浸没式电池包及电池装置的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种浸没式电池包及电池装置。


背景技术：

2.在现有电池装置的设计方案中，电池包通过设置在电池侧面的信号采集部(ntc)采集电池的温度和电压等信号，并通过信号采集部的信号连接线束传递至电池装置的bms等控制元件中进行监控。然而，对于采用浸没式结构的电池包而言，由于电池浸没于换热介质中，且电池的侧面与换热介质直接接触，使得暴露在换热介质中的信号采集部采集的参数信号的准确性较差，难以反应电池真实的工作参数，影响电池装置的安全性能。


技术实现要素：

3.本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够保证信号采集件采集到的电池的参数信号的准确性的浸没式电池包。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.根据本发明的一个方面，提供一种浸没式电池包，包括箱体、电池以及信号采集件，所述电池设置于所述箱体内，所述电池周围设置有换热介质，所述电池的外侧面设置有密封结构，所述信号采集件设置于所述密封结构，所述密封结构用于将所述信号采集件与所述换热介质阻隔。
6.由上述技术方案可知，本发明提出的浸没式电池包的优点和积极效果在于：
7.本发明提出的浸没式电池包包括箱体、电池以及信号采集件，电池设置于箱体内且周围设置有换热介质，电池的外侧面设置有密封结构，信号采集件设置于密封结构，密封结构用于将信号采集件与所述换热介质阻隔。通过上述设计，本发明能够避免信号采集件与换热介质直接接触，从而降低换热介质对信号采集件采集到的参数信号的准确性的影响，能够较为真实、准确地反映出电池的工作参数，有利于提升电池包的安全性能。
8.本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种电池装置。
9.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
10.根据本发明的另一个方面，提供一种电池装置，包括电池箱体以及至少一个本发明提出的所述浸没式电池包，所述浸没式电池包容纳于所述电池箱体中。
11.由上述技术方案可知，本发明提出的电池装置的优点和积极效果在于：
12.本发明提出的电池装置，通过采用本发明提出的浸没式电池包的上述设计，能够准确采集电池的工作参数，并据此进行监控，具有较佳的安全性能。
附图说明
13.通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘
制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
14.图1是根据一示例性实施方式示出的浸没式电池包的立体结构示意图；
15.图2是图1示出的浸没式电池包的立体分解示意图；
16.图3是图1示出的浸没式电池包的箱体的俯视图；
17.图4是图3中的a部分的放大示意图；
18.图5是沿图4中的直线b-b所作的剖视图；
19.图6是根据另一示例性实施方式示出的浸没式电池包的立体分解示意图；
20.图7是图6示出的浸没式电池包的局部剖视图；
21.图8至图12分别是根据其他几个示例性实施方式示出的浸没式电池包的局部剖视图；
22.图13是根据一示例性实施方式示出的电池装置的立体结构示意图。
23.附图标记说明如下：
24.100.浸没式电池包；
25.110.箱体；
26.111.第一凹槽；
27.112.第二凹槽；
28.120.电池列；
29.121.电池；
30.130.信号采集件；
31.131.信号采集线束；
32.140.密封结构；
33.141.第三凹槽；
34.142.填充部；
35.143.第一内腔；
36.144.第四凹槽；
37.145.第二内腔；
38.150.分隔件；
39.200.电池箱体；
40.s1.第一表面；
41.s2.第二表面；
42.w1.第一壁；
43.w2.第二壁；
44.x.第一方向；
45.y.第二方向。
具体实施方式
46.体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。
47.在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。
48.参阅图1，其代表性地示出了本发明提出的浸没式电池包100的立体结构示意图，且为了便于理解和说明，图1中隐去了部分结构，例如盖板等。在该示例性实施方式中，本发明提出的浸没式电池包100是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的电池包中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的浸没式电池包100的原理的范围内。
