电池箱及电池的制作方法

1.本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种电池箱及电池。


背景技术：

2.在锂离子电池的使用过程中，电池模组会产生大量的热量，由于密闭的电池箱的存在，使得电池箱内部在缺乏热管理系统时容易出现热量累积。由于电池箱内部空气流动性较差，难以满足电池模组的均匀散热，电池箱的内部温场一致性差，导致电池模组的电量衰减过快。
3.现有的电池箱中，通过加装风机吹动箱内的空气流动，以为内部空气循环提供动力。然而，由于靠近风机位置的空气流动速率较快，远离风机的流动速率较慢，导致电池模组散热不均匀，容易出现温差。现有的电池箱难以实现电池模组的均匀散热，对内部温场一致性的改善程度较小。
4.因此，需要一种电池箱及电池来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种电池箱，以改善电池箱的内部空气循环，实现电池模组的均匀散热，使得电池箱内温场均匀分布。
6.为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种电池箱，包括：
8.箱体，所述箱体用于容置电池模组；
9.承重板，所述承重板铺设于所述箱体的底壁，并与所述箱体的底壁围设成散热腔；所述承重板上开设有进风口、出风口以及多个通风孔，所述箱体的内腔通过所述通风孔与所述散热腔连通；
10.风机，所述风机包括吹风机与抽风机，所述吹风机通过所述进风口向所述散热腔内吹气，所述抽风机通过所述出风口从所述散热腔内抽气；所述吹风机及所述抽风机间隔设置于所述箱体沿第一方向的一侧，多个所述通风孔的开孔面积沿所述第一方向朝向远离所述风机的方向逐渐变大，以使通过每个所述通风孔的风量相等。
11.优选地，多个所述通风孔呈阵列分布，并沿所述第一方向朝向远离所述风机的方向形成n列；位于每一列的所述通风孔的开口面积相等，且靠近所述风机的第一列的通风孔的开孔面积为远离所述风机的第n列的通风孔的开孔面积的一半。
12.优选地，所述散热腔内具有导热垫，所述导热垫铺设于所述箱体的底壁。
13.优选地，所述导热垫的高度小于所述散热腔的高度。
14.优选地，至少部分所述承重板向上凸起形所述散热腔的腔体，所述进风口、所述出风口以及多个所述通风孔均开设于所述腔体的顶壁。
15.优选地，所述腔体具有朝下的开口，所述腔体的开口端的外缘沿水平方向延伸有唇边，所述唇边与所述箱体的底壁焊接相连。
16.优选地，所述承重板上设置有支撑梁，所述电池模组通过所述支撑梁安装于所述承重板上，所述电池模组与所述承重板之间具有间隙。
17.优选地，所述电池箱还具有电源转换器，所述电源转换器分别与所述吹风机和所述抽风机电连接，所述电源转换器被配置为能够与所述电池模组电连接，以使所述电池模组通过所述电源转换器向所述吹风机和所述抽风机提供电能。
18.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，以改善电池箱的内部空气循环，实现电池模组的均匀散热，使得电池箱内温场均匀分布，避免电池衰减过快。
19.为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：
20.一种电池，包括电池模组和上述的电池箱，所述电池模组安装于所述电池箱内。
21.优选地，所述电池模组上设置有多个测温单元，所述测温单元用于测量所述电池模组上对应位置的温度；所述风机被配置为在任意两个所述测温单元测得的温度之差均小于等于2℃时，关闭；或者，在任意两个所述测温单元测得的温度之差大于2℃时，开启。
22.本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型提出的一种电池箱，承重板与箱体的底壁围成散热腔，箱体的内腔与散热腔通过承重板上的通风孔连通，并共同形成了电池箱的内部循环风道。吹风机与抽风机为箱体内的空气循环提供动力，使得空气在内部循环风道内流动。由于靠近风机的通风孔的风速较快，远离风机的通风孔的风速较慢，将通风孔的开孔面积沿第一方向朝向远离风机的方向逐渐变大，使得通过每个通风孔的风量相等，从而使得电池模组能够均匀散热，避免了由于通风孔与风机位置不同导致电池箱内部存在的温差，使得电池箱内的温场均匀分布。
