无模组框架的电池包、车辆和储能装置的制作方法

无模组框架的电池包、车辆和储能装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求比亚迪股份有限公司于2019年1月9日提交的中国专利申请号“201910021244.0”、“201910020967.9”、“201910021246.x”、“201910021248.9”、“201910021247.4”及“201910020925.5”的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本技术属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种无模组框架的电池包、具有该电池包的车辆、具有该电池包的储能装置。


背景技术：

4.电池包是电动汽车的动力源，电池包的单体电池的数量是决定电动汽车续航能力的重要因素。相关技术中，电池包的包壳内的安装空间利用率低，降低了单体电池的数量和电池包的电池容量，影响了续航能力，存在改进的需求。


技术实现要素：

5.本技术是基于申请人对以下事实和问题的发现和认识通过大量的研发工作做出的：
6.相关技术中，如图1所示，电池包主要包括电池包外壳和安装在电池包外壳内的多个电池模组400a，每个电池模组400a包括多个单体电池和模组框架，多个单体电池组装在模组框架内从而构成一个电池模组400a。多个电池模组400a排列并安装在电池包外壳内从而形成电池包，电池包外壳包括侧边框200a、连接在侧边框200a内的横梁500和纵梁600。
7.相关技术中的电池包，由于多个单体电池首先组装在模组框架上形成电池模组400a，然后安装在电池包外壳内，模组框架占据了电池包外壳内的安装空间的很大一部分，降低了包括内的安装空间的利用效率，减少了电池包内的单体电池的数量，影响了电池包的电池容量。此外，由于模组框架的外形的不平整性，模组框架难以紧密地排列在电池包内，进一步降低了电池包内的安装空间的利用率。
8.相关技术中，电池包由于需要模组框架，增加了元件数量，由此增加了成本，而且，在电池包的制造过程中，由于单体电池需要首先组装到模组框架上，然后将模组框架安装到电池包外壳内，增加了工序，由此增加了成本。
9.相关技术中，如图1所示，模组框架导致整个电池模组400a的质量大，且电池模组400a支撑于底板上，对底板的刚度和强度要求高，这样就需要设置较多的横梁500和纵梁600，进一步挤占了电池包外壳内有限的空间。
10.本技术提出一种电池包，其中多个单体电池直接安装在电池包外壳内，省去了模组框架，因此，也称为无模组框架的电池包。
11.由于单体电池直接安装在电池包外壳内，无需模组框架，因此电池包外壳内的安装空间利用提高，电池包外壳内安装的单体电池数量增加，提高了电池包的电池容量，提高
了续航能力。
12.此外，由于无需模组框架，单体电池可以更加紧密地排列在电池包外壳内，进一步提高了电池包外壳内的安装空间利用率，增加单体电池的数量。
13.由于无需模组框架，减少了元件数量和组装工序，降低了成本。
14.本技术实施例的电池包，包括：电池包外壳；多个单体电池，每个所述单体电池均具有电池外壳、设在所述电池外壳内的电芯以及与所述电芯相连且伸出所述电池外壳的引出端子，多个所述单体电池排列在所述电池包外壳内，所述单体电池的长度为500mm-1000mm。
15.本技术的电池包为无模组框架的电池包，单体电池的长度为500mm-1000mm，并且多个单体电池直接安装在电池包外壳内，省去了模组框架，减少了元件数量和组装工序，降低了成本，电池包外壳内安装的单体电池数量增加，提高了电池包的电池容量，提高了续航能力。
16.本技术还提出了一种车辆，包括上述电池包。
17.本技术还提出了一种储能装置，包括上述电池包。
18.所述车辆、所述储能装置与上述的电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
19.本技术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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是相关技术中的电池包的爆炸示意图；
22.图2是本技术一种实施方式的单体电池的立体结构示意图；
23.图3是本技术一种实施方式的电池包的立体结构示意图(为示出密封盖)；
24.图4是本技术一种实施方式的多个单体电池在电池包外壳中的排列示意图；
25.图5是本技术一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；
26.图6是本技术另一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；
27.图7是本技术再一种实施方式的侧边框的立体结构示意图；
28.图8是图7中a处的局部放大图；
29.图9是本技术一种实施方式的电池包的剖视立体图；
30.图10是图9中b处的局部放大图；
31.图11是本技术另一种实施方式的电池包的剖视图，其中，第一边框和第二边框未示出；
32.图12是本技术一种实施方式的电池包的爆炸图；
33.图13是本技术一种实施方式的侧板的立体结构示意图；
34.图14是本技术一种实施方式的端板的立体结构示意图；
35.图15是本技术一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；
36.图16是本技术另一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括多层；
37.图17是本技术再一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿y向分布的多个；
38.图18是本技术又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿x向分布的多个；
39.图19是本技术又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括沿x向及y向分布的多个；
40.图20是本技术又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；
41.图21是本技术又一种实施方式的电池包的立体结构示意图，其中，电池阵列包括单层；
42.图22是本技术一种实施方式的液冷板的平面示意图；
43.图23是本技术另一种实施方式的液冷板的平面示意图；
44.图24是本技术再一种实施方式的液冷板的平面示意图；
45.图25是本技术一种实施方式的电池包安装于车辆上的立体结构示意图；
46.图26是本技术一种实施方式的车辆上用于安装电池包的腔体的剖视图；
47.图27是本技术一种实施方式的电池包固定在车辆上的立体示意图；
48.图28是本技术一种实施方式的电池包固定在车辆上的爆炸示意图；
49.图29是本技术一种实施方式的车辆的结构示意图；
50.图30是本技术一种实施方式的储能装置的结构示意图。
51.附图标记：
52.车辆1，储能装置2，
53.电池包10，
54.单体电池100，引出端子101，防爆阀103，
55.电池包外壳200，侧边框200a，第一边框201，第二边框202，第三边框203，第四边框204，第一端板207，端板体207a，第一连接板207b，过孔207c，第二端板208，第一侧板209，侧板体209a，第二连接板209b，第二侧板210，底板211，面板212，支撑板213，支撑面213a，安装面213b，第一连接面215，第二连接面216，保温层217，导热板218，换热板219，密封盖220，排气孔221，排气通道222，气液分离器223，冷却液管道224，冷却液入口225，冷却液出口226，进液总管227，出液总管228，冷却液总入口229，冷却液总出口230，
56.第一边梁301，第一支撑板301a，第一支撑面301b，第一安装面301c，第二边梁302，第二支撑板302a，第二支撑面302b，第二安装面302c，
57.电池阵列400，
58.电池模组400a，横梁500，纵梁600，
59.宽度方向横梁700，长度方向横梁800,
60.单体电池的长度l，单体电池的厚度d，单体电池的高度h，第一边框的内壁面与第二边框的内壁面之间的距离l2，电池包外壳在第一方向的宽度l3，电池包外壳在第二方向的长度l4。
具体实施方式
61.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号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例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
62.本技术的电池包10不仅可以用于乘用车，还可以用于商用车、特种车、轮船、备用电源(dps、ups)、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等需要使用单体电池100为其提供电能的装置上，本技术的电池包10可以作为交通工具的动力电池包。
