电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包。


背景技术：

2.相关技术中，电池充放电过程中，极柱位置发热量较大，无法得到快速有效的散热。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池包，以提高电池极柱的散热速率。
4.本实用新型提供了一种电池包，包括：
5.框架梁，所述框架梁的内部设置有空腔，所述空腔内设置有换热介质；
6.电池，所述电池的极柱与所述框架梁的外表面接触。
7.本实用新型实施例的电池包，由于电池的极柱与框架梁的外表面接触，框架梁内部设置的空腔内的换热介质能够与极柱快速换热，从而对极柱进行快速有效的散热。
附图说明
8.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
9.图1为本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；
10.图2为图1中a处的局部放大图；
11.图3为图1中b处的局部放大图；
12.图4为本实用新型实施例提供的电池包中的第一分隔梁的结构示意图；
13.图5为本实用新型实施例提供的电池包中的电池的结构示意图；
14.图6为图5中c处的局部放大图；
15.图7为本实用新型实施例提供的电池包中的电池的另一视角的结构示意图；
16.图8为本实用新型实施例中的电池外壳的结构示意图；
17.图9为本实用新型实施例提供的电池包中的第一分隔梁的一种变形例的结构示意图；
18.图10为本实用新型实施例提供的电池包的一种变形例的结构示意图；
19.图11为图10中d处的局部放大图；
20.图12为本实用新型实施例提供的电池包中的电池的一种变形例的结构示意图；
21.图13为本实用新型实施例提供的电池包的另一种变形例的局部结构示意图；
22.图14为本实用新型实施例提供的电池包的又一种变形例的局部结构示意图；
23.图15为本实用新型实施例中的电池的内部结构示意图；
24.图16为本实用新型实施例中的电池的一种变形例的内部结构示意图。
25.附图标记说明如下：
26.100-电池外壳；101-第一凹陷部；1011-槽底内表面；1012-槽壁内表面；102-第二凹陷部；103-第三凹陷部；104-第一表面；105-第二表面；106-第一厚度面；107-第二厚度面；109-第一缺口；1091-第一侧壁；1092-第二侧壁；110-第二缺口；1101-第三侧壁；1102-第四侧壁；200-电芯；201-凹槽；200a-第一电芯组；200b-第二电芯组；300-第一极柱；400-第二极柱；500-边框；501-第一分隔梁；5011-第一子空腔；5012-第四凹陷部；502-边梁；5021-第二子空腔；503-底板；504-分隔部。
具体实施方式
27.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
28.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
29.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
30.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
31.本实施例提供了一种电池包，参见图1至图14所示，电池包包括：
32.框架梁，框架梁的内部设置有空腔，空腔内设置有换热介质；
33.电池，电池的极柱与框架梁的外表面接触。
34.本实施例提供的电池包，由于电池的极柱与框架梁的外表面接触，框架梁内部设置的空腔内的换热介质能够与极柱快速换热，从而对极柱进行快速有效的散热。
35.需要说明的是，极柱与框架梁的外表面可以直接接触，也可以通过导热结构胶间接接触。
36.示例性的，电池的极柱与框架梁的上表面接触，框架梁的上表面是指框架梁的与电池包顶部相对且靠近电池包顶部的表面。
37.在一个实施例中，换热介质包括相变材料或换热液态。
38.示例性的，换热介质为相变材料，当极柱发热量较大时，相变材料能够吸收热量，
从而对极柱进行散热；当电池包整体温度较低时，相变材料放热，从而为电池加热，提高了能量利用效率。
39.在一个实施例中，框架梁的端部封闭，即空腔是封闭的空腔，保证换热介质不会泄漏。