24.本实施例提出的一种电池，包括上述电池箱，根据通风孔与风机位置的远近将多个通风孔的开孔面积沿第一方向朝向远离风机的方向逐渐变大，使得通过每个通风孔的风量相等，使得电池模组能够均匀散热，保证了电池箱内的温场均匀分布，避免了电池模组由于温差导致的电量衰减过快的问题。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的电池的内部结构示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的电池箱的下部分的结构示意图；
27.图3是本实用新型实施例提供的承重板的结构示意图；
28.图4是本实用新型实施例提供的电池箱的下部分的局部剖视图。
29.图中部件名称和标号如下：
30.1、箱体；2、承重板；20、散热腔；21、进风口；22、出风口；23、通风孔；24、唇边；3、风机；31、吹风机；32、抽风机；4、导热垫；5、支撑梁；6、电源转换器；7、电池模组。
具体实施方式
31.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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
32.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。
33.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。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.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。
36.如图1所示，本实施例公开了一种电池，该电池包括电池模组7和电池箱，电池模组7安装于电池箱内。
37.本实施例公开的电池箱包括箱体1、承重板2和风机3。箱体1为矩形箱，包括上下两部分。箱体1的上部分(图中未显示)与下部分通过螺栓等紧固件固定连接，且箱体1的上部分与下部分之间具有密封圈或密封垫，以保证箱体1内部为密闭空间，实现良好的防水、防尘效果。
38.如图2-图4所示，箱体1用于容置电池模组7。承重板2铺设于箱体1的底壁，并与箱体1的底壁围设成散热腔20。承重板2上开设有进风口21、出风口22以及多个通风孔23，箱体1的内腔通过通风孔23与散热腔20连通。风机3包括吹风机31与抽风机32，吹风机31通过进风口21向散热腔20内吹气，抽风机32通过出风口22从散热腔20内抽气。吹风机31及抽风机32间隔设置于箱体1沿第一方向的一侧，多个通风孔23的开孔面积沿第一方向朝向远离风机3的方向逐渐变大，以使通过每个通风孔23的风量相等。
39.需要注意的是，距离风机3越近，通过通风孔23的风速较快，通过量也越大；反之，距离风机3越远，通过通风孔23的风速逐渐变慢，通过量也随之越小。因此，本实施例将通风孔23的开孔面积沿第一方向朝向远离风机3的方向逐渐变大。通过增加远离风机3的通风孔23的开口面积，使得通过每个通风孔23的风量大致相等，从而实现了电池模组7的均匀散热，使得电池箱内温场均匀分布。避免了由于通风孔23与风机3位置不同导致电池模组7存在温差，避免了电池模组7由于温差导致的电量衰减过快的问题。
40.如图2和图3所示，多个通风孔23呈阵列分布，并沿第一方向朝向远离风机3的方向形成n列。具体地，呈阵列布置的通风孔23布满承重板2，以增加内部循环风道的风量，提高了电池模组7的散热效率。
41.具体地，n列通风孔23沿第一方向分别为第一列、第二列、
……
、第n列。其中第一列为靠近风机3的最近端，第n列为远离风机3的最远端。位于每一列的通风孔23的开口面积相
等，且从第一列到第n列的通风孔23的开孔面积逐渐变大，使得通过每个通风孔23的风量大致相等，以使吹向电池模组7的外表面的风量均匀分布，实现了电池模组7的均匀散热，保证了电池箱内部温场的一致性。
