动力电池包及电动车

摘要

本申请公开了一种动力电池包及电动车，所述动力电池包包括：包体，所述包体内限定有容纳空间，所述包体内设置有至少一个宽度方向横梁或长度方向横梁，所述宽度方向横梁沿所述动力电池包的宽度方向延伸，所述长度方向横梁沿所述动力电池包的长度方向延伸；所述容纳空间被所述宽度方向横梁或长度方向横梁分割成多个容纳腔；多个单体电池，所述多个单体电池设于所述包体内且直接布置并排列于所述容纳腔，每个所述容纳腔内布置有至少一个单体电池以构成电池阵列。根据本申请实施例的动力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。

权利要求

1.一种动力电池包，其特征在于，包括：

包体和电池管理系统，所述包体包括车用托盘和用于密封所述车用托盘的上盖，所述车用托盘和所述上盖共同限定出容纳空间，所述包体内设置有至少一个中间横梁，所述容纳空间被所述中间横梁分割成至少两个容纳腔；

多个单体电池，所述多个单体电池设于所述包体内且排列于所述容纳腔，每个所述容纳腔内布置有至少一个单体电池以构成电池阵列；

所述单体电池包括电池本体，所述电池本体具有长度L、宽度H和厚度D，所述电池本体的长度L大于宽度H，所述电池本体的宽度H大于厚度D，其中，所述电池本体的长度L与宽度H满足：L/H=4 21；

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所述电池本体的长度L与所述电池本体的厚度D满足：L/D=23 208；

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所述电池本体的长度L与所述电池本体的体积V满足：L/V= 0.0005 mm-2   0.002mm-2；

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所述电池本体的长度L为600mm 2500mm；

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所述包体包括相对设置在所述容纳空间两侧的第一边梁和第二边梁，所述单体电池的长度方向具有第一端部和第二端部，所述单体电池的布置选用如下至少一种布置方式：所述第一边梁支撑所述第一端部，所述中间横梁支撑所述第二端部；

或者，所述第一边梁支撑所述第二端部，所述中间横梁支撑所述第一端部；

或者，相邻两个所述中间横梁分别支撑所述第一端部和第二端部；

或者，所述中间横梁支撑所述第一端部，所述第二边梁支撑所述第二端部；

或者，所述中间横梁支撑所述第二端部，所述第二边梁支撑所述第一端部。

2.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述中间横梁为沿所述动力电池包的宽度方向延伸的宽度方向横梁，所述容纳腔内单体电池沿动力电池包的长度方向从容纳腔一侧延伸到另一侧。

3.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的长度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的宽度方向排列；在所述动力电池包的长度方向上，每个所述容纳腔仅容纳一个所述单体电池。

4.根据权利要求2所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的长度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的宽度方向排列；

在所述动力电池包的长度方向上，所述单体电池的一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L1，所述单体电池的另一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L2，所述单体电池的长度L0满足：L1+L2＜L0。

5.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述包体内沿所述动力电池包的高度方向包括至少两层电池阵列。

6.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述第一边梁为第一梁，所述第二边梁为第二梁，所述第一梁和第二梁均沿动力电池包的长度方向延伸，所述中间横梁为沿所述动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁。

7.根据权利要求6所述的动力电池包，其特征在于，所述包体包括沿动力电池包的长度方向位于容纳空间两侧的第三梁和第四梁，所述第三梁和第四梁均沿所述动力电池包的宽度方向延伸；所述第三梁、第四梁、第一梁和第二梁固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，所述第三梁和第四梁分别为邻近其的单体电池提供向内的压紧力。

8.根据权利要求7所述的动力电池包，其特征在于，所述矩形框和底板形成车用托盘，所述第一梁和第二梁上分别设有用于将动力电池包安装在车上的吊耳。

9.根据权利要求8所述的动力电池包，其特征在于，所述吊耳上设有安装孔，用于包体在车上的安装。

10.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述中间横梁为沿所述动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁，所述容纳腔内单体电池沿动力电池包的宽度方向从容纳腔一侧延伸到另一侧。

11.根据权利要求10所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的宽度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的长度方向排列；在所述动力电池包的宽度方向上，每个所述容纳腔仅容纳一个所述单体电池。

12.根据权利要求10所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的宽度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的长度方向排列；

在所述动力电池包的宽度方向上，所述单体电池的一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L3，所述单体电池的另一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L4，所述单体电池的长度L0满足：L3+L4＜L0。

13.根据权利要求10中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述包体内沿所述动力电池包的高度方向包括至少两层电池阵列。

14.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述第一边梁为第三梁，所述第二边梁为第四梁，所述第三梁和第四梁均沿动力电池包的宽度方向延伸，所述中间横梁为沿所述动力电池包的宽度方向延伸的宽度方向横梁。