49.如图1所示，在本发明的一实施方式中，本发明提出的浸没式电池包100 包括箱体110、电池121以及信号采集件130，电池121设置于箱体110内，电池121周围设置有换热介质。配合参阅图2至图5，图2中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100的立体分解示意图；图3中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100的箱体110的俯视图；
50.图4中代表性地示出了图3中的a部分的放大示意图；图5中代表性地示出了沿图4中的直线b-b所作的剖视图，其中示意性地表示出电池121。以下将结合上述附图，对本发明提出的浸没式电池包100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。
51.如图2至图5所示，在本发明的一实施方式中，电池121的外侧面设置有密封结构140，信号采集件130设置于该密封结构140，密封结构140能够将信号采集件130与换热介质阻隔。通过上述设计，本发明能够避免信号采集件130与换热介质直接接触，从而降低换热介质对信号采集件130采集到的参数信号的准确性的影响，能够较为真实、准确地反映出电池121的工作参数，有利于提升电池包的安全性能。
52.在本发明的一实施方式中，箱体110与电池121之间可以通过胶层粘接，上述的密封结构140可以该胶层。通过上述设计，本发明能够在利用胶层粘接箱体110与电池121的同时，将胶层作为密封结构140来设置信号采集件 130。在一些实施方式中，本发明亦可采用其他结构设置在电池121的外侧面上来作为密封结构140，并不以本实施方式为限。
53.在本发明的一实施方式中，信号采集件130具有采集端，在此基础上，信号采集件130布置于箱体110朝向电池121一侧时，信号采集件130是以其采集端朝向电池121一侧。通过上述设计，本发明能够进一步提升信号采集件130对电池121信号传输采集的准确性。
54.如图3至图5所示，在本发明的一实施方式中，箱体110朝向电池121 一侧可以设置有第一凹槽111。在此基础上，信号采集件130可以容纳于第一凹槽111中。通过上述设计，本发明能够利用设置在箱体110的凹槽容纳信号采集件130，为信号采集件130提供布置空间，避免增加空间占用，并有利于提升箱体110的平整度。在一些实施方式中，当箱体110朝向电池 121一侧设置有用于容纳信号采集件130的第一凹槽111时，信号采集件130 亦可部分容纳于第一凹槽111中，并不以本实施方式为限。
55.如图3所示，基于箱体110朝向电池121一侧设置有第一凹槽111的设计，在本发明的一实施方式中，箱体110朝向电池121一侧还可以设置有第二凹槽112，该第二凹槽112的一端可以延伸至箱体110的一端。在此基础上，信号采集件130的信号采集线束131可以容纳于第二凹槽112中。据此，信号采集线束131一端连接于信号采集件130，另一端经由第二凹槽112而延伸至箱体110的一端，用于与例如bms等监控元件连接。通过上述设计，本发明能够为信号采集件130的信号采集线束131提供布置空间。
56.需说明的是，当箱体110朝向电池121一侧设置有第一凹槽111和第二凹槽112时，第一凹槽111与第二凹槽112可以连通，或者，第一凹槽111 与第二凹槽112为间断不连通，并不以本实施方式为限。
57.如图1至图5所示，基于第一凹槽111容纳信号采集件130和信号采集线束131的设计，在本发明的一实施方式中，以本发明提出的浸没式电池包100包括至少一个电池列120为例，该电池列120包括沿第一方向x排列的多个电池121。对于一个电池列120，箱体110朝向电池121一侧可以设置有至少两个信号采集件130，这些信号采集件130分别用于采集同一个电池列 120的至少两个电池121的参数信号。在此基础上，第一凹槽111在箱体110 的正投影图形可以大致呈阶梯状，且每一级阶梯中均容纳有一个信号采集件 130。通过上述设计，本发明能够利用一个呈阶梯状的第一凹槽111，同时容纳至少两个信号采集件130。
58.如图2和图3所示，在本发明的一实施方式中，本发明提出的浸没式电池包100可以包括多个电池列120，这些电池列120沿垂直于第一方向x的第二方向y排列。在此基础上，箱体110朝向电池121一侧可以设置有多个第一凹槽111，这些第一凹槽111是沿第二方向y间隔布置，且多个第一凹槽111分别与多个电池列120相对应。
59.如图1至图3所示，在本发明的一实施方式中，本发明提出的浸没式电池包100可以包括多个电池列120。具体而言，每个电池列120包括沿第一方向x排列的多个电池121，多个电池列120沿垂直于第一方向x的第二方向y排列。在此基础上，箱体110朝向电池121一侧可以设置有多个密封结构140，这些密封结构140沿第二方向y排列，并分别对应于多个电池列120，每个密封结构140中设置有至少一个信号采集件130。通过上述设计，本发明能够实现浸没式电池装置包括多个电池列120时的多个电池列120的多个信号采集件130的布置。