40.在一个实施例中，框架梁的端部具有进口和出口，进口和出口均与空腔连通，换热介质通过冷却循环系统进行循环。
41.在一个实施例中，电池包还包括底板503，框架梁固定设置于底板503上。
42.关于框架梁的结构以及极柱与框架梁的配合有多种实现方式，下面将分情况具体说明。
43.在本实施例的一种可能的设计中，框架梁包括边框500和至少一个分隔梁，分隔梁位于边框500内；空腔设置于至少一个分隔梁的内部，极柱与设置有空腔的分隔梁的上表面接触。
44.边框500包括边梁502，示例性的，边框500为矩形框，矩形框包括四个边梁502，四个边梁502可以焊接固定以形成边框500，四个边梁502中的至少部分或全部边梁502也可以一体成型设置。
45.分隔梁将边框500围成的内部区域分隔成至少两个子区域，电池固定于子区域内。参见图1所示，为了示出分隔梁的内部结构，图1中的部分边梁502未示出。分隔梁的内部设置有至少一个分隔部504，示例性的，参见图2和图4所示，分隔部504为隔板，隔板与空腔的腔壁固定连接，以将空腔分隔成多个第一子空腔5011。
46.多个第一子空腔5011之间可以连通，也可以相互独立。
47.参见图5所示，箭头方向x表示电池的长度方向，箭头方向y表示电池的厚度方向，箭头方向z表示电池的高度方向。
48.在一个实施例中，参见图5至图7所示，电池包括电池外壳100，电池外壳100具有第一表面104和第二表面105，第一表面104和第二表面105沿电池的厚度方向相对设置；其中，电池外壳100的第一表面104和第二表面105为电池的面积最大的两个表面；参见图1所示，本实施例中的分隔梁包括第一分隔梁501，示例性的，第一分隔梁501的数量为一个，第一分隔梁501的长度方向与电池的第一表面104垂直，且位于底板503的中间位置，空腔设置于第一分隔梁501的内部。极柱与第一分隔梁501的上表面接触。
49.需要说明的是，当多个电池堆叠在一起时，电池外壳100的第一表面104和第二表面105均与堆叠方向垂直。
50.在一个实施例中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101与框架梁配合，以对电池进行固定。具体而言，第一凹陷部101与第一分隔梁501配合。
51.在一些实施例中，在电池的高度方向上，参见图5和图7所示，电池外壳100具有相对的第一厚度面106和第二厚度面107，第一凹陷部101为设置在第一厚度面106的贯通槽，且第一凹陷部101贯穿第一表面104和第二表面105。
52.在一个实施例中，参见图5至图7所示，极柱包括第一极柱300和第二极柱400，第一极柱300设置于电池外壳100的第一表面104，第二极柱400设置于电池外壳100的第二表面105。第一极柱300和第二极柱400与第一凹陷部101的位置相对应，这样的方式便于第一极柱300和第二极柱400分别与第一分隔梁501的上表面接触。
53.在一个实施例中，电池与框架梁的接触面之间绝缘。
54.具体而言，在该可能的设计中，第一凹陷部101的内表面与第一分隔梁501的外表面相接触的位置之间设置有绝缘结构，示例性的，绝缘结构为设置在第一凹陷部101的内表面的绝缘涂层。
55.在一个实施例中，第一凹陷部101的内表面与框架梁的至少部分外表面卡接或粘接固定。
56.在一些实施例中，第一凹陷部101的内表面与第一分隔梁501的至少部分外表面卡接。以第一凹陷部101为贯通的直槽为例，参见图3和图7所示，第一凹陷部101的内表面包括直槽的槽底内表面1011和两个槽壁内表面1012，其中，槽底内表面1011与第一分隔梁501的上表面接触，两个槽壁内表面1012分别位于第一分隔梁501的两个侧面，且两个槽壁与第一分隔梁501卡紧固定，从而实现了电池与第一分隔梁501的牢固固定。
57.在一些实施例中，第一凹陷部101的内表面与框架梁的至少部分外表面粘接固定。具体而言，电池与第一分隔梁501的接触面之间胶粘固定。
58.需要说明的是，第一凹陷部101与框架梁之间也可以通过现有的连接件固定连接。
59.在一个实施例中，第一表面104设置有第二凹陷部102，第二表面105设置有第三凹陷部103，第二凹陷部102的开口与第三凹陷部103的开口相背设置，第一极柱300设置在第二凹陷部102的内部，第二极柱400设置于第三凹陷部103的内部，这样的方式能够减小电池在厚度方向上的尺寸，使得电池整体结构更加紧凑；空腔设置于与电池外壳100的第一凹陷部101相配合的框架梁的内部，第二凹陷部102和第三凹陷部103均与第一凹陷部101连通，这样的方式便于第一极柱300和第二极柱400与设置有空腔的框架梁接触。