15.根据权利要求14所述的动力电池包，其特征在于，所述包体包括沿动力电池包的宽度方向位于容纳空间两侧的第一梁和第二梁，所述第一梁和第二梁均沿所述动力电池包的长度方向延伸，所述第三梁、第四梁、第一梁和第二梁固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，所述第一梁和第二梁分别为邻近其的单体电池提供向内的压紧力。

16.根据权利要求15所述的动力电池包，其特征在于，所述矩形框和底板形成车用托盘，所述第三梁和第四梁上分别设有用于将动力电池包安装在车上的吊耳。

17.根据权利要求16所述的动力电池包，其特征在于，所述吊耳上设有安装孔，用于包体在车上的安装。

18.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述多个单体电池的体积之和V1与所述动力电池包的体积V2满足：V1/V2≥55%。

19.根据权利要求18所述的动力电池包，其特征在于，V1/V2≥60%。

20.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述多个单体电池的体积之和V1与所述容纳空间的容积V0满足：81%≤V1/V0≤97%。

21.根据权利要求1所述的动力电池包，其特征在于，所述容纳空间具有底面，所述多个单体电池在所述底面的正投影的面积之和S1与所述底面的面积S0满足：72%≤S1/S0≤88%。

22.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述包体形成在电动~车上。

23.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述动力电池包的宽~度方向沿车身宽度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿车身长度方向布置；或所述动力电池包的宽度方向沿车身长度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿车身宽度方向布置。

24.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池包括电~池本体，所述电池本体的宽度H与所述电池本体的体积V满足：H/V= 0.0001  mm-2~

0.00015mm-2。

25.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池包括电~池本体，所述电池本体的厚度D与所述电池本体的体积V满足：D/V= 0.0000065 mm-2~

0.00002mm-2。

26.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池包括电~-1

池本体，所述电池本体的长度L与所述电池本体的表面积S满足：L/S= 0.002 mm 0.005mm~-1。

27.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池包括电~池本体，所述电池本体的表面积S与所述电池本体的体积V满足：S/V= 0.1 mm-1 0.35mm-1。

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28.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述电池本体的长度~L为700mm 2500mm。

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29.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池为铝壳~方形电池且包括电池本体和防爆阀，所述防爆阀设于所述电池本体的沿所述电池本体长度方向上的至少一端。

30.根据权利要求1 21中任一项所述的动力电池包，其特征在于，所述单体电池包括电~池本体，所述电池本体的沿所述电池本体长度方向上的两端分别设有防爆阀，所述电池本体两端的防爆阀通过不同的排气通道排气。

31.一种电动车，其特征在于，所述电动车包括权利要求1 30中任一项所述的动力电池~包。

32.根据权利要求31所述的电动车，其特征在于，所述动力电池包设置在所述电动车的底部，所述包体与所述电动车的底盘固定连接。

33.根据权利要求31或32所述的电动车，其特征在于，所述电动车包括设置在所述电动车底部的一个动力电池包，所述动力电池包的宽度方向沿所述电动车的车身宽度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿所述电动车的车身长度方向布置。

34.根据权利要求33所述的电动车，其特征在于，所述包体的宽度F与车身宽度W满足：

50%≤F/W≤80%。

35.根据权利要求34所述的电动车，其特征在于，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的在所述动力电池包的宽度方向上的长度L与车身宽度W满足：46%≤L/W≤76%。

36.根据权利要求34或35所述的电动车，其特征在于，所述车身宽度W为500mm 2000mm。

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说明书

动力电池包及电动车

技术领域

[0001] 本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种动力电池包和具有所述动力电池包的电动车。

背景技术

[0002] 相关技术中诸如应用于电动车的动力电池包，主要包括包体和安装在包体内的多个电池模组，其中，每个电池模组由多个单体电池组装而成。

[0003] 在上述相关现有技术中，如图1所示，动力电池包10′的包体200′′多由宽度方向横梁500′、长度方向横梁600′分割成多个电池模组400′的安装区域；如CN107925028A公开的电池组中的电池模组400′通过螺钉等方式，固定在宽度方向横梁500′或长度方向横梁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，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。

[0004] 发明人通过试验和分析发现，电池模组400′通过螺钉等结构固定在宽度方向横梁500′或长度方向横梁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；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，浪费了包体200′′内部的空间，降低了包体200′′的体积

