电池包、车辆和储能装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电池包、车辆和储能装置，所述电池包包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有第一尺寸，所述第一尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最大值；至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述单体电池沿所述Q方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。本申请的电池包，通过多个长单体电池形成电池阵列，提高了电池包的电池容量，同时，采用特定范围的第一尺寸，可以提高电池包的空间利用率。

Battery packs, vehicles and energy storage devices

【技术实现步骤摘要】
电池包、车辆和储能装置相关申请的交叉引用本申请要求比亚迪股份有限公司于2019年1月9日提交的中国专利申请号“201910021244.0”、“201910020967.9”、“201910021246.X”、“201910021248.9”、“201910021247.4”及“201910020925.5”的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请属于车辆制造
，具体而言，涉及一种电池包、具有该电池包的车辆、具有该电池包的储能装置。
技术介绍
相关技术中诸如应用于电动车的电池包，主要包括电池包和安装在电池包内的多个电池模组，其中，每个电池模组由多个单体电池组装而成。具体的，如图1所示，电池包包括电池包外壳，多个横梁500和多个纵梁600将电池包外壳分割成多个电池模组400的安装区域，电池模组400通过螺钉等方式，固定在横梁500或纵梁600上。电池模组400包括依次排列的多个单体电池，多个单体电池排列形成电池阵列，在电池阵列外部设置有端板和/或侧板；一般同时包含端板和侧板，端板和侧板固定，围成容纳电池阵列的空间。同时，端板和侧板通过螺钉连接，焊接或者通过拉杆等其他连接件连接，以实现对电池阵列的固定。电池模组400通过螺钉等结构固定在横梁500和纵梁600上，浪费了空间，同时因为加入了螺钉等连接件，提高了重量，降低了能量密度；另外，电池模组400通过端板和侧板的配合设计，端板和侧板均具有一定的厚度和高度，浪费了电池包内部的空间，降低了电池包的体积利用率。一般情况下，上述相关技术中的电池包，电池包内单体电池的体积之和与电池包体积的比值均在50%左右，甚至低至40%。随着用户对电动车的续航能力的要求逐渐提升，而在车身底部空间有限的情况下，采用上述相关技术实施例提供的电池包，电池模组400的端板、侧板，电池包内部的连接安装方式等，都降低了电池包内部空间的利用率；导致电池包中，单体电池的体积之和与电池包体积的比值过低，其能量密度无法满足上述需求的升高，逐渐成为制约电动车发展的重要因素。另外，存在繁琐组装过程，组装工序复杂，需要先组装成电池模组，再将电池模组安装在电池包内，增加了人力、物力等成本；同时，因需要多次组装工序，在电池包的组装过程中，产生不良率的概率被提高，多次组装加大了电池包出现松动、安装不牢固的可能性，对电池包的品质造成不良影响，并且电池包的稳定性下降，可靠性降低。
技术实现思路
本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本公开的一个目的在于提出一种电池包，该电池包具有空间利用率高、能量密度大、续航能力强、可靠性高、成本低及品质高等优点。为了实现上述目的，本申请提供一种电池包，包括包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有第一尺寸，所述第一尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最大值；至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述单体电池沿所述Q方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。本申请提供一种电池包，包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有尺寸A，所述尺寸A为所述单体电池的最小外接矩形体的长，至少一个单体电池满足：600mm≤尺寸A≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述至少一个单体电池沿所述单体电池的最小外接矩形体的长度方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。本申请提供一种电池包，包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，至少一个单体电池满足：包括电池本体及延伸出所述电池本体用于引出电池本体内部电流的电极端子，所述电池本体为大体长方体，所述电池本体的长度为L，600mm≤L≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于电池放置区，所述单体电池沿所述L的方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。根据上述技术方案，通过限定单体电池的在电池包中的排列方式以及单体电池的尺寸，可以使得电池包内布置更多的单体电池；单体电池为软包电池且可以支撑在支撑件上，软包电池会鼓气裂开，而不会发生爆炸，从而提高单体电池的安全性能，直接放置在电池包外壳内的单体电池，由于少了模组框架，一方面便于单体电池通过电池包外壳或其他散热部件散热，另一方面，可以在有效的空间内布置更多的单体电池，结合软包电池的极芯占比大，可以极大提高体积利用率，且电池包的制作工艺得到了简化，单体电池的组装复杂度降低，生产成本降低，使得电池包和整个电池包的重量减轻，实现了电池包的轻量化。