[发明专利]一种可更换电芯的电池包

说明书

本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体的说，涉及一种可更换电芯的电池包。本发明提出的可更换电芯的电池包，包括电芯模块和电池包壳体：所述电芯模块，包括多个电芯、电器连接盒和电池管理系统区域分割组成，采用快插高压连接方式将电芯的高压连接位置和低压连接位置设置在电池包底部；所述电池包壳体，下部为可拆卸结构。本发明提出的一种可更换电芯的CTP电池包，当CTP电池包中电芯出现问题时，可以通过BMS确认问题电芯位置，确定需要更换的电芯模块的位置，进行电芯模块的更换操作，能够免去电池包从车上拆卸下来的操作流程，在车身即可完成拆卸和安装，效率更高。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，更具体的说，涉及一种可更换电芯的电池包。

背景技术

作为对于常规内燃机动车的环保以及节能的代替，纯电动汽车的地位变得越来越重要。为了提供用于运行电动机的电能，电动汽车具有可再充电的电池组，电动汽车的有效行驶距离与电池组的容量成比例。

由于电动车用于电池组的结构空间有限，电池组的容量增大需要通过提高电池组的能量密度以及最大化利用电池包空间，从而使得电池包能够携带更多的能量来提升电动车的行驶里程数。

随着新能源行业的发展，电池模组由VDA(Verband der Automobilindustrie，德国汽车工业协会)尺寸转而向更大的590模组发展，电芯的尺寸和容量都有持续增加的趋势。

目前，已有类似CTP(Cell To Pack，无模组动力电池包)电池包和刀片电池等电池包方案。因为CTP电池包方案能够最大程度地使用电池包空间，减少电池包结构件和模组结构件的使用，提升电芯的使用空间，使得电池包的量产成本下降，电池包能量密度提升。因此，CTP电池包方案作为未来电池和电池包的发展方向，被各大电池厂和主机厂的广泛认可。

CTP电池包方案减少了电池包结构件、模组结构件和固定件的使用，为保证电芯与电池包的连接强度，目前的处理方案是大量引入结构胶、导热结构胶和电芯绑带等方式来保证电芯的固定，而不采用类似螺栓连接这种可拆卸方式的机械连接方式，其原因主要有以下三点：

1)带有机械连接面的电芯可制造性较低，成本较高；

2)不可避免仍需要类似于导热胶或裂隙填充物(Gapfiller)来提升电芯到热管理系统的导热性能；

3)大尺寸容量电芯导致其连接强度无法保证，且在电池包内需要占用大量空间，电芯越多，螺栓用量越大。

在CTP电池包中结构胶和导热结构胶大量使用，当CTP电池包的电芯出现问题需要更换时，需要加入溶胶剂和高温处理，花费较长的时间才能将与电池包相连的问题电芯拆卸下来。

目前，溶胶剂成本较高且无匹配的溶胶剂方案，高温对电池也有破坏作用，致使修理过程难度大、耗时长、成本高且对电芯都有不可逆影响。

由于上述原因，使得CTP电池包的可维护性问题突显出来，CTP电池包所采用的电芯均为尺寸和容量较大的电芯。

不同于目前的VDA尺寸电芯，多数CTP电池包方案采用的电芯尺寸为厚度较大或者长度较长(刀片电池)的电芯，在电芯的生产环节，电芯的一致性和尺寸公差问题较VDA尺寸电芯要低一些，其成本也会更高，而CTP电池包的可维护性较差，导致在电池包安装中，如果一个电芯出现问题，则整个CTP电池包都必须报废或者耗费相当时间和成本进行拆卸、更换和维修。

如果在使用过程中电池包出现了问题，CTP电池包无法采用现阶段的模组一样进行快速更换方式，导致维修时间长，维修难度大，维修成本高等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供可更换电芯的电池包，解决现有技术的CTP电池包难以单独快速更换电芯模块的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可更换电芯的电池包，包括电芯模块和电池包壳体：