63.下面参考图2-图28描述根据本技术实施例的电池包10。
64.如无特殊的说明，本技术的实施例中，前后方向为车辆1的纵向，即x向；左右方向为车辆1的横向，即y向；上下方向为车辆1的竖向，即z向。
65.如图2-图28所示，本技术的电池包10包括电池包外壳200和多个单体电池100。
66.如图2所示，每个单体电池100均具有电池外壳、设在电池外壳内的电芯以及与电芯相连且伸出电池外壳的引出端子101。在图2所示的实施例中，单体电池100具有两个引出端子101，两个引出端子101分别从电池外壳的两个端面伸出。当然，在其他实施例中，单体电池100的多个引出端子101也可以在电池外壳同一面伸出，或者每个单体电池100设有更多的引出端子101。
67.在本技术的一些实施例中，如图2所示，单体电池100的两个引出端子101分别从单体电池100的长度方向的两端引出。换言之，单体电池100的长度方向可以为单体电池100内部的电流方向，即，单体电池100内部的电流方向为第一方向。这样，由于电流方向与单体电池100的长度方向相同，单体电池100的有效散热面积更大、散热效率更好。
68.单体电池100可以具有任意适当的结构和形状，在本技术提供的一种实施方式中，如图2所示，单体电池100为长方体结构的方形电池，并具有长度、厚度和介于长度和厚度之间的高度，每个单体电池100侧立放置，每个单体电池100的长度方向为第一方向，厚度方向为第二方向，高度方向为第三方向，相邻两个单体电池100通过大面对大面的方式排布。
69.换言之，该长方体在长度方向上具有长度l，在垂直于长度方向的厚度方向上具有厚度d，在高度方向上具有高度h，该高度h介于长度l和厚度d之间。具体地，单体电池100具有大面、窄面和端面，大面的长边具有上述长度l，短边具有上述高度h；窄面的长边具有上述长度l，短边具有上述厚度d；端面的长边具有上述高度h，短边具有上述厚度d。单体电池100侧立放置是指，单体电池100的两个端面分别面向第一边框201和二边框，相邻两个单体电池100的大面相对，使得单体电池100具备替代横梁的功能，其效果更好，强度更高。在其他实施方式中，单体电池100也可以为圆柱形电池，或软包电池；当然，效果最好的是方形电池，比如方形铝壳电池。
70.在相关技术中，如何设计单体电池100的形状和尺寸，使其不仅能够具有适当的电池容量和良好的散热效果，一直是电池技术领域需要解决的问题之一。
71.在本技术提供的一种实施方式中，单体电池100的长度l和厚度d的比值满足23≤l/d≤208。在该比值下，可以得到长度较长，厚度较薄的单体电池100，这样，可以保证在单体电池100的长度沿第一方向延伸的情况下，还能保持适当的阻值和较高的散热面积和散热效率，各种车型的适应性好。
72.在本技术提供的另一种实施方式中，单体电池100的表面积s与体积v的比值满足
0.1mm-1
≤s/v≤0.35mm-1
。在该比值下，可以通过上述长度较长，厚度较薄的单体电池100实现，也可以通过尺寸的调整实现，通过控制单体电池100的表面积s与体积v的比值，可以保证单体电池100的长度沿第一方向延伸的同时，具备足够的散热面积，以保证单体电池100的散热效果。
73.在本技术提供的再一种实施方式中，单体电池100的表面积s与能量e比值满足s/e≤1000mm2·
wh
﹣1
，优选250mm2·
wh
﹣1
≤s/e≤400mm2·
wh
﹣1
2。在该比值下，依然可以得到长度较长，厚度较薄的单体电池100，同样，该比值可以通过上述长度较长。厚度较薄的单体电池100实现，也可以通过其他尺寸的调整实现。通过控制单体电池100的表面积s与能量e的比值，可以保证单体电池100具有一定能量e的同时，其表面积能够满足其散热需求。
74.一些实施例中，在本技术提供的一种实施方式中，上述单体电池100可以为金属外壳方形电池，也就是说，单体电池100的外壳由金属材料制成，金属的导热性能更好，从而能够进一步地提高单体电池100的散热效率，优化散热效果。在本技术提供的另一种实施方式中，单体电池100可以为软包电池，软包电池是指在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳，在结构上采用铝塑膜包装，当发生安全隐患的情况下，软包电池会鼓气裂开，而不会发生爆炸，从而提高单体电池100的安全性能。
75.在图2、图4、图12、图17-图19所，多个单体电池100排列在电池包外壳200内，多个单体电池100排列成电池阵列400后安装于电池包外壳200内，由于无需模组框架，这样电池包外壳200内的大部分空间均可以用于容纳单体电池100本身，同样容积的电池包外壳200内可以安装更多的单体电池100，电池包10的电池容量大。
76.由于无需模组框架，单体电池100可以更加紧密地排列在电池包外壳200内，在图2、图4、图12、图17-图19所示的实施例中，多个单体电池100之间无需设置模组框架，相邻的两个单体电池100可以为长度*高度的侧面正对贴合，大面正对的排列方式便于实现密堆，且多个单体电池100形成的电池阵列400的整体刚度大，这样可以极大地提高电池包外壳200内的安装空间利用率，增加单体电池100的数量。
77.本技术的电池包10为无模组框架的电池包，多个单体电池100直接安装在电池包外壳200内，省去了模组框架，减少了元件数量和组装工序，降低了成本，电池包外壳200内安装的单体电池100数量增加，提高了电池包10的电池容量，提高了续航能力。
78.在本技术的一些实施例中，如图3、图9和图12所示，电池包外壳200包括：托盘和密封盖220。
79.托盘限定出具有敞开端的电池容纳腔，多个单体电池100排列在电池容纳腔内并与托盘相连。
80.密封盖220安装于托盘的敞开端，密封盖220密封电池容纳腔的敞开端，使单体电池100基本被封装在电池包外壳200内，防止水尘的杂质侵入。密封盖220与托盘之间可以通过粘胶相连；或者密封盖220与托盘之间通过螺纹连接件相连；或者密封盖220与托盘之间通过粘胶以及螺纹连接件相连，这样密封盖220与托盘之间通过螺纹连接件可以实现牢固地连接，且通过粘胶可以实现各处密封。
81.需要说明的是，本技术的电池包10并非小包，而是大体积的电池包10，对应的上述托盘为车用托盘。
82.在车用托盘中，由于车体宽度较大，比如在1.2m-2m；长度较长，比如在2m-5m；针对
不同的车型，对应的车体宽度和车体长度是不同的。较大的车体宽度和长度，使得设置在车体底部的托盘整体尺寸要求也较大。
83.对于较大的托盘尺寸，导致在相关技术中，如图1所示，必须在托盘的侧边框200a内设置横梁500和纵梁600，才能为内部的电池提供足够的支撑力和结构强度，而在车用托盘中加入横梁500和纵梁600后，整个车用托盘的重量及内部空间都被占用，使得在托盘内部，能够有效利用的空间较低；同时，由于横梁500的存在，为配合横梁500安装，必须在托盘内部宽度和长度方向上设置多个电池模组400a，安装复杂，需要的安装结构件也较多。
84.由于相关技术中的电池包外壳中设置有横梁和/或纵梁，横梁和/或纵梁占据了电池包外壳中大量的用于容纳单体电池的安装空间，导致电池包外壳的体积利用率较低，通常，电池包外壳的体积利用率约为40％，甚至更低，也就是说，相关技术中的电池包外壳中仅有40％左右的空间可以用于安装单体电池，导致电池包外壳中可容纳的单体电池的数量有限，整个电池包的容量、电压受到限制，电池包的续航能力较差。
85.然而在本技术中，单体电池100直接安装在电池包外壳200内，从而减少电池包外壳200中横梁和/或纵梁的使用，甚至电池包外壳200中可以不使用横梁和/或纵梁，从而减少了横梁和/或纵梁在电池包外壳200中占据的空间，提高了电池包外壳200的空间利用率，尽可能地使更多的单体电池100能够布置在电池包外壳200中，进而提高整个电池包的容量、电压以及续航能力。比如在电动车中，此设计可以将空间利用率由原先的40％左右，提高到60％以上甚至更高，比如80％。
86.并且，由于电池包外壳200中无需再布置横梁和/或纵梁，一方面，使得电池包外壳200的制作工艺得到了简化，单体电池100的组装复杂度降低，生产成本降低，另一方面，使得电池包外壳200和整个电池包的重量减轻，实现了电池包的轻量化。特别地，当电池包安装在电动车上时，还可以提升电动车的续航能力，实现电动车的轻量化。
87.在一些实施例中，该托盘可以为单独生产的用于安装单体电池100的车用托盘，如图27-图28所示，当将单体电池100安装于托盘，并通过密封盖220封闭托盘的敞开端形成电池包10后，该托盘可以通过紧固件安装到车身上，比如托盘可以设置吊耳用于吊装到车辆1的底盘。
88.在另一些实施例中，如图25-图26所示，该托盘也可以与车辆1的底盘一体成型，底盘具有沿y向相对设置的第一边梁301和第二边梁302，第一边梁301和第二边梁302作为支撑电池阵列400的支撑件，单体电池100的第一端支撑于第一边梁301，单体电池100的第二端支撑于第二边梁302。
