锂离子电池包的制作方法
锂离子电池包的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池包。
【背景技术】
[0002]目前，随着新能源汽车行业的快速发展，如何能提高新能源汽车稳定安全续航能力越来越受到人们的重视。现有的新能源汽车动力电池中，锂离子电池生产成本相对较低，而且可以重复充电，使用也非常方便，相比其他可携带能源具有更高的成本优势。
[0003]现有技术中，锂离子电池包内部不仅要包括电池模组，同时还要包括由电池管理系统、继电器以及保险丝等等电器元器件组成的开关盒。该开关盒是锂电子电池包工作所必不可少的部分。该开关盒中的电池管理系统，用于对电池模组进行管理，电池模组的采样线束都需要连接到电池管理系统上，保证锂电子电池包的正常工作。继电器和保险丝都可以用于保障锂电子电池工作时电路的安全。鉴于该开关盒的重要性，需要锂离子电池包内部提供单独的空间，以设置该开关盒。同时锂电子电池包中的电池模组在工作时会产生热量，影响锂电子电池的性能，严重时，甚至会导致锂电子电池包报废。因此为了保证锂电子电池包的正常工作，并延长其使用寿命，通常还需要在锂电子电池包中设置水冷盒和水冷板。水冷板可以设置在电池模组附近，该水冷盒通过进出液口外接整车的水冷系统，并与水冷板中的流道相通，从而带走热量，实现对水冷板制冷，从而保证电池模组在适宜的温度下工作。
[0004]基于以上所述，现有技术中的锂电子电池包中不仅设置有开关盒，还设置有水冷盒，在提供相同电量的情况下，所占空间较大，导致锂电子电池包的能量密度较小。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种锂离子电池包，包括:水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖；
[0006]其中所述水冷板位于所述电池包下箱体的底部；所述电池模组设置在所述水冷板之上；所述电池包上盖位于所述电池模组之上，并与所述电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，所述水冷板和所述电池模组收容于所述箱体内；
[0007]所述开关盒和所述水冷盒设置在所述电池包下箱体外、所述电池包下箱体的底部；所述电池包下箱体上设置有与所述电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；所述开关盒内设置有第一接插件，所述第一接插件能够与所述高、低压接插件通过接插的方式连接；所述开关盒内还集成有与外部线路连接的第二接插件；所述水冷盒中设置有进液口和出液口，所述水冷板中设置的流道入口和流道出口穿过所述电池包下箱体底部，进入所述水冷盒，并分别与所述进液口和所述出液口连接。
[0008]进一步地，上述锂离子电池包还包括线束保护下盖和线束保护上盖；所述线束保护下盖套设在所述电池模组四周，所述线束保护下盖上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，所述低压线束从所述电池模组引出；所述线束保护上盖与所述线束保护下盖扣接，以将所述低压线束包围在所述线束保护下盖内。
[0009]进一步地，上述锂离子电池包，在所述电池模组间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板。
[0010]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述模组压板包括底板和支撑板，所述支撑板垂直于所述底板，并设置在所述底板的侧边上；位于所述电池模组中间、相邻的两块所述模组压板的所述支撑板设置为一体，且相邻的两块所述模组压板的所述底板在同一平面上，形成整体式模组压板。
[0011]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述模组压板的所述底板的两端分别设置有固定孔，采用固定部件通过所述底板两端的所述固定孔将所述模组压板压紧在对应的两块所述端板上。
[0012]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述整体式模组压板上设置有圆柱体结构，以支撑所述电池包上盖；所述圆柱体结构垂直于所述底板、压在所述支撑板之上。
[0013]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述圆柱体结构中设置有孔位，所述电池包上盖上设置有通孔，采用螺柱通过所述通孔和所述孔位，将所述电池包上盖与所述圆柱体结构固定在一起。
[0014]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述电池包下箱体与所述电池包上盖均设置有翻边结构。
[0015]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述电池包下箱体的翻边结构和所述电池包上盖的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过所述电池包下箱体的翻边结构上的所述开孔和所述电池包上盖的翻边结构上的所述开孔，将所述电池包下箱体和所述电池包上盖固定在一起。
[0016]进一步地，上述锂离子电池包，其中当所述锂离子电池包中包括至少两块水冷板时，所述水冷盒中设置有分流器，用于对所述进液口流进的冷却液进行分流。
[0017]本发明锂离子电池包，通过将电池包中的开关盒与水冷盒放置于电池包的外部，节省了电池包内部的空间，实现了在等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，从而能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明锂离子电池包实施例一的结构爆炸图；
[0020]图2为图1所示的锂离子电池包的另一结构图；
