申请/专利权人：宁德时代新能源科技股份有限公司

申请日：2017-10-31

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN109728213B

主分类号：H01M2/10(20060101)

分类号：H01M2/10(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.05.31#实质审查的生效;2019.05.07#公开

摘要：本发明涉及一种电池箱。电池箱包括：壳体，壳体包括底板和侧板；第一电池单元，设置于底板上；第二电池单元，设置于壳体内且在第一方向上与第一电池单元层叠设置；其中，第一电池单元包括沿第二方向并排设置的多个第一电池模组，每个第一电池模组的第一上盖均背向底板，第一方向与第二方向相垂直；第二电池单元包括沿第二方向排列设置的多个第二电池模组，每个第二电池模组的第二上盖均朝向侧板；第二电池模组的数量大于第一电池模组的数量。本发明实施例的电池箱，具有排列方式不同的第一电池单元和第二电池单元，第一电池单元和第二电池单元结构更加紧凑，从而能够充分利用电池箱内部的空间，使得电池箱整体结构紧凑。

主权项：1.一种电池箱，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括底板和侧板；第一电池单元，设置于所述底板上；第二电池单元，设置于所述壳体内且在第一方向上与所述第一电池单元层叠设置；其中，所述第一电池单元包括沿第二方向并排设置的多个第一电池模组，每个所述第一电池模组的第一上盖均背向所述底板，所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述第二电池单元包括沿所述第二方向排列设置的多个第二电池模组，每个所述第二电池模组的第二上盖均朝向所述侧板；所述第二电池模组的数量大于所述第一电池模组的数量。