[0005] 利用率。一般情况下，上述现有技术中的动力电池包10′，包体200′′内单体电池的体积之和与包体200′′体积的比值均在50%左右，甚至低至40%。

[0006] 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，采用上述现有技术实施例提供的动力电池包10′，其采用的电池模组400′的端板、侧板，动力电池包10′内部的连接安装方式等，都降低了包体200′′内部空间的利用率；导致动力电池包10′中，单体电池的体积之和与包体200′′体积的比值过低，其能量密度无法用户对电动汽车的续航能力的需求，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包体内，增加了人力、物力等成本；同时，因需要多次组装工序，在动力电池包的组装过程中，产生不良率的概率被提高，多次组装加大了动力电池包出现松动、安装不牢固的可能性，对动力电池包的品质造成不良影响，并且动力电池包的稳定性下降，可靠性降低。

发明内容

[0007] 本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种动力电池包，该动力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。

[0008] 本申请还提出一种具有所述动力电池包的电动车。

[0009] 本申请的第一方面的实施例提出一种动力电池包，所述动力电池包包括：包体，所述包体内限定有容纳空间，所述包体内设置有至少一个中间横梁，所述容纳空间被所述中间横梁分割成至少两个容纳腔；多个单体电池，所述多个单体电池设于所述包体内且排列于所述容纳腔，每个所述容纳腔内布置有至少一个单体电池以构成电池阵列；所述包体包括相对设置在所述容纳空间两侧的第一边梁和第二边梁，所述单体电池的长度方向具有第一端部和第二端部，所述单体电池的布置选用如下至少一个种布置方式：所述第一边梁支撑所述第一端部，所述中间横梁支撑所述第二端部；或者，所述第一边梁支撑所述第二端部，所述中间横梁支撑所述第一端部；或者，相邻两个所述中间横梁分别支撑所述第一端部和第二端部；或者，所述中间横梁支撑所述第一端部，所述第二边梁支撑所述第二端部；或者，所述中间横梁支撑所述第二端部，所述第二边梁支撑所述第一端部。

[0010] 根据本申请的具体实施例，所述中间横梁为沿所述动力电池的宽度方向延伸的宽度方向横梁500。

[0011] 根据本申请的具体实施例，所述中间横梁为沿所述动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁600。

[0012] 本申请提供的动力电池包，通过将多个单体电池直接布置并排列于包体内的多个容纳腔中，去除了传统的电池包中用于安装电池模组的各种安装结构，提高了包体内部空间的利用率；增加了包体内部单体电池的体积之和，换言之，提高了单体电池的体积与包体体积的比值，实现在一定体积空间内，组装更多的单体电池，提高动力电池包的能量密度。同时，组装过程简单、工序简便，降低了人力、物力等成本；并且，减少了组装工序，在动力电池包的组装过程中，降低了不良率，减少了出现松动、安装不牢固等的可能性，提高动力电池包的品质，并且提高电池包的稳定性和可靠性。单体电池的两端分别支撑在第一边梁、第二边梁或者中间横梁上，利用单体电池本身的作为承重部件，减少单体电池对电池包底部托盘等其他部件的压力；通过单体电池自身承重，两端架起并其支撑作用，由此，可以减少模组框架等其他用来对单体电池进行捆绑并用来承重的部件的体积，增加空间利用率，提高能量密度。

[0013] 本申请的一些具体实施例中，所述中间横梁为沿所述动力电池包的宽度方向延伸的宽度方向横梁，所述容纳腔内单体电池沿动力电池包的长度方向从容纳腔一侧延伸到另一侧。

[0014] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的长度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的宽度方向排列；在所述动力电池包的长度方向上，每个所述容纳腔仅容纳一个所述单体电池。

[0015] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的长度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的宽度方向排列；在所述动力电池包的长度方向上，所述单体电池的一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L1，所述单体电池的另一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L2，所述单体电池的长度L0满足：L1+L2＜L0。

[0016] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的长度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的宽度方向排列；所述包体内沿所述动力电池包的高度方向包括至少两层电池阵列。

[0017] 本申请的一些具体实施例中，所述第一边梁为第一梁，所述第二边梁为第二梁，所述第一梁和第二梁均沿动力电池包的长度方向延伸，所述中间横梁为沿所述动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁。

[0018] 本申请的一些具体实施例中，所述包体包括沿动力电池包的长度方向位于容纳空间两侧的第三梁和第四梁，所述第三梁和第四梁均沿所述动力电池包的宽度方向延伸；所述第三梁、第四梁、第一梁和第二梁固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，所述第三梁和第四梁分别为邻近其的单体电池提供向内的压紧力。

[0019] 本申请的一些具体实施例中，所述矩形框和底板形成车用托盘，所述第一梁和第二梁上分别设有向容纳空间外延伸的吊耳。

[0020] 本申请的一些具体实施例中，所述吊耳上设有安装孔，用于包体在车上的安装。

[0021] 本申请的一些具体实施例中，所述中间横梁为沿所述动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁，所述容纳腔内单体电池沿动力电池包的宽度方向从容纳腔一侧延伸到另一侧。

