本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷式電池包,屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
近年來,我國各個地方的嚴(yán)重霧霾天氣越來越多,能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)重,而造成霧霾的一個重要因素就是車輛尾氣排放。為此國家大力推廣電動汽車的發(fā)展,如目前發(fā)展較快的純電動大巴和新能源物流車。但是,在應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,如電動汽車在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)故障,而這些故障中大部分都是由于電芯過熱或者電芯溫度不一致造成的。因此散熱對電池pack的安全性能十分重要。目前電池pack的散熱方式主要為風(fēng)冷。電池包一般包括箱體和設(shè)置在箱體中的電池組,風(fēng)冷方式應(yīng)用到電池包時,一般會在箱體上設(shè)置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,這就導(dǎo)致電池pack的IP防護(hù)等級往往不是很高。防護(hù)等級不高則會導(dǎo)致電池包易受到外界環(huán)境的影響,例如在雨雪天氣里,防護(hù)等級不高的電池包很容易進(jìn)水或者其他物質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致安全問題。
現(xiàn)有技術(shù)中,為了提高電池包的防護(hù)等級,通常采用在密閉箱體內(nèi)使用液冷的方式,液冷方式的使用和維護(hù)成本較高,不利于大范圍推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種防護(hù)等級較高的風(fēng)冷式電池包。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種電池包,包括箱體以及設(shè)置在箱體內(nèi)的電池組,所述電池組包括沿水平方向依次間隔設(shè)置在箱體內(nèi)的兩個以上的電池模組,相鄰兩個電池模組之間設(shè)置有在豎直平面內(nèi)延伸的風(fēng)道;
所述箱體側(cè)壁上設(shè)置有出風(fēng)系統(tǒng),所述出風(fēng)系統(tǒng)包括與風(fēng)道相連的出風(fēng)口、與出風(fēng)口相連的出風(fēng)防護(hù)通道,所述出風(fēng)防護(hù)通道一端與出風(fēng)口相連,另一端設(shè)置有開口朝下的出風(fēng)防護(hù)通道口。
設(shè)置有出風(fēng)口的箱體側(cè)壁上設(shè)置有出風(fēng)通道外板和出風(fēng)通道圍板,出風(fēng)通道外板沿與對應(yīng)的箱體側(cè)壁平行的方向延伸,出風(fēng)通道圍板的兩端分別與出風(fēng)通道外板和對應(yīng)的箱體側(cè)壁固定連接,出風(fēng)通道圍板包括出風(fēng)上圍板和出風(fēng)側(cè)圍板,出風(fēng)通道外板、出風(fēng)通道圍板、箱體側(cè)壁圍成了所述出風(fēng)防護(hù)通道。出風(fēng)通道外板、出風(fēng)通道圍板、箱體側(cè)壁圍成的開口向下的腔體構(gòu)成了所述進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道。
所述箱體側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括與風(fēng)道相連的進(jìn)風(fēng)口、與進(jìn)風(fēng)口相連的進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道,所述進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道一端與進(jìn)風(fēng)口相連,另一端設(shè)置有開口朝下的進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道口。
設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口的箱體側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道外板和進(jìn)風(fēng)通道圍板,進(jìn)風(fēng)通道外板沿與對應(yīng)的箱體側(cè)壁平行的方向延伸,進(jìn)風(fēng)通道圍板的兩端分別與進(jìn)風(fēng)通道外板和對應(yīng)的箱體側(cè)壁固定連接,進(jìn)風(fēng)通道圍板包括進(jìn)風(fēng)上圍板和進(jìn)風(fēng)側(cè)圍板,進(jìn)風(fēng)通道外板、進(jìn)風(fēng)通道圍板、箱體側(cè)壁圍成了所述進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道。進(jìn)風(fēng)通道外板、進(jìn)風(fēng)通道圍板、箱體側(cè)壁圍成的開口向下的腔體構(gòu)成了所述出風(fēng)防護(hù)通道。