[0021]图3为本发明锂离子电池包实施例二的结构爆炸图；
[0022]图4为图3中的电池模组的放大结构示意图；
[0023]图5为图3中的整体式模组压板的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]图1为本发明锂离子电池包实施例一的结构爆炸图。图2为图1所示的锂离子电池包的另一结构图。其中如图1所示，本实施例的锂离子电池包，包括:水冷盒1、开关盒2、电池包下箱体3、水冷板4、电池模组5以及电池包上盖6。
[0026]如图1所示，其中水冷板4位于电池包下箱体3的底部，电池模组5设置在水冷板4之上，电池包上盖6位于电池模组5之上，并与电池包下箱体3能够相吻合，形成一个封闭的箱体，将水冷板4和电池模组5收容于箱体内。具体地，图2为图1所示的锂离子电池包装配好之后的状态图。如图2所示，将水冷板4和电池模组5放置在电池包下箱体3中之后，电池包上盖6位于电池模组5之上，电池包上盖6可以与电池包下箱体3相吻合，形成如图2所示的封闭的箱体。其中电池包下箱3承载整个电池包重量，可以采用钣金件折弯焊接，或者钣金件冲压焊接，或者铝合金铸造，或者铝合金压铸等方式制造而成。具体地，如图1所示，本实施例的锂离子电池包中的电池模组5是平放在水冷板4之上，锂离子电池包中具体放置的电池模组5的数量与电池包下箱体3的尺寸有关，电池包下箱体3的尺寸越大放置的电池模组的数量就越多。如图1所示，以放置8块电池模组5为例描述本发明的技术方案，其中4块电池模组5作为一组电池模组放置在一块水冷板4上，另4块电池模组5作为另一组电池模组放置在另一块水冷板4上；每块水冷板4上的4块电池模组5两两相邻，并排放置；且与另一块水冷板4上的4块电池模组分别相对；而且两组电池模组5中间有一定间隙。
[0027]其中，水冷板4根据电池模组5的设计可以设置为一块或者多块，并且要保证电池模组5中的每一块电芯都能够与水 冷板4接触到，以被水冷板4降温。图1中以两块水冷板4为例。水冷板4与电池模组5的冷却界面紧密接触，当冷却液进入水冷板4时，经过一定的流道后，带走锂离子电池包内部的热量，从而能最大程度上保证水冷板4对电池模组5的散热效果，使电池模组5的温度能够保持在适宜的温度内，以达到其最佳功能性能。此外，水冷板4内流道的布局，可以根据实际需要进行更改。
[0028]如图1和图2所示，本实施例中的开关盒2和水冷盒I设置在箱体外、电池包下箱体3的底部；电池包下箱体3上设置有与电池模组5的高、低压连接线相连的高、低压接插件，例如，具体地，该高、低压接插件可以设置在电池包下箱体3的底部、靠近安装开关盒2的位置。开关盒2内设置有第一接插件，该第一接插件能够与电池包下箱体3上高、低压接插件通过接插的方式连接。具体地，为了便于电池包下箱体3上设置的高、低压接插件与开关盒2中的第一接插件连接，该高、低压接插件具体可以设置在电池包下箱体3的底部的外表面(即安装开关盒2的表面)、靠近开关盒2的位置。这样，使用时，可以将第一接插件直接与高、低压接插件通过接插相连即可。而且开关盒2内还集成有与外部连接的第二接插件，该第二接插件与外部线路也通过接插相连，实现对电池模组5中的电芯进行充放电。第二接插件和第一接插件之间的线路实现外部线路到电池模组5的高、低压连接线之间的连接。本实施例通过采用第二接插件与外部线路接插连接，第一接插件与设置在电池包下箱体3底部的高、低压接插件通过接插连接，从而实现外部线路到电池模组5的高、低压线的连接，使用非常方便、安全。
[0029]进一步地，本实施例的水冷盒I中设置有进液口和出液口，水冷板4中设置的流道入口和流道出口穿过电池包下箱体3底部，进入水冷盒1，并分别与水冷盒I的进液口和出液口连接。
[0030]其中本实施例的水冷盒I可以是封闭盒子形状，也可以是无盖盒子形状，设置在箱体外、电池包下箱体3的底部，通过固定部件与电池包下箱体3进行固定。水冷盒I中的进液口和出液口分别与整车的制冷系统连接，水冷盒I的进液口从整车的制冷系统接入冷却液，然后将冷却液从水冷板4的流道入口流进水冷板4，由于水冷板4与电池模组5紧密贴合，这样，流入水冷板4中的冷却液可以带走电池模组5工作时产生的热量，带走热量的冷却液经过水冷板4的流道出口至水冷盒I的出液口，再返回至整车的制冷系统，从而实现水冷板4对电池模组5的降温。水冷盒I可以通过固定组件固定在箱体I外、电池包下箱体I的底部。当水冷盒I为无盖盒体时，为了保证水冷盒的密封性，水冷盒I与电池包下箱体I的底部接触的区域可以设置密封胶条或者密封的橡胶板，以保证水冷盒I的防水、防尘性。而且为了便于水冷盒I的固定，水冷盒I的盒体开口可以设置为翻边结构。
[0031]如图1所示，本实施例的开关盒2可以是封闭盒子形状，也可以是无盖盒子形状，设置在电池包下箱体3的底部，通过固定部件与电池包下箱体3进行固定，其内可以集成有电池控制系统、继电器、保险丝、接插件等电器元件，用于控制整个电池包的开关、充放电等功能。其中，本实施例中的接插件可以包含与电池包内部的电池模组5引出的高、低压接插件相配对的第一接插件，以及与外部线路连接的第二接插件。通过接插件这种连接形式，方便对开关盒内电器元件进行维护和更换，结构紧凑，装配方便。当开关盒2为无盖盒子形状时，还可以在与电池包下箱体3相接触的地方增加密封胶条或者密封的橡胶板，从而进一步的保证开关盒2防水防尘性。而且为了便于开关盒2的固定，开关盒2的盒体开口可以设置为翻边结构。
[0032]本实施例锂电子电池包，通过将现有技术中的锂电子电池包中将开关盒和水冷盒至于电池包的外部，实现了在提供相同电量的情况下提高电池包内的集成度。解决了由于需要在电池包内部为开关盒提供单独的空间，由此会导致降低集成度低，从而影响电池包的能量密度的问题。因此，本实施例的技术方案，可以实现在等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力；进一步地，将开关盒和水冷盒外置，非常便于开关盒和水冷盒的检修；尤其是开关盒中包括接插件以及保险丝等检修频繁的部件，在检修时，不用打开整个锂离子电池包，仅需要打开开关盒即可实现检修，使用非常方便。