89.在实际的执行中，第一边梁301和第二边梁302均向下延伸相当于形成托盘的第一边框201和第二边框202，第一边梁301和第二边梁302具有弯折形(l形)截面，第一边梁301朝向单体电池100的内壁面具有凸出的第一支撑板301a，第一支撑板301a的朝向密封盖220的面设有第一支撑面301b，第一支撑板301a背离密封盖220的面设有第一安装面301c；第二边梁302的朝向单体电池100的内壁面具有凸出的第二支撑板302a，第二支撑板302a的朝向密封盖220的面设有第二支撑面302b，第二支撑板302a背离密封盖220的面设有第二安装面302c；第一支撑面301b和第二支撑面302b用于支撑单体电池100，第一安装面301c和第二安装面302c用于安装底板211。这样无需制造独立的托盘，且无需考虑托盘与整车的装配问题。
90.如图26所示，第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a在z向上等高设置，以便于平衡地支撑单体电池100。
91.如图26所示，第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a可以仅相互延伸至间隔开的位置，在下方需要架设底板211以封闭下端，这样相对废料的边框的长度短，可以减少整车的重量；当然第一边梁301的第一支撑板301a和第二边梁302的第二支撑板302a可以相互延伸至相连，这样形成下端封闭的腔体，可以有效地在下方保护单体电池100。
92.在本技术的一些实施例中，如图5-图10所示，托盘包括：侧边框200a和底板211，底板211与侧边框200a相连以限定出电池容纳腔，单体电池100与侧边框200a相连。
93.相关技术中，如图1所示，电池均是支撑于底板，对底板的刚度和强度要求高，就需要设置较多的横梁500和纵梁600来增强底板的支撑强度和刚度，进一步挤占了电池包外壳内有限的空间，若去掉横梁500和纵梁600则托盘无法提供足够的承重力。
94.本技术中，单体电池100与侧边框200a相连，充分利用了刚度和强度较大的侧边框200a的性能，这样底板211无需起到主要承重的作用，也就使去掉托盘中的横梁500和纵梁600成为可能，释放出来的空间可以用于布置更多的单体电池100。
95.需要说明的是，如图3-图10所示，侧边框200a通常为中空的型材制成，侧边框200a的中空腔用于提供碰撞吸能性，且侧边框200a的中空腔内的板筋可以增强侧边框200a的强度，侧边框200a的外侧壁还可以设有加强筋，侧边框200a的强度和刚度完全满足安装电池阵列400的要求。
96.在一些实施例中，单体电池100可以与侧边框200a的内周壁相连，或者如图10所示的实施例中，单体电池100支撑于侧边框200a，这样充分利用了侧边框200a的刚度和强度大的性能。
97.如图3-图12、如图15-图19所示，侧边框200a包括第一边框201、第二边框202、第三边框203和第四边框204，第一边框201、第三边框203、第二边框202和第四边框204顺次收尾相连形成闭环形，第一边框201、第二边框202沿第一方向相对设置，第三边框203和第四边框204沿第二方向相对设置。
98.第一边框201、第二边框202、第三边框203和第四边框204可以均为长条形，第一边框201、第二边框202平行间隔开，第三边框203和第四边框204平行间隔开，侧边框200a可以大体为矩形框。
99.在实际的执行中，当将电池包10安装于整车后，第一方向可以为y向，第二方向可以为x向。当然，对于不同的车型，可以调整电池包10的安装方式，使得第一方向对应x向，第二方向对应y向，或者具有其他对应关系。
100.第一边框201和第二边框202的朝向电池容纳腔的内壁面均具有支撑面213a，单体电池100沿自身的长度方向的两端分别支撑于第一边框201和第二边框202的支撑面213a。第一边框201的内壁面指第一边框201的朝向第二边框202的壁面；第二边框202的内壁面指第二边框202的朝向第一边框201的壁面。
101.每个单体电池包10包括相对的第一端和第二端，如图2所示，沿单体电池100自身长度方向(图中的y向)的两端，每个单体电池100的第一端支撑在第一边框201，每个单体电池100的第二端支撑在第二边框202。
102.换言之，每个单体电池100在第一边框201和第二边框202之间延伸，多个单体电池100沿第一边框201和第二边框202的长度方向排布，即沿第二方向排布。
103.这里，单体电池100的第一端和第二端分别支撑在第一边框201和第二边框202上，单体电池100可以直接由第一边框201和第二边框202支撑，即分别放置在第一边框201和第二边框202的支撑面213a上，也可以进一步固定在第一边框201和第二边框202的支撑面213a上，比如粘贴在第一边框201和第二边框202的支撑面213a，具体的固定方式在下文中详细描述，对于特定的支撑和固定方式，对此本技术不作限制。
104.在本技术的技术构思下，一个实施例中，沿第一方向，第一边框201和第二边框202之间的距离和单体电池100的尺寸相配合，此处的相配合指两个边框的内壁面之间的间距能够配合安装一个单体电池100，这种配合可是间隙配合、过盈配合、紧固配合、固定配合等各种配合方式，从而实现本技术的目的。
105.在本技术的一些实施例中，每个单体电池100的第一端可以直接或间接支撑在第一边框201上，每个单体电池100的第二端可以直接或间接支撑在第二边框202上。直接的含义是指单体电池100的第一端和第一边框201直接接触配合支撑，和单体电池100的第二端和第二边框202直接接触配合；间接的含义是指，比如一些实施例中，单体电池100的第一端通过第一端板207与第一边框201配合支撑，单体电池100的第二端通过第二端板208与第二边框202配合支撑。
106.需要注意的是，第一边框201和第二边框202是相对设置的，第一边框201和第二边框202可以相互平行，也可以呈角度设置，可以是直线结构也可以是曲线结构。单体电池100可以与第一边框201和/或第二边框202垂直，或与第一边框201和/或第二边框202呈锐角或钝角设置，例如，当第一边框201和第二边框202相互平行时，第一边框201、第二边框202以及单体电池100可以构成矩形、正方形或平行四边形、扇形等结构；当第一边框201和第二边框202呈角度时，第一边框201、第二边框202以及单体电池100可以构成梯形、三角形等结构。本技术对第一边框201和第二边框202之间的角度关系、单体电池100与第一边框201和第二边框202之间的角度关系不作限制。
107.此外，上文提及的单体电池100的“第一端”和“第二端”是用于描述单体电池100的方位的，并不用于限定和描述单体电池100的具体结构，例如，第一端和第二端并不用于限定和描述单体电池100的正极和负极，也就是说，在本技术中，单体电池100支撑在第一边框201的一端为第一端，单体电池100支撑在第二边框202的一端为第二端。
108.需要说明的是，上述的第一端和第二端并非是指端面，在实际的执行中，与第一边框201和第二边框202的支撑面213a形成支撑关系的是单体电池100的侧面的两端，比如长度*厚度的窄面的端部。
109.在一些实施例中，单体电池100与侧边框200a之间可以通过预连接结构相连，以防止无模组框架的单体电池100在托盘内晃动，且便于后面加装固定结构。比如，单体电池100的两端可以粘接于第一边框201和第二边框202的支撑面213a，粘接的方式快速，且可以通过单次沿支撑面213a的长度方向(第二方向)涂胶的方式快速实现装配。
110.在一些实施例中，单体电池100的端部(长度方向的端部)设有引出端子101，第一边框201和第二边框202的内壁面与单体电池100的端面之间夹设绝缘板，绝缘板用于防止单体电池100的引出端子101与侧边框200a导通。
111.如图5-图7和图10所示，第一边框201的朝向电池容纳腔的内壁面具有向内凸出的支撑板213，第二边框202的朝向电池容纳腔的内壁面具有向内凸出的支撑板213，支撑面213a设于支撑板213的朝向密封盖220的一面(上表面)，支撑板213的背离密封盖220的一面(下表面)形成安装面213b，安装面213b用于安装底板211。
112.在实际的执行中，如图5-图7所示，第一边框201、第二边框202、第三边框203、第四边框204共同向内伸出等高设置的支撑板213，这样支撑板213相当于为闭环形，且支撑板213的下表面形成的安装面213b也为环形，便于安装底板211，底板211与安装面213b之间可以粘接相连。
113.如图10所示，侧边框200a的背离密封盖220的一端的内圈具有环形的沉槽，沉槽的底壁形成安装面213b，底板211安装于沉槽。换言之，支撑板213的下表面相对于侧边框200a的下表面向上凹陷，这样可以利用侧边框200a的内部空间安装底板211，比如在图10所示的实施例中，底板211的下表面与侧边框200a的下表面基本平齐，这样，整个电池包10的高度小。
114.单体电池100支撑于侧边框200a，且单体电池100与底板211间隔开设置。底板211无需承担单体电池100的重量，这样底板211可以作减薄处理。间隔开设置的单体电池100与底板211之间设有保温层217。如图10所示，支撑板213、单体电池100与底板211共同限定出用于容纳保温层217的保温腔，保温层217的厚度可以基本等于支撑板213的厚度(z向)，保温层217用于隔绝单体电池100与外界的热量传递，实现单体电池100保温的功能，并避免容纳装置外的外部环境与容纳装置内的单体电池100之间发生热干扰的现象。可选地，保温层217可以为具有隔热、保温功能的材料制成，例如，由保温棉制成。