所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口中的一個設(shè)置在一個箱體側(cè)壁的上端,另一個設(shè)置在相對的箱體側(cè)壁的下端。
所述箱體外側(cè)還設(shè)置有與所述風(fēng)道平行的側(cè)風(fēng)道。所述側(cè)風(fēng)道設(shè)置于電池模組與所述箱體的側(cè)壁之間。
所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的至少一個上設(shè)置有風(fēng)扇。
所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和出風(fēng)系統(tǒng)分別設(shè)置在箱體的兩個相對的側(cè)壁上。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型的電池包采用在相鄰兩個電池模組之間設(shè)置風(fēng)道,并在箱體側(cè)壁上設(shè)置出風(fēng)系統(tǒng)和出風(fēng)防護(hù)通道,防護(hù)通道的出風(fēng)防護(hù)通道口朝下,使得電池包在雨雪天氣中使用時,不易導(dǎo)致水或其他物質(zhì)進(jìn)入到電池包內(nèi)部,大大提高了電池包的防護(hù)等級。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電池包的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的電池包的仰視圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更容易理解,下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1-圖2所示,本實(shí)用新型的風(fēng)冷式電池包包括箱體1以及設(shè)置在箱體內(nèi)的電池組。箱體1整體上呈長方體形狀,箱體1包括密封固定連接在一起的底板、上蓋板、前側(cè)壁和后側(cè)壁,電池組設(shè)置在箱體內(nèi)部空間內(nèi)。電池組可以包括多組電池模組,本實(shí)施例中電池組包括兩組電池模組2。這個兩組電池模組2沿左右方向間隔設(shè)置在箱體1內(nèi)部空間內(nèi)。
電池模組2整體上也呈長方體形,兩組電池模組2之間具有間隙,該間隙構(gòu)成了電池模組之間的中央風(fēng)道11。具體的,兩組電池模組2相對的側(cè)壁與箱體的底板上表面及上蓋板的下表面一起圍成了中央風(fēng)道。中央風(fēng)道大體上沿豎直平面內(nèi)從前到后延伸。
箱體1的后側(cè)壁上設(shè)置有一個出風(fēng)口,出風(fēng)口與中央風(fēng)道11的后端相通,使得中央風(fēng)道11與后側(cè)壁的外部相通。
后側(cè)壁上還設(shè)置有長方形的出風(fēng)通道外板,出風(fēng)通道外板與后側(cè)壁平行設(shè)置,出風(fēng)通道外板與后側(cè)壁外表面之間設(shè)置有出風(fēng)通道圍板,即出風(fēng)通道外板與后側(cè)壁之間通過出風(fēng)通道圍板連接。出風(fēng)通道圍板的后端與出風(fēng)通道外板密封固定連接,出風(fēng)通道圍板的前端與后側(cè)壁的外表面密封固定連接。出風(fēng)通道圍板垂直于箱體后側(cè)壁。具體的,出風(fēng)通道圍板包括出風(fēng)上圍板及出風(fēng)側(cè)圍板。出風(fēng)上圍板固定連接于出風(fēng)通道外板的上端與后側(cè)壁之間,并沿水平方向延伸。出風(fēng)側(cè)圍板有兩塊,分別設(shè)置于出風(fēng)通道外板的兩側(cè)與后側(cè)壁之間,兩塊出風(fēng)側(cè)圍板均沿豎直方向延伸。出風(fēng)通道外板的內(nèi)表面、對應(yīng)的箱體后側(cè)壁的外表面以及出風(fēng)通道圍板內(nèi)表面圍成的空間構(gòu)成了出風(fēng)防護(hù)通道。出風(fēng)防護(hù)通道的下端具有開口,具體的,出風(fēng)通道外板下端與后側(cè)壁之間的縫隙構(gòu)成了出風(fēng)防護(hù)通道的下端開口。后側(cè)壁上設(shè)置的出風(fēng)口被出風(fēng)通道外板、出風(fēng)通道圍板所包圍。出風(fēng)口設(shè)置在箱體后側(cè)壁靠上的位置。具體位置在箱體后側(cè)壁的高度方向中線的上方。出風(fēng)通道外板及出風(fēng)通道圍板將出風(fēng)口覆蓋。出風(fēng)通道外板的高度較高,出風(fēng)通道外板的上緣處于后側(cè)壁中線的上方,具體的,出風(fēng)通道外板的大小可與箱體后側(cè)壁大致相同。出風(fēng)通道外板的下緣位于接近底板的位置。這樣,出風(fēng)防護(hù)通道的下端開口也處于接近底板的位置,使箱體內(nèi)的空氣只能從出風(fēng)防護(hù)通道的下端排出。出風(fēng)防護(hù)通道的下端開口構(gòu)成了出風(fēng)防護(hù)通道口。