[0022] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的宽度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的长度方向排列；在所述动力电池包的宽度方向上，每个所述容纳腔仅容纳一个所述单体电池。

[0023] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池的长度方向沿所述动力电池包的宽度方向布置，多个所述单体电池沿所述动力电池包的长度方向排列；在所述动力电池包的宽度方向上，所述单体电池的一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L3，所述单体电池的另一端和与其相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L4，所述单体电池的长度L0满足：L3+L4＜L0。

[0024] 本申请的一些具体实施例中，所述包体内沿所述动力电池包的高度方向包括至少两层电池阵列。

[0025] 本申请的一些具体实施例中，所述第一边梁为第三梁，所述第二边梁为第四梁，所述第三梁和第四梁均沿动力电池包的宽度方向延伸，所述中间横梁为沿所述动力电池包的宽度方向延伸的宽度方向横梁。

[0026] 本申请的一些具体实施例中，所述包体包括沿动力电池包的宽度方向位于容纳空间两侧的第一梁和第二梁，所述第一梁和第二梁均沿所述动力电池包的长度方向延伸，所述第三梁、第四梁、第一梁和第二梁固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，所述第一梁和第二梁分别为邻近其的单体电池提供向内的压紧力。

[0027] 本申请的一些具体实施例中，所述矩形框和底板形成车用托盘，所述第三梁和第四梁上分别设有向容纳空间外延伸的吊耳。

[0028] 本申请的一些具体实施例中，所述吊耳上设有安装孔，用于包体在车上的安装。

[0029] 本申请的一些具体实施例中，所述多个单体电池的体积之和V1与所述动力电池包的体积V2满足：V1/V2≥55%。

[0030] 本申请的一些具体实施例中，V1/V2≥60%。

[0031] 本申请的一些具体实施例中，所述多个单体电池的体积之和V1与所述容纳空间的容积V0满足：81%≤V1/V0≤92%。

[0032] 本申请的一些具体实施例中，所述容纳空间具有底面，所述多个单体电池在所述底面的正投影的面积之和S1与所述底面的面积S0满足：72%≤S1/S0≤88%。

[0033] 本申请的一些具体实施例中，所述包体的在所述动力电池包的宽度方向上的宽度F为500mm 1500mm。~

[0034] 本申请的一些具体实施例中，所述动力电池包还包括电池管理系统和/或电池热管理系统。

[0035] 本申请的一些具体实施例中，所述包体形成在电动车上。

[0036] 本申请的一些具体实施例中，所述动力电池包的宽度方向沿车身宽度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿车身长度方向布置；或所述动力电池包的宽度方向沿车身长度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿车身宽度方向布置。

[0037] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体具有长度L、宽度H和和厚度D，所述电池本体的长度L大于宽度H，所述电池本体的宽度H大于厚度D，其中，所述电池本体的长度L与宽度H满足：L/H=4 20。~

[0038] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的长度L与所述电池本体的厚度D满足：L/D=23 200。~

[0039] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的长度L与所述电池本体的体积V满足：L/V= 0.00045 mm-2   0.0015mm-2。~

[0040] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的宽度H与所述电池本体的体积V满足：H/V= 0.0001 mm-2 0.00015mm-2。~

[0041] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的厚度D与所述电池本体的体积V满足：D/V= 0.0000065 mm-2 0.00002mm-2。~

[0042] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的长度L与所述电池本体的表面积S满足：L/S= 0.002 mm-1 0.005mm-1。~

[0043] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的表面积S与所述电池本体的体积V满足：S/V= 0.1 mm-1 0.35mm-1。~

[0044] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的长度L为700mm 2500mm。~

[0045] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述单体电池为铝壳方形电池且包括电池本体和防爆阀，所述防爆阀设于所述电池本体的长度方向上的至少一端。

[0046] 本申请的一些具体实施例中，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的长度方向上的两端分别设有防爆阀，所述电池本体两端的防爆阀通过不同的排气通道排气。

[0047] 根据本申请的第二方面的实施例提出一种电动车，所述电动车包括根据本申请的第一方面的实施例所述的动力电池包。

[0048] 根据本申请实施例的电动车，通过利用根据本申请的第一方面的实施例所述的动力电池包，能够在不扩大电池占用空间的情况下提升续航能力。

[0049] 根据本申请的一些具体实施例，所述动力电池包设置在所述电动车的底部，所述包体与所述电动车的底盘固定连接。

[0050] 根据本申请的一些具体示例，所述电动车包括设置在所述电动车底部的一个动力电池包，所述动力电池包的宽度方向沿所述电动车的车身宽度方向布置，所述动力电池包的长度方向沿所述电动车的车身长度方向布置。