115.如图5-图7和图10所示，第一边框201和第二边框202的朝向电池容纳腔的内壁面均具有第一连接面215，第一连接面215到密封盖220的距离小于支撑面213a到密封盖220的距离，单体电池100与第一连接面215相连。也就是说，单体电池100并非仅通过支撑面213a支撑于侧边框200a，通过设置支撑面213a和第一连接面215，可以降低侧边框200a在单处承受的单体电池100的压力，将压力分散到各处，防止侧边框200a的局部开裂。
116.第一连接面215相对于支撑面213a位于径向外侧，这样不影响单体电池100从上部的敞开端装入托盘。
117.在实际的执行中，如图5-图7所示，第一边框201或第二边框202的朝向电池容纳腔的内壁面具有至少两级台阶，其中两个台阶面分别形成第一连接面215和支撑面213a，第一连接面215和支撑面213a之间竖向的内壁面相连。多级台阶式的结构便于成型，且可以增强侧边框200a的结构强度，在有限的空间内，实现单体电池100的装配。绝缘板可以设在单体电池100的端面与第一连接面215和支撑面213a之间的竖向内壁面之间。
118.如图10和图12所示，电池包10还包括：端板，单体电池100沿自身的长度方向的两端均设有端板，单体电池100通过端板与第一连接面215相连。绝缘板可以与端板集成设置。
119.如图14所示，端板包括：端板体207a和第一连接板207b，端板体207a与单体电池100的端面相对设置，第一连接板207b与端板体207a相连且向侧边框200a凸出，第一连接板207b与第一连接面215相连，第一连接板207b与端板体207a可以形成为弯折形，比如l形。当然，对于图16所示的这种多层式的电池包10，第一连接板207b与端板体207a可以形成为t形。
120.为了描述方便，将设于单体电池100的第一端的端板定义为第一端板207，将设于单体电池100的第二端的端板定义为第二端板208，第一端板207和第二端板208的结构可以相同。单体电池100的第一端通过第一端板207支撑在第一边框201，单体电池100的第二端通过第二端板208支撑在第二边框202；第一端板207、第二端板208和单体电池100组成电池阵列400。
121.这样，第一端板207的端板体207a夹设在单体电池100的第一端面与第一边框201之间，第一端板207的第一连接板207b支撑于第一边框201的第一连接面215，且与第一边框201的第一连接面215相连；第二端板208的端板体夹设在单体电池100的第二端面与第二边框202之间，第二端板208的第一连接板支撑于第二边框202的第一连接面215，且与第二边框202的第一连接面215相连。
122.在实际的执行中，如图14所示，第一连接板207b设有多个安装孔，多个安装孔沿第二方向间隔开分布，第一连接板207b的设安装孔的位置可以相较于其他区域作加宽处理，第一连接板207b可以通过螺纹连接件于第一连接面215相连。
123.对于单个电池阵列400，第一端板207可以为一个，第二端板208可以为一个；当然，也可以设置多个第一端板207或第二端板208。
124.如图8和图10所示，单体电池100的两个端面中的至少一个设有防爆阀103，两个端板(第一端板207和第二端板208)中的至少一个的端板体207a设有与防爆阀103对应的过孔207c，第一边框201和第二边框202中的至少一个设有与过孔207c对应的排气孔221和与排气孔221连通的排气通道222。
125.在一种实施方式中，单体电池100朝向第一边框201的第一端设置有防爆阀103，第一边框201内部设置有排气通道222，排气通道222可以为空腔型的第一边框201的内部自然形成，第一端板207上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有过孔207c，第一边框201上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有排气孔221，排气孔221与排气通道222连通，电池包外壳200设置有与排气通道222连通的排气口；和/或单体电池100朝向第二边框202的第二端设置有防爆阀103，第二边框202内部设置有排气通道222，第二端板208上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有过孔207c，第二边框202上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有排气孔221，排气孔221与排气通道222连通，电池包外壳200设置有与排气通道222连通的排气口。在其他实施方式中，单体电池100的两端均设有防爆阀103，对应地，第一端板207和第二端板208均设有过孔207c，第一边框201和第二边框202均设有排气孔221和排气通道222。
126.在相关技术中，在单体电池100的使用过程中，如果其内部的气压增大到一定程度，则防爆阀103开启，单体电池100内部的火焰、烟雾或气体会通过防爆阀103排出，该火焰、烟雾或气体会聚集在电池包10的内部，若无法及时排出，则会对单体电池100造成二次伤害。然而在本技术中，由于第一边框201和/或第二边框202上设置有与单体电池100的防爆阀103对应的排气孔221，且第一边框201和/或第二边框202内部设置有排气通道222，当单体电池100内部气压增大时，其防爆阀103开启，其内部的火焰、烟雾或气体等将直接通过进气口进入第一边框201和/或第二边框202内的排气通道222，并通过排气孔221排出第一边框201和/或第二边框202，例如，通过排气口排到大气中，这样，该火焰、烟雾或气体便不会聚集在容纳装置内部，从而避免火焰、烟雾或气体对单体电池100造成二次伤害。
127.如图3、图12、图15所示，第一连接面215与密封盖220之间限定出用于容纳电池管理元器件和配电元器件的管理容纳腔。在实际的执行中，第一连接板207b与密封盖220间隔开，管理容纳腔可以由第一连接板207b、侧边框200a、密封盖220限定出，这样，在电池阵列400的外围形成了一圈管理容纳腔，该管理容纳腔可以用于安装电池管理元器件和配电元器件，从而无需特意为电池管理元器件和配电元器件设计安装空间，充分利用电池阵列400安装后的缝隙，达到电池密度的最大化。
128.一些实施例中，如图3所示，第三边框203向与第三边框203相邻设置的单体电池100施加朝向第四边框204的作用力，第四边框204向与第四边框204相邻设置的单体电池100施加朝向第三边框203的作用力，以使多个单体电池100能够紧密地沿第二方向排布在第三边框203和第四边框204之间，多个单体电池100之间能够相互贴合。此外，第三边框203和第四边框204可以在第二方向上对多个单体电池100进行限位，特别是当单体电池100发生少量膨胀时，可以对单体电池100起到缓冲和提供向内压力的作用，防止单体电池100膨胀量和变形量过大。特别是当单体电池100设置有防爆阀103和电流中断装置(cid)装置时，通过第三边框203和第四边框204可以有效地限制单体电池100膨胀，使得当单体电池100在发生故障并膨胀时时，其内部能够具有足够的气压冲破防爆阀103或电流中断装置(cid)装置内的翻转片，从而使单体电池100短路，保证单体电池100的安全，防止单体电池100爆炸。
129.在一些实施例中，第三边框203和与第三边框203相邻的单体电池100之间以及第四边框204和与第四边框204相邻的单体电池100之间的至少一处弹性夹设有弹性装置。
130.第三边框203与邻近第三边框203的单体电池100之间可以设置有第一弹性装置，和/或第四边框204与邻近第四边框204的单体电池100之间可以设置有第二弹性装置。第一弹性装置可以安装在第三边框203上，第二弹性装置可以安装在第四边框204上，通过第一弹性装置和第二弹性装置使多个单体电池100紧密地排布，这样，可以使得在第三边框203和第四边框204之间排布的单体电池100的数量可以在不改变第三边框203与第四边框204之间的间距的情况下，通过改变第一弹性装置和第二弹性装置与第三边框203和第四边框204之间的安装距离来调整。
131.在一些实施例中，如图12所示，电池包10还包括：侧板，第三边框203和与第三边框203相邻的单体电池100之间以及第四边框204和与第四边框204相邻的单体电池100之间设有侧板。弹性装置可以与侧板集成设置，侧板可以为橡胶制成。
132.如图13所示，侧板包括侧板体209a和第二连接板209b，侧板体209a与单体电池100的侧面相对设置，第二连接板209b与侧板体209a相连且向第三边框203或第四边框204凸出，第三边框203和第四边框204设有朝向密封盖220的第二连接面216，第二连接板209b与第二连接面216相连。第二连接板209b与侧板体209a可以形成为弯折形，比如l形、t形。