[0033]图3为本发明锂离子电池包实施例二的结构爆炸图。如图3所示，本实施例的锂离子电池包在上述实施例一的基础上，还可以包括如下技术方案。
[0034]如图3所示，本实施例的锂离子电池包，还包括线束保护下盖7和线束保护上盖8 ;线束保护下盖7套设在电池模组5四周，线束保护下盖7上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，低压线束从电池模组5引出；线束保护上盖8与线束保护下盖7扣接，以将低压线束包围在所述线束保护下盖内。
[0035]图4为图3中的电池模组的放大结构示意图。如图4所示，电池模组5包括模组端板5-1，低压线束引出端口 5-2，模组上盖5-3，模组底板5-4，模组侧板5_5其中在电池模组5内部可以设置有多个电芯。如图3所示，以8块电池模组5构成的电池模组整体结构为例描述本发明的技术方案。实际应用中，可以根据需求设置电池模组整体结构中包括的电池模组5的数量。如图3所示，线束保护下盖7的尺寸与电池模组整体结构的尺寸相对应，大小为准确套在电池模组整体结构的四周为宜，且线束保护下盖7设有与低压线束引出扣相对应的凹槽，使得线束保护下盖7能准确扣在电池模组整体结构上。线束保护下盖7内还设置有低压线束走线通道，用于把从低压线束引出扣中引出的低压线束摆放在低压线束走线通道中，使得低压线束能够以一定的方向整齐排列。线束保护下盖7内还设有固定低压线束绑线的孔，用于把在低压线束走通道中排列好的低压线束进行绑线，起到固定的作用，防止低压线束发生位置变化。
[0036]如图3所示，线束保护上盖8的尺寸与线束保护下盖7的尺寸相对应，两者之间可以通过设置卡扣连接，当线束保护下盖7中的低压线束固定好后，线束保护上盖8扣在线束保护下盖7上，以将低压线束包围在线束保护下盖7内，形成一个密封结构，增强了密封性与安全性。还可以在线束保护下盖7与线束保护上盖8扣接的地方增加密封结构，密封结构可以是密封胶条，从而进一步的保证线束保护盖的防水防尘性。
[0037]本实施例锂离子电池包，通过在电池模组的四周设置线束保护上盖与线束保护下盖，将电池模组引出的低压线束整理的排列起来，并引出至电池包下箱体上的高、低压接插件。而高压线束通过电池模组间线束或者铜排引出到电池包下箱体的高、低压接插件；高、低压接插件与开关盒内的第一插拔连接，从而可以解决由于锂离子电池包内走线复杂且繁多，相互干扰的问题。
[0038]进一步可选地，如图3所示，本实施例的锂离子电池包，在电池模组整体结构中的两块相对的电池模组5之间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板9。该模组压板包括底板10和支撑板11，支撑板11垂直于底板10，并设置在底板10的侧边上；其中位于电池模组5中间、相邻的两块模组压板9的支撑板11设置在一起，形成整体式模组压板。图5为图3中的整体式模组压板的放大结构示意图。如图5所示，该整体式模组压板包括两个模组压板9，两个模组压板9的支撑板11设置为一体，两个模组压板9的底板10分别位于支撑板11的两侧，且分别于支撑板11垂直。
[0039]由于模组压板9是设置在相对的两块电池模组端板上，用于向下压紧相对的两个相对的电池模组5，因此，如图4所示，为了便于在端板上固定模组压板9，在模组压板9的底板10的两端分别设置有固定孔S，如图4所示，在位于支撑板11两侧的底板10两端各设置有固定孔S。采用固定部件通过底板10两端的固定孔S将模组压板9压紧在对应的两块端板上。
[0040]进一步可选地，如图5所示，整体式模组压板上设置有圆柱体结构12， 以支撑电池包上盖。当装配完毕，将电池包上盖6与电池包下箱体3盖在一起的时候，该圆柱体结构12正好能够在电池包上盖的中间支撑电池包上盖6，防止电池包上盖6被向下压的时候发生变形。如图5所示，该圆柱体结构12垂直于底板10、压在支撑板11之上。
[0041]需要说明的是，而且如图4所示，由于电池模组5中设置有低压线束引出端口 5-2，为了便于对所有低压线束引出扣引出的低压线束进行规整，在需要在线束保护上盖8与线束保护下盖7中间，对应电池模组5中的低压线束引出端口 5-2的位置，也设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，以实现对所有低压线束的规整。而且上述线束保护上盖8与线束保护下盖7中间预留有能够供圆柱体结构12穿过的孔，便于圆柱体结构12穿过该孔与电池包上盖6固定。
[0042]进一步可选地，为了保证电池包下箱体3与电池包上盖6能形成一个封闭的箱体，电池包下箱体3与电池包上盖6之间可以设置铆钉铆接在一起，或者可以设置卡扣将电池包下箱体3与电池包上盖6卡接在一起；或者还可以采用其他连接方式将两者连接在一起。或者为了便于安装，本实施例中，还可以在电池包下箱体3与电池包上盖6上均可以设置为翻边结构，可以保证电池包下箱体3与电池包上盖6的紧密贴合，进一步增强了箱体的密封性和安全性。
[0043]进一步可选地，为了保证电池包下箱体3和电池包上盖6的连接牢固性，可以在电池包下箱体3的翻边结构和电池包上盖6的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过电池包下箱体3的翻边结构上的开孔和电池包上盖6的翻边结构上的所述开孔，将电池包下箱体3和电池包上盖6固定在一起。进一步可选地，为了保证整个箱体的密封性，还可以在电池包下箱体3的翻边结构和电池包上盖6的翻边结构之间设置密封结构，例如该密封结构可以是密封胶条，从而进一步的保证电池包的密封性与防水防尘性。此外，电池包上盖可根据受力情况与使用工况，采用不同的表面纹路和工艺。
