动力电池组及具有该动力电池组的电动汽车 技术领域 本发明涉及动力能源领域， 特别是涉及一种动力电池组。 此外， 本发明还涉及一种 具有上述动力电池组的电动汽车。
背景技术 随着我国经济建设的快速发展， 动力电池在各行各业有了广泛应用。特别在电动 自行车， 电动汽车领域， 聚合物电池由于其比能量大， 安全性高等优点已经逐渐被高频率应 用。
在实际应用过程中， 为了满足电池管理以及结构组装方便的要求， 将若干个电池 和保护电路组合在一起形成电池模块， 将若干个电池模块和保护电路组合在一起形成动力 电池组。 在电动汽车、 混合动力电动汽车等产品上， 常用的动力电池组有锂离子电池组或镍 氢电池组。
动力电池组内设有至少两个电池模块， 每个电池模块中设有至少两个电池包， 而 每个电池包中至少有两个电池， 每个电池组中都有多个电池， 串、 并联数量较多， 由于电池 在充、 放电过程中， 电池本身会产生热量， 导致电池组在充、 放电过程中产生很大的热效应， 作为大容量、 高功率动力电池组应用时尤其明显。 产生的热量如不能及时排出， 会导致动力 电池组的温度急剧上升， 而电池对温度环境比较敏感， 太高或太低的温度都会大大影响电 池的充放电性能和电池寿命。尤其在电动汽车中， 动力电池组如果长时间工作在比较恶劣 的热环境中， 其性能会明显降低， 使用寿命也会缩短。因此， 必须使电池组工作在理想的温 度范围， 从而使其性能和循环寿命达到最优， 并排除因热量失控而引起的潜在危险。
因此， 如何降低动力电池组的温度， 改善电池的工作环境， 延长动力电池组的使用 寿命， 提高使用动力电池组的电动汽车的可靠性， 是本领域技术人员目前需要解决的技术 问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种动力电池组， 其散热性较好， 可以有效降低电池的温度， 改善电池的工作环境， 延长动力电池组的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上 述动力电池组的电动汽车， 其可靠性得到提高。
为实现上述发明目的， 本发明提供一种动力电池组， 包括至少两个平行设置的电 池模块和容纳各所述电池模块的箱体， 还包括作用于所述箱体和所述电池模块的强制风冷 装置， 所述箱体具有通风口， 冷却风在所述强制风冷装置和所述通风口之间流通。
优选地， 所述强制风冷装置为设于所述箱体底部的送风风扇， 所述通风口设于所 述箱体的顶部。
优选地， 所述强制风冷装置为设于所述箱体顶部的抽风风扇， 所述通风口设于所 述箱体的底部。
优选地， 所述箱体内部具有隔板， 各所述电池模块经所述隔板隔开。优选地， 所述隔板为中空的镂空板。 优选地， 所述箱体的侧板具有向外延伸的散热鳍片。 优选地， 所述侧板包括与所述隔板平行的第一侧板， 所述第一侧板的内表面具有加强筋。 优选地， 所述加强筋的位置与所述散热鳍片的位置相对应。
优选地， 所述电池模块包括均由动力电池形成的第一电池包和第二电池包， 所述 第一电池包设于所述第二电池包的正上方， 所述第一电池包和所述第二电池包之间设有支 撑部件， 以便所述第一电池包和所述第二电池包之间具有预定的距离。
本发明还提供一种电动汽车， 包括提供动力的动力电池组， 所述动力电池组为上 述任一项所述的动力电池组。
本发明所提供的动力电池组， 包括至少两个平行设置的电池模块和容纳各所述电 池模块的箱体， 还包括作用于所述箱体和所述电池模块的强制风冷装置， 所述箱体具有通 风口， 冷却风在所述强制风冷装置和所述通风口之间流通。 动力电池组在使用时， 强制风冷 装置与通风口之间可以形成气体通道， 加快气体流通， 使电池在充、 放电时产生的热量从通 道中尽快散发出去， 有效提高电池模块和箱体的散热性能， 从而确保电池的温度不会过高， 改善了电池的工作环境， 延长了动力电池组及电池模块的使用寿命。
