体电池2串联或并联。箱体1设置有绝缘件4，绝缘件4与单体电池2的极耳21直接连接，保证了每个单体电池2均能够稳定的固定在箱体1内部，降低了单体电池2相对于箱体1移动的风险，从而避免了单体电池2之间相互挤压，提高了安全性，同时可不使用扎带和框架捆扎单体电池2，有利于单体电池2与箱体1之间的连接结构，加快了电池包的生产效率并提高了电池包的能量密度，降低了产品的生产成本。箱体1设置安装梁3，绝缘件4置于安装梁3上，用于固定单体电池2，便于单体电池2有序排列。且绝缘件4置于极耳21与安装梁3之间，起到在单体电池2与箱体1之间的绝缘作用，避免箱体1带电，进一步保证了安全性。导体5连接于相邻两个单体电池2的极耳21，以实现单体电池2之间的极耳21汇流和电连接的作用。
35.在本实施例中，箱体1的一端开口，便于安装电池组件以及箱体1内部的其他结构。进一步地，为了保证电池包的密封防水的性能，箱体1上封堵有箱盖，通过螺栓和螺母可拆卸连接，且箱体1与箱盖之间的连接处设置有密封圈，进一步保证了电池包的密封防水的性能。密封圈可采用橡胶材质，耐用性能较好且成本较低。
36.在本实施例中，安装梁3固定设置在箱体1的底面上，且安装梁3的两端与箱体1的侧壁连接，提高了箱体1的结构强度。安装梁3可通过焊接固定在箱体1内部，还可以通过螺栓螺母可拆卸连接在箱体1上，或安装梁3与箱体1呈一体式结构，在此不作限定。
37.现有技术中，单体电池2上设置极柱向外供电，极柱通常呈圆柱形。在本实施例中，单体电池2上通过设置极耳21代替极柱，极耳21呈扁平板状，便于与安装梁3连接，简化了单体电池2与安装梁3之间的安装结构，也降低了电池包的重量，提高了电池包的能量密度，提高了实用性。
38.具体地，电池包还包括紧固件6。导体5开设有第一通孔，极耳21开设有第二通孔，紧固件6的末端依次穿过第一通孔和第二通孔并连接于绝缘件4，通过紧固件6实现了极耳21与安装梁3上的绝缘件4的连接，简化了连接结构，也避免了导体5与极耳21之间的焊接连接，简化了加工过程，也避免了因极耳21与导体5之间虚焊导致的安全问题，保证了电池包的安全性。第一通孔和第二通孔均沿竖直方向开设。
39.在本实施例中，导体5为铜排，便于与极耳21连接。紧固件6为螺栓，绝缘件4上开设有螺孔，螺栓的螺柱依次穿过导体5上的第一通孔以及极耳21上的第二通孔并与螺孔螺接，且螺栓的螺头将导体5和极耳21压紧在绝缘件4上，同时实现导体5与极耳21之间的导电连
接以及极耳21与绝缘件4之间的连接，简化了连接结构。具体地，片状的导体5与极耳21之间平行且贴合设置。在其他实施例中，还可以先将导体5与极耳21焊接连接，再将极耳21与绝缘件4之间通过螺栓或胶层粘接，导体5还可采用电线，在此不作限定。
40.优选地，安装梁3设置多个绝缘件4，安装梁3开设有多个放置槽33，多个绝缘件4一一对应嵌合在多个放置槽33内，减小了绝缘件4的尺寸，便于绝缘件4的生产加工。在本实施例中，绝缘件4采用塑胶块，且呈梯形，绝缘件4的小端向上设置。在安装梁3的顶面开设燕尾型的放置槽33，放置槽33与绝缘件4的外轮廓相配合。进一步地，放置槽33的两端贯通于安装梁3的两个侧壁，绝缘件4的宽度不小于安装梁3的宽度，优选绝缘件4与安装梁3的宽度相同，当绝缘件4与安装梁3安装后，绝缘件4的两个的侧面与安装梁3的两个侧壁共面，便于绝缘件4的安装定位，提高了安装的便利性。此外，绝缘件4的小端凸出于放置槽33设置，极耳21连接于绝缘件4的小端的顶面，进一步避免了极耳21与安装梁3接触，避免了极耳21与安装梁3之间导电，从而避免了电池包的箱体1带电，提高了安全性。
41.优选地，相邻两个单体电池2之间设置有间隔，当单体电池2过热膨胀时，上述间隔能够避免相邻两个单体电池2之间相互挤压，避免膨胀的单体电池2影响其他电池的正常工作，检修维护时可以仅更换膨胀的单体电池2，降低了维护成本。间隔内铺设有隔热层7，减少了单体电池2之间的热传递，当其中一个单体电池2的温度过高时，设置隔热层7也避免了相邻的单体电池2的温度升高，保证了安全性。在本实施例中，隔热层7厚度为2mm并采用气凝胶材质，具有粘性和弹性，能够粘连相邻的两个单体电池2，当其中一个单体电池2膨胀时，具有弹性的气凝胶层也减小了其他单体电池2受到的挤压力，避免了其他单体电池2失效。隔热层7的大小不小于单体电池2的侧面的大小。
42.优选地，单体电池2的两端分别设置一个极耳21，箱体1内平行且间隔设置有至少两根安装梁3，同一单体电池2的两个极耳21分别与两根安装梁3连接。此种设置方式，简化了单体电池2两端的连接结构，从而简化了箱体1内部的结构，降低了由于多个线路交叉叠放导致的短路的风险。在本实施例中，单体电池2沿水平方向的两端设置极耳21，且极耳21贴合于安装梁3的顶面，在单体电池2的两端设置极耳21，降低了单体电池2的高度，使得电池包的高度降低，更利于电池包适配于车辆内部的空间。
43.优选地，在箱体1内部的底面上还可设置有导热层，导热层置于两个安装梁3之间，导热层优选为导热硅胶，有利于将单体电池2的热量导出电池包的箱体1外部，避免单体电池2因温度过高而影响供电功能。