[0051] 进一步地，所述包体的宽度F与车身宽度W满足：50%≤F/W≤80%。

[0052] 进一步地，所述单体电池包括电池本体，所述电池本体的在所述动力电池包的宽度方向上的长度L与车身宽度W满足：40%≤L/W≤70%。

[0053] 根据本申请的一些具体示例，所述车身宽度W为500mm 2000mm。~

[0054] 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

[0055] 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：

[0056] 图1是现有技术中的动力电池包的爆炸图。

[0057] 图2是根据本申请实施例的动力电池包的剖视图。

[0058] 图3是根据本申请实施例的动力电池包的立体图。

[0059] 图4是根据本申请实施例的动力电池包的爆炸图。

[0060] 图5是根据本申请实施例的单体电池的结构示意图。

[0061] 图6是根据本申请实施例的动力电池包的电池阵列的排布方式示意图。

[0062] 图7是根据本申请另一个实施例的动力电池包的电池阵列的排布方式示意图。

[0063] 图8是根据本申请实施例的动力电池包的包体形成于电动车的结构示意图。

[0064] 图9是根据本申请实施例的电动车的结构示意图。

[0065] 图10是根据本申请实施例的电动车的爆炸图。

[0066] 图11是图2中G区域的放大图。

[0067] 图12是根据本申请第一可选实施例的动力电池包的立体图。

[0068] 图13是根据本申请第二可选实施例的动力电池包的立体图。

[0069] 图14是根据本申请第三可选实施例的动力电池包的立体图。

[0070] 图15是根据本申请第四可选实施例的动力电池包的立体图。

[0071] 图16是根据本申请第五可选实施例的动力电池包的立体图。

[0072] 附图标记：

[0073] 现有技术：

[0074] 动力电池包10′、包体200′′、电池模组400′、长度方向横梁600′、宽度方向横梁500′；

[0075] 本申请：

[0076] 电动车1、

[0077] 动力电池包10、

[0078] 单体电池100、电池本体110、包体200、托盘210、上盖220、第一梁201、第二梁202、第三梁203、第四梁204、排气通道222、进气口221、

[0079] 电池阵列400、

[0080] 第一端子101、第二端子102、防爆阀103、

[0081] 长度方向横梁600、宽度方向横梁500、

[0082] 动力电池包10的长度方向A、动力电池包10的宽度方向B、动力电池包10的高度方向C、

[0083] 电池本体110的长度L、电池本体110的宽度H、电池本体110的厚度D、车身宽度W、包体200的宽度F。

具体实施方式

[0084] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

[0085] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

[0086] 此外，在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0087] 考虑到相关技术中动力电池包的现状，本申请提出一种动力电池包和具有其的电动车，该动力电池包具有空间利用率高、能量密度大、续航能力强等优点。

[0088] 下面参考附图描述根据本申请实施例的动力电池包10，其中，动力电池包10的长度方向以箭头A示意，动力电池包10的宽度方向由箭头B示意。

[0089] 如图13和15所示，根据本申请实施例的动力电池包10包括包体200和多个单体电池100。

[0090] 包体200内限定有容纳空间，包体200内设置有宽度方向横梁500或长度方向横梁600，宽度方向横梁500沿动力电池包10的宽度方向B延伸，长度方向横梁600沿动力电池包的长度方向A延伸。所述容纳空间被宽度方向横梁500或长度方向横梁600分割成多个容纳腔。多个单体电池100设于包体200内且直接布置并排列于多个所述容纳腔，每个所述容纳腔内布置有至少一个单体电池100以构成电池阵列。

[0091] 其中，包体包括相对设置在容纳空间两侧的第一边梁和第二边梁，所述单体电池的长度方向具有第一端部和第二端部，所述单体电池的布置选用如下至少一个种布置方式：所述第一边梁支撑所述第一端部，所述中间横梁支撑所述第二端部；或者，所述第一边梁支撑所述第二端部，所述中间横梁支撑所述第一端部；或者，相邻两个所述中间横梁分别支撑所述第一端部和第二端部；或者，所述中间横梁支撑所述第一端部，所述第二边梁支撑所述第二端部；或者，所述中间横梁支撑所述第二端部，所述第二边梁支撑所述第一端部。