在一种优选的实施方式中， 所述强制风冷装置为设于所述箱体底部的送风风扇， 所述通风口设于所述箱体的顶部。根据自然规律， 气体在温度升高时会向上流动， 因此， 将 送风风扇安装于箱体底部， 用于向箱体内部送入低温的冷却气体， 冷却气体在冷却电池模 块和箱体的过程中温度不断升高， 并按自然规律向上流动， 在箱体的顶部设置通风口， 可以 使温度较高的气体从通风口中流出， 带走电池模块和箱体的热量， 达到冷却电池模块和箱 体的目的。
在另一种优选的实施方式中， 所述电池模块包括均由动力电池形成的第一电池 包和第二电池包， 所述第一电池包设于所述第二电池包的正上方， 所述第一电池包和所述 第二电池包之间设有支撑部件， 以便所述第一电池包和所述第二电池包之间具有预定的距 离。第一电池包和第二电池包之间的距离会形成通道， 加快气体流通， 使电池在充、 放电时 产生的热量从通道中尽快散发出去， 有效提高电池模块的散热性能， 从而确保电池的温度 不会过高， 改善了电池的工作环境， 延长了动力电池组的使用寿命。同时， 支撑部件还可以 增加电池模块的强度， 使动力电池组的可靠性更高。
在提供上述动力电池组的基础上， 本发明还提供一种包括上述动力电池组的电动 汽车 ； 由于动力电池组具有上述技术效果， 具有该动力电池组的电动汽车也具有相应的技 术效果。
附图说明
图 1 为本发明所提供动力电池组一种具体实施方式的爆炸视图 ； 图 2 为图 1 所示动力电池组一端的结构示意图 ； 图 3 为图 1 所示动力电池组另一端的结构示意图 ； 图 4 为本发明所提供箱体一种具体实施方式的立体结构示意图 ； 图 5 为图 4 中 A 部分的局部放大图 ；图 6 为本发明所提供电池模块一种具体实施方式的立体结构示意图 ； 图 7 为本发明所提供第一电池包与第二电池包的连接示意图。具体实施方式
本发明的核心是提供一种动力电池组， 其散热性较好， 可以有效降低电池的温度， 改善电池的工作环境， 延长动力电池组的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种包括上 述动力电池组的电动汽车， 其可靠性得到提高。
本文所涉及的上、 下、 内、 外等方位词， 是以动力电池组位于图 1 所示的状态为基 准来定义的 ； 本文所涉及的顶部、 底部等方位词， 是以动力电池组安装在电动汽车或其它应 用场合里的位置为基准定义的。应当理解， 本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保 护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案， 下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步的详细说明。
请参考图 1 至图 3， 图 1 为本发明所提供动力电池组一种具体实施方式的爆炸视 图； 图 2 为图 1 所示动力电池组一端的结构示意图 ； 图 3 为图 1 所示动力电池组另一端的结 构示意图。
本发明所提供的动力电池组， 包括至少两个平行设置的电池模块 1 和容纳各电池 模块 1 的箱体 2， 还包括作用于箱体 2 和电池模块 1 的强制风冷装置 3， 箱体 2 具有通风口 4， 冷却风在强制风冷装置 3 和通风口 4 之间流通。 动力电池组在使用时， 强制风冷装置 3 与 通风口 4 之间可以形成气体通道， 加快气体流通， 使电池在充、 放电时产生的热量从通道中 尽快散发出去， 有效提高电池模块 1 和箱体 2 的散热性能， 从而确保电池的温度不会过高， 改善了电池的工作环境， 延长了动力电池组及电池模块 1 的使用寿命。