箱體的底板上遠(yuǎn)離后側(cè)壁的一端設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口為設(shè)置在底板相應(yīng)位置的一個開口。為了保證進(jìn)風(fēng)順暢,底板的四周均勻間隔設(shè)置有支撐體,以使底板與防止電池包的平面之間具有進(jìn)風(fēng)空隙。
出風(fēng)口上設(shè)置有出風(fēng)風(fēng)扇4,以提高進(jìn)風(fēng)或者出風(fēng)的效率。
電池模組2包括兩個沿豎直方向平行設(shè)置的模組側(cè)板21,兩個模組側(cè)板21一左一右并列設(shè)置,兩個模組側(cè)板21之間設(shè)置有電池。具體的,本實(shí)施例中,兩個模組側(cè)板21之間夾設(shè)有若干個圓柱電池,圓柱電池沿左右方向延伸。模組側(cè)板21外側(cè)固定設(shè)置有導(dǎo)電排,即模組左側(cè)板的左側(cè)和模組右側(cè)板的右側(cè)均設(shè)置有導(dǎo)電排。導(dǎo)電排按照具體需要將圓柱的電池的正極與正極、或者正極與負(fù)極、或者負(fù)極與負(fù)極相連,以實(shí)現(xiàn)不同圓柱電池之間的串并聯(lián)。在兩個模組側(cè)板的導(dǎo)電排外側(cè)即左側(cè)導(dǎo)電排的左側(cè)和右側(cè)導(dǎo)電排的右側(cè)均設(shè)置有與模組側(cè)板平行設(shè)置的導(dǎo)熱硅膠片22。兩個導(dǎo)熱硅膠片22的外側(cè)均設(shè)置有散熱鋁板23。散熱鋁板23的外表面上設(shè)置有散熱翅片。
電池模組的模組側(cè)板與散熱鋁板之間固定連接,將導(dǎo)熱硅膠片夾設(shè)在中間。電池模組的模組側(cè)板的上下兩端分別與箱體的上蓋板和底板焊接或者螺栓連接,本實(shí)施例中為焊接,以使電池模組能夠固定在箱體中。在左側(cè)模組的左側(cè)以及右側(cè)模組的右側(cè)設(shè)置有風(fēng)罩板3。風(fēng)罩板3通過螺栓與散熱鋁板23固定連接。風(fēng)罩板3包括與散熱鋁板23平行設(shè)置的風(fēng)罩外板以及垂直于散熱鋁板的風(fēng)罩圍板。風(fēng)罩圍板包括分別固定連接于風(fēng)罩板上下兩端的水平延伸的風(fēng)罩上圍板和風(fēng)罩下圍板。這樣,風(fēng)罩外板、風(fēng)罩圍板與散熱鋁板圍城了一個散熱風(fēng)道,該散熱風(fēng)道的前后兩端設(shè)置有開口以供空氣流通。
前側(cè)壁上靠上的位置設(shè)置有總正端子51和總負(fù)端子52。兩個電池模組經(jīng)過串并聯(lián)成組之后,形成的總正極均與總正端子導(dǎo)電連接,形成的總負(fù)極均與總負(fù)端子導(dǎo)電連接??傉俗影ù怪庇谙潴w前側(cè)壁的水平線套以及固定設(shè)置在水平線套上的豎直線套,豎直線套的上端與水平線套相連,下端設(shè)置開口,以供用電設(shè)置的連接部件與總正極連接??傌?fù)端子的結(jié)構(gòu)與總正端子的結(jié)構(gòu)相同。
在其他實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)口的位置與上述實(shí)施例中的不同。具體的,箱體的前側(cè)壁上設(shè)置有一個進(jìn)風(fēng)口12,進(jìn)風(fēng)口12與中央風(fēng)道11的前端相通,使得中央風(fēng)道與前側(cè)壁外部相通。前側(cè)壁上還設(shè)置有長方形的進(jìn)風(fēng)通道外板61,進(jìn)風(fēng)通道外板61與前側(cè)壁平行設(shè)置,進(jìn)風(fēng)通道外板與前側(cè)壁外表面之間設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道圍板62,即進(jìn)風(fēng)通道外板與前側(cè)壁之間通過進(jìn)風(fēng)通道圍板連接。進(jìn)風(fēng)通道圍板的前端與進(jìn)風(fēng)通道外板密封固定連接,進(jìn)風(fēng)通道圍板的后端與前側(cè)壁的外表面密封固定連接。