本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種電池包。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力來源之一，其性能的優(yōu)劣將直接決定電動(dòng)汽車的性能。鋰離子電池的最佳工作溫度范圍為20～40℃，當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，鋰離子電池的充放電性能和使用壽命都會(huì)大幅下降。

因此，如何使動(dòng)力電池在低溫甚至超低溫下迅速的提高性能成為熱管理系統(tǒng)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電池包，能夠解決上述問題。

本申請(qǐng)所提供的電池包，包括外殼、電池模組以及加熱模塊，

所述電池模組包括模組外殼以及若干電芯，所述模組外殼為無底結(jié)構(gòu)，若干所述電芯排布在所述模組外殼內(nèi)，且所述電芯的底部由所述模組外殼的底部露出，

所述加熱模塊包括導(dǎo)熱骨架以及加熱元件，所述導(dǎo)熱骨架的上表面為平面，且與所述電芯的底部相對(duì)，用于與所述電芯的底部進(jìn)行熱交換，所述導(dǎo)熱骨架的底部設(shè)置有若干凹槽，所述加熱元件對(duì)應(yīng)所述凹槽設(shè)置在所述導(dǎo)熱骨架內(nèi)，所述導(dǎo)熱骨架的下表面與所述外殼的底板相對(duì)，且被所述底板支撐。

優(yōu)選地，還包括第一導(dǎo)熱層，所述第一導(dǎo)熱層填充在所述導(dǎo)熱骨架的上表面與所述電芯的底部之間。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱骨架的下表面為平面。

優(yōu)選地，

還包括第二導(dǎo)熱層，所述第二導(dǎo)熱層填充在所述外殼的底板與所述導(dǎo)熱骨架的下表面之間，

或

還包括隔熱層，所述隔熱層填充在所述外殼的底板與所述導(dǎo)熱骨架的下表面之間。

優(yōu)選地，所述加熱模塊還包括干路線束、支路線束以及線束連接件，

所述支路線束與所述加熱元件電連接，所述干路線束與所述支路線束電連接，所述線束連接件設(shè)置在所述干路線束的兩端。

優(yōu)選地，所述線束連接件包括公連接件和母連接件，所述公連接件以及所述母連接件能夠相互配合實(shí)現(xiàn)電連接，所述公連接件以及所述母連接件分別位于所述干路線束的兩端。

優(yōu)選地，所述線束連接件為接插件。

優(yōu)選地，所述干路線束以及所述支路線束均位于所述導(dǎo)熱骨架的側(cè)部，所述導(dǎo)熱骨架覆蓋所述干路線束以及所述支路線束背離所述外殼的底板的一側(cè)表面。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱骨架的內(nèi)部設(shè)置有隔熱腔，所述隔熱腔與所述凹槽相對(duì)于所述凹槽的寬度方向交錯(cuò)設(shè)置。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱骨架包括上板以及下板，所述上板與所述下板的兩端分別連接，形成兩端開口的空腔，所述上表面為所述上板背離所述下板的表面，所述下板向所述空腔的內(nèi)部凹陷，在所述下板背離所述空腔的一側(cè)形成所述凹槽，同時(shí)將所述空腔分隔出所述隔熱腔，所述加熱元件被所述上板以及所述下板夾緊固定。

優(yōu)選地，所述加熱元件為PTC加熱管。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱骨架為鋁制導(dǎo)熱骨架。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果：

本申請(qǐng)所提供的電池包通過將加熱元件固定在導(dǎo)熱骨架對(duì)應(yīng)凹槽的位置上，同時(shí)采用無底結(jié)構(gòu)的模組外殼，能夠通過凹槽內(nèi)的空氣形成高熱阻介質(zhì)，有效阻止熱量向下傳遞，從而利用導(dǎo)熱骨架將加熱元件的熱量大幅傳遞至導(dǎo)熱骨架的上表面，并對(duì)電芯的底部直接加熱，從而保證電芯在外部的低溫以及超低溫環(huán)境下正常工作。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本申請(qǐng)。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池包的內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組及其周圍結(jié)構(gòu)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的加熱模塊的仰角立體結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的加熱模塊的線路布局示意圖。