44.在本实施例中，单体电池2的壳体内部中空且两端开口，两端的开口处分别封堵有一个盖板，壳体与盖板形成的腔体内部设置有芯包。每个盖板上均设置一个极耳21，极耳21连接于芯包，可以通过极耳21向外供电或向单体电池2充电。可以理解的是，两个安装梁3分别设置在单体电池2沿长度方向的两端。为了进一步固定单体电池2，两个安装梁3之间的垂直距离与单体电池2的两个盖板之间的距离相同，即单体电池2的两个盖板分别与两个安装梁3贴合，便于定位和固定单体电池2，而且单体电池2能够充当加强筋的作用，也提高了箱体1的结构强度。
45.具体地，本实施例中的电池组件内的多个单体电池2顺次串联，且相邻两个单体电池2上极性相反的两个极耳21置于同一安装梁3上。若以电池组件的一端为基准，第奇数个单体电池2的正极与第偶数个单体电池2的负极置于同一安装梁3上，第奇数个单体电池2的
负极与第偶数个单体电池2的正极置于同一安装梁3上。在本实施例中，电池组件内部的单体电池2的数量为偶数个，设定数量为18个。按照图1中的方向而言，若以电池组件的左端为基准，为了实现单体电池2按照排布顺序依次进行串联，第2n
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1个单体电池2的正极与第2n个单体电池2的负极置于其中一个安装梁3上并通过导体5实现导电连接，第2n
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1个单体电池2的负极与第2n个单体电池2的正极置于另一安装梁3上，其中1≤n≤9且n为正整数。对于第二个单体电池2到第十七个单体电池2而言，第2m个单体电池2的负极与第2m+1个单体电池2的正极通过导体5实现导电连接，其中1≤m≤8且m为正整数。此外，第一个单体电池2的负极和第十八个单体电池2的正极用于向电池包外部供电或向电池包内部充电。
46.优选地，绝缘件4上凸出设置有凸出部41，相邻两个单体电池2之间剩余的两个非连接的极性相反的极耳21为极耳组，同一极耳组内的两个极耳21分别位于凸出部41的两侧，设置凸出部41，增大了极耳组内的两个极耳21之间的爬电距离，降低了短路的风险，保证了电池包的安全性。在本实施例中，凸出部41为橡胶材质，且凸出部41与绝缘件4一体设置。
47.进一步地，每根安装梁3上均间隔设置有多个绝缘件4，多个绝缘件4沿安装梁3的长度方向排布。相邻两个单体电池2之间的通过导体5导电连接的极性相反的两个极耳21分别位于相邻的两个绝缘件4上。具体地，凸出部41设置在绝缘件4的顶面的中部，同一极耳组内的两个极耳21分别设置在同一绝缘件4的两端。在本实施例中，同一个绝缘件4上至多设置两个极耳21。可以理解的是，每个导体5上开设有两个第一通孔，分别用于与两个极耳21连接。
48.在其他实施例中，相邻两个单体电池2之间还可为并联连接，具体可将相邻两个单体电池2的相同极性的极耳21放置在同一安装梁3上，并通过导体5将全部单体电池2的正极进行导电连接，通过导体5将全部单体电池2的负极进行导电连接。
49.优选地，箱体1开设有排气孔11，单体电池2的防爆阀排出的气体能够通过排气孔11排出箱体1。单体电池2的盖体上设置有防爆阀，单体电池2内部的气压大于预设压力值时，单体电池2内部的气体从防爆阀排出，排放至箱体1内。在箱体1上设置排气孔11，当箱体1内部的气体压力过大时，箱体1内的气体能够从排气孔11排出，进一步提高了电池包的安全性，降低了箱体1爆炸的风险。
50.进一步地，安装梁3内部开设有通道31，通道31与排气孔11连通，安装梁3的侧壁开设有多个泄压孔32，多个泄压孔32均与通道31连通，且多个泄压孔32与多个防爆阀一一正对设置。通过设置泄压孔32以及通道31，通道31对气体具有导向作用，便于防爆阀排出的气体能够尽快从排气孔11排出箱体1，避免了气体在箱体1内积存，进一步保证了安全性。具体地，通道31沿安装梁3的长度方向延伸，通道31的端部设置排气孔11。
51.在本实施例中，安装梁3呈管状，安装梁3的空腔内设置有隔板34，隔板34水平设置且沿安装梁3的长度方向延伸，隔板34下方形成通道31。放置槽33开设在安装梁3的顶部，减少了绝缘件4与安装梁3之间的接触面积，降低了由于尺寸误差而导致的放置槽33与绝缘件4之间不能匹配的可能性，也降低了加工难度。
52.进一步地，两个安装梁3相背于彼此的侧壁均与箱体1的内壁间隔设置，且其中一个安装梁3与箱体1的内部之间的间隔较大，形成安装空间，便于安装单体电池2、安装梁3、绝缘件4、导体5以及其他箱体1内部的结构。
53.本实施例还提供了一种车辆。具体地，车辆包括如前文中所述的电池包。电池包在箱体1的外侧壁上设置有连接耳，通过螺栓和螺母将连接耳可拆卸固定在车辆底盘处设置的支架上。采用可拆卸的连接结构，便于更换和维护电池包。
54.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。