电池包及汽车

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池包及汽车。

背景技术

随着电动车对更高的续航及更低的成本要求，现在电池总成存在零部件多、成本高以及重量大等的技术问题，并且现今的电池包为了兼顾电气控制元件与电芯组的散热，通常将电气控制元件和电芯组设置于同一箱体内部，且为了压缩电池包的内部空间，通常将电气控制元件设置于电池包的边角空间内。

一方面，针对不同的电池包的布局，其边角空间的位置不同，且边角空间能够适应的电气控制元件的体积相对固定，这导致同一规格型号的电池包壳体，其能够加载的电气控制元气件相对固定，一旦电池包需要搭载其他功能的电气控制元件，需要对电池包的壳体进行整体调整，电池包的壳体的适配性差，电池包改装调整空间小；

另一方面，在电池包的使用过程中，电芯组和电气控制元件存在发热现象，但电气控制元件与电芯组两者的发热程度不同，容易相互影响，且电芯组在使用过程中容易出现过热、排气甚至爆炸的现象，这极大地干扰了电气控制元件的正常使用，甚至在电芯组发生过热、排气、爆炸等现象时，电气控制元件极容易发生损坏。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池包及汽车，以在一定程度上解决现有技术中存在的电池包的壳体的适配性差，电池包改装调整空间小且电气控制元件与电芯组两者的发热程度不同，容易相互影响，甚至在电芯组发生过热、排气、爆炸等现象时，电气控制元件极容易发生损坏的技术问题。

根据本申请的第一方面提供一种电池包，包括箱体、电芯组、电气模块和换热板组件，所述箱体包括隔离梁，所述隔离梁将所述箱体分隔成电气仓和电芯仓，所述电气模块与所述电气仓可拆卸连接，所述电芯组设置于所述电芯仓内；

所述换热板组件贴合于所述箱体的一侧，所述箱体的所述换热板组件所在的一侧设置有镂空窗口，所述镂空窗口分别设置于所述电气仓和所述电芯仓，所述换热板组件的至少部分经由所述镂空窗口分别与所述电气模块和所述电芯组贴合。

优选地，所述箱体包括多个边梁和多个承托梁，多个所述边梁依次首尾连接，以围设形成承载框架；

多个所述承托梁固定设置于所述承载框架的底部，所述承托梁沿第一方向延伸，且多个所述承托梁沿第二方向间隔设置，以形成所述镂空窗口，所述第一方向与所述第二方向交叉。

优选地，还包括绝缘框架，所述绝缘框架设置于所述电芯仓内，且框设于所述电芯组的外侧。

优选地，所述绝缘框架包括边框和汇流梁，所述边框与所述电芯仓的形状相适应，所述汇流梁的两端分别与所述边框连接，且所述边框的与所述汇流梁的一端连接的部分与所述隔离梁贴合设置；

所述汇流梁设置有汇流排，所述电芯组经由所述汇流排与所述电气模块通信连接。

优选地，所述边框包括两个纵梁和至少两个横梁，所述纵梁和所述汇流梁均沿第一方向延伸，所述横梁沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向交叉；

至少两个所述横梁中的两者和两个所述纵梁围设成所述边框，所述纵梁的面对所述电芯组的一侧设置有沿所述第一方向延伸的排气通道，所述排气通道能够与所述电芯组中的每一个电芯的防爆阀对接。

优选地，所述隔离梁设置有与所述排气通道连通的第一排气孔，所述电气仓的背对所述隔离梁的一侧设置有第二排气孔，所述电气模块设置于所述电气仓内时，所述电气模块的在所述第二方向上的两侧设置有排气间隙，所述排气间隙连接所述第一排气孔与所述第二排气孔。

优选地，所述换热板组件包括第一板层和第二板层，所述第一板层和第二板层两者中的至少一者设置有换热液流道槽，以使得所述第一板层和所述第二板层两者彼此贴合形成密封的换热液流道。

优选地，所述换热板组件还包括导热胶层，所述导热胶层设置于所述换热板组件的面对待导热件所在的一侧，且满布于所述换热板组件的被所述镂空窗口暴露的部分，所述待导热件为所述电芯组或者所述电气模块。