在一种具体的实施方式中， 强制风冷装置 3 可以为设于箱体 2 底部的送风风扇， 通 风口 4 设于箱体 2 的顶部。根据自然规律， 气体在温度升高时会向上流动， 因此， 将送风风 扇安装于箱体 2 底部， 用于向箱体 2 内部送入低温的冷却气体， 冷却气体在冷却电池模块 1 和箱体 2 的过程中温度不断升高， 并按自然规律向上流动， 在箱体 2 的顶端设置通风口 4， 可 以使温度较高的气体从通风口 4 中流出， 带走电池模块 1 和箱体 2 的热量， 达到冷却电池模 块 1 和箱体 2 的目的。
在另一种具体的实施方式中， 强制风冷装置 3 还可以为设于箱体 2 顶部的抽风风 扇， 通风口 4 设于箱体 2 的底部。抽风风扇也是强制冷却时经常使用的冷却装置， 冷却风从 箱体 2 的底部进入箱体 2， 对箱体 2 和电池模块 1 进行冷却。冷却风温度升高后， 经抽风风 扇抽出箱体 2， 进行热量交换。
上述的两种具体实施方式是强制风冷装置 3 中较优的布置形式， 对于动力电池 组， 强制风冷装置 3 与通风口 4 之间的相对位置可以根据动力电池组的需要或应用动力电 池组的电动汽车的设计需要选择其它的布局形式， 在此不再一一列举。
请参考图 4 和图 5， 图 4 为本发明所提供箱体一种具体实施方式的立体结构示意 图； 图 5 为图 4 中 A 部分的局部放大图。
在进一步的技术方案中， 上述的箱体 2 内部可以设置隔板 5， 各电池模块 1 经隔板 5 隔开。隔板 5 可以是一个， 也可以是两个或多个， 各隔板 5 平行设置， 相邻电池模块 1 由隔板 5 分开 ； 隔板 5 可以是在箱体 2 上设置安装面， 将隔板 5 安装上去， 也可以是在拉伸形 成箱体 2 时， 直接生成隔板 5。隔板 5 不仅可以增加箱体 2 的强度， 而且可以将两个电池模 块 1 隔开， 避免相邻的电池模块 1 的热量相互影响、 减弱动力电池组的散热效果， 从而进一 步提高箱体 2 的散热效率， 为电池工作时提供良好的工作环境， 延长电池和动力电池组的 使用寿命。
具体地， 上述的隔板 5 可以为中空的镂空板， 镂空板不仅可以减轻箱体 2 的重量， 降低箱体 2 的生产成本 ； 而且冷却风可以在镂空处流通， 以降低隔板 5 的温度， 提高箱体 2 的散热效果。
同时， 还可以在箱体 2 的侧板上设置向外延伸的散热鳍片 6。显然， 此处电池模块 1 设于箱体 2 的内部， 散热鳍片 6 可以进一步提高箱体 2 的散热效果， 使动力电池组的散热 性能更好。
如图 5 所示， 本发明所提供的箱体 2 的侧板包括与隔板 5 平行的第一侧板， 和与隔 板 5 垂直的第二侧板， 其中， 第一侧板的内表面具有加强筋 7。加强筋 7 可以增加箱体 2 的 强度， 使动力电池组的抗压性得到提高， 以提高动力电池组的适用性。
同时， 加强筋 7 的位置可以与散热鳍片 6 的位置相对应， 以减小箱体 2 的加工难 度， 降低箱体 2 的生产成本。 在一种具体的实施例中， 箱体 2 可以通过铝合金型材拉伸而成， 铝合金箱体 2 具有散热性好、 质量轻、 易于冲压加工的特点， 利用铝质材料制作箱体 2 可以 减小动力电池组的质量， 使动力电池组在质量较小的基础上， 还具有良好的散热性能。 请参考图 6 和图 7， 图 6 为本发明所提供电池模块一种具体实施方式的立体结构示 意图 ； 图 7 为本发明所提供第一电池包与第二电池包 12 的连接示意图。