60.参阅图6和图7，图6中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100在另一实施方式中的立体分解示意图；图7中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100的局部剖视图，其中示意性地表示出电池121，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
61.如图6和图7所示，在本发明的一实施方式中，密封结构140位于电池 121与箱体110之间，该密封结构140具有朝向箱体110的第一表面s1和朝向电池121的第二表面s2。在此基础上，信号采集件130设置于第一表面 s1对应于第一凹槽111的位置，信号采集件130与第一凹槽111的槽壁不接触。通过上述设计，本发明能够利用密封结构140实现电池121与箱体110 的粘接固定，同时利用密封结构140布置信号采集件130，可以使信号采集件130与第一凹槽111的槽壁不接触，避免箱体110与信号采集件130的传热影响采集参数信号的准确性。
62.如图7所示，基于信号采集件130设置于密封结构140的第一表面s1 的设计，在本发明的一实施方式中，密封结构140于第一表面s1可以设置有第三凹槽141，信号采集件130
的一部分可以容纳于该第三凹槽141中，且信号采集件130的另一部分容纳于第一凹槽111中。通过上述设计，本发明能够利用密封结构140第一表面s1设置的第三凹槽141部分容纳信号采集件130，能够提升信号采集件130与密封结构140的结合强度，同时能够减小空间占用。
63.参阅图8，图8中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包 100在另一实施方式中的局部剖视图，其中示意性地表示出电池121，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
64.如图8所示，在本发明的一实施方式中，仍以密封结构140位于电池121 与箱体110之间为例，密封结构140可以具有填充部142，该填充部142由第一表面s1凸出并对应于第一凹槽111的位置，该填充部142填充于箱体 110的第一凹槽111中。在此基础上，密封结构140内部对应于第一凹槽111 的位置可以具有第一内腔143，该第一内腔143至少部分位于第一凹槽111 的范围中，且信号采集件130埋设于第一内腔143中，即信号采集件130至少部分位于第一凹槽111的范围中。通过上述设计，本发明能够将信号采集件130埋设于密封结构140中，据此能够完全避免因信号采集件130与换热介质或箱体110接触而对参数信号的准确性造成影响，同时利用填充于第一凹槽111的填充部142布置第一内腔143，能够节省密封结构140在高度方向上的厚度需要，减少空间占用。
65.如图8所示，基于密封结构140具有填充部142，且信号采集件130埋设于密封结构140的第一内腔143中的设计，在本发明的一实施方式中，密封结构140具有位于第一内腔143与电池121之间的第一壁w1和位于第一内腔143与第一凹槽111的槽底之间的第二壁w2，其中，该第一壁w1的厚度可以小于该第二壁w2的厚度。换言之，对于埋设于第一内腔143中的信号采集件130而言，其与电池121的距离小于其与箱体110的距离，据此能够进一步提升信号采集件130采集到的电池121参数信号的准确性。
66.参阅图9，图9中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包 100在另一实施方式中的局部剖视图，其中示意性地表示出电池121，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
67.如图9所示，在本发明的一实施方式中，仍以浸没式电池包100包括密封结构140，且密封结构140具有填充于第一凹槽111的填充部142的设计为例，密封结构140于第二表面s2对应于填充部142的位置可以设置有第四凹槽144。在此基础上，信号采集件130可以埋设于该第四凹槽144中，且第四凹槽144的槽底位于填充部142中，以使信号采集件130部分位于第一凹槽111的范围中。通过上述设计，本发明能够利用密封结构140的第四凹槽144容纳信号采集件130，据此能够完全避免因信号采集件130与箱体 110接触而对参数信号的准确性造成影响，同时利用填充于第一凹槽111的填充部142布置部分第四凹槽144(例如第四凹槽144的槽底位于第一凹槽 111的区域中)，能够节省密封结构140的厚度需要，减少空间占用。在一些实施方式中，当第二表面s设置有第四凹槽144时，无论箱体110是否设置有第一凹槽111，信号采集件130亦可部分容纳于第四凹槽144，并不以本实施方式为限。