[0092] 举例而言，如图13和15所示，包体200内设置宽度方向横梁500和长度方向横梁600中的一种，其中，宽度方向横梁500沿动力电池包10的宽度方向B延伸且宽度方向横梁500在包体200内沿动力电池包的长度方向A将容纳空间分隔成多个容纳腔，如图13所示，宽度方向横梁500将容纳空间分隔成两个容纳腔，每个容纳腔内对应布置一个电池阵列；长度方向横梁600沿动力电池包10的长度方向A延伸且长度方向横梁600在包体200内沿动力电池包的宽度方向B将容纳空间分隔成多个容纳腔；如图15所示，长度方向横梁600将容纳空间分隔成两个容纳腔，每个容纳腔内对应布置一个电池阵列。多个单体电池100直接布置并排列于多个所述容纳腔，每个所述容纳腔内布置有至少一个单体电池100以构成电池阵列。

[0093] 这里需要理解地是，上述直接布置并排列中的“直接”是指，容纳腔内的若干单体电池100，在安装在容纳腔内之前，没有先行组装成电池模组；在组装的过程中，将若干单体电池100直接放置在容纳腔内，以实现安装。例如，单体电池100形成的电池阵列不设置端板和侧板等结构（比如附图1中所示的结构，先将单体电池组成电池模组，再放入包体内）。

[0094] 本申请提供的动力电池包10，通过将多个单体电池100直接布置并排列于包体内的多个容纳腔中，减少了传统的电池包中用于安装电池模组的各种安装结构，提高了包体200内部空间的利用率；增加了包体200内部单体电池100的体积之和，换言之，提高了单体电池100的体积与包体200体积的比值，实现在一定体积空间内，组装更多的单体电池100，提高动力电池包10的能量密度。同时，组装过程简单、工序简便，降低了人力、物力等成本；
并且，减少了组装工序，在动力电池包10的组装过程中，降低了不良率，减少了出现松动、安装不牢固等的可能性，提高动力电池包的品质，并且提高电池包的稳定性和可靠性。

[0095] 根据本申请的具体实施例，包体200内设置至少一个宽度方向横梁500，单体电池100沿动力电池包10的长度方向A延伸且沿动力电池包10的宽度方向B排列，即所述容纳腔内单体电池100沿动力电池包10的长度方向A从容纳腔一侧延伸到另一侧，其中，包体200和宽度方向横梁500共同支撑单体电池100的长度方向上的端部。

[0096] 在动力电池包10的长度方向A上，单体电池100与包体200的端壁之间的间距小于单体电池100的长度。具体而言，在动力电池包10的长度方向A上，单体电池100的一端和与其（单体电池100的所述一端）相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L1，单体电池100的另一端和与其（单体电池100的所述另一端）相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L2，单体电池100的长度L0满足：L1+L2＜L0。这样，在动力电池包10的长度方向A上，无法再容纳额外的另一个单体电池100。

[0097] 换言之，包体200在动力电池包10的长度方向A上，每个容纳腔仅容纳一个单体电池100。也就是说，在动力电池包10的长度方向A上，单体电池100无法以两个或两个以上的数量在同一容纳腔内布置在该方向上。

[0098] 根据本申请的具体实施例，，所述第一边梁和第二边梁分别为包体200在动力电池包10的宽度方向B上的两侧的第一梁和第二梁，所述第一梁和第二梁沿动力电池包10的长度方向延伸；根据本申请的具体实施例，所述第一边梁和第二边梁分别为包体200在动力电池包10的长度方向A上的两端的第三梁和第四梁，所述第三梁和第四梁均沿动力电池包10的宽度方向延伸。其中，第一梁201、第二梁202、第三梁203和第四梁204可以为分隔件、绝缘件、散热部件或防护隔板等。

[0099] 更进一步地，包体200内沿动力电池包10的高度方向C包括至少两层电池阵列。由此，优化单体电池100的数量，从而提高空间利用率以提高能量密度，且BIC、低压采样更易实现集中合成。

[0100] 在本申请的一些具体示例中，包体200包括位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204，所述第三梁203和第四梁204支撑单体电池100长度方向的端部；包体200包括位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202，所述第一梁201和第二梁202为邻近其的单体电池100提供向内的压紧力。

[0101] 具体地，如图15所示，包体200具有第一梁201、第二梁202、第三梁203和第四梁204，第一梁201、第二梁202、第三梁203、第四梁204固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，第一梁201和第二梁202在动力电池包10的宽度方向B上相对，第三梁203和第四梁204在动力电池包10的长度方向A上相对。第三梁203和第四梁204为单体电池100长度方向上的端部提供支撑力。第一梁201和第二梁202为单体电池100厚度方向上的两侧提供压紧力，即第一梁201向邻第一梁201设置的单体电池100施加朝向第二梁202的作用力，第二梁202向邻近第二梁202设置的单体电池100施加朝向第一梁201的作用力，以使多个单体电池100能够紧密地沿动力电池包10的宽度方向B排列在第一梁201和第二梁
202之间，多个单体电池100之间能够相互贴合。此外，第一梁201和第二梁202可以在动力电池包10的宽度方向B上对多个单体电池100进行限位，特别是当单体电池100发生少量膨胀时，可以对单体电池100起到缓冲作用和提供向内的压力，防止单体电池100的膨胀量和变形量过大。