133.为了描述方便，将设于单体电池100与第三边框203之间的侧板定义为第一侧板209，将设于单体电池100的第二端的侧板定义为第二侧板210，第一侧板209、第二侧板210的结构可以相同。第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210和单体电池100组成电池阵列400。这样多个单体电池100的四周均通过端板或侧板夹持，使得电池阵列400基本形成为一个整体。
134.这样，第一侧板209的侧板体209a夹设在单体电池100的侧面与第三边框203之间，第一侧板209的第二连接板209b支撑于第三边框203的第二连接面216，且与第三边框203的
第二连接面216相连；第二侧板210的侧板体夹设在单体电池100的侧面与第四边框204之间，第二侧板210的第二连接板支撑于第四边框204的第二连接面216，且与第四边框204的第二连接面216相连。
135.如图12所示，单体电池100的第三方向的两个表面可以均设有面板212，端板的上端及侧板的上端与上方的面板212相连，端板的下端及侧板的下端与下方的面板212相连，，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、面板212和单体电池100组成电池阵列400，使单体电池100的六面均被夹持。
136.在一种实施方式中，如图3所示，多个单体电池100可以直接安装在电池包外壳200中，单体电池100的第一端和第二端可以分别支撑在第一边框201和第二边框202上。
137.在另一种实施方式中，如图15-图19所示，多个单体电池100也可以先组装成至少一个电池阵列400，然后再将电池阵列400安装在电池包外壳200中。这样基于本技术的技术构思，通过电池阵列400的外部结构和第一边框201、第二边框202的配合关系同样能够实现本公开的技术效果。
138.在一些实施例中，如图12所示，电池包10包括：面板212、端板、侧板、多个单体电池100、电池包外壳200，多个单体电池100并排设置，单体电池100排布方式可以参考上述实施例的描述，单体电池100的上表面和下表面均相连有面板212，单体电池100的两个端面均设有端板，最外侧的两个单体电池100的外侧面均设有侧板；其中端板和侧板均与两个面板212相连，电池包外壳200的侧边框200a的朝向电池容纳腔的内壁面具有支撑面213a和连接面(第一连接面215和第二连接面216)，单体电池100的两端支撑于支撑面213a，端板和侧板均与连接面相连。
139.多个长条形的单体电池100在装配到电池包外壳200时，不易于形成结构稳定的电池阵列400，通过面板212、端板、侧板从六个面向内的挤压，使得电池阵列400的整体性较稳定，便于装配。
140.一些实施例中，至少部分单体电池100下方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个单体电池100下方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分多个单体电池100组成电池阵列400。换言之，面板212可以为一个，第一端板207与第二端板208与该面板212连接，第一端板207、第二端板208、面板212构成容纳多个单体电池100的容纳空间，安装时，将多个单体电池100布置在该容纳空间内后，再将第一端板207和第二端板208支撑在第一边框201和第二边框202上。面板212也可以为多个，从而与多个第一端板207和第二端板208构成多个电池阵列400，多个电池阵列400安装在电池包外壳200中。
141.一些实施例中，至少部分单体电池100上方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个单体电池100上方设置有面板212，面板212与第一端板207连接，面板212与第二端板208连接；上方的面板212、下方的面板212、第一端板207、第二端板208与至少部分多个单体电池100组成电池阵列400。换言之，面板212位于第一端板207和第二端板208的顶部，面板212位于第一端板207
和第二端板208的底部，单体电池100位于面板212和面板212之间，这样，面板212和面板212可以防止单体电池100上下窜动，增加了单体电池100的稳定性。
142.一些实施例中，电池包外壳200具有沿不同于第一方向的第二方向相对设置有第三边框203和第四边框204，邻近第三边框203的单体电池100朝向第三边框203的一侧设置有第一侧板209，邻近第四边框204的单体电池100朝向第四边框204的一侧设置有第二侧板210，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、上方的面板212、下方的面板212和至少部分多个单体电池100组成电池阵列400。电池阵列400可以为一个，也可以为多个，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210可以设置在面板212和面板212的四周，第一端板207固定在第一边框201上，第二端板208固定在第二边框202上，第一侧板209固定在第三边框203上，第二侧板210固定在第四边框204上，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、上方的面板212、下方的面板212共同限定出用于容纳多个单体电池100的封闭的容纳空间，这样，当单体电池100发生故障，起火爆炸时，第一端板207、第二端板208、第一侧板209、第二侧板210、面板212以及面板212可以将单体电池100的故障控制在一定范围内，防止单体电池100爆炸影响其周围的部件。可选地，该第一侧板209可以为上文提及的第一弹性缓冲板，该第二侧板210可以为上文提及的第二弹性缓冲板，以使第一侧板209和第二侧板210具备限制多个单体电池100膨胀变形的功能，从而确保防爆阀103和/或电流中断装置(cid)的启动。
143.在另一种实施方式中，多个单体电池100中至少部分单体电池100下方设置有面板212，至少部分单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202；面板212与至少部分单体电池100组成电池阵列400。换言之，至少部分多个单体电池100下方设置有面板212，每个单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202；面板212与至少部分多个单体电池100组成电池阵列400，在该实施方式中，多个单体电池100通过面板212支撑在第一边框201和第二边框202上，简化了电池阵列400的结构，利于实现电池包10的轻量化。
144.在相关技术中，由于单体电池100的尺寸较小，长度较短，单体电池100的相对两端无法与电池包外壳200中相对设置的两个边梁相适配，因此，电池包外壳200中需要设置横梁和/或纵梁(如图所示)，从而便于单体电池100的装配。当单体电池100通过电池阵列400安装到电池包外壳200中后，沿电池包外壳200的第一方向会存在多个单体电池100，也就是说，单体电池100并未在两个相对设置的边梁(第一边框201和第二边框202，或者第一侧壁和第二侧壁)之间延伸，而是在两个相对设置的横梁或纵梁之间延伸的，电池阵列400通过紧固件与相邻的横梁和/或纵梁固定。
145.本技术中，如图2所示，单体电池100的长度为l，高度为h，厚度为d，其中4≤l/h≤21，优选4≤l/h≤20；23≤l/d≤208，优选23≤l/d≤200。也就是说，本技术的单体电池100的长度方向的尺寸远大于高度方向及厚度方向的尺寸，长条形的单体电池100可以从第一边框201延伸至第二边框202。
146.在实际的执行中，当电池包10作为车辆1上使用的提供电能的电池包10使用时，可以使单体电池100的长度方向为车辆1的宽度方向，即，车辆1的左右方向，在一些实施例中，单体电池100的长度l满足：600mm≤l≤2500mm，优选600mm≤l≤1000mm，以使单体电池100的长度能够与车辆1的宽度的相适配。
147.在图2、图4、图12、图17-图19所示的实施例中，相邻的两个单体电池100可以为长度*高度的侧面正对贴合，单体电池100的体积为v，高度为h，满足：0.0001mm-2
≤h/v≤0.00015mm-2
。
148.可以理解的是，在v一定时，h/v越小，l*d越大，而上述实施例中，单体电池100主要依靠长度*厚度面进行散热，增大l*d值，可以增强单体电池100的散热效果，防止热量积聚。
149.在一些实施例中，单体电池100的长度方向与第一边框201和第二边框202垂直，多个单体电池100形成的电池阵列400在托盘内的布置方式有多种，下面介绍几种实施例。
150.在图3和图12所示的实施例中，单体电池100的第一端与第二端之间的距离为l，第一边框201的内壁面与第二边框202的内壁面之间的距离为l2，其中l与l2的比值满足l/l2≥50％。换言之，沿第一方向，在第一边框201与第二边框202之间仅布置一个单体电池100，通过在第一方向上，如此布置单体电池100和两个边框之间距离的关系，可以起到通过单体电池100作为横梁的目的。其中在本技术提供的示例性实施方式中，通过沿第一方向，第一边框201与第二边框202之间沿第一方向仅布置一个单体电池100，以使单体电池100本身可以作为加强电池包外壳200结构强度的横梁使用。