优选地，所述换热板组件还包括多个散热凸筋，所述散热凸筋设置于所述换热板组件的面对所述箱体的一侧，多个所述散热凸筋满布于所述换热板组件的被所述镂空窗口暴露的部分；

相对同一所述镂空窗口下，所述导热胶层能够填满相邻两个所述散热凸筋之间的缝隙，且满布于所述散热凸筋与所述待导热件两者之间。

根据本申请的第二方面提供一种汽车，包括上述任一技术方案所述的电池包，因而，具有该电池包的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的电池包，通过隔离梁将箱体分成用于设置电气模块的电气仓和用于设置电芯组的电芯仓，一方面，将换热板组件贴合于箱体的一侧，并在箱体的换热板组件所在的一侧设置有镂空窗口，且使换热板组件的至少部分经由镂空窗口分别与电气模块和电芯组贴合，保证了兼顾电池包对电气模块和电芯组的散热的前提下，使得电气模块与电芯组两者分隔设置，有效避免了电芯组与电气模块相互影响，并且将电气模块与电气仓可拆卸连接，有效地提高了电气模块的可更换性和替换性，且在箱体内设置用于设置电气模块的独立空间(即电气仓)，有效地提高了箱体的适配性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电池包的爆炸结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池包的隐藏顶盖后的轴测结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池包的沿第一方向和第二方向两者所确定的平面剖切获得的剖视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池包的隐藏顶盖、电芯组和电气模块三者后的轴测结构示意图；

图5本申请实施例提供的电池包的隐藏顶盖后的又一轴测结构示意图；

图6为本申请实施例提供的换热板组件的爆炸结构示意图；

图7为本申请实施例提供的换热板组件沿第二方向和第三方向两者所确定的平面剖切获得的剖切结构的局部放大结构示意图。

附图标记：

1-箱体；11-电芯仓；12-电气仓；121-排气间隙；122-安置窗口；13-边梁；131-第一梁；132-第二梁；133-第三梁；134-第四梁；14-承托梁；15-隔离梁；151-第一排气孔；2-电芯组；3-电气模块；4-换热板组件；41-第一板层；42-第二板层；43-换热液流道槽；44-散热凸筋；45-散热板层；46-导热胶层；47-承托板层；5-绝缘框架；51-边框；511-纵梁；512-横梁；513-通气梁；52-汇流梁；521-汇流排；53-排气通道；6-顶盖。

F1-第一方向；F2-第二方向；F3-第三方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，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。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申请中的具体含义。

下面参照图1至图7描述根据本申请一些实施例所述的电池包及汽车。

参见图1至图7所示，本申请第一方面的实施例提供了一种电池包，其包括箱体1、电芯组2、电气模块3和换热板组件4，箱体1包括隔离梁15，隔离梁15将箱体1分隔成电气仓12和电芯仓11，电气模块3与电气仓12可拆卸连接，电芯组2设置于电芯仓11内。换热板组件4贴合于箱体1的一侧，箱体1的换热板组件4所在的一侧设置有镂空窗口，镂空窗口分别设置于电气仓12和电芯仓11，换热板组件4的至少部分经由镂空窗口分别与电气模块3和电芯组2贴合。

根据上述技术特征提供的电池包，通过隔离梁15将箱体1分成用于设置电气模块3的电气仓12和用于设置电芯组2的电芯仓11，一方面，将换热板组件4贴合于箱体1的一侧，并在箱体1的换热板组件4所在的一侧设置有镂空窗口，且使换热板组件4的至少部分经由镂空窗口分别与电气模块3和电芯组2贴合，保证了兼顾电池包对电气模块3和电芯组2的散热的前提下，使得电气模块3与电芯组2两者分隔设置，有效避免了电芯组2与电气模块3相互影响，并且将电气模块3与电气仓12可拆卸连接，有效地提高了电气模块3的可更换性和替换性，且在箱体1内设置用于设置电气模块3的独立空间(即电气仓12)，有效地提高了箱体1的适配性。

在实施例中，优选地，如图1至图5所示，箱体1包括可以多个边梁13和多个承托梁14，多个边梁13依次首尾连接，以围设形成承载框架。多个承托梁14固定设置于承载框架的底部，该承托梁14沿第一方向F1延伸，且多个承托梁14沿第二方向F2间隔设置，以形成镂空窗口。

如图1至图7所示，图中示出的F1可以是上述第一方向的一种示例，图中示出的F2可以是上述第二方向的一种示例，其中，第一方向F1可以与第二方向F2交叉。以本方案的电池包箱体1为长方体为例，对应地，第一方向F1与第二方向F2两者垂直。为了便于描述，将垂直于第一方向F1和第二方向F2两者的方向定义为第三方向，图中示出的F3可以是上述第三方向的一种示例。