42.在本实施例中，靠近风机3的第一列的通风孔23的开孔面积为远离风机3的第n列的通风孔23的开孔面积的一半，使得通过第一列的通风孔23的风量与通过第n列的通风孔23的风量大致相等。
43.在其他可替代的实施例中，还可以根据风机3的功率以及通风孔23的分布情况改变通风孔23沿第一方向的增大速率，只需能够实现每个通风孔23的通风量相等即可。例如：第n列的通风孔23的开孔面积为第一列的通风孔23的开孔面积的三倍、四倍或五倍等。
44.在本实施例中，承重板2与箱体1的底壁围成散热腔20，箱体1的内腔与散热腔20通过承重板2上的通风孔23连通，并共同形成了电池箱的内部循环风道。吹风机31与抽风机32为箱体1内空气的循环提供动力，使得空气在内部循环风道内流动，以带走电池模组7产生的热量。
45.如图3和图4所示，至少部分承重板2向上凸起形散热腔20的腔体，进风口21、出风口22以及多个通风孔23均开设于腔体的顶壁。腔体具有朝下的开口，腔体的开口端的外缘沿水平方向延伸有唇边24，唇边24与箱体1的底壁焊接相连。
46.具体地，承重板2为厚度1.5mm的q235钢板。承重板2的上表面凸设有两个矩形筒，矩形筒沿其轴向的上下两端开口，矩形筒的下端开口与散热腔20连通，两个矩形筒的上端开口分别形成进风口21和出风口22。吹风机31和抽风机32分别安装于对应的矩形筒的上方。吹风机31的吹风口与一个矩形筒的上端开口连通，抽风机32的抽风口与另一个矩形筒的上端开口连通。
47.如图4所示，散热腔20内具有导热垫4，导热垫4铺设于箱体1的底壁。本实施例的导热垫4为导热硅胶片，具有较高的导热系数。进入散热腔20的空气通过导热垫4能够将热量快速传导至箱体1的外壁，避免热量在电池箱内积累，实现了高效散热。
48.优选地，导热垫4的高度小于散热腔20的高度，以保证散热腔20具有充足的剩余空间容纳循环流动的空气。具体地，本实施例的散热腔20的腔体的高度为8mm左右，导热垫4的高度为2mm左右。
49.如图2所示，承重板2上设置有支撑梁5，电池模组7通过支撑梁5安装于承重板2上。具体地，支撑梁5的数量为两个，两个支撑梁5分别安装于承重板2上沿第二方向上相对的两侧，第二方向与第一方向均为水平方向，且互相垂直。电池模组7通过螺杆安装于支撑梁5，支撑梁5通过螺杆安装承重板2上。
50.需要说明的是，电池模组7与承重板2之间具有间隙，以避免电池模组7封堵通风孔23，切断电池箱的内部循环风道。
51.如图1和图2所示，电池箱还具有电源转换器6，电源转换器6分别与吹风机31和抽风机32电连接，电源转换器6能够与电池模组7电连接，以使电池模组7通过电源转换器6向吹风机31和抽风机32提供电能。电源转换器6具有转换电压的功能，电池模组7通过电源转换器6向吹风机31和送风机3提供所需电压的电源，实现了风机3的内部供电，无需将风机3与外部电路相连，简化了电池的结构和连接关系。
52.本实施例的吹风机31与抽风机32均为涡轮式风机，具有高转速和大风量的特点，
有利于提高电池箱内的空气流动速率，提高散热效果。
53.在本实施例中，电池模组7上设置有多个测温单元(图中未显示)，测温单元用于测量电池模组7上对应位置的温度。在任意两个测温单元测得的温度之差均小于等于2℃时，风机3关闭。或者，在任意两个测温单元测得的温度之差大于2℃时，风机3开启。
54.具体地，测温单元可以温度传感器，多个温度传感器分布于电池模组7的内部与外部，并能够实时监测对应位置的温度变化。风机3和测温单元均与电池的管理单元(例如bms)电连接，bms能够接收各个测温单元传输的温度值。当任意两个温度值之差小于等于2℃时，bms控制风机3关闭，以降低风机3的能耗，提高电池的续航能力。当任意两个温度值之差大于2℃时，bms控制风机3开启，以加快电池箱内部的空气循环，提高散热效率，从而保证电池箱内部的温场保持一致，实现了风机3的动态控制。
55.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。