[0102] 其中，第一边梁为第三梁203，第二边梁为第四梁204；第三梁203和第四梁204均沿动力电池包的宽度方向延伸；所述中间横梁为沿动力电池包的宽度方向延伸的宽度方向横梁500；单体电池100的长度方向上具有第一端部和第二端部，单体电池100的布置选用如下至少一种布置方式：

[0103] 第三梁203支撑单体电池100的第一端部，宽度方向横梁500支撑单体电池100的第二端部；

[0104] 或者，第三梁203支撑单体电池100的第二端部，宽度方向横梁500支撑单体电池100的第一端部；

[0105] 或者，相邻两个宽度方向横梁500分别支撑单体电池100的第一端部和第二端部；

[0106] 或者，宽度方向横梁500支撑单体电池100的第一端部，第四梁204支撑单体电池100的第二端部；

[0107] 或者，宽度方向横梁500支撑单体电池100的第二端部，第四梁204支撑单体电池100的第一端部。

[0108] 在本申请的一些具体示例中，所述矩形框和底板形成车用托盘，第三梁203和第四梁204上分别设有用于将动力电池包安装在车上的吊耳，且所述吊耳上设有安装孔，用于包体200在车上的安装。

[0109] 根据本申请的具体实施例，包体200内设置至少一个长度方向横梁600，单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B延伸且沿动力电池包10的长度方向A排列，即所述容纳腔内单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B从容纳腔一侧延伸到另一侧，其中，包体200和长度方向横梁600共同支撑单体电池100的长度方向上的端部。

[0110] 在动力电池包10的宽度方向B上，单体电池100与包体200的侧壁之间的间距小于单体电池100的长度，具体而言，在动力电池包10的宽度方向B上，单体电池100的一端和与其（单体电池100的所述一端）相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L3，单体电池100的另一端和与其（单体电池100的所述另一端）相邻的容纳腔侧壁之间的最近距离为L4，单体电池100的长度L0满足：L3+L4＜L0。这样，在动力电池包10的宽度方向B上，容纳腔无法再容纳额外的另一个单体电池100。

[0111] 换言之，包体200在动力电池包10的宽度方向B上，每个容纳腔仅容纳一个单体电池100。也就是说，在动力电池包10的宽度方向B上，单体电池100无法以两个或两个以上的数量在同一容纳腔内布置在该方向上。

[0112] 可以理解地是，在动力电池包10的宽度方向B上，包体200的两侧为第一梁和第二梁；在动力电池包10的长度方向A上，包体200的两端为第三梁和第四梁。其中，第一梁201、第二梁202、第三梁203和第四梁204可以为分隔件、绝缘件、散热部件或防护隔板等。

[0113] 更进一步地，包体200内沿动力电池包10的高度方向C包括至少两层电池阵列。由此，优化单体电池100的数量，从而提高空间利用率以提高能量密度，且BIC、低压采样更易实现集中合成。

[0114] 在本申请的一些具体示例中，包体200包括位于动力电池包10的宽度方向B上两侧的第一梁201和第二梁202，所述第一梁201和第二梁202支撑单体电池100长度方向的端部；包体200包括位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204，所述第三梁203和第四梁204为邻近其的单体电池100提供向内的压紧力。

[0115] 具体地，如图13所示，包体200具有第一梁201、第二梁202、第三梁203和第四梁204，第一梁201、第二梁202、第三梁203、第四梁204固定在一起构成矩形框，所述矩形框和一个底板限定出容纳空间，第一梁201和第二梁202在动力电池包10的宽度方向B上相对，第三梁203和第四梁204在动力电池包10的长度方向A上相对。第一梁201和第二梁202为单体电池100长度方向上的端部提供支撑力。第三梁203和第四梁204为单体电池100厚度方向上的两侧提供压紧力，即第三梁203向邻第三梁203设置的单体电池100施加朝向第四梁204的作用力，第四梁204向邻近第四梁204设置的单体电池100施加朝向第三梁203的作用力，以使多个单体电池100能够紧密地沿动力电池包10的长度方向A排列在第三梁203和第四梁
204之间，多个单体电池100之间能够相互贴合。此外，第三梁203和第四梁204可以在动力电池包10的长度方向A上对多个单体电池100进行限位，特别是当单体电池100发生少量膨胀时，可以对单体电池100起到缓冲作用和提供向内的压力，防止单体电池100的膨胀量和变形量过大。