全文数据：电池箱技术领域本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池箱。背景技术随着科学技术的不断发展，动力电池在日常生产生活中的应用越来越广泛。相关技术中，对于电池系统，按系统层级从高到低划分可依次分为电池箱、电池模组和单体电池，国内外锂电池生产商所生产的电池模组大多数是以单体电池为最小单位，即首先生产单体电池，并配以相应的保护装置，再由多个单体电池通过并联和串联的方式组装成电池模组。多个电池模组组成电池箱。现有技术中，电池箱中的各个电池模组直接相互上下堆叠设置，空间利用率低。发明内容本发明实施例提供一种电池箱，具有排列方式不同的第一电池单元和第二电池单元，第一电池单元和第二电池单元结构更加紧凑，从而能够充分利用电池箱内部的空间，使得电池箱整体结构紧凑。本发明实施例一方面提出了一种电池箱，其包括：壳体，壳体包括底板和侧板；第一电池单元，设置于底板上；第二电池单元，设置于壳体内且在第一方向上与第一电池单元层叠设置；其中，第一电池单元包括沿第二方向并排设置的多个第一电池模组，每个第一电池模组的第一上盖均背向底板，第一方向与第二方向相垂直；第二电池单元包括沿第二方向排列设置的多个第二电池模组，每个第二电池模组的第二上盖均朝向侧板。根据本发明实施例的一个方面，第二电池单元包括至少一个由相邻两个第二电池模组通过紧固件组装形成的组合体。根据本发明实施例的一个方面，每个组合体包括的相邻两个第二电池模组各自的第二上盖相背设置。根据本发明实施例的一个方面，第二电池模组包括第二端板，每个组合体包括的相邻两个第二电池模组各自的第二端板通过紧固件连接固定。根据本发明实施例的一个方面，电池箱还包括连接支架，第二电池单元通过连接支架与第一电池单元可拆卸连接。根据本发明实施例的一个方面，连接支架包括横梁以及多个与横梁相连接的支脚，多个支脚沿横梁的长度方向并排间隔设置，第一电池单元与支脚可拆卸连接，第二电池单元与横梁可拆卸连接。根据本发明实施例的一个方面，每个支脚包括与横梁相连接的定位板和与定位板相连接的连接板，各个连接板位于横梁的同一侧，支脚通过定位板定位于第一电池单元，并通过连接板与第一电池单元可拆卸连接。根据本发明实施例的一个方面，第一电池模组包括与自身的第一上盖相连接的第一端板，每个支脚通过定位板定位于第一端板上，并通过连接板与第一端板相连接。根据本发明实施例的一个方面，每个第一电池模组与相邻两个支脚可拆卸连接。根据本发明实施例的一个方面，相邻两个支脚之间形成让位缺口，每个第一电池模组包括与让位缺口相对应的的输出极。根据本发明实施例的一个方面，第二电池模组包括与自身的第二上盖相连接的第二端板，第二端板与横梁可拆卸连接。根据本发明实施例的一个方面，每个第二电池模组的第二端板具有与横梁可拆卸连接的固定部，每个第二电池模组的固定部连接于横梁。根据本发明实施例的一个方面，第二电池模组的数量大于第一电池模组的数量。本发明实施例的电池箱，第一电池模组和第二电池模组层叠设置，且第一电池模组的安装方式与第二电池模组的安装方式不同，从而有效且充分地利用了电池箱内部有限的安装空间，从而使得电池箱整体结构紧凑。附图说明下面将通过参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。图1是本发明一实施例的电池箱的结构示意图；图2是本发明一实施例的电池箱的分解结构示意图；图3是本发明一实施例的电池箱的局部结构示意图；图4是本发明一实施例的相邻两个第二电池模组连接结构分解示意图；图5是本发明一实施例的连接支架的结构示意图。在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。1、电池箱；10、壳体；101、底板102、侧板；103、顶罩；20、第一电池单元；201、第一电池模组；201a、第一上盖；201b、第一侧围板；201c、第一端板；30、第二电池单元；301、第二电池模组；301a、第二上盖；301b、第二侧围板；301c、第二端板；301d、固定部；40、连接支架；401、横梁；402、支脚；402a、定位板；402b、连接板；402c、让位缺口；X、第一方向；Y、第二方向。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的电池箱的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。为了更好地理解本发明，下面结合图1至图5根据本发明实施例的电池箱1进行详细描述。图1和图2示意性地显示了本实施例的电池箱1的结构。如图1和图2所示，本发明实施例的电池箱1包括壳体10、设置于壳体10内的第一电池单元20以及设置于壳体10内且与第一电池单元20堆叠的第二电池单元30。壳体10包括底板101、侧板102以及顶罩103。底板101、侧板102和顶罩103能够围合形成一容纳腔。第一电池单元20设置于底板101朝向容纳腔的表面上。第一电池单元20和第二电池单元30沿第一方向X层叠设置。第一方向X指的是与底板101相垂直的方向。图3示意性地显示了第一电池模组201与壳体10组装状态。如图3所示，本实施例的第一电池单元20包括多个第一电池模组201。多个第一电池模组201沿第二方向Y并排设置。第二方向Y与第一方向X相垂直。第二方向Y指的是与底板101平行的方向。每个第一电池模组201包括第一上盖201a、第一侧围板201b以及第一端板201c。每个第一电池模组201的底部与壳体10的底板101表面相接触。每个第一电池模组201的第一端板201c通过紧固件与底板101连接固定。第一端板201c上可以设置螺栓安装孔，使用螺栓将第一端板201c与底板101连接固定。每个第一电池模组201的第一上盖201a均背向壳体10的底板101。这里的背向指的是第一上盖201a的朝向是远离底板101的方向。本实施例的第二电池单元30包括多个第二电池模组301。多个第二电池模组301沿第二方向Y并排设置。每个第二电池模组301包括第二上盖301a、第一侧围板301b以及第二端板301c。每个第二电池模组301的第二上盖301a均朝向壳体10的侧板102。每个第二电池模组301的第二上盖301a与第一电池模组201的第一上盖201a相邻设置。相比于现有技术的第一电池模组201和第二电池模组301的第二上盖301a均背向壳体10的底板101互相一一对应地层叠的安装方式，本发明实施例的第一电池模组201和第二电池模组301安装方式，能够更充分地利用壳体10内的安装空间，使得电池箱1的整体结构紧凑。本实施例的第二电池模组301的数量大于第一电池模组201的数量。本发明实施例的第一电池模组201和第二电池模组301安装方式，能够在充分地利用壳体10内的安装空间的基础上，使得第一电池模组201和第二电池模组301的总数量更多，从而有效地提高了电池箱1的整体能量密度。图4示意性地显示了由相邻两个第二电池模组301组装成的组合体。结合图2和图4，本实施例的第二电池模组301包括至少一个由相邻两个第二电池模组301通过紧固件组装形成的组合体。第二电池模组301的数量可以为奇数，也可以为偶数。组合体中包括的相邻两个第二电池模组301连接状态更稳定，可以接受外部振动而不发生分离，提高电池箱1的整体机械强度和使用过程安全性。在一个实施例中，每个组合体中包括的相邻两个第二电池模组301各自的第二上盖301a相背设置。这样，相邻两个第二电池模组301的正输出极和负输出极均朝向外部环境，从而易于正输出极和负输出极各自与外部导电构件连接固定，同时也使得两个第二电池模组301中一者的正输出极与另一者的正输出极以及一者的负输出极与另一者的负输出极隔离开，彼此之间不会发生电连接情况，保证两个第二电池模组301使用过程的安全性。