151.在一些实施例中，l和l2的比值可以满足80％≤l/l2≤97％，以使单体电池100的第一端和第二端尽可能地靠近第一边框201和第二边框202，甚至与第一边框201和第二边框202抵顶，以便于通过单体电池100本身的结构来实现力的分散、传导，保证单体电池100可以用作加强电池包外壳200结构强度的横梁使用，保证电池包外壳200具有足够强度抵抗外力变形。
152.其中，在图3和图12所示的实施例中，整个托盘内设置一个电池阵列400，这样可以实现单体电池100最大程度上的密堆。
153.在图15和图18所示的实施例中，整个托盘设置有沿第二方向分布的至少两个电池阵列400，相邻的电池阵列400之间留有一定的间隙。比如图15所示的实施例中，电池包10包括沿第二方向分布的三个电池阵列400，比如图18所示的实施例中，电池包10包括沿第二方向分布的两个电池阵列400。
154.可以理解的是，当电池包10沿第二方向的尺寸太大时，通过设置多个电池阵列400，可以便于装配，且减小装配时沿第二方向的误差累积，并在第二方向上留出一定的膨胀空间。
155.在其他可能的实施方式中，在本技术的构思下，在第一方向上，还可以设置两个或两个以上的单体电池100，也能够至少起到充分利用电池包外壳200的空间的效果。
156.如图17所示，整个托盘设置有沿第一方向分布的至少两个电池阵列400，相邻的电池阵列400之间留有一定的间隙。可以理解的是，当电池包10沿第一方向的尺寸太大时，通过设置多个电池阵列400，可以便于装配，并在第一方向上留出一定的膨胀空间，且可以缩短单体电池100的长度，便于单体电池100的制造。
157.如图19所示，整个托盘设置有沿第一方向分布的至少两个电池阵列400，且包括沿第二方向分布的至少两个电池阵列400。在图19所示的实施例中，电池包10包括2x2的4个电池阵列400，这样每个单体的电池的长度可以设计的相对不太长，便于单体电池100的制造，且减小装配时沿第二方向的误差累积，并在第一方向及第二方向上留出一定的膨胀空间。
158.在图16所示的实施例中，电池包10沿竖向(z向)布置有至少两层多个单体电池
100。换言之，多个单体电池100布置为沿第三方向(第三方向与第一方向垂直，且与第二方向垂直)层叠的多层，每层中的多个单体电池100均位于第一边框201和第二边框202之间，单体电池100的层数可以根据电池包外壳200的尺寸进行设置。这样，在电池包外壳200有限的空间内可以尽可能多地布置多个单体电池100，从而进一步地提高电池包外壳200的体积利用率，提高电池包10的容量、电压和续航能力。这样，当整车在第三方向具有足够高的空间时，可以布置更多的单体电池100，且该布置方式可以缩短单体电池100在高度方向的尺寸，便于单体电池100散热。
159.在上述实施例中，沿第三方向叠置的单体电池100，可以是两端与第一边框201和第二边框202配合的单体电池100，也可以是直接放置在下一层单体电池100顶部而不与第一边框201和第二边框202配合支撑或连接。
160.在本技术提供的一种实施方式中，第一方向可以与第二方向垂直，第一方向为每个单体电池100的长度方向，第二方向为第一边框201和第二边框202的长度方向，即每个单体电池100的厚度方向。也就是说，第一边框201和第二边框202与单体电池100垂直，每个单体电池100的长度方向上的两端支撑在第一边框201和第二边框202上。这样，当第一边框201和/或第二边框202收到外力冲击时，多个单体电池100能够进行力的传导和分散，从而更好地起到加强结构的作用，提高电池包外壳200抵抗外力形变的能力。在本实施方式中，如图3、图5、图6、图7、图15-图19所示，第一边框201和第二边框202为直线结构，第二方向为直线方向，在有些可能的实施方式中，第一边框201和第二边框202可以为曲线结构，此时第一方向也可以是圆周方向，对应的第二方向则为径向方向。
161.在本技术的一些实施例中，电池包10还包括：换热板219，换热板219安装于单体电池100的上表面。
162.对于电池阵列400中包括有换热板219的实施例而言，如图11所示，换热板219与单体电池100之间可以设置导热板218，以利于单体电池散热，并保证多个单体电池100之间的温度差不会过大。导热板218可以由导热性好的材料制成，例如，导热板218可以有导热系数高的铜或铝等材料制成。
163.在一种实施方式中，如图12所示，对于电池阵列400中包括有面板212的实施例而言，换热板219可以与上方的面板212集成设置，换热板219可以为液冷式，上方的面板212为内部设置有冷却通道，冷却通道内部设置有冷却液，从而通过冷却液来实现对单体电池100的降温，使单体电池100能够处于适宜的工作温度。由于换热板219与单体电池100设置有导热板218，在通过冷却液对单体电池100进行冷却时，换热板219各位置处的温差可以通过导热板218进行均衡，从而将多个单体电池100之间的温度差控制在1℃以内。
164.为提高换热板219的冷却效果，如图17至图19所示，可以在换热板219的上游设置气液分离器223，由于换热板219中的冷却液可能来自于车辆其他热管理回路，冷却液可能为气态和液态混合的冷却液，使气液混合的冷却液通过气液分离器223进行气液分离后，可以保证纯液相的冷却液进入换热板219对单体电池100进行冷却，保证冷却效果。
165.换热板219可以具有任意适当的结构。在一种实施方式中，如图22所示，换热板219内可以具有多条冷却液管道224，每条冷却液管道224形成为u形结构，以具有位于同侧的冷却液入口225和冷却液出口226，多条冷却液管道224的冷却液入口225和冷却液出口226沿多条冷却液管道224的排列方向依次间隔设置，电池包还包括进液总管227和出液总管228，
每个冷却液入口225与进液总管227连通，每个冷却液出口226与出液总管228连通。
166.在另一种实施方式中，如图23和图24所示，换热板219内具有多条冷却液管道224，多条冷却液管道224为直管路并相互平行地间隔排列，每个冷却液管道224的两端分别具有相对设置的冷却液入口225和冷却液出口226，多条冷却液管道224的冷却液入口225和冷却液出口226沿多条冷却液管道224的排列方向依次间隔设置，电池包还包括进液总管227和出液总管228，每个冷却液入口225与进液总管227连通，每个冷却液出口226与出液总管228连通。如图23和图24所示，进液总管227路上设置有冷却液总入口229，出液总管228上设置有冷却液总出口230，冷却液总入口229和冷却液总出口230位于换热板219的同侧或对侧。
167.单体电池100的冷却还可以通过冷媒进行冷却，在本公开提供的另一种实施方式中，面板212为内部设置有冷却结构的直冷板，直冷板内部设置有冷媒，该冷媒可以为经由车辆空调系统进行散热降温后的冷媒，低温冷媒可以有效地吸收单体电池100的热量，使单体电池100的温度始终保持在适宜的温度值。其中直冷板中的管路和上述换热板219可以具有相同也可以不同。
168.下面通过对比例1和实施例1-3、对比例2和实施例4-5以及对比例3和实施例6-7说明，根据本技术实施例的电池包10，通过对单体电池100的排布及尺寸参数等的设计，在能量密度等方面的提升。
169.对比例1
170.相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。
171.该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为54.76％(即空间利用率为54.76％)，该电池包10的能量密度为251wh/l。
172.实施例1
173.根据本技术实施例的电池包10，如图19所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向上，电池包外壳200容纳两个单体电池100。电池包外壳200内设置有一个宽度方向横梁700和一个长度方向横梁800，宽度方向横梁700沿电池包10的宽度方向延伸，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列形成电池阵列400，宽度方向横梁700将电池阵列400沿电池包10的长度方向分割成两部分。并且，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向上布置有两排电池阵列400，长度方向横梁800位于相邻两排电池阵列400之间。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
174.在本实施例中，该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为57.39％(即空间利用率为57.39％)，该电池包10的能量密度为252wh/l。
175.实施例2