[0044]进一步可选地，锂离子电池包中包括至少两块水冷板4时，水冷盒I中可以设置有分流器，用于对进液口流进的冷却液进行分流，具体地，分流器将从整车制冷系统中引来的水冷液分成两成两股，分别从两个水冷板4的流道入口进入水冷板4 ;对带走与水冷板4接触的电池模组的热量之后，水冷液分别从两个水冷板4的两个流道出口流出，然后在水冷盒I中汇合，并返回整车的制冷系统，从而保证了电池模组5的散热，使其能在一个均衡的温度状况下工作。当锂离子电池包中包括多块水冷板4时，水冷盒I中设置的分流器对应将冷却液分成多股，原理类似，在此不再赘述。
[0045]图3中是以包括上述所有可选技术特征为例描述本发明的技术方案，实际应用中，上述所有可选技术特征可以采用可以结合的方式任意组合并与上述图1所示实施例的技术方案，构成本发明的可选实施例，在此不再赘述。
[0046]本实施例锂离子电池包，通过增加了模组压板结构、翻边等结构，实现了锂离子电池包内部结构的稳固性的提升，还能提高电池包强度和等空间体积的情况下电池包能量密度，同时还能增强锂离子电池包的安全性与防水防尘性。解决了现有技术中等空间体积的情况下电池包能量密度低的问题，同时能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
[0047]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种锂离子电池包，其特征在于，包括:水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖； 其中所述水冷板位于所述电池包下箱体的底部；所述电池模组设置在所述水冷板之上；所述电池包上盖位于所述电池模组之上，并与所述电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，所述水冷板和所述电池模组收容于所述箱体内； 所述开关盒和所述水冷盒设置在所述电池包下箱体外、所述电池包下箱体的底部；所述电池包下箱体上设置有与所述电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；所述开关盒内设置有第一接插件，所述第一接插件能够与所述高、低压接插件通过接插的方式连接；所述开关盒内还集成有与外部线路连接的第二接插件；所述水冷盒中设置有进液口和出液口，所述水冷板中设置的流道入口和流道出口穿过所述电池包下箱体底部，进入所述水冷盒，并分别与所述进液口和所述出液口连接。2.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，还包括线束保护下盖和线束保护上盖；所述线束保护下盖套设在所述电池模组四周，所述线束保护下盖上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，所述低压线束从所述电池模组引出；所述线束保护上盖与所述线束保护下盖扣接，以将所述低压线束包围在所述线束保护下盖内。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池包，其特征在于，在所述电池模组间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板。4.根据权利要求3所述的锂离子电池包，其特征在于，所述模组压板包括底板和支撑板，所述支撑板垂直于所述底板，并设置在所述底板的侧边上；位于所述电池模组中间、相邻的两块所述模组压板的所述支撑板设置为一体，且相邻的两块所述模组压板的所述底板在同一平面上，形成整体式模组压板。5.根据权利要求4所述的锂离子电池包，其特征在于，所述模组压板的所述底板的两端分别设置有固定孔，采用固定部件通过所述底板两端的所述固定孔将所述模组压板压紧在对应的两块所述端板上。6.根据权利要求5所述的锂离子电池包，其特征在于，所述整体式模组压板上设置有圆柱体结构，以支撑所述电池包上盖；所述圆柱体结构垂直于所述底板、压在所述支撑板之上。7.根据权利要求5所述的锂离子电池包，其特征在于，所述圆柱体结构中设置有孔位，所述电池包上盖上设置有通孔，采用螺柱通过所述通孔和所述孔位，将所述电池包上盖与所述圆柱体结构固定在一起。8.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，所述电池包下箱体与所述电池包上盖均设置有翻边结构。9.根据权利要求8所述的锂离子电池包，其特征在于，所述电池包下箱体的翻边结构和所述电池包上盖的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过所述电池包下箱体的翻边结构上的所述开孔和所述电池包上盖的翻边结构上的所述开孔，将所述电池包下箱体和所述电池包上盖固定在一起。10.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，当所述锂离子电池包中包括至少两块水冷板时，所述水冷盒中设置有分流器，用于对所述进液口流进的冷却液进行分流。
【专利摘要】本发明提供一种锂离子电池包。包括：水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖；水冷板位于电池包下箱体的底部；电池模组设置在水冷板之上；电池包上盖位于电池模组之上，并与电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，水冷板和电池模组收容于箱体内；开关盒和水冷盒设置在电池包下箱体外、电池包下箱体的底部，电池包下箱体上设置有与电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；开关盒内设置有与高、低压接插件连接的第一接插件以及与外部线路连接的第二接插件；水冷盒中设置有进液口和出液口。本实施例的锂离子电池包，能够实现等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
【IPC分类】H01M2/02, H01M10/625, H01M10/6554, H01M10/613