68.如图9所示，基于信号采集件130设置于第四凹槽144中的设计，在本发明的一实施方式中，无论箱体110是否设置有第一凹槽111，信号采集件 130的顶部可以与密封结构140的第二表面s2平齐，据此能够使信号采集件 130贴合于电池121。通过上述设计，本发明能够在不占用额外空间的基础上，使信号采集件130与电池121的距离最小化，例如可以实现
信号采集件130 与电池121的相贴合，据此进一步提升信号采集件130的采集准确性。
69.参阅图10，图10中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100在另一实施方式中的局部剖视图，其中示意性地表示出电池121，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
70.如图10所示，在本发明的一实施方式中，箱体110朝向电池121一侧可以不设置第一凹槽111，且密封结构140位于箱体110与电池121之间。在此基础上，信号采集件130可以设置于密封结构140中。通过上述设计，本发明能够利用密封结构140实现电池121与箱体110的粘接固定，同时利用密封结构140布置信号采集件130，避免信号采集件130接触换热介质或箱体110而影响采集参数信号的准确性。
71.如图10所示，基于浸没式电池包100包括密封结构140，且信号采集件 130设置于密封结构140中的设计，在本发明的一实施方式中，密封结构140 内部可以具有第二内腔145。在此基础上，信号采集件130可以埋设于该第二内腔145中。通过上述设计，本发明能够将信号采集件130埋设于密封结构140中，据此能够完全避免因信号采集件130与换热介质或箱体110接触而对参数信号的准确性造成影响。
72.如图10所示，基于信号采集件130埋设于密封结构140的第二内腔145 中的设计，在本发明的一实施方式中，密封结构140具有位于第二内腔145 与电池121之间的第一壁w1和位于第二内腔145与箱体110之间的第二壁 w2，其中，该第一壁w1的厚度可以小于该第二壁w2的厚度。换言之，对于埋设于第二内腔145中的信号采集件130而言，其与电池121的距离小于其与箱体110的距离，据此能够进一步提升信号采集件130采集到的电池121 参数信号的准确性。
73.参阅图12，图12中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100在另一实施方式中的局部剖视图，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
74.如图12所示，在本发明的一实施方式中，仍以箱体110朝向电池121 一侧设置第一凹槽111，且密封结构140位于箱体110与电池121之间的设计为例，在本发明的一实施方式中，密封结构140于第二表面s2可以设置有第四凹槽144。在此基础上，信号采集件130可以容纳于该第四凹槽144 中。通过上述设计，本发明能够利用密封结构140的第四凹槽144容纳信号采集件130，据此能够完全避免因信号采集件130与箱体110接触而对参数信号的准确性造成影响。
75.根据上述多个示例性实施方式的说明，可知在符合本发明提出的浸没式电池包100的设计构思的多种较佳的实施方式中，无论箱体110是否设置有第一凹槽111，信号采集件130均至少部分设置于密封结构140中，例如，信号采集件130全部埋设于密封结构140内(即信号采集件130位于第一表面s1与第二表面s2之间，或者部分位于密封结构140的填充部142中)，又如，信号采集件130设置于第一表面s1(包含至少部分设置于第三凹槽 141的情形)，再如，信号采集件设置于第二表面s2(包含至少部分设置于第四凹槽144的情形)。
76.在本发明的一实施方式中，当箱体110朝向电池121一侧不设置第一凹槽111，且密封结构140位于箱体110与电池121之间时，本发明提出的浸没式电池包100可以包括多个电池列120，每个电池列120包括沿第一方向 x排列的多个电池121，多个电池列120沿垂直于第一方向x的第二方向y 排列。在此基础上，浸没式电池包100可以包括多个密封结构140，且每个密封结构140，这些密封结构140沿第二方向y排列，且多个密封结构140 分别位于多
个电池列120与箱体110之间，每个密封结构140中设置有至少一个信号采集件130。通过上述设计，本发明能够实现浸没式电池装置包括多个电池列120时的多个电池列120的多个信号采集件130的布置。在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的浸没式电池包仅仅是能够采用本发明原理的许多种浸没式电池包中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的浸没式电池包100的任何细节或任何部件。
77.参阅图12，图12中代表性地示出了能够体现本发明原理的浸没式电池包100在另一实施方式中的局部剖视图，其中示意性地表示出电池121，且具体可以参照图5之于图4的剖视位置。