附圖標(biāo)記：

10-外殼；

20-電池模組；

200-模組外殼；

202-電芯；

30-加熱模塊；

300-導(dǎo)熱骨架；

300a-上板；

300b-下板；

301-支路線束；

302-加熱元件；

303-干路線束；

304-凹槽；

305-線束連接件；

306-隔熱腔；

40-第一導(dǎo)熱層；

50-隔熱層；

60-第二導(dǎo)熱層。

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的電池包的放置狀態(tài)為參照。

如圖1所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電池包，包括外殼10、電池模組20以及加熱模塊30。外殼10是電池包的外部主體，電池包的其它部件大部分都安裝在外殼的內(nèi)部或表面。電池模組20是電池包的主要供電部件，如圖2所示，包括模組外殼200以及若干電芯202。這些電芯202排布在模組外殼200內(nèi)，相互之間進(jìn)行電連接，組成統(tǒng)一的供電單元。電芯202是電能的來源，因此保證供電正常的核心主要在于保證電芯202在合適的工作溫度范圍內(nèi)。為此，本實(shí)施例中的模組外殼200采用無底結(jié)構(gòu)，即模組外殼200的底部是敞開的，電芯202的底部能夠直接由模組外殼200的底部露出。

加熱模塊30是電池包的加熱部件，能夠產(chǎn)生熱量并傳遞至電芯202。具體地，如圖3所示，加熱模塊30包括導(dǎo)熱骨架300以及加熱元件302。導(dǎo)熱骨架300的作用有兩個(gè)，其一是作為加熱模塊30的主體結(jié)構(gòu)，用來安放加熱模塊30內(nèi)的其它部件，主要是加熱元件302。導(dǎo)熱骨架300的第二個(gè)作用是作為導(dǎo)熱部件使用，主要目的是要將加熱元件302所產(chǎn)生的熱量傳遞至電芯202的底部。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本實(shí)施例中的導(dǎo)熱骨架300的上表面為平面，且與電芯202的底部相對(duì)，從而能夠?yàn)闊峤粨Q提供較大的換熱面積，而在導(dǎo)熱骨架300的底部則設(shè)置有若干凹槽304，加熱元件302對(duì)應(yīng)這些凹槽304設(shè)置在導(dǎo)熱骨架300內(nèi)。導(dǎo)熱骨架300的下表面則與外殼10的底板(圖中未示出)相對(duì)，并被底板所支撐。

加熱元件302發(fā)出熱量后，由于加熱元件302的下方是凹槽304，而相對(duì)于金屬材質(zhì)，凹槽304內(nèi)的空氣屬于高熱阻介質(zhì)，因此熱量向凹槽304所在方向傳遞的很慢，而向背離凹槽304的方向傳遞則要快速的多，這就導(dǎo)致熱量大量傳遞至導(dǎo)熱骨架300的上表面，直接參與電芯202底部的熱交換，從而保證電芯的工作溫度，使其在外部低溫甚至超低溫環(huán)境下仍然能夠正常工作。

由于導(dǎo)熱骨架300本身是由鋁材等金屬制成的易導(dǎo)熱部件，因此通過導(dǎo)熱骨架300的下表面仍然能夠?qū)⒖捎^的熱量向下傳遞至外殼10，造成較大浪費(fèi)。因此，為了進(jìn)一步阻止熱量浪費(fèi)，本實(shí)施例在導(dǎo)熱骨架300的內(nèi)部設(shè)置了隔熱腔306，隔熱腔306與凹槽304相對(duì)于凹槽304的寬度方向交錯(cuò)設(shè)置，其目的是制造出大量的空間填充空氣，減小凹槽304附近的導(dǎo)熱骨架300的導(dǎo)熱面積，從而降低熱量向下傳遞的速度。

導(dǎo)熱骨架300可以采用上板300a以及下板300b兩部分通過兩端的連接圍成一個(gè)兩端開口的空腔，這里所說的上板300a和下板300b只是為了便于描述而將導(dǎo)熱骨架300的結(jié)構(gòu)根據(jù)空間位置拆解獲得，實(shí)際上很可能并不存在獨(dú)立的上板300a和下板300b，而是兩部分形成的完整筒狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。此時(shí)，導(dǎo)熱骨架300的上表面所指的是上板300a背離下板300b的表面，使下板300b的一部分向空腔的內(nèi)部凹陷，便在下板300b背離空腔的一側(cè)形成凹槽304，這些凹陷的部分還同時(shí)將空腔分隔出若干的隔熱腔306。加熱元件302可在形變開始前便被置于空腔內(nèi)的預(yù)定位置，當(dāng)下板300b向空腔內(nèi)凹陷后，上板300a與下板300b便可共同將加熱元件302夾緊固定。這種方式能夠通過簡(jiǎn)單的工藝一次形成大量的凹槽304以及隔熱腔306，同時(shí)還能夠一并固定加熱元件302。