【公开号】CN104900939
【申请号】CN201510270170
【发明人】陈传炼, 项延火
【申请人】宁德时代新能源科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月25日
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池包。
【背景技术】
[0002]目前，随着新能源汽车行业的快速发展，如何能提高新能源汽车稳定安全续航能力越来越受到人们的重视。现有的新能源汽车动力电池中，锂离子电池生产成本相对较低，而且可以重复充电，使用也非常方便，相比其他可携带能源具有更高的成本优势。
[0003]现有技术中，锂离子电池包内部不仅要包括电池模组，同时还要包括由电池管理系统、继电器以及保险丝等等电器元器件组成的开关盒。该开关盒是锂电子电池包工作所必不可少的部分。该开关盒中的电池管理系统，用于对电池模组进行管理，电池模组的采样线束都需要连接到电池管理系统上，保证锂电子电池包的正常工作。继电器和保险丝都可以用于保障锂电子电池工作时电路的安全。鉴于该开关盒的重要性，需要锂离子电池包内部提供单独的空间，以设置该开关盒。同时锂电子电池包中的电池模组在工作时会产生热量，影响锂电子电池的性能，严重时，甚至会导致锂电子电池包报废。因此为了保证锂电子电池包的正常工作，并延长其使用寿命，通常还需要在锂电子电池包中设置水冷盒和水冷板。水冷板可以设置在电池模组附近，该水冷盒通过进出液口外接整车的水冷系统，并与水冷板中的流道相通，从而带走热量，实现对水冷板制冷，从而保证电池模组在适宜的温度下工作。
[0004]基于以上所述，现有技术中的锂电子电池包中不仅设置有开关盒，还设置有水冷盒，在提供相同电量的情况下，所占空间较大，导致锂电子电池包的能量密度较小。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种锂离子电池包，包括:水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖；
[0006]其中所述水冷板位于所述电池包下箱体的底部；所述电池模组设置在所述水冷板之上；所述电池包上盖位于所述电池模组之上，并与所述电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，所述水冷板和所述电池模组收容于所述箱体内；
[0007]所述开关盒和所述水冷盒设置在所述电池包下箱体外、所述电池包下箱体的底部；所述电池包下箱体上设置有与所述电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；所述开关盒内设置有第一接插件，所述第一接插件能够与所述高、低压接插件通过接插的方式连接；所述开关盒内还集成有与外部线路连接的第二接插件；所述水冷盒中设置有进液口和出液口，所述水冷板中设置的流道入口和流道出口穿过所述电池包下箱体底部，进入所述水冷盒，并分别与所述进液口和所述出液口连接。
[0008]进一步地，上述锂离子电池包还包括线束保护下盖和线束保护上盖；所述线束保护下盖套设在所述电池模组四周，所述线束保护下盖上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，所述低压线束从所述电池模组引出；所述线束保护上盖与所述线束保护下盖扣接，以将所述低压线束包围在所述线束保护下盖内。
[0009]进一步地，上述锂离子电池包，在所述电池模组间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板。
[0010]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述模组压板包括底板和支撑板，所述支撑板垂直于所述底板，并设置在所述底板的侧边上；位于所述电池模组中间、相邻的两块所述模组压板的所述支撑板设置为一体，且相邻的两块所述模组压板的所述底板在同一平面上，形成整体式模组压板。
[0011]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述模组压板的所述底板的两端分别设置有固定孔，采用固定部件通过所述底板两端的所述固定孔将所述模组压板压紧在对应的两块所述端板上。
[0012]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述整体式模组压板上设置有圆柱体结构，以支撑所述电池包上盖；所述圆柱体结构垂直于所述底板、压在所述支撑板之上。
[0013]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述圆柱体结构中设置有孔位，所述电池包上盖上设置有通孔，采用螺柱通过所述通孔和所述孔位，将所述电池包上盖与所述圆柱体结构固定在一起。
[0014]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述电池包下箱体与所述电池包上盖均设置有翻边结构。
[0015]进一步地，上述锂离子电池包，其中所述电池包下箱体的翻边结构和所述电池包上盖的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过所述电池包下箱体的翻边结构上的所述开孔和所述电池包上盖的翻边结构上的所述开孔，将所述电池包下箱体和所述电池包上盖固定在一起。
[0016]进一步地，上述锂离子电池包，其中当所述锂离子电池包中包括至少两块水冷板时，所述水冷盒中设置有分流器，用于对所述进液口流进的冷却液进行分流。
[0017]本发明锂离子电池包，通过将电池包中的开关盒与水冷盒放置于电池包的外部，节省了电池包内部的空间，实现了在等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，从而能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明锂离子电池包实施例一的结构爆炸图；