60.在一些实施例中，参见图8所示，图8中未示出第一极柱300和第二极柱400。第二凹陷部102为设置在第一表面104的贯通槽，示例性的，第二凹陷部102的槽底与第一表面104平行；第二凹陷部102的延伸方向与电池的高度方向一致，第二凹陷部102的一端贯穿第一凹陷部101的槽底，第二凹陷部102的另一端贯穿第二厚度面107。第三凹陷部103为设置在第二表面105的贯通槽，示例性的，第二凹陷部102的槽底与第二表面105平行；第三凹陷部103的延伸方向与电池的高度方向一致，第三凹陷部103的一端贯穿第一凹陷部101的槽底，第三凹陷部103的另一端贯穿第二厚度面107。
61.示例性的，第一极柱300和第二极柱400设置在靠近第二厚度面107的位置，这样的方式便于直接从高度方向进行高压焊接与低压镍片焊接，如果需要采用汇流排对电池进行串联或并联时，也可以在电池的顶部进行汇流排焊接，而且可以先将电池入箱，然后再在电池的顶部进行汇流排焊接，避免了先将汇流排焊接在电池侧面，再将电池入箱的过程中，可能出现的汇流排受挤压而断裂的现象。
62.在一个实施例中，框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。具体而言，在该可能的设计中，第四凹陷部5012设置于第一分隔梁501，电池的至少部分固定于第四凹陷部5012内。示例性的，参见图9所示，第四凹陷部5012为设置在第一分隔梁501上的直槽。
63.在一个实施例中，框架梁的第四凹陷部5012的内表面与电池外壳100的部分外表面卡接或粘接固定。
64.具体而言，第四凹陷部5012的两个槽壁的内表面分别位于电池外壳100的第一表
面104和第二表面105，且第四凹陷部5012的两个槽壁与电池外壳100卡紧固定或粘接固定，从而实现了电池与第一分隔梁501的牢固固定。
65.需要说明的是，第四凹陷部5012还可以为设置在边梁502上的缺口，以使电池架设于两个相对设置的边梁502上，其中，电池的两个底角限位于边梁502上的缺口内。
66.在一个实施例中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101与框架梁配合，以对电池进行固定，且框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。
67.示例性的，第一凹陷部101为贯通第一表面104和第二表面105的直槽，第四凹陷部5012为设置在第一分隔梁501上的直槽，电池外壳100卡接固定于第四凹陷部5012内，其中，第一凹陷部101的槽底与第四凹陷部5012的槽底相接触，两者之间设置有绝缘结构。这样的方式能够减小电池包在y方向上的尺寸。
68.需要说明的是，当第一凹陷部101为贯通第一表面104和第二表面105的直槽时，第四凹陷部5012也可以为设置在边梁502上的缺口。
69.在本实施例的第二种可能的设计中，框架梁包括边框500和至少一个分隔梁，分隔梁位于边框500内；分隔梁位于边框500内；空腔设置于边框500的至少部分的内部，极柱与设置有空腔的边框500的上表面接触。
70.分隔梁将边框500围成的内部区域分隔成至少两个子区域，电池位于子区域内。参见图10和图11所示，边梁502的内部设置有至少一个分隔部504，示例性的，分隔部504为隔板，隔板与空腔的腔壁固定连接，以将空腔分隔成多个第二子空腔5021。
71.多个第二子空腔5021之间可以连通，也可以相互独立。
72.在该第二种可能的设计中，空腔设置于与电池外壳100的第一表面104相垂直的两个边梁502的内部。
73.需要说明的是，空腔可以设置于所有边梁502的内部。
74.在该第二种可能的设计中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101与框架梁配合，以对电池进行固定。具体而言，第一凹陷部101与边梁502配合。
