电池包

背景介绍：

在相关技术中，车辆的电池包在采用双层电池模组布置后，存在充电时电池发热、和在自然条件下的温度过高，会导致电池包发生热失控从而引起车辆起火的问题，故需要对电池包进行重新设计。

奇瑞发明专利CN 116526024 A提供了一种电池包，其主要包括外壳、分隔件和冷却支撑件。该方案电池包的上层电池模组和下层电池模组通过冷却支撑件间隔开，冷却支撑件在对上层电池模组进行支撑的同时还能对上层电池模组和下层电池模组进行冷却，从而降低电池包热失控的风险。

电池包组成及特点： 

电池包包括外壳、分隔件和冷却支撑件。外壳内形成有安装腔，分隔件安装于安装腔内，且分隔件将安装腔分隔为多个子安装腔。上层电池模组和下层电池模组均位于子安装腔内，上层电池模组位于下层电池模组的上方且与下层电池模组间隔开分布，冷却支撑件与分隔件相连且朝向子安装腔内延伸，其中在子安装腔的高度方向上，冷却支撑件的两侧分别与上层电池模组和下层电池模组相抵。

分隔件在安装于外壳的安装腔内后，能够将安装腔分隔为多个子安装腔，上层电池模组和下层电池模组均设置在子安装腔内，且上层电池模组位于下层电池模组的上方，而冷却支撑件设置在上层电池模组和下层电池模组之间，这样冷却支撑件在被分隔件固定后能对上层电池模组起到支撑作用，同时还能够对上层电池模组和下层电池模组进行散热，从而降低电池包热失控的风险。 

分隔件设有插接槽，冷却支撑件构造为液冷板，液冷板插接于插接槽。由此，分隔件上设有的插接槽能够容纳冷却支撑件，这样冷却支撑件在构造为液冷板并直接插接在插接槽上，这样液冷板与上层电池模组和下层电池模组能够接触的面积更大，从而提高冷却效果。同时液冷板能够提高上层电池模组的稳定性，且由于液冷板集成在分隔件上，这样提高了空间利用率，有利于电池包的小型化设计。

安装腔的内壁包括相对设置的两个第一侧壁和相对设置的两个第二侧壁，分隔件包括横梁和纵梁，横梁的长度方向的两端分别与两个第一侧壁相抵，纵梁的一端连接于横梁且另一端与一个第二侧壁相抵。横梁、纵梁和安装腔的内壁之间限定出子安装腔。由此分隔件的横梁和纵梁安装于安装腔中，从而限定出多个子安装腔，这样为上层电池模组和下层电池模组提供了安装空间，电池模组设置在不同的子安装腔中后，位于不同子安装腔中的电池模组互不影响从而提高电池包的安全性。

横梁包括第一横梁和第二横梁，在纵梁的延伸方向上，第一横梁和第二横梁平行间隔开。需要说明的是，第一横梁、第二横梁和纵梁构成了类似土字形的结构，这样分隔件上形成的插接槽在安装冷却支撑件时，能够对冷却支撑件起到良好的固定效果，从而使冷却支撑件能够有效地对上层电池模组进行支撑，同时类似土字形的结构能够使电池包内的结构更加稳定，使得上层电池模组和下层电池模组不易受到外界的振动影响。 

横梁在背离纵梁的一侧与安装腔的内壁之间限定出电机安装腔，电机安装腔内设置有高压电气件。由此，高压电气件与上层电池模组和下层电池模组之间间隔有横梁，这样安装在子安装腔中的电池模组不会影响到高压电气件，同时高压电气件与电池模组距离近，更方便接线并控制电池模组，同时高压电气件靠近电池模组，能提高电池包内的空间利用率，从而利于电池包的小型化设计。 

冷却支撑件设置在上层电池模组和下层电池模组之间时，其会与上层电池模组和下层电池模组相抵，且相抵的形式存在直接相抵和间接相抵两种形式。当冷却支撑件的相抵形式为直接相抵时，冷却支撑件能够直接接触到上层电池模组和下层电池模组，这样冷却支撑件对上层电池模组和下层电池模组的散热效果更好。而冷却支撑件采用间接相抵的形式时，冷却支撑件与上层电池模组和下层电池模组之间均存在一定的间隙，这样能够使冷却支撑件在对上层电池模组进行支撑时使上层电池模组与下层电池模组间隔开，从而使冷却支撑件能够充分利用二者之间的空间进行冷却，能够提高空间利用率，实现电池包的小型化设计。