由于電芯202自身尺寸的差異，以及排列所造成的位置差異，這些電芯202的底面并不一定都位于同一高度上。這就可能導(dǎo)致各電芯202從導(dǎo)熱骨架300的上表面所獲得的熱量不均一。為了避免這一問題，如圖2所示，本實(shí)施例還設(shè)置了第一導(dǎo)熱層40，第一導(dǎo)熱層40填充在導(dǎo)熱骨架300的上表面與電芯202的底部之間，例如采用具有彈性特質(zhì)的導(dǎo)熱材料層，利用彈性形變使第一導(dǎo)熱層40能夠與每個(gè)電芯202的底面都保持緊密接觸，從而提高熱量傳遞的均一性。

對(duì)于一些嚴(yán)寒地區(qū)，電池包溫度過低是主要面臨的問題，請(qǐng)繼續(xù)參見圖2，此時(shí)，可以在外殼10的底板與導(dǎo)熱骨架300的下表面之間填充一層隔熱層50進(jìn)行隔熱，進(jìn)一步防止熱量的流失。而對(duì)于有些地區(qū)，例如內(nèi)陸，早晚的溫差極大，此時(shí)既要考慮電池包的加熱性能，同時(shí)還要考慮到電池包的散熱性能。此時(shí)，可以考慮將上一實(shí)施例中的隔熱層50替換為第二導(dǎo)熱層60，熱量能夠從電芯202的底部通過導(dǎo)熱骨架300以及第二導(dǎo)熱層60快速導(dǎo)至殼體10上，從而使電池包也具備較為良好的散熱性能。

無論是采用何種方案，導(dǎo)熱骨架300的下表面都最好設(shè)計(jì)為平面，這樣一方面可以提高接觸面積，提高穩(wěn)定性，另一方面也能夠提高換熱面積。

加熱元件302一般都采用電加熱方式，例如PTC加熱管。而每個(gè)電池模組20便需要多個(gè)PTC加熱管，一個(gè)電池包又可能同時(shí)采用多個(gè)電池模組20。因此，在線路連接方面，如果直接將每個(gè)PTC加熱管都通過單獨(dú)的線路連接到電源，一則會(huì)導(dǎo)致電池包內(nèi)的線路極為復(fù)雜，布線困難，二則也會(huì)導(dǎo)致需要根據(jù)每個(gè)加熱元件302距電源的距離配給不同長(zhǎng)度的線路，裝配工藝也極其繁瑣。為了解決這一問題，如圖3和圖4所示，本實(shí)施例中的每個(gè)加熱模塊30還包括支路線束301、干路線束303以及線束連接件305。其中，支路線束301用于與加熱元件302進(jìn)行電連接，每個(gè)加熱元件302均與支路線束301相連。干路線束303相對(duì)于支路線束301具備更大的過流能力，作為整個(gè)加熱模塊30的電路主線使用。與每套支路線束301均需要與干路線束303進(jìn)行電連接。最后，線束連接件305設(shè)置在干路線束303的兩端，可以采用接插件結(jié)構(gòu)，用于使相鄰的兩個(gè)加熱模塊30中的干路線束303進(jìn)行快速、穩(wěn)定的連接。通過這種方式，便可使加熱模塊30的電路結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，通過相互之間的互聯(lián)互通形成電路主線與電源進(jìn)行連接，極大地簡(jiǎn)化了布線難度以及裝配難度。

并且，如圖3所示，本實(shí)施例中的支路線束301以及干路線束303一般會(huì)由導(dǎo)熱骨架300的側(cè)部伸出，而為了使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔，可以將導(dǎo)熱骨架300的上板300a的側(cè)部延伸，并覆蓋支路線束301以及干路線束303背離外殼10的底板的一側(cè)表面，從而使這些支路線束301以及干路線束303被完全掩蓋，而不會(huì)外露。

為了便于干路線束303之間的連接，每個(gè)干路線束303兩端的線束連接件305均采用兩種不同的結(jié)構(gòu)，即一端采用公連接件，另一端則采用母連接件，通過公、母連接件相互配合的方式實(shí)現(xiàn)快速連接。

本申請(qǐng)所提供的電池包能夠保證電芯在外部的低溫以及超低溫環(huán)境下正常工作，此外，還具有設(shè)計(jì)巧妙、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化，基于本申請(qǐng)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。