在一种优选的实施方式中， 本发明所提供的电池模块 1， 包括均由动力电池形成的 第一电池包 11 和第二电池包 12， 第一电池包 11 设于第二电池包 12 的正上方， 第一电池包 11 和第二电池包 12 之间设有支撑部件 13， 以便第一电池包 11 和第二电池包 12 之间具有 预定的距离。第一电池包 11 和第二电池包 12 之间的距离会形成通道， 加快气体流通， 使电 池在充、 放电时产生的热量从通道中尽快散发出去， 有效提高电池模块 1 的散热性能， 从而 确保电池的温度不会过高， 改善了电池的工作环境， 延长了动力电池组及电池模块 1 的使 用寿命。同时， 支撑部件 13 还可以增加电池模块 1 的强度， 使动力电池组和电池模块 1 的 可靠性更高。
需要说明的是， 图所示电池模块 1 中除了包括第一电池包 11 和第二电池包 12， 还 包括第三电池包， 应当理解， 本发明所提供的电池模块 1 中包括但不限于两个电池包， 其内 部设置电池包的个数可以根据实际需要增加， 但至少包括两个电池包， 且两个电池包之间 的支撑部件 13 使两者之间始终保持一定距离， 以满足强度和散热的需要。
支撑部件 13 可以是支撑块， 第一电池包 11 和第二电池包 12 通过螺栓固定连接， 支撑块具有螺栓连接孔。支撑块可以是方块、 圆块等结构， 只要能保证第一电池包 11 和第 二电池包 12 之间有一定的距离， 就能满足本发明的要求， 其结构简单， 易于实现， 可以在组 装第一电池包 11 和第二电池包 12 的同时， 将支撑块安装在第一电池包 11 和第二电池包 12 中间， 从而减小电池模块 1 的安装难度， 降低电池模块 1 的生产成本。
支撑部件 13 也可以是支撑凸台， 第一电池包 11 和第二电池包 12 均包括电池和包 覆电池的外壳， 支撑凸台与外壳具有一体式结构。即电池包的外壳上具有支撑凸台， 这样，
生产电池包外壳的时候即生成了支撑凸台， 在组装第一电池包 11 和第二电池包 12 时， 支撑 凸台使第一电池包 11 与第二电池包 12 之间保持预定的距离， 满足第一电池包 11 和第二电 池包 12 之间的散热需求。该结构更为简单， 电池模块 1 组装更方便， 可以进一步降低电池 模块 1 的组装难度， 降低动力电池组的生产成本。
同时， 支撑凸台还可以起到增加第一电池包 11 和第二电池包 12 之间的支撑强度 的作用， 使电池模块 1 的强度更好， 可靠性更高。
第一电池包 11 和第二电池包 12 的外壳均可以为铝板外壳， 且具有容纳电池的极 耳的凹部， 该凹部内还设有隔离极耳和外壳的绝缘片。铝质外壳具有散热性好、 质量轻、 易 于冲压加工的特点， 利用铝质外壳可以减小第一电池包 11 和第二电池包 12 的质量， 使电池 模块 1 在质量较小的基础上， 还具有良好的散热性能。
一种具体的实施方式中， 上述的动力电池组可以采用下述的步骤进行生产 ：
1. 利用铝合金型材拉伸形成箱体 2， 同时拉伸形成箱体 2 内的隔板 5 ；
2. 将电池模块 1 分别安装在各隔板 5 之间 ；
3. 在箱体 2 的底盖上安装送风风扇， 可以是一个， 也可以是两个或多个 ；
4. 箱体 2 的顶盖设有通风孔， 通过螺丝将顶盖、 底盖和侧板固定连接在一起， 形成 箱体 2。 除了上述动力电池组， 本发明还提供一种包括上述动力电池组的电动汽车。该电 动汽车其他各部分的结构请参考现有技术， 本文不再赘述。
除了电动汽车， 本发明所提供的动力电池组还可以应用在其它领域， 如电动工具、 电动摩托等， 只要应用了本发明所提供的动力电池组， 就应该在本发明的保护范围内。
以上对本发明所提供的动力电池组及具有该动力电池组的电动汽车进行了详细 介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和 修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。