上层电池模组和下层电池模组均安装于外壳内的子安装腔内，同时上层电池模组和下层电池模组通过冷却支撑件间隔开，冷却支撑件在对上层电池模组进行支撑的同时还能对上层电池模组和下层电池模组进行冷却，从而降低电池包热失控的风险。上层电池模组包括多个上层电池，多个上层电池沿第一方向排布，下层电池模组包括多个下层电池，多个下层电池沿第二方向排布，第一方向和第二方向平行或相交。由此，多个上层电池和多个下层电池的排布方向相交或平行，这样使得上层电池和下层电池在布置于子安装腔中后，能够根据排布方向的不同将接电位置设置在不同的地方，这样能够根据需要来布置接电位置，从而降低接电难度。

在上层电池模组和下层电池模组互相远离的一端同样可以设有液冷板，这样能够进一步提高液冷板对上层电池模组和下层电池模组的冷却效果，使得电池包不容易出现热失控的情况。例如在上层电池模组的上方和下层电池模组的下方同样设有液冷板，这两处的液冷板会与上层电池模组和下层电池模组之间的液冷板并联在一起，这样在液冷板对上层电池模组和下层电池模组进行冷却时，能够拥有更好的冷却效果，从而使电池包的稳定性更好。 

上层电池模组包括三元锂电池和钴酸锂电中的至少一种，下层电池模组包括磷酸铁锂电池和钠离子电池中的至少一种。需要说明的是，三元锂电池和钴酸锂电的能量密度相较于磷酸铁锂电池和钠离子电池的能量密度更高，但是三元锂电池和钴酸锂电相较于磷酸铁锂电池和钠离子电池失控的风险也更大，这样上层电池模组和下层电池模组采用不同类型的电池，使得上层电池的能量密度更大，而下层电池模组的稳定性更好，使得电池包整体的能量密度较高的同时电池包的稳定性也更好。

上层电池模组可以选用三元锂电池，下层电池模组可以选用磷酸铁锂电池，而三元锂电池在相同锂离子数量想具有更低的分子质量，故其比容量高于磷酸铁锂电池，上层电池模组选用三元锂电池的能量密度会高于下层电池模组的磷酸铁锂电池，但是磷酸铁锂电池的热稳定性比三元锂电池的热稳定性好，故电池包的整体的能量密度能够通过上层电池模组变的较高，同时通过下层电池模组也能够有较好的稳定性。

由此，上层电池模组和下层电池模组采用不同种类的电池能够使得电池包整体的能量密度更高的同时电池包的稳定性更好。上层电池模组和下层电池模组采用同样种类的电池，这样能够提高电池包内电池的一致性，从而使电池包在安装电池模组时更加方便。 

电池包还包括限位支撑件，限位支撑件设有上安装槽和下安装槽，上安装槽和下安装槽在高度方向上间隔开分布，且上层电池模组的下端插接于上安装槽，下层电池模组的上端插接于下安装槽。由此，限位支撑件的通过上安装槽和下安装槽固定在上层电池模组和下层电池模组上，而上安装槽和下安装槽在高度方向上间隔开，这样使上层电池模组和下层电池模组之间存在间隙，从而能够增强电池包的稳定性，避免上层电池模组和下层电池模组直接接触。

限位支撑件包括第一限位支撑件和第二限位支撑件，第一限位支撑件套设于上层电池模组的下端，第二限位支撑件套设于下层电池模组的上端，且第一限位支撑件的下端和第二限位支撑件的上端相抵。由此，第一限位支撑件和第二限位支撑件使上层电池模组和下层电池模组在安装于子安装腔内后会被完全固定住，从而不会因震动而从安装位置处脱落。可选的，在限位支撑件的内壁可以设置绝缘润滑剂，这样使得上层电池模组和下层电池模组在插入限位支撑件是更加容易，从而有效地降低装配难度。 

上盖上设有具有阻燃特性的泡棉材料，这样能避免电池包在使用时产生强烈的震动或较大分贝的噪音。在下箱体上还设有支架、插接件、高压维修开关和通讯采集端口，以便于后续的安装和使用，同时在下箱体上还设有进水口和出水口，电池包中的冷却支撑件通过进水口进水并对上层电池模组和下层电池模组进行热交换，再从出水口流出电池包从而带走电池包中的热量。

总结：

电池包主要由外壳、分隔件和冷却支撑件组成，外壳可以分为上盖和下箱体，下箱体内形成有安装腔，而分隔件设置在安装腔中并把安装腔分隔为多个子安装腔，而上层电池模组和下层电池模组均设置在子安装腔中，在上层电池模组和下层电池模组之间设置有冷却支撑件，冷却支撑件插接在分隔件的插接槽中并与上层电池模组和下层电池模组相抵从而对上层电池模组和下层电池模组进行冷却，同时在上层电池模组和下层电池模组之间还设有限位支撑件，这样使上层电池模组和下层电池模组在安装至子安装腔中后更加稳定，同时还能对上层电池模组和下层电池模组进行冷却，从而降低电池包热失控的风险。