78.如图12所示，在本发明的一实施方式中，信号采集件130与箱体110 之间可以设置有分隔件150，用于将信号采集件130与箱体110分隔开来。其中，该分隔件150可以例如为绝缘层或者保温层。通过上述设计，本发明能够进一步保证例如换热介质的热量经由箱体110传递至信号采集件130，保证信号采集件130对电池121的温度信息采集的准确性，降低其他结构导热而对信号采集件130的温度信息采集的影响。
79.具体地，如图12所示，在本发明的一实施方式中，是以图6示出的实施方式为基础，分隔件150设置在信号采集件130与箱体110(第一凹槽111 的槽底)之间，据此阻挡箱体110与信号采集件130之间的热量传递。应当理解的是，当信号采集件130设置于密封结构140的第二表面s1上或者设置于密封结构140中时，例如图8至图11示出的实施方式，亦可在信号采集件130与箱体110之间设置分隔件150。此时，分隔件150可以设置于信号采集件130朝向箱体110一侧与位于信号采集件130和箱体110之间的部分密封结构140之间，分隔件150亦可设置于位于信号采集件130和箱体110 之间的部分与箱体110(例如第一凹槽111的槽底或者箱体110朝向电池121 的一侧表面)之间，均不以本实施方式为限。
80.如图2至图4所示，在本发明的一实施方式中，信号采集件130可以位于电池121的底部。换言之，用于设置信号采集件130的密封结构140可以设置于电池121的底面，例如位于电池121的底面与箱体110的底部之间。应理解的是，各附图示出的实施方式中，分别是以信号采集件130位于电池 121的底部为例进行说明，在符合本发明的设计构思的各种可能的实施方式中，信号采集件130亦可位于电池121的侧面或者顶部，在此基础上，密封结构140可能位于电池121的侧面与箱体的侧壁(例如边梁)之间，亦可能位于相邻电池121的侧面之间，或者，密封结构140还可能位于电池121 的顶部与箱体的顶部(例如箱盖或者电池121上方的其他结构)之间，均不以本实施方式为限。综上所述，本发明提出的浸没式电池包100包括箱体 110、电池121以及信号采集件130，电池121设置于箱体110内且周围设置有换热介质，电池121的外侧面设置有密封结构140，信号采集件130设置于密封结构140，密封结构140用于将信号采集件130与所述换热介质阻隔。通过上述设计，本发明能够避免信号采集件130与换热介质直接接触，从而降低换热介质对信号采集件130采集到的参数信号的准确性的影响，能够较为真实、准确地反映出电池121的工作参数，有利于提升电池包的安全性能。
81.基于上述对本发明提出的浸没式电池包100的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本发明提出的电池装置的一示例性实施方式进行说明。
82.参阅图13，其代表性地示出了本发明提出的电池装置的立体结构示意图，且为了
便于理解和说明，图13中隐去了部分结构，例如电池121上盖等。在该示例性实施方式中，本发明提出的电池装置是以车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本发明的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的浸没式电池装置的原理的范围内。
83.如图13所示，在本发明的一实施方式中，本发明提出的电池装置包括电池箱体200以及至少一个本发明提出的并在上述实施方式中详细说明的浸没式电池包100，且该浸没式电池包100容纳于该电池箱体200中。其中，本实施方式中是以电池装置包括四个浸没式电池包100为例进行说明，在一些实施方式中，浸没式电池包100的数量亦可为一个、两个、三个或者四个以上，并不以本实施方式为限。
84.在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池装置仅仅是能够采用本发明原理的许多种电池装置中的几个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池装置的任何细节或任何部件。
85.综上所述，本发明提出的电池装置，通过采用本发明提出的浸没式电池包100的上述设计，能够准确采集电池121的工作参数，并据此进行监控，具有较佳的安全性能。
86.以上详细地描述和/或图示了本发明提出的浸没式电池包及电池装置的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和 /或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/ 或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。
87.虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的浸没式电池包及电池装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。