[0020]图2为图1所示的锂离子电池包的另一结构图；
[0021]图3为本发明锂离子电池包实施例二的结构爆炸图；
[0022]图4为图3中的电池模组的放大结构示意图；
[0023]图5为图3中的整体式模组压板的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]图1为本发明锂离子电池包实施例一的结构爆炸图。图2为图1所示的锂离子电池包的另一结构图。其中如图1所示，本实施例的锂离子电池包，包括:水冷盒1、开关盒2、电池包下箱体3、水冷板4、电池模组5以及电池包上盖6。
[0026]如图1所示，其中水冷板4位于电池包下箱体3的底部，电池模组5设置在水冷板4之上，电池包上盖6位于电池模组5之上，并与电池包下箱体3能够相吻合，形成一个封闭的箱体，将水冷板4和电池模组5收容于箱体内。具体地，图2为图1所示的锂离子电池包装配好之后的状态图。如图2所示，将水冷板4和电池模组5放置在电池包下箱体3中之后，电池包上盖6位于电池模组5之上，电池包上盖6可以与电池包下箱体3相吻合，形成如图2所示的封闭的箱体。其中电池包下箱3承载整个电池包重量，可以采用钣金件折弯焊接，或者钣金件冲压焊接，或者铝合金铸造，或者铝合金压铸等方式制造而成。具体地，如图1所示，本实施例的锂离子电池包中的电池模组5是平放在水冷板4之上，锂离子电池包中具体放置的电池模组5的数量与电池包下箱体3的尺寸有关，电池包下箱体3的尺寸越大放置的电池模组的数量就越多。如图1所示，以放置8块电池模组5为例描述本发明的技术方案，其中4块电池模组5作为一组电池模组放置在一块水冷板4上，另4块电池模组5作为另一组电池模组放置在另一块水冷板4上；每块水冷板4上的4块电池模组5两两相邻，并排放置；且与另一块水冷板4上的4块电池模组分别相对；而且两组电池模组5中间有一定间隙。
[0027]其中，水冷板4根据电池模组5的设计可以设置为一块或者多块，并且要保证电池模组5中的每一块电芯都能够与水 冷板4接触到，以被水冷板4降温。图1中以两块水冷板4为例。水冷板4与电池模组5的冷却界面紧密接触，当冷却液进入水冷板4时，经过一定的流道后，带走锂离子电池包内部的热量，从而能最大程度上保证水冷板4对电池模组5的散热效果，使电池模组5的温度能够保持在适宜的温度内，以达到其最佳功能性能。此外，水冷板4内流道的布局，可以根据实际需要进行更改。
[0028]如图1和图2所示，本实施例中的开关盒2和水冷盒I设置在箱体外、电池包下箱体3的底部；电池包下箱体3上设置有与电池模组5的高、低压连接线相连的高、低压接插件，例如，具体地，该高、低压接插件可以设置在电池包下箱体3的底部、靠近安装开关盒2的位置。开关盒2内设置有第一接插件，该第一接插件能够与电池包下箱体3上高、低压接插件通过接插的方式连接。具体地，为了便于电池包下箱体3上设置的高、低压接插件与开关盒2中的第一接插件连接，该高、低压接插件具体可以设置在电池包下箱体3的底部的外表面(即安装开关盒2的表面)、靠近开关盒2的位置。这样，使用时，可以将第一接插件直接与高、低压接插件通过接插相连即可。而且开关盒2内还集成有与外部连接的第二接插件，该第二接插件与外部线路也通过接插相连，实现对电池模组5中的电芯进行充放电。第二接插件和第一接插件之间的线路实现外部线路到电池模组5的高、低压连接线之间的连接。本实施例通过采用第二接插件与外部线路接插连接，第一接插件与设置在电池包下箱体3底部的高、低压接插件通过接插连接，从而实现外部线路到电池模组5的高、低压线的连接，使用非常方便、安全。
[0029]进一步地，本实施例的水冷盒I中设置有进液口和出液口，水冷板4中设置的流道入口和流道出口穿过电池包下箱体3底部，进入水冷盒1，并分别与水冷盒I的进液口和出液口连接。
[0030]其中本实施例的水冷盒I可以是封闭盒子形状，也可以是无盖盒子形状，设置在箱体外、电池包下箱体3的底部，通过固定部件与电池包下箱体3进行固定。水冷盒I中的进液口和出液口分别与整车的制冷系统连接，水冷盒I的进液口从整车的制冷系统接入冷却液，然后将冷却液从水冷板4的流道入口流进水冷板4，由于水冷板4与电池模组5紧密贴合，这样，流入水冷板4中的冷却液可以带走电池模组5工作时产生的热量，带走热量的冷却液经过水冷板4的流道出口至水冷盒I的出液口，再返回至整车的制冷系统，从而实现水冷板4对电池模组5的降温。水冷盒I可以通过固定组件固定在箱体I外、电池包下箱体I的底部。当水冷盒I为无盖盒体时，为了保证水冷盒的密封性，水冷盒I与电池包下箱体I的底部接触的区域可以设置密封胶条或者密封的橡胶板，以保证水冷盒I的防水、防尘性。而且为了便于水冷盒I的固定，水冷盒I的盒体开口可以设置为翻边结构。
[0031]如图1所示，本实施例的开关盒2可以是封闭盒子形状，也可以是无盖盒子形状，设置在电池包下箱体3的底部，通过固定部件与电池包下箱体3进行固定，其内可以集成有电池控制系统、继电器、保险丝、接插件等电器元件，用于控制整个电池包的开关、充放电等功能。其中，本实施例中的接插件可以包含与电池包内部的电池模组5引出的高、低压接插件相配对的第一接插件，以及与外部线路连接的第二接插件。通过接插件这种连接形式，方便对开关盒内电器元件进行维护和更换，结构紧凑，装配方便。当开关盒2为无盖盒子形状时，还可以在与电池包下箱体3相接触的地方增加密封胶条或者密封的橡胶板，从而进一步的保证开关盒2防水防尘性。而且为了便于开关盒2的固定，开关盒2的盒体开口可以设置为翻边结构。