优选地，如图1和图2所示，以电芯仓11为长方体为例，上述边梁13可以包括第一梁131、第二梁132和两个第三梁133，其中第一梁131、第二梁132和隔离梁15三者均沿第二方向F2延伸，所述第三梁133沿第一方向F1延伸。第一梁131、隔离梁15和第二梁132沿第一方向F1依次间隔设置，两个第三梁133分别设置于第一梁131、第二梁132和隔离梁15三者的两侧，以分别围设形成电气仓12和电芯仓11。

优选地，如图1和图2所示，第二梁132的长度可以小于第一梁131的长度，换而言之，电气仓12的在第二方向F2上的尺寸可以小于电芯仓11在第二方向F2上的尺寸，以便于节省电池包的空间。对应地，如图1和图2所示，上述边梁13还可以包括第四梁134，该第四梁134连接隔离梁15和第二梁132，以使得电气仓12围设形成类似等腰梯形棱柱的结构。如此，一方面，便于节省电气仓12占用的空间；另一方面，便于下述排气间隙121的设置，并为第一排气孔151的设置预留足够空间。

需要说明的是，电芯仓11并不局限于上述长方体的形式，同样地，上述电气仓12的形状也并不局限于上述长方体或者梯棱柱的形式。只有能够保证通过隔离梁15实现电气模块3和电芯组2的空间分离，可以依据需求对该电芯仓11和电气仓12的形状进行适应性调整。例如，电芯仓11的形状还可以是三棱柱、多边形棱柱、扇形柱或者其他不规则的形状。电气仓12的形状也可以是三棱柱、多边形棱柱、扇形柱或者其他不规则的形状。

优选地，如图1和图4所示，上述承托梁14的沿第一方向F1上的两端可以分别与第一梁131和中间梁两者固定连接，这里的固定连接可以理解为焊接或者一体成型，以保证承托梁14的承重能力，如此，通过承托梁14的承重且镂空的设计，一方面有效地减轻了箱体1的重量，实现电池包的轻量化设计，且避免了下述换热板组件4承重，不仅能够降低了换热板组件4承重变形发生损坏的几率，而且，换热板组件4不必考虑承载强度，可以适当减薄，进一步符合电池包的轻量化设计理念；另一方面，镂空窗口使得待导热件(即为电芯组2和/或电气模块3)更加贴近换热板组件4，有效提高了待导热件的传热效率。

进一步地，如图1和图4所示，多个承托梁14中的靠近第三梁133的一者可以与第三梁133沿第一方向F1固定连接，以增加承托梁14与边梁13两者之间的连接面积，进一步提高承托梁14的承重能力和承重稳定性。

在实施例中，优选地，如图1至图5所示，本申请提供的电池包还可以包括绝缘框架5，该绝缘框架5设置于上述电芯仓11内，且框设于电芯组2的外侧，如此，第一方面通过该绝缘框架5可以有效地实现电芯组2与箱体1之间的绝缘隔离，避免箱体1漏电；第二方面，通过绝缘框架5框设于电芯组2的外侧，有效地对电芯组2进行固定，提高电芯组2的设置稳定性；第三方面，该绝缘框架5设置于电芯组2与箱体1之间，一旦箱体1受到碰撞震动时，该绝缘框架5能够有效地吸收碰撞震动产生的动量，实现对电芯组2的有效缓冲，降低了电芯组2因碰撞震动发生损坏的几率。

可选地，上述绝缘框架5可以是柔性绝缘材料，例如，硅胶、橡胶等。

优选地，如图1至图5所示，绝缘框架5可以包括边框51，边框51与电芯仓11的形状相适应，一方面，便于通过该边框51框设于电芯组2的外侧；另一方面，使得边框51能够贴合地设置于电芯仓11内。

优选地，如图1至图5所示，绝缘框架5还可以包括汇流梁52，汇流梁52的两端可以分别与边框51连接，使得汇流梁52能够将上述电芯仓11划分为两个部分。对应地，如图1和图2所示，电芯组2的数量可以为两组，两组电芯组2可以分别设置于电芯仓11所划分的两个部分。优选地，如图1至图5所示，边框51的与汇流梁52的两端中的一者连接的部分与上述隔离梁15贴合设置，且汇流梁52上设置有汇流排521，上述电芯组2经由汇流排521与电气模块3通信连接。

如此，一方面，汇流梁52能够有效地将两组电芯组2进行绝缘隔离，避免两组电芯组2相互干扰；另一方面，两组电芯组2可以经由该汇流梁52上设置的汇流排521与电气模块3通信连接，有效替代了现有电池包通过线束实现电芯与电气控制元件的连接，实现电池包内电、信号传送无导线，使得电池包的线路清晰简洁，有效地节省了电池包的空间，便于实现电池包的自动化装配。