75.在该第二种可能的设计中，第一凹陷部101可以为设置在电池外壳100端部的缺口，示例性的，参见图12所示，缺口的数量为两个，两个缺口分别设置在电池外壳100的两端，分别命名为第一缺口109和第二缺口110，第一缺口109具有相互垂直的第一侧壁1091和第二侧壁1092，第二缺口110具有相互垂直的第三侧壁1101和第四侧壁1102。这样的方式使得电池能够架设于两个边梁502上，其中，第一侧壁1091和第二侧壁1092与其中一个边梁502的部分外表面配合，第三侧壁1101和第四侧壁1102与另一个边梁502的部分外表面配合。
76.需要说明的是，第一凹陷部101也可以为贯穿第一表面104和第二表面105的贯通槽，并与第一分隔梁501配合。
77.在一个实施例中，框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。具体而言，在该第二种可能的设计中，第四凹陷部5012设置于边梁502，电池两端的底角限位于第四凹陷部5012内。示例性的，第四凹陷部5012为缺口。
78.在一个实施例中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101与框架梁配合，且框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。示例性的，第一凹
陷部101和第四凹陷部5012均为缺口，第一凹陷部101的内表面与第四凹陷部5012的内表面错位扣合，并且卡接在一起。第一凹陷部101和第四凹陷部5012之间也可以通过胶粘固定。
79.第一极柱300和第二极柱400的设置位置可以靠近电池外壳100的两端。只要保证第一极柱300和第二极柱400的下表面与边梁502的上表面接触即可。
80.在该第二种可能的设计中，第一表面104设置有第二凹陷部102，第二表面105设置有第三凹陷部103，第二凹陷部102的开口与第三凹陷部103的开口相背设置，具体而言，第二凹陷部102的开口方向与第三凹陷部103的开口方向相反，第一极柱300设置于第二凹陷部102的内部，第二极柱400设置于第三凹陷部103的内部；示例性的，第二凹陷部102与第一缺口109连通，第三凹陷部103与第二缺口110连通。
81.在本实施例的第三种可能的设计中，框架梁包括边框500和至少一个分隔梁，分隔梁位于边框500内；边框500的至少部分的内部设置有空腔，极柱与设置有空腔的边框500的上表面接触，且至少一个分隔梁的内部也设置有空腔，极柱与设置有空腔的分隔梁的上表面接触。
82.示例性的，第一凹陷部101可以为设置在电池外壳100两端的第一缺口109和第二缺口110。参见图13所示，第一分隔梁501的两侧各设置有至少一个电池，第一极柱300的设置位置靠近第一缺口109所在的一端，第二极柱400的设置位置靠近第二缺口110所在的一端，电池架设于第一分隔梁501和边梁502上。电池的一个极柱与第一分隔梁501的上表面接触，另一个极柱与设置有空腔的边梁502的上表面接触。
83.需要说明的是，第一分隔梁501和边梁502也可以设置第四凹陷部5012，第一凹陷部101的内表面与第四凹陷部5012的内表面错位扣合，并卡接在一起。
84.在本实施例的第四种可能的设计中，框架梁包括边框500；空腔设置于边框500的至少部分的内部，极柱与设置有空腔的边框500的上表面接触。具体而言，空腔设置于至少一个边梁502的内部，极柱与设置有空腔的边梁502的上表面接触。也就是说，边框500内部也可以不设置分隔梁，电池位于边框500所围成的区域内。示例性的，参见图14所示，与电池外壳100的第一表面104垂直的两个边梁502的内部设置有空腔，第一极柱300和第二极柱400分别位于电池的两端，第一极柱300与其中一个设置有空腔的边梁502的上表面接触，第二极柱400与另一个设置有空腔的边梁502的上表面接触，从而对第一极柱300和第二极柱400进行快速有效的散热。
85.与第二种可能的设计相同，该第四种可能的设计中，边梁502的内部也可以设置有分隔部504。
86.在该第四种可能的设计中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101包括设置在电池外壳100两端的第一缺口109和第二缺口110。
87.在一个实施例中，框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。具体而言，在该第四种可能的设计中，第四凹陷部5012设置于边梁502，电池两端的底角限位于第四凹陷部5012内。示例性的，第四凹陷部5012为缺口。