[0032]本实施例锂电子电池包，通过将现有技术中的锂电子电池包中将开关盒和水冷盒至于电池包的外部，实现了在提供相同电量的情况下提高电池包内的集成度。解决了由于需要在电池包内部为开关盒提供单独的空间，由此会导致降低集成度低，从而影响电池包的能量密度的问题。因此，本实施例的技术方案，可以实现在等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力；进一步地，将开关盒和水冷盒外置，非常便于开关盒和水冷盒的检修；尤其是开关盒中包括接插件以及保险丝等检修频繁的部件，在检修时，不用打开整个锂离子电池包，仅需要打开开关盒即可实现检修，使用非常方便。
[0033]图3为本发明锂离子电池包实施例二的结构爆炸图。如图3所示，本实施例的锂离子电池包在上述实施例一的基础上，还可以包括如下技术方案。
[0034]如图3所示，本实施例的锂离子电池包，还包括线束保护下盖7和线束保护上盖8 ;线束保护下盖7套设在电池模组5四周，线束保护下盖7上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，低压线束从电池模组5引出；线束保护上盖8与线束保护下盖7扣接，以将低压线束包围在所述线束保护下盖内。
[0035]图4为图3中的电池模组的放大结构示意图。如图4所示，电池模组5包括模组端板5-1，低压线束引出端口 5-2，模组上盖5-3，模组底板5-4，模组侧板5_5其中在电池模组5内部可以设置有多个电芯。如图3所示，以8块电池模组5构成的电池模组整体结构为例描述本发明的技术方案。实际应用中，可以根据需求设置电池模组整体结构中包括的电池模组5的数量。如图3所示，线束保护下盖7的尺寸与电池模组整体结构的尺寸相对应，大小为准确套在电池模组整体结构的四周为宜，且线束保护下盖7设有与低压线束引出扣相对应的凹槽，使得线束保护下盖7能准确扣在电池模组整体结构上。线束保护下盖7内还设置有低压线束走线通道，用于把从低压线束引出扣中引出的低压线束摆放在低压线束走线通道中，使得低压线束能够以一定的方向整齐排列。线束保护下盖7内还设有固定低压线束绑线的孔，用于把在低压线束走通道中排列好的低压线束进行绑线，起到固定的作用，防止低压线束发生位置变化。
[0036]如图3所示，线束保护上盖8的尺寸与线束保护下盖7的尺寸相对应，两者之间可以通过设置卡扣连接，当线束保护下盖7中的低压线束固定好后，线束保护上盖8扣在线束保护下盖7上，以将低压线束包围在线束保护下盖7内，形成一个密封结构，增强了密封性与安全性。还可以在线束保护下盖7与线束保护上盖8扣接的地方增加密封结构，密封结构可以是密封胶条，从而进一步的保证线束保护盖的防水防尘性。
[0037]本实施例锂离子电池包，通过在电池模组的四周设置线束保护上盖与线束保护下盖，将电池模组引出的低压线束整理的排列起来，并引出至电池包下箱体上的高、低压接插件。而高压线束通过电池模组间线束或者铜排引出到电池包下箱体的高、低压接插件；高、低压接插件与开关盒内的第一插拔连接，从而可以解决由于锂离子电池包内走线复杂且繁多，相互干扰的问题。
[0038]进一步可选地，如图3所示，本实施例的锂离子电池包，在电池模组整体结构中的两块相对的电池模组5之间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板9。该模组压板包括底板10和支撑板11，支撑板11垂直于底板10，并设置在底板10的侧边上；其中位于电池模组5中间、相邻的两块模组压板9的支撑板11设置在一起，形成整体式模组压板。图5为图3中的整体式模组压板的放大结构示意图。如图5所示，该整体式模组压板包括两个模组压板9，两个模组压板9的支撑板11设置为一体，两个模组压板9的底板10分别位于支撑板11的两侧，且分别于支撑板11垂直。
[0039]由于模组压板9是设置在相对的两块电池模组端板上，用于向下压紧相对的两个相对的电池模组5，因此，如图4所示，为了便于在端板上固定模组压板9，在模组压板9的底板10的两端分别设置有固定孔S，如图4所示，在位于支撑板11两侧的底板10两端各设置有固定孔S。采用固定部件通过底板10两端的固定孔S将模组压板9压紧在对应的两块端板上。
[0040]进一步可选地，如图5所示，整体式模组压板上设置有圆柱体结构12， 以支撑电池包上盖。当装配完毕，将电池包上盖6与电池包下箱体3盖在一起的时候，该圆柱体结构12正好能够在电池包上盖的中间支撑电池包上盖6，防止电池包上盖6被向下压的时候发生变形。如图5所示，该圆柱体结构12垂直于底板10、压在支撑板11之上。
[0041]需要说明的是，而且如图4所示，由于电池模组5中设置有低压线束引出端口 5-2，为了便于对所有低压线束引出扣引出的低压线束进行规整，在需要在线束保护上盖8与线束保护下盖7中间，对应电池模组5中的低压线束引出端口 5-2的位置，也设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，以实现对所有低压线束的规整。而且上述线束保护上盖8与线束保护下盖7中间预留有能够供圆柱体结构12穿过的孔，便于圆柱体结构12穿过该孔与电池包上盖6固定。
[0042]进一步可选地，为了保证电池包下箱体3与电池包上盖6能形成一个封闭的箱体，电池包下箱体3与电池包上盖6之间可以设置铆钉铆接在一起，或者可以设置卡扣将电池包下箱体3与电池包上盖6卡接在一起；或者还可以采用其他连接方式将两者连接在一起。或者为了便于安装，本实施例中，还可以在电池包下箱体3与电池包上盖6上均可以设置为翻边结构，可以保证电池包下箱体3与电池包上盖6的紧密贴合，进一步增强了箱体的密封性和安全性。
[0043]进一步可选地，为了保证电池包下箱体3和电池包上盖6的连接牢固性，可以在电池包下箱体3的翻边结构和电池包上盖6的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过电池包下箱体3的翻边结构上的开孔和电池包上盖6的翻边结构上的所述开孔，将电池包下箱体3和电池包上盖6固定在一起。进一步可选地，为了保证整个箱体的密封性，还可以在电池包下箱体3的翻边结构和电池包上盖6的翻边结构之间设置密封结构，例如该密封结构可以是密封胶条，从而进一步的保证电池包的密封性与防水防尘性。此外，电池包上盖可根据受力情况与使用工况，采用不同的表面纹路和工艺。