可选地，如图1和图2所示，上述电芯组2可以包括沿第一方向F1依次堆叠的多个电芯，其中，该电芯包括电连接结构(例如，极柱、极耳等)和防爆阀。优选地，该电连接结构与防爆阀可以分别设置于电芯的在第二方向F2上的两端，以便于电池包实现电热分离。

优选地，如图3所示，同一汇流梁52上可以设置两个汇流排521，两个汇流排521可以分别贴附于该汇流梁52的在第二方向F2上的两侧，以实现汇流梁52两侧的电芯组2的彼此绝缘。

优选地，如图1和图2所示，上述隔离梁15上可以设置有过线缺口，该过线缺口沿第一方向F1贯穿隔离梁15。可选地，上述电池包可以包括铜排，该铜排可以贯穿过线缺口连接汇流排521和电气模块3，以实现电芯组2与电气模块3之间的通信连接和电连接。

可选地，如图1和图2，上述过线缺口与上述汇流梁52两者对接，以缩节省铜排长度。

优选地，如图1至图4所示，边框51可以包括两个纵梁511和两个横梁512，纵梁511和汇流梁52均沿第一方向F1延伸，横梁512沿第二方向F2延伸。两个横梁512和两个纵梁511围设成边框51，纵梁511的面对电芯组2的一侧设置有沿第一方向F1延伸的排气通道53，排气通道53能够与电芯组2中的每一个电芯的防爆阀对接，如此，当电芯组2设置于电芯仓11内，电芯的电连接结构面对上述汇流梁52设置，电芯组2的防爆阀面对该排气通道53，使得电芯的电连接线路和热排气线路分别设置于电芯的在第二方向F2上的两端，实现了电芯的热电分离，进一步提高了电池包的安全性。

需要说明的是，上述横梁512的数量并不局限于两个的示例，可以依据电芯组2的数量，对横梁512的数量进行适应性调整，例如，如图5示出了三个横梁512的示例，对应地，电芯组2的数量为四个。

优选地，如图3和图4所示，隔离梁15可以设置有与排气通道53连通的第一排气孔151，电气仓12的背对隔离梁15的一侧设置有第二排气孔，电气模块3设置于电气仓12内时，电气模块3的在第二方向F2上的两侧设置有排气间隙121，排气间隙121连接第一排气孔151与第二排气孔，如此，以实现电芯组2向电池包的外部排气。

可选地，如图3和图4所示，上述绝缘框架5还可以包括通气梁513，该通气梁513沿第二方向F2延伸，且贴合于两个横梁512中靠近隔离梁15的一者的内侧。上述排气通道53和第一排气孔151两者可以经过该通气梁513连通，以避免经由排气通道53排出的气体溢散至电芯仓11内。

优选地，如图1和图4所示，上述第二梁132上可以设置于沿第一方向F1贯穿第二梁132的安置窗口122，上述电气模块3可以经由该安置窗口122设置于该电气仓12内。

优选地，如图1和图4所示，该电气仓12的底部可以设置有多个沿第一方向F1延伸的滑道，多个滑道沿第二方向F2间隔设置，一方面通过该滑道与电气模块3滑动连接，以承托电气模块3并提高电气模块3的安装精度的便捷性；另一方面，通过该滑道的间隔设置，以围设形成该电气仓12的镂空窗口，便于下述换热板组件4的设置。

优选地，如图1至图3所示，上述电气模块3可以包括壳体和电气控制元件，该壳体能够与上述滑道滑动连接以提高电气模块3的安装精度的便捷性。上述电气控制元件可以设置于该壳体内，上述排气间隙121可以理解为该壳体与电气仓12之间的间隙，一方面，通过壳体的封闭作用，进一步实现了电池包电热分离，防止自电芯仓11排出的气体影响电气控制元件；另一方面，该间隙给电气模块3提供改装空间，进一步提高了箱体1的适配性。

可选地，如图1所示，上述电气模块3可以包括控制面板，该控制面板设置于壳体的在第一方向F1上的背离隔离梁15的一端。优选地，沿第一方向F1向第二方向F2和第三方向F3两者所确定的平面投影，该控制面板获得的投影的面积大于安置窗口122获得的投影的面积，且控制面板获得的投影能够完全覆盖安置窗口122获得的投影。如此，以便于该电气模块3的限位。

可选地，图中未示出，上述第二排气孔可以设置于该控制面板的在第二方向上的两端，以便于与排气间隙对接。

需要说明的是，上述电气控制元件为电池包现有结构，在此不再赘述。

在实施例中，如图1、图6和图7所示，上述换热板组件4可以包括第一板层41和第二板层42，该第一板层41和第二板层42两者中的至少一者可以设置有换热液流道槽43，以使得第一板层41和第二板层42两者彼此贴合形成密封的换热液流道。