88.在一个实施例中，电池外壳100设置有第一凹陷部101，第一凹陷部101与框架梁配合，且框架梁设置有第四凹陷部5012，第四凹陷部5012用于对电池固定。示例性的，参见图14所示，第一凹陷部101和第四凹陷部5012均为缺口，第一凹陷部101的内表面与第四凹陷部5012的内表面错位扣合，并且卡接固定，或者粘接固定。
89.需要说明的是，分隔部504的结构、数量和设置方式不仅局限于以上几种，还可以根据实际生产加工情况进行设置。
90.在一个实施例中，当第一凹陷部101为位于电池外壳100的两端之间的贯通槽时，电池外壳100的内部可以设置有两个电芯组，电芯组包括至少一个电芯200，两个电芯组分别位于第一凹陷部101的两侧。
91.电芯200是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯200具有第一极耳和第二极耳，当第一极耳为正极耳时，第二极耳为负极耳。当第一极耳为负极耳时，第二极耳为正极耳。
92.为了清楚描述本实施例的技术方案，参见图15所示，将两个电芯组分别命名为第一电芯组200a和第二电芯组200b，第一电芯组200a的第一电极引出部和第二电芯组200b的第一电极引出部的位置相对应，第一电芯组200a的第一电极引出部和第二电芯组200b的第一电极引出部均朝向靠近第一凹陷部101的方向延伸，并且连接在一起；第一电芯组200a的第二电极引出部和第二电芯组200b的第二电极引出部的位置相对应，第一电芯组200a的第二电极引出部和第二电芯组200b的第二电极引出部均朝向靠近第一凹陷部101的方向延伸，并且连接在一起，这样的方式使得第一电极引出部和第二电极引出部集中设置于电池的中部，从而减小了电池的尺寸，避免电池占据较大的电池包内部空间。
93.在一个实施例中，电芯的数量为偶数。其中，电芯的数量是指第一电芯组200a和第二电芯组200b中的电芯数量的总和。
94.通常情况下，第一电芯组200a中的电芯数量与第二电芯组200b中的电芯数量相同。
95.电芯组的第一电极引出部与第一极柱300连接，电芯组的第二电极引出部与第二极柱400连接。
96.第一电芯组200a的第一电极引出部和第二电芯组200b的第一电极引出部均与第一极柱300连接，第一电芯组200a的第二电极引出部和第二电芯组200b的第二电极引出部均与第二极柱400连接。
97.需要说明的是，第一电芯组200a的第一电极引出部、第二电芯组200b的第一电极引出部和第一极柱300的极性相同，第一电芯组200a的第二电极引出部、第二电芯组200b的第二电极引出部和第二极柱400的极性相同。
98.在一些实施例中，第一极柱300和第二极柱400与第一凹陷部101的位置相对应，这样的方式便于第一极柱300同时和第一电芯组200a的第一电极引出部以及第二电芯组200b的第一电极引出部连接，也便于第二极柱400同时和第一电芯组200a的第二电极引出部以及第二电芯组200b的第二电极引出部连接。
99.在一个实施例中，当第一凹陷部101为位于电池外壳100的两端之间的贯通槽时，电池外壳100的内部也可以设置有至少一个电芯200，电芯200设置有凹槽201，凹槽201的数量与第一凹陷部101的数量相等，凹槽201的形状与第一凹陷部101的形状相适配。
100.在一个实施例中，参见图16所示，第一凹陷部101的数量为一个，凹槽201的数量也为一个。示例性地，第一凹陷部101为直槽，凹槽201也为直槽。
101.在一个实施例中，第一凹陷部101的数量为多个，多个第一凹陷部101沿电池壳体
的长度方向间隔设置。例如，第一凹陷部101的数量为两个，两个第一凹陷部101沿电池外壳100的长度方向间隔设置。其中，两个第一凹陷部101的形状可以相同，也可以不同。
102.相应地，电芯200设置有两个凹槽201，两个凹槽201与两个第一凹陷部101的位置一一对应。
103.在一个实施例中，当第一凹陷部101为设置在电池外壳100两端的缺口时，电池外壳100的内部设置有至少一个电芯200，电芯200的两端均设置有凹槽201，具体地，凹槽201为具有两个垂直侧壁的缺口，缺口的形状与第一凹陷部101的形状相适配。
104.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
105.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。