[0044]进一步可选地，锂离子电池包中包括至少两块水冷板4时，水冷盒I中可以设置有分流器，用于对进液口流进的冷却液进行分流，具体地，分流器将从整车制冷系统中引来的水冷液分成两成两股，分别从两个水冷板4的流道入口进入水冷板4 ;对带走与水冷板4接触的电池模组的热量之后，水冷液分别从两个水冷板4的两个流道出口流出，然后在水冷盒I中汇合，并返回整车的制冷系统，从而保证了电池模组5的散热，使其能在一个均衡的温度状况下工作。当锂离子电池包中包括多块水冷板4时，水冷盒I中设置的分流器对应将冷却液分成多股，原理类似，在此不再赘述。
[0045]图3中是以包括上述所有可选技术特征为例描述本发明的技术方案，实际应用中，上述所有可选技术特征可以采用可以结合的方式任意组合并与上述图1所示实施例的技术方案，构成本发明的可选实施例，在此不再赘述。
[0046]本实施例锂离子电池包，通过增加了模组压板结构、翻边等结构，实现了锂离子电池包内部结构的稳固性的提升，还能提高电池包强度和等空间体积的情况下电池包能量密度，同时还能增强锂离子电池包的安全性与防水防尘性。解决了现有技术中等空间体积的情况下电池包能量密度低的问题，同时能够为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
[0047]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种锂离子电池包，其特征在于，包括:水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖； 其中所述水冷板位于所述电池包下箱体的底部；所述电池模组设置在所述水冷板之上；所述电池包上盖位于所述电池模组之上，并与所述电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，所述水冷板和所述电池模组收容于所述箱体内； 所述开关盒和所述水冷盒设置在所述电池包下箱体外、所述电池包下箱体的底部；所述电池包下箱体上设置有与所述电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；所述开关盒内设置有第一接插件，所述第一接插件能够与所述高、低压接插件通过接插的方式连接；所述开关盒内还集成有与外部线路连接的第二接插件；所述水冷盒中设置有进液口和出液口，所述水冷板中设置的流道入口和流道出口穿过所述电池包下箱体底部，进入所述水冷盒，并分别与所述进液口和所述出液口连接。2.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，还包括线束保护下盖和线束保护上盖；所述线束保护下盖套设在所述电池模组四周，所述线束保护下盖上设置有低压线束走线通道和用于固定低压线束绑线的孔，所述低压线束从所述电池模组引出；所述线束保护上盖与所述线束保护下盖扣接，以将所述低压线束包围在所述线束保护下盖内。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池包，其特征在于，在所述电池模组间相对的两块端板上设置有至少两个模组压板。4.根据权利要求3所述的锂离子电池包，其特征在于，所述模组压板包括底板和支撑板，所述支撑板垂直于所述底板，并设置在所述底板的侧边上；位于所述电池模组中间、相邻的两块所述模组压板的所述支撑板设置为一体，且相邻的两块所述模组压板的所述底板在同一平面上，形成整体式模组压板。5.根据权利要求4所述的锂离子电池包，其特征在于，所述模组压板的所述底板的两端分别设置有固定孔，采用固定部件通过所述底板两端的所述固定孔将所述模组压板压紧在对应的两块所述端板上。6.根据权利要求5所述的锂离子电池包，其特征在于，所述整体式模组压板上设置有圆柱体结构，以支撑所述电池包上盖；所述圆柱体结构垂直于所述底板、压在所述支撑板之上。7.根据权利要求5所述的锂离子电池包，其特征在于，所述圆柱体结构中设置有孔位，所述电池包上盖上设置有通孔，采用螺柱通过所述通孔和所述孔位，将所述电池包上盖与所述圆柱体结构固定在一起。8.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，所述电池包下箱体与所述电池包上盖均设置有翻边结构。9.根据权利要求8所述的锂离子电池包，其特征在于，所述电池包下箱体的翻边结构和所述电池包上盖的翻边结构上均设置有开孔，采用螺栓螺母通过所述电池包下箱体的翻边结构上的所述开孔和所述电池包上盖的翻边结构上的所述开孔，将所述电池包下箱体和所述电池包上盖固定在一起。10.根据权利要求1所述的锂离子电池包，其特征在于，当所述锂离子电池包中包括至少两块水冷板时，所述水冷盒中设置有分流器，用于对所述进液口流进的冷却液进行分流。
【专利摘要】本发明提供一种锂离子电池包。包括：水冷盒、开关盒、电池包下箱体、水冷板、电池模组以及电池包上盖；水冷板位于电池包下箱体的底部；电池模组设置在水冷板之上；电池包上盖位于电池模组之上，并与电池包下箱体能够相吻合，形成一个封闭的箱体，水冷板和电池模组收容于箱体内；开关盒和水冷盒设置在电池包下箱体外、电池包下箱体的底部，电池包下箱体上设置有与电池模组的高、低压连接线相连的高、低压接插件；开关盒内设置有与高、低压接插件连接的第一接插件以及与外部线路连接的第二接插件；水冷盒中设置有进液口和出液口。本实施例的锂离子电池包，能够实现等空间体积的情况下提高电池包的能量密度，为新能源汽车提供稳定安全的续航能力。
【IPC分类】H01M2/02, H01M10/625, H01M10/6554, H01M10/613
【公开号】CN104900939
【申请号】CN201510270170
【发明人】陈传炼, 项延火
【申请人】宁德时代新能源科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月25日
最新回复(0)