优选地，如图6示出了上述第一板层41和第二板层42可以均设置有上述换热液流道槽43的示例，当第一板层41和第二板层42两者彼此贴合时，第一板层41的换热液流道槽43和第二板层42的换热液流道槽43两者彼此扣合形成密封的换热液流道，有效地拓展了该换热液流道的空间，保证换热液的流量，进而保证换热板组件4的换热效果。

优选地，如图7示出了上述换热液流道槽43仅设置于第二板层42的示例，第一板层41盖设于该第二板层42上以将换热液流道槽43密封形成换热液流道。可选地，如图7所示，上述换热板组件4还可以包括承托板层47，该承托板层47可以设置于第二板层42的背对第一板层41的一侧，以增加第二板层42的强度。

需要说明的，作为图中未示出的示例，上述换热液流道槽还可以仅设置于第一板层，该方案与上述换热液流道槽仅设置于第二板层的类似不再赘述。

可选地，上述换热液流道槽43可以经由激光蚀刻、冲压等加工手段实现与第一板层41和/或第二板层42一体成型。

优选地，上述换热液流道槽43的延伸方向可以与上述镂空窗口的延伸方向一致，以保证换热效率。具体地，如图1和图6所示，电芯仓11内的镂空窗口的延伸方向可以为第一方向F1，对应地，位于换热板组件4的电芯仓11所在处的换热液流道槽43的延伸方向可以是第一方向F1。类似地，如图1和图6所示，电气仓12内的镂空窗口的延伸方向可以为第二方向F2，对应地，位于换热板组件4的电气仓12所在处的换热液流道槽43的延伸方向可以是第二方向F2。

优选地，如图6和图7所示，换热板组件4还可以包括导热胶层46，导热胶层46设置于换热板组件4的面对待导热件所在的一侧，且满布于换热板组件4的被镂空窗口暴露的部分，其中，待导热件可以为电芯组2或者电气模块3，一方面，以通过该导热胶层46与待导热件粘结，实现换热板组件4的固定；另一方面，有效提高换热板组件4与待导热件两者的贴合紧密性和稳定性，保证换热板组件4与待导热件两者的连接面积，进而保证了换热板组件4与待导热件两者的换热效果。

可选地，上述导热胶层46可以是导热结构胶铺设形成。

优选地，如图6和图7所示，换热板组件4还可以包括多个散热凸筋44，散热凸筋44设置于换热板组件4的面对箱体1的一侧，多个散热凸筋44满布于换热板组件4的被所述镂空窗口暴露的部分。相对同一镂空窗口下，导热胶层46能够填满相邻两个散热凸筋44之间的缝隙，且满布于散热凸筋44与待导热件两者之间，如此，有效地拓展了导热胶层46与上述第一板层41之间的接触面积，进一步提高换热板组件4的导热效率。

可选地，如图7所示，上述散热凸筋44可以与上述第一板层41形成为一体，以进一步实现电池包的轻量化设计。

可选地，如图6所示，上述换热板组件4还可以包括散热板层45，该散热板层45可以贴附于第一板层41的面对待导热件的一侧，上述散热凸筋44可以设置于该散热板层45的背对第一板层41的一侧，以降低第一板层41的加工难度。

优选地，上述散热凸筋44呈条状，且散热凸筋44可以沿镂空窗口的延伸方向延伸。该散热凸筋44的延伸方向与上述换热液流道槽43的延伸方向类似，不再赘述。

需要说明的是，上述换热板组件4还可以包括设置于换热液流道内的换热液，该换热液可以是为电池包冷却提供的循环冷却液，也可以是当电池包处于寒冷环境下为电池包加热提供热量的加热液。

此外，如图1所示，上述电池包还可以包括顶盖6，该顶盖6可以盖设于箱体1的在第三方向F3上的背对换热板组件4的一侧，以保证电芯仓11和电气仓12的密闭环境。

可选地，图中未示出，上述顶盖可以包括可拆卸的两部分，一部分可以用于盖设电芯仓，另一部分可以用于盖设电气仓，以实现电芯仓和电芯仓的独立维修性。

本申请第二方面的实施例还提供一种汽车，包括上述任一实施例所述的电池包，因而，具有该电池包的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

可选地，未示出，汽车可以包括车架，该车架可以与上述电池包的边梁连接，以实现电池包的边梁承重。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。