特别地，当电池包安装在电动车上时，还可以提升电动车的续航能力，实现电动车的轻量化。进而提高整个电池包的容量、电压以及续航能力。比如在电动车中，此设计可以将空间利用率由原先的40%左右，提高到60%以上甚至更高，比如80%。本申请还提出了一种车辆，包括上述电池包。本申请还提出了一种储能装置，包括上述电池包。所述车辆、所述储能装置与上述的电池包相对于相关技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是相关技术提供的电池包的爆炸示意图；图2是本申请一种实施方式提供的电池包的立体结构示意图；图3是本申请一种实施方式提供的单体电池的立体结构示意图；图4是本申请一种实施方式提供的多个单体电池在电池包内的排列示意图；图5是本申请一种实施方式提供的电池包的立体结构示意图；图6是本申请另一种实施方式提供的电池包的立体结构示意图；图7是本申请再一种实施方式提供的电池包的立体结构示意图；图8是图7中A部分的放大图；图9是本申请一种实施方式提供的电池包的剖视立体图；图10是图9中B部分的放大图；图11是本申请另一种实施方式提供的电池包的剖视图，其中，第一边梁和第二边梁未示出；图12是本申请一种实施方式提供的电池包的爆炸图；图13是本申请一种实施方式提供的第一侧板或第二侧板的立体结构示意图；图14是本申请一种实施方式提供的第一端板或第二端板的立体结构示意图；图15是本申请一种实施方式提供的电池包的立体结构示意图，其中，电池模组为多个；图16是本申请一种实施方式提供电池包（腔体）形成在电动车上的立体结构示意图；图17是本申请一种实施方式提供的腔体的剖视图；图18是本申请一种实施方式提供的车用托盘固定在电动车上的立体示意图；图19是本申请一种实施方式提供电池包（车用托盘）固定在电动车上的爆炸示意图；图20是本申请一种实施方式提供电池包的立体图；图21是本申请另一种实施方式提供电池包的立体图；图22是本申请再一种实施方式提供电池包的立体图；图23是本申请又一种实施方式提供电池包的立体图；图24是本申请又一种实施方式提供电池包的立体图；图25是本申请一种实施方式提供底梁的立体图；图26是本申请一种实施方式提供车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包，其特征在于，包括电池阵列及支撑件；所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有第一尺寸，所述第一尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最大值；至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述单体电池沿所述Q方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。

【技术特征摘要】
2019.01.09 CN 2019100212440;2019.01.09 CN 201910021.一种电池包，其特征在于，包括电池阵列及支撑件；所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有第一尺寸，所述第一尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最大值；至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述单体电池沿所述Q方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有第二尺寸，所述第二尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最小值，与所述第二尺寸对应的所述两平行平面的法向为P方向，若干单体电池沿所述至少一个单体电池的P方向排列。3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：10≤第一尺寸/第二尺寸≤208。4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：23≤第一尺寸/第二尺寸≤208。5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：50≤第一尺寸/第二尺寸≤70。6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤1500mm。7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤1000mm。8.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有体积V，所述至少一个单体电池满足：0.0005mm-2≤第一尺寸/V≤0.002mm-2。9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有体积V和表面积S，所述至少一个单体电池满足：0.1mm-1≤S/V≤0.35mm-1。10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述单体电池包括外壳、位于外壳内的极芯、用于加强所述外壳的加强件，所述支撑件与所述加强件对接以支撑所述单体电池。11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述加强件包括加强壳体，所述加强壳体包裹在至少一个所述单体电池的外壳上，所述支撑件与所述加强壳体对接以支撑所述单体电池。12.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有引出内部电流的电极端子，所述加强件包括汇流件，所述汇流件被构造为电连接多个单体电池的电极端子，所述支撑件与汇流件对接以支撑所述单体电池。