176.根据本技术实施例的电池包10，如图18所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向
上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的宽度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内设置有一个宽度方向横梁700，不设置长度方向横梁800，宽度方向横梁700沿电池包10的宽度方向延伸，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列形成电池阵列400，宽度方向横梁700将电池阵列400沿电池包10的长度方向分割成两部分。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
177.在本实施例中，该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为59.70％(即空间利用率为59.70％)，该电池包10的能量密度为268wh/l。
178.实施例3
179.根据本技术实施例的电池包10，如图20所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的宽度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的宽度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置宽度方向横梁700和长度方向横梁800。电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
180.在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为62.41％(即空间利用率为62.41％)，该电池包10的能量密度为280wh/l。
181.本领域的技术人员通过对比上述对比例1和实施例1-3可知，相比相关技术中的电池包10，根据本技术实施例的电池包10，通过单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，成组率能够突破现有电池包10的限制，从而实现更高的能量密度。
182.对比例2
183.相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。
184.该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为53.49％(即空间利用率为53.49％)，该电池包10的能量密度为245wh/l。
185.实施例4
186.根据本技术实施例的电池包10，如图17所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的宽度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的长度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的宽度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内设置有一个长度方向横梁800，不设置横梁500，长度方向横梁800沿电池包10的长度方向延伸，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列形成电池阵列400，长度方向横梁800将电池阵列400沿电池包10的宽度方向分割成
两部分。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
187.在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为59.25％(即空间利用率为59.25％)，该电池包10的能量密度为266wh/l。
188.实施例5
189.根据本技术实施例的电池包10，如图21所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
190.在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为61.23％(即空间利用率为61.23％)，该电池包10的能量密度为275wh/l。
191.对比例3
192.相关技术中的电池包10，如图1所示，电池包外壳200内设置有两个横梁500和一个纵梁600，两个横梁500和一个纵梁600将单体电池100分隔成六个电池模组400，每个电池模组400均具有侧梁和端梁。
193.该电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为60.23％(即空间利用率为60.23％)，该电池包10的能量密度为276wh/l。
194.实施例6
195.根据本技术实施例的电池包10，如图21所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
196.在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为72.39％(即空间利用率为72.39％)，该电池包10的能量密度为326wh/l。
197.实施例7
198.根据本技术实施例的电池包10，如图21所示，单体电池100的长度方向沿电池包10的长度方向布置，多个单体电池100沿电池包10的宽度方向排列，在电池包10的长度方向上，电池包外壳200容纳一个单体电池100，单体电池100在电池包10的长度方向上从电池包
外壳200的一侧延伸到另一侧。电池包外壳200内不设置横梁和纵梁。电池包外壳200的位于电池包10长度方向两端的第三边框203和第四边框204为单体电池100提供支撑力，电池包外壳200的位于电池包10宽度方向两侧的第一边框201和第二边框202为邻近的单体电池100提供向内的压紧力。电池包外壳200内沿电池包10的高度方向含有两层电池阵列400。该电池包10的电池阵列400(也可理解为电池模组)不设置端梁和侧梁。
199.在本实施例中，电池包10的单体电池100的体积之和与电池包10的体积之比为73.66％(即空间利用率为73.66％)，该电池包10的能量密度为332wh/l。
200.实施例1-7、对比例1-3的具体参数如表1。
201.其中，托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和，只是一个大概的估值，可能与精确值有些出入，但是总体差别不大，在可接受的误差范围内，不会对结果产生太大影响。
202.对比例1以及实施例1-3中
203.动力电池包总体积：213l(1380*1005*137*0.000001+22.5)；包体的长度＝1380mm，宽度＝1005mm，厚度＝137mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58l；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：155l。
204.对比例2以实施例4、5中
205.动力电池包总体积：310l(＝1580*1380*137*0.000001+11)包体的长度＝1580mm，宽度＝1380mm，厚度＝137mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：89l；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：221l。
206.对比例3以及实施例6中
207.动力电池包总体积：414l(＝2130*1380*137*0.000001+11)；包体的长度＝2130mm，宽度＝1380mm，厚度＝137mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58l；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：312l。
208.实施例7中
209.动力电池包总体积：508l(＝2630*1380*137*0.000001+11)
210.包体的长度＝2630mm，宽度＝1380mm，厚度＝137mm；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：119l；实际剩余能够容纳单体电池和/或横梁or纵梁的体积：389l。
211.表1
[0212][0213][0214]
本领域的技术人员通过对比上述对比例2和实施例4-5，不仅可知根据本技术实施例的电池包10，通过单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，空间利用率能够突破现有电池包10的限制，从而实现更高的能量密度。而且这种能量密度的提高，随着电池
包10的整体体积的增大，会被放大，即对于体积越大的电池包10，采用本技术实施例的方案对能量密度的提高效果越为显著。