在一个实施例中，第二电池模组301包括与自身的第二上盖301a相邻设置的第二端板301c。每个组合体中包括的相邻两个第二电池模组301各自的端部通过紧固件连接固定。可选地，第二端板301c上设置有安装孔。安装孔的轴线垂直第二上盖301a。使用螺栓穿过两个第二电池模组301各自的第二端板301c上的安装孔，再使用螺母旋拧在螺栓穿出的一端。在一个实施例中，每个组合体中包括的相邻两个第二电池模组301之间设置有导热垫，或者，保持预定的散热间隙，以保证相邻两个第二电池模组301有效散热，以避免热量集中而导致第二电池模组301温度过高。本实施例的电池箱1，还包括连接支架40。第二电池单元30通过连接支架40与第一电池单元20相连接。第一电池单元20、连接部件和第二电池单元30沿第一方向X层叠设置，也即沿背离壳体10的底板101方向依次层叠设置。连接支架40承托第二电池单元30，以使第一电池单元20和第二电池单元30之间保持预定间隔，一方面，保证第一电池单元20和第二电池单元30有效散热，避免热量集中于第一电池单元20和第二电池单元30之间，而导致电池箱1内部过热；另一方面，连接支架40能够使第一电池单元20和第二电池单元30的相对位置保持于稳定状态，提高第一电池单元20和第二电池单元30的机械强度，避免由于外部振动而导致第一电池单元20和第二电池单元30短路电连接发生失效情况。可选地，每个第一电池模组201和每个第二电池模组301均与连接支架40可拆卸连接，提升每个第一电池模组201和每个第二电池模组301的位置稳定性，在遭遇过大振动时，相邻两个第一电池模组201或第二电池模组301之间不会出现短路情况。第一电池模组201和第二电池模组301彼此之间预留间隙，保持良好散热。可选地，第一电池单元20和第二电池单元30之间设置有两个连接支架40。两个连接支架40并排间隔设置。两个连接支架40分别沿与第一方向X和第二方向Y均垂直的第三方向间隔设置。第一电池单元20和第二电池单元30通过两个连接支架40相连接的方式，能够提升第一电池单元20、第二电池单元30和连接支架40的机械强度，保证第一电池单元20、第二电池单元30和连接支架40的连接稳定性。图5示意性地显示了本实施例的连接支架40的结构。如图5所示，本实施例的连接支架40包括具有预定长度和宽度的横梁401以及多个与横梁401相连接的支脚402。多个支脚402沿横梁401的长度方向并排间隔设置。第一电池单元20与支脚402可拆卸连接。第二电池单元30与横梁401可拆卸连接。第二电池单元30的重量由横梁401和支脚402传递至第一电池单元20。另外，当外部发生振动时，振动会被横梁401和支脚402吸收，避免振动导致第二电池单元30的位置偏移过大。可选地，支脚402与第一电池模组201连接固定，横梁401与第二电池模组301连接固定。本实施例的每个支脚402包括定位板402a以及与定位板402a相连接的连接板402b。支脚402通过定位板402a与横梁401相连接。优选地，连接板402b与定位板402a相垂直。连接板402b设置于定位板402a靠近自身顶部的区域。各个连接板402b位于横梁401的同一侧。连接支架40通过支脚402的定位板402a准确定位于第一电池单元20的预定位置，并通过连接板402b与第一电池单元20连接固定。可选地，连接板402b与定位板402a之间还设置有加强筋，提高支脚402的强度。连接支架40可以是一体成型结构，即横梁401和支脚402为一体成型，也可以是分体结构，即横梁401和支脚402可以分别单独加工制造再进行组装。在一个实施例中，第一电池模组201包括与自身的第一上盖201a相邻设置的第一端板201c。支脚402通过定位板402a定位于第一端板201c，并通过连接板402b与第一电池模组201的第一端板201c相连接。在一个示例中，支脚402的定位板402a与第一端板201c上与第一上盖201a相垂直的表面相接触，支脚402的连接板402b与第一端板201c上朝向第一上盖201a的表面相接触，以使得支脚402准确定位至第一电池模组201的第一端板201c的预定位置。第一电池模组201的第一端板201c上与第一上盖201a相垂直的表面和朝向第一上盖201a的表面相邻设置。第一电池模组201的第一端板201c上设置有通孔。通孔的轴线与第一电池模组201的第一上盖201a相垂直。支脚402的连接板402b上设置有通孔。使用螺栓依次穿过连接板402b上的通孔和第一端板201c的通孔再螺接到壳体10的底板101上。第一电池模组201包括两个相对设置的第一端板201c。连接支架40的数量为两个时，两个第一端板201c各自与一个连接支架40连接固定。可选地，每个第一电池模组201与相邻两个支脚402可拆卸连接。两个支脚402分别与第一电池模组201的第一端板201c连接固定，提升了连接支架40与第一电池模组201的连接刚度，避免电池箱1长期受到外部振动冲击而导致第一电池模组201和连接支架40的连接处发生松动。本实施例的相邻两个支脚402之间形成让位缺口402c。每个第一电池模组201包括与让位缺口402c相对应的输出极。当第一电池模组201的输出极需要与外部导电部件电气连接时，外部导电部件可以穿过该让位缺口402c再与第一电池模组201的输出极电连接。这样，让位缺口402c可以作为预留的走线空间，节约电池箱1的内部空间，使得电池箱1内的各个零部件之间结构紧凑，布局合理。本实施例的第二电池模组301包括与自身的第二上盖301a相连接的第二端板301c。第二电池模组301的第二端板301c与横梁401可拆卸连接。横梁401背向支脚402的表面为定位表面。横梁401的定位表面上设置有连接部。第二电池模组301的第二端板301c连接于定位表面上以完成第二电池模组301和连接支架40之间的定位，然后再将第二端板301c和连接部连接固定。所有的第二电池模组301沿第二方向Y依次连接固定于横梁401。第二电池模组301包括两个相对设置的第二端板301c。连接支架40的数量为两个时，两个第二端板301c各自与一个连接支架40的横梁401相连接。在一个实施例中，每个第二电池模组301的第二端板301c具有与横梁401可拆卸连接的固定部301d。优选地，每个第二电池模组301的固定部301d连接于横梁401背向支脚402的表面上。固定部301d设置于第二电池的第二端板301c外表面，固定部301d为沿第二方向Y延伸的板状结构。可选地，固定部301d上设置有通孔，横梁401上设置的连接部为螺纹孔。使用螺钉穿过固定部301d上的通孔再螺接到横梁401上的螺纹孔，以将第二电池模组301和横梁401连接固定。本发明实施例的电池箱1，第一电池模组201和第二电池模组301不再一一对应地上下层叠，而是改变了第二电池模组301和第一电池模组201的安装方式，有效且充分地利用了电池箱1内部有限的安装空间，从而在电池箱1内部预定的空间内能够设置更多数量的第一电池模组201和第二电池模组301，提高了电池箱1的能量密度。另外，在第一电池单元20和第二电池单元30之间设置连接支架40，以通过连接支架40提高第一电池单元20和第二电池单元30的连接机械强度，同时使得第一电池单元20和第二电池单元30之间完成装配后形成固定的间隙，避免第一电池单元20和第二电池单元30之间热量集中，保证电池箱1内部各区域温度均衡，也避免第一电池模组201或第二电池模组301受到振动而导致发生短路，进而导致第一电池模组201或第二电池模组301电连接失效。虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