13.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括相对设置在所述电池阵列两侧并用于夹持所述电池阵列的两侧板部件。14.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包包括车用托盘，所述车用托盘包括沿Q方向相对设置的第一边梁和第二边梁，所述支撑件为第一边梁和第二边梁，所述单体电池的两端分别支撑在所述第一边梁和所述第二边梁上。15.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述支撑件为若干底梁，所述底梁位于所述电池阵列下方。16.根据权利要求15所述的电池包，其特征在于，与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述底梁包括第一梁及位于第一梁上并与第一梁相交的第二梁，所述第一梁的延伸方向与Q方向的夹角为60-90度，所述单体电池支撑在第一梁上。17.根据权利要求15所述的电池包，其特征在于，与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述底梁为若干平行且间隔设置的矩形梁；所述矩形梁的延伸方向与Q方向的夹角为60-90度，所述单体电池支撑在所述矩形梁上。18.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述支撑件为汽车底盘，所述电池阵列位于汽车底盘上。19.根据权利要求12所述的电池包，其特征在于，所述电极端子设于所述单体电池沿所述Q方向的两端。20.根据权利要求19所述的电池包，其特征在于，所述电池包在所述Q方向上仅容纳一个所述单体电池。21.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有第二尺寸，所述第二尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最小值，与所述第二尺寸对应的所述两平行平面的法向为P方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于电池放置区，所述电池包包括沿P方向的N个电池阵列，电池阵列与电池阵列间通过单体电池的电极端子间的连接件电连接，N大于等于1。22.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成多个电池放置区，所述电池包包括沿所述Q方向分布并一一对应位于所述多个电池放置区的M个电池阵列，电池阵列与电池阵列间通过单体电池的电极端子间的连接件电连接，M大于等于1。23.一种电池包，其特征在于，包括电池阵列及支撑件；所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有尺寸A，所述尺寸A为所述单体电池的最小外接矩形体的长，至少一个单体电池满足：600mm≤尺寸A≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述至少一个单体电池沿所述单体电池的最小外接矩形体的长度方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。24.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述若干单体电池沿K方向排列，所述K方向为电池阵列中所述至少一个单体电池的最小外接矩形体的宽度方向。25.根据权利要求24所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有尺寸B，所述尺寸B为所述单体电池的最小外接矩形体的宽，所述至少一个单体电池满足：10≤尺寸A/尺寸B≤208。26.根据权利要求25所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：23≤尺寸A/尺寸B≤208。27.根据权利要求26所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：50≤尺寸A/尺寸B≤70。28.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述若干单体电池沿K方向排列，所述K方向为电池阵列中所述至少一个单体电池的最小外接矩形体的高度方向。29.根据权利要求28所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有尺寸C，所述尺寸C为所述单体电池的最小外接矩形体的高，所述至少一个单体电池满足：10≤尺寸A/尺寸C≤208。30.根据权利要求29所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：23≤尺寸A/尺寸C≤208。31.根据权利要求30所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：50≤尺寸A/尺寸C≤70。32.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：600mm≤尺寸A≤1500mm。33.根据权利要求32所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：600mm≤尺寸A≤1000mm。34.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述单体电池包括外壳、位于外壳内的极芯、用于加强所述外壳的加强件，所述支撑件与加强件对接以支撑所述单体电池。35.根据权利要求34所述的电池包，其特征在于，所述加强件包括加强壳体，所述加强壳体包裹在至少一个所述单体电池的外壳上，所述支撑件与所述加强壳体对接以支撑所述单体电池。36.