[0215]
如图25-图29所示，本技术还公开了一种车辆1。
[0216]
本技术的车辆1包括上述任一种实施例的电池包10。本技术的车辆1可以为电动车，包括商用车、特种车、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等需要使用电池包10为其提供电能，以驱动其行驶的电动车。
[0217]
其中，电池包10的托盘可以独立设置，也可以与车辆1的底盘集成设置。
[0218]
一些实施例中，电动车包括设置在电动车底部的一个电池包10，电池包外壳200与电动车的底盘固定连接，第一方向为电动车的车身宽度方向，即，电动车的左右方向，第二方向为电动车的车身长度方向，即，电动车的前后方向。在其他实施方式中，电动车可以包括多个设置在电动车底部的电池包10，该多个电池包10的形状和尺寸可以相同，也可以不同，具体地，每个电池包10可以根据电动车底盘的形状及尺寸进行调整，多个电池包10沿车身的长度方向，即，前后方向排列。
[0219]
一些实施例中，在本公开提供的一种实施方式中，电池包外壳200在第一方向的宽度l3与车身宽度w的比值满足：50％≤l3/w≤80％，在本实施方式中，可以通过沿车身的宽度方向仅设置一个电池包外壳200实现，当电池包外壳200为多个时，多个电池包外壳200沿车身的长度方向排列。通常，对于多数车辆1而言，车身宽度为500mm-1000mm，例如，500mm、1600mm、1800mm、1000mm，车身长度为500mm-5000mm，对于乘用车而言,乘用车的宽度通常为500mm-1800mm，车身的长度为500mm-4000mm。
[0220]
一些实施例中，单体电池100的在第一方向上的长度l4与车身宽度w的比值满足：46％≤l4/w≤76％。在考虑电池包外壳200的第一边框201和第二边框202的厚度的情况下，当单体电池100的在第一方向上的长度l4与车身宽度w的比值满足：46％≤l4/w≤76％时，在本实施方式中，可以沿车身的宽度方向仅设置一个单体电池100实现。在其他可能的实施方式中，满足这样的尺寸要求的情况下，可以在长度方向上设置多个电池阵列400或多个单体电池100来实现。作为一种实施方式，单体电池100在第一方向上的长度l4为500mm-1000mm。
[0221]
需要说明的是，本技术中的一些实施例中，虽然公开了一个单体电池100的两端分别与第一边框201和第二边框202配合支撑的方案，但是在实际生产过程中，有可能出现无法制作与车身宽度相配合的长度尺寸的单体电池100；也即是说，单体电池100因为某些原因，无法被加工成我们想要的长度。因为，电动车对单体电池100的电压平台是有要求的，而在固定的材料体系下，要达到一定的电压平台，其所需单体电池100的体积是一定的；这就使得，如果增加单体电池100的长度，就会减小其厚度或者宽度。而另一方面，要保证整个电池的表面积，以提高散热功能，在此前提下，无法通过降低单体电池100的宽度(高度)来增加单体电池100的长度；同时，在车体上，其高度空间利用也是有限的，为了最大程度降低影响，一般对单体电池100的宽度(高度)不做调整。因此，只能改变单体电池100沿第一方向的长度和第二方向的厚度来改变整个单体电池100的表面积；所以，若想要增加长度，大概率会从减小厚度的角度考虑。而实际上，单体电池100因为内部需要加入电芯及相关材料，其厚度的变化是有一个最小极限值的；这就使得，单体电池100的长度因受厚度以的极限值影响，第一方向上的长度改变能力，也是有限的，并不能无限的增加单体电池100的长度。
[0222]
因此，在一些实施例中，会通过在第一方向设置两个单体电池100来解决上述问题。例如，原沿第一方向设置一个单体电池100的方案中，单体电池100沿第一方向的长度为1000mm，那么，使用此方案后，在第一方向上设置两个单体电池100，每个单体电池100的长度大概是450mm左右。之所以少于1000mm的一半，是因为中间需要添加安装位。
[0223]
本技术还公开了一种储能装置2。
[0224]
如图30所示，本技术的储能装置2包括上述任一种实施例的电池包10。本技术的储能装置2可以用于家用备用电源、商用备用电源、户外电源、电站的调峰储能设备、各种交通工具的动力电源等。
[0225]
一种电池包，包括：电池包外壳；多个单体电池，每个单体电池均具有电池外壳、设在电池外壳内的电芯以及与所述电芯相连且伸出所述电池外壳的引出端子，多个所述单体电池排列在所述电池包外壳内。
[0226]
在一些实施例中，所述电池包外壳包括：托盘和密封盖，所述托盘限定出具有敞开端的电池容纳腔，多个所述单体电池排列在所述电池容纳腔内并与所述托盘相连，所述密封盖安装于所述托盘的敞开端。
[0227]
在一些实施例中，所述托盘包括：侧边框和底板，所述底板与所述侧边框相连以限定出所述电池容纳腔，所述单体电池与所述侧边框相连。
[0228]
在一些实施例中，所述单体电池支撑于所述侧边框。
[0229]
在一些实施例中，所述单体电池与所述底板间隔开设置。
[0230]
在一些实施例中，所述单体电池与所述底板之间设有保温层。
[0231]
在一些实施例中，所述侧边框包括沿第一方向相对设置的第一边框和第二边框以及沿第二方向相对设置的第三边框和第四边框，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述电池容纳腔的内壁面均具有支撑面，所述单体电池沿自身的长度方向的两端分别支撑于所述第一边框和所述第二边框的支撑面。
[0232]
在一些实施例中，述第一边框和所述第二边框的内壁面与所述单体电池的端面之间夹设绝缘板。
[0233]
在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述电池容纳腔的内壁面具有向内凸出的支撑板，所述支撑面设于所述支撑板的朝向所述密封盖的一面，所述支撑板的背离所述密封盖的一面具有用于安装所述底板的安装面，所述支撑板、所述单体电池与所述底板共同限定出用于容纳保温层的保温腔。
[0234]
在一些实施例中，所述侧边框的背离所述密封盖的一端的内圈具有环形的沉槽，所述沉槽的底壁形成所述安装面，所述底板安装于所述沉槽。
[0235]
在一些实施例中，所述第一边框和所述第二边框的朝向所述电池容纳腔的内壁面均具有第一连接面，所述第一连接面到所述密封盖的距离小于所述支撑面到所述密封盖的距离，所述单体电池与所述第一连接面相连。
[0236]
在一些实施例中，所述第一边框或所述第二边框的朝向所述电池容纳腔的内壁面具有至少两级台阶，其中两个台阶面分别形成所述第一连接面和所述支撑面。
[0237]
在一些实施例中，还包括：端板，所述单体电池沿自身的长度方向的两端均设有所述端板，所述单体电池通过所述端板与所述第一连接面相连。
[0238]
在一些实施例中，所述端板包括：与所述单体电池的端面相对设置的端板体和与
所述端板体相连且向所述侧边框凸出的第一连接板，所述第一连接板与所述第一连接面相连。
[0239]
在一些实施例中，所述单体电池的两个端面中的至少一个设有防爆阀，两个所述端板中的至少一个的所述端板体设有与所述防爆阀对应的过孔，所述第一边框和所述第二边框中的至少一个设有与所述过孔对应的排气孔和与所述排气孔连通的排气通道。
[0240]
在一些实施例中，所述第一连接面与所述密封盖之间限定出用于容纳电池管理元器件和配电元器件的管理容纳腔。
[0241]
在一些实施例中，还包括：弹性装置，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述单体电池之间的至少一处弹性夹设有所述弹性装置。
[0242]
在一些实施例中，还包括：侧板，所述第三边框和与所述第三边框相邻的所述单体电池之间以及所述第四边框和与所述第四边框相邻的所述单体电池之间设有所述侧板。
[0243]
在一些实施例中，所述侧板包括与所述单体电池的侧面相对设置的侧板体和与所述侧板体相连且向所述第三边框或所述第四边框凸出的第二连接板，所述第三边框和所述第四边框设有朝向所述密封盖的第二连接面，所述第二连接板与所述第二连接面相连。
[0244]
在一些实施例中，电池包还包括：面板，所述单体电池的上表面和下表面均相连有所述面板；端板，所述单体电池的两个端面均设有所述端板；侧板，最外侧的两个所述单体电池的外侧面均设有所述侧板；其中所述端板和所述侧板均与两个所述面板相连，所述侧边框的朝向所述电池容纳腔的内壁面具有支撑面和连接面，所述单体电池的两端支撑于所述支撑面，所述端板和所述侧板均与所述连接面相连。
[0245]
在一些实施例中，电池包还包括：换热板，所述换热板安装于所述单体电池的上表面。
[0246]
在一些实施例中，所述单体电池的体积为v，高度为h，满足：0.0001≤h/v≤0.00015。
[0247]
在一些实施例中，所述单体电池的长度为l，高度为h，厚度为d，其中4≤l/h≤20，23≤l/d≤200。
[0248]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
[0249]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。