权利要求：1.一种电池箱，其特征在于，包括：壳体，所述壳体包括底板和侧板；第一电池单元，设置于所述底板上；第二电池单元，设置于所述壳体内且在第一方向上与所述第一电池单元层叠设置；其中，所述第一电池单元包括沿第二方向并排设置的多个第一电池模组，每个所述第一电池模组的第一上盖均背向所述底板，所述第一方向与所述第二方向相垂直；所述第二电池单元包括沿所述第二方向排列设置的多个第二电池模组，每个所述第二电池模组的第二上盖均朝向所述侧板。2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述第二电池单元包括至少一个由相邻两个所述第二电池模组通过紧固件组装形成的组合体。3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，每个所述组合体包括的相邻两个所述第二电池模组各自的所述第二上盖相背设置。4.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述第二电池模组包括第二端板，每个所述组合体包括的相邻两个所述第二电池模组各自的所述第二端板通过所述紧固件连接固定。5.根据权利要求1或2所述的电池箱，其特征在于，还包括连接支架，所述第二电池单元通过所述连接支架与所述第一电池单元可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的电池箱，其特征在于，所述连接支架包括横梁以及多个与所述横梁相连接的支脚，多个所述支脚沿所述横梁的长度方向并排间隔设置，所述第一电池单元与所述支脚可拆卸连接，所述第二电池单元与所述横梁可拆卸连接。7.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于，每个所述支脚包括与所述横梁相连接的定位板和与所述定位板相连接的连接板，各个所述连接板位于所述横梁的同一侧，所述支脚通过所述定位板定位于所述第一电池单元，并通过所述连接板与所述第一电池单元可拆卸连接。8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于，所述第一电池模组包括第一端板，每个所述支脚通过所述定位板定位于所述第一端板上，并通过所述连接板与所述第一端板相连接。9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于，每个所述第一电池模组与相邻两个所述支脚可拆卸连接。10.根据权利要求9所述的电池箱，其特征在于，相邻两个所述支脚之间形成让位缺口，每个所述第一电池模组包括与所述让位缺口相对应的输出极。11.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于，所述第二电池模组包括第二端板，所述第二端板与所述横梁可拆卸连接。12.根据权利要求11所述的电池箱，其特征在于，每个所述第二电池模组的所述第二端板具有与所述横梁可拆卸连接的固定部，每个所述第二电池模组的所述固定部连接于所述横梁。13.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述第二电池模组的数量大于所述第一电池模组的数量。

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