根据权利要求34所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有引出内部电流的电极端子，所述加强件包括汇流件，所述汇流件被构造为电连接多个单体电池的电极端子，所述支撑件与汇流件对接以支撑所述单体电池。37.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括相对设置在所述电池阵列两侧并用于夹持所述电池阵列的两侧板部件。38.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括车用托盘，所述车用托盘包括沿所述至少一个单体电池的最小外接矩形体的长度方向相对设置的第一边梁和第二边梁，所述支撑件为第一边梁和第二边梁，所述至少一个单体电池的两端分别支撑在所述第一边梁和所述第二边梁上。39.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述支撑件为若干底梁，所述底梁位于电池阵列下方。40.根据权利要求39所述的电池包，其特征在于，所述底梁包括第一梁及位于第一梁上并与第一梁相交的第二梁，所述第一梁的延伸方向与所述至少一个单体电池的最小外接矩形体的长度方向的夹角为60-90度，所述至少一个单体电池支撑在第一梁上。41.根据权利要求39所述的电池包，其特征在于，所述底梁为若干平行且间隔设置的矩形梁；所述矩形梁的延伸方向与所述单体电池的最小外接矩形体的长度方向的夹角为60-90度，所述至少一个单体电池支撑在矩形梁上。42.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述支撑件为汽车底盘，所述电池阵列位于汽车底盘上。43.根据权利要求36所述的电池包，其特征在于，所述电极端子设于所述单体电池沿所述尺寸A的方向的两端。44.根据权利要求43所述的电池包，其特征在于，所述电池包在所述单体电池的最小外接矩形体的长度方向上仅容纳一个所述单体电池。45.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于电池放置区，所述电池包包括沿所述单体电池的最小外接矩形体的宽度方向的N个电池阵列，电池阵列与电池阵列间通过单体电池的电极端子间的连接件电连接，N大于等于1。46.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包内形成多个电池放置区，所述电池包包括沿所述单体电池的最小外接矩形体的长度方向分布并一一对应位于所述多个电池放置区的M个电池阵列，电池阵列与电池阵列间通过单体电池的电极端子间的连接件电连接，M大于等于1。47.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包内形成多个电池放置区，所述电池包包括沿所述至少一个单体电池的最小外接矩形体的高度方向的J个电池阵列，电池阵列与电池阵列间通过单体电池的电极端子间的连接件实现电连接，J大于等于1。48.一种电池包，其特征在于，包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，至少一个单体电池满足：包括电池本体及延伸出所述电池本体用于引出电池本体内部电流的电极端子，所述电池本体为大体长方体，所述电池本体的长度为L，600mm≤L≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于电池放置区，所述单体电池沿所述L的方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。49.根据权利要求48所述的电池包，其特征在于，所述单体电池包括外壳、位于外壳内的极芯、用于加强所述外壳的加强件，所述支撑件与加强件对接以支撑所述单体电池。50.根据权利要求49所述的电池包，其特征在于，所述加强件包括加强壳体，所述加强壳体包裹在至少一个所述单体电池的外壳上，所述支撑件与所述加强壳体对接以支撑所述单体电池。51.根据权利要求49所述的电池包，其特征在于，所述单体电池具有引出内部电流的电极端子，所述加强件包括汇流件，所述汇流件被构造为电连接多个单体电池的电极端子，所述支撑件与汇流件对接以支撑所述单体电池。52.根据权利要求48所述的电池包，其特征在于，所述电池本体的厚度为D，高度为H，厚度方向为X方向，长度方向为Y方向，高度方向为Z方向。53.根据权利要求52所述的电池包，其特征在于，所述若干单体电池沿电池阵列中所述至少一个单体电池的X方向排列。54.根据权利要求53所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：10≤L/D≤208。55.根据权利要求54所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：23≤L/D≤208。56.根据权利要求55所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：50≤L/D≤70。57.根据权利要求52所述的电池包，其特征在于，所述若干单体电池沿电池阵列中所述至少一个单体电池的Z方向排列。58.根据权利要求57所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：10≤L/H≤208。59.根据权利要求58所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：23≤L/H≤208。60.根据权利要求59所述的电池包，其特征在于，所述至少一个单体电池满足：50≤L/H≤70。61.根据权利要求48所述的电池包，其特征在于，所述单体电池的体积为V，所述至少一个单体电池满足：0.0005mm-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传福，何龙，孙华军，王信月，朱燕，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44