進(jìn)風(fēng)通道圍板垂直于箱體前側(cè)壁。具體的,進(jìn)風(fēng)通道圍板包括進(jìn)風(fēng)上圍板及進(jìn)風(fēng)側(cè)圍板。進(jìn)風(fēng)上圍板固定連接于進(jìn)風(fēng)通道外板的上端與前側(cè)壁之間,并沿水平方向延伸。進(jìn)風(fēng)側(cè)圍板有兩塊,分別設(shè)置于進(jìn)風(fēng)通道外板的兩側(cè)與前側(cè)壁之間,兩塊進(jìn)風(fēng)側(cè)圍板均沿豎直方向延伸。進(jìn)風(fēng)通道外板的內(nèi)表面、對應(yīng)的箱體前側(cè)壁的外表面以及進(jìn)風(fēng)通道圍板內(nèi)表面圍成的空間構(gòu)成了進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道。進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道的下端具有開口,具體的,進(jìn)風(fēng)通道外板下端與前側(cè)壁之間的縫隙構(gòu)成了進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道的下端開口。前側(cè)壁上設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口被進(jìn)風(fēng)通道外板、進(jìn)風(fēng)通道圍板所包圍。進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在箱體前側(cè)壁靠下的位置。具體位置在箱體前側(cè)壁的高度方向中線的下方,低于總正端子和總負(fù)端子的位置。進(jìn)風(fēng)通道外板及進(jìn)風(fēng)通道圍板將進(jìn)風(fēng)口覆蓋。進(jìn)風(fēng)通道外板的高度較低,進(jìn)風(fēng)通道外板的上緣處于前側(cè)壁中線的下方,進(jìn)風(fēng)通道外板的下緣位于接近底板的位置。這樣,進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道的下端開口也處于接近底板的位置,使進(jìn)入箱體的空氣只能從進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道的下端進(jìn)入。進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道的下端開口構(gòu)成了進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道口。進(jìn)風(fēng)口上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)風(fēng)扇。在其他實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)風(fēng)扇可以不設(shè)置。
其他實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)防護(hù)通道和/或出風(fēng)防護(hù)通道均采用一段扁平的風(fēng)道管代替,風(fēng)道管固定設(shè)置在相應(yīng)的側(cè)壁上。
其他實(shí)施例中,風(fēng)罩圍板包括水平延伸的風(fēng)罩上圍板和沿豎直方向延伸的風(fēng)罩側(cè)圍板。這樣,風(fēng)罩外板、風(fēng)罩圍板與散熱鋁板圍城了一個散熱風(fēng)道,該風(fēng)道只設(shè)置一個朝下的開口,且位于散熱鋁板和風(fēng)罩板的下端。
其他實(shí)施例中,進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口均設(shè)置在相應(yīng)側(cè)壁上靠近底板的下端位置。
本實(shí)用新型中導(dǎo)熱硅膠片主要是通過壓縮形變填充鋁排與散熱鋁板之間的空氣間隙,并起到絕緣作用??諝獾膶?dǎo)熱系數(shù)為0.023W/m﹒k,而導(dǎo)熱硅膠片的導(dǎo)熱系數(shù)是3W/m﹒k,散熱鋁板的導(dǎo)熱系數(shù)為237W/m﹒k。通過導(dǎo)熱硅膠片將熱量傳導(dǎo)到散熱鋁板上,散熱鋁板上開設(shè)多條散熱片,大大增加了散熱面積,減小了溫差。
每個電芯兩端的導(dǎo)電排發(fā)出的熱量在由導(dǎo)熱硅膠片傳導(dǎo)到散熱鋁板上通過風(fēng)道中的風(fēng)帶出,風(fēng)從風(fēng)道中流過,帶走熱量。
電芯的熱量由導(dǎo)電鋁排通過導(dǎo)熱硅膠片傳導(dǎo)到散熱鋁板上,主要由散熱鋁板散熱,而不是電芯本身。所以風(fēng)只需流過散熱板,而無需吹到電芯上,避免了IP防護(hù)等級不高的問題。