[0116] 其中，第一边梁为第一梁201，第二边梁为第二梁202；第一梁201和第二梁202均沿动力电池包的长度方向延伸；中间横梁为沿动力电池包的长度方向延伸的长度方向横梁600；单体电池100的长度方向上具有第一端部和第二端部，单体电池100的布置选用如下至少一种布置方式：

[0117] 第一梁201支撑单体电池100的第一端部，长度方向横梁600支撑单体电池100的第二端部；

[0118] 或者，第一梁201支撑单体电池100的第二端部，长度方向横梁600支撑单体电池100的第一端部；

[0119] 或者，相邻两个长度方向横梁600分别支撑单体电池100的第一端部和所述第二端部；

[0120] 或者，长度方向横梁600支撑单体电池100的第一端部，第二梁202支撑单体电池100的第二端部；

[0121] 或者，长度方向横梁600支撑单体电池100的第二端部，第二梁202支撑单体电池100的第一端部。

[0122] 在本申请的一些具体示例中，所述矩形框和底板形成车用托盘，第一梁201和第二梁202分别设有向容纳空间外延伸的吊耳，所述吊耳上设有安装孔，用于包体200在车上的安装。

[0123] 下面参考附图描述根据本申请实施例的动力电池包10。

[0124] 如图2 图16所示，根据本申请实施例的动力电池包10包括包体200和多个单体电~池100。

[0125] 在一些实施例中，包体200包括托盘210和上盖220，托盘210和上盖220共同限定出多个单体电池100的容纳空间，多个单体电池100设于托盘210，并由上盖220封盖。在该实施例中，托盘210可以是上侧开口的盒体，而上盖220为平板状，用于密封托盘210的上侧开口；在行业常用方案中，托盘210为上侧开口的盒体，上盖220为与之相对的下侧开口的盒体，托盘210的上侧开口与上盖220的下侧开口对应，组装时，两者对齐并实现对内部容纳空间的封装。

[0126] 当然，另外一些特殊的实施例中，比如单体电池整体防水性能较好，或者包体直接形成在电动车上时，可能无需设置上盖，而仅通过一个托盘将若干单体电池组成的电池阵列支撑即可。甚至在一些实施例中，在包体上，无需设置位于其四周的边梁或边框，而就包体的本体而言，更像是一个平板，没有边框；单体电池直接设置在该平板上，或者在平板上设置横梁，再用横梁固定单体电池。更形象的，可以将包体想象成一个支撑单体电池并将单体电池形成的电池阵列安装在电动车上的支架，而无需将其限定为一个完整的包体。

[0127] 在本申请的一些具体实施例中，如图2 图16所示，根据本申请实施例的动力电池~包10包括包体200和多个单体电池100。

[0128] 多个单体电池100设于包体200内，包体200可以理解为用于容纳多个单体电池100的外壳，包体200的结构可以包括托盘210和上盖220，托盘210和上盖220共同限定出多个单体电池100的容纳空间，多个单体电池100设于托盘210上，并由上盖220封盖，即所述多个单体电池100设于容纳空间内。其中， 所述多个单体电池100的体积之和V1与所述容纳空间的容积V0满足：81%≤V1/V0≤97%。

[0129] 本领域的技术人员可以理解地是，V1为每个单体电池100的体积与单体电池100的数量的乘积，即V1为多个单体电池100的总体积；V0是指包体200的总体积去除托盘底板、围绕在托盘底板周围的四个边框及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积，实际剩余能够容纳单体电池100、宽度方向横梁500或长度方向横梁600的体积，即V0是指包体200内开设的用于容纳单体电池100以及宽度方向横梁500或长度方向横梁600的空间的体积。

[0130] 根据本申请实施例的动力电池包10，通过限定单体电池100的体积之和与容纳空间的容积的比例，即81%≤V1/V0≤97%，从而可以提高动力电池包10的空间利用率，在动力电池包10内布置更多的单体电池100，即在单位空间内布置更多的能量提供结构，由此可以提高能量密度，从而在不扩大占用空间的情况下提高续航能力。

[0131] 在本申请的一些具体实施例中，如图2 图16所示，根据本申请实施例的动力电池~包10包括包体200和多个单体电池100。

[0132] 多个单体电池100设于包体200内，包体200可以理解为用于容纳多个单体电池100的外壳，例如可以包括托盘210和上盖220，托盘210和上盖220共同限定出多个单体电池100的容纳空间，多个单体电池100设于托盘210，并由上盖220封盖，即设于容纳空间内，所述容纳空间具有底面，该底面即为限定容纳空间的底壁的部分。其中， 多个单体电池100在所述底面的正投影的面积之和S1与所述底面的面积S0满足：72%≤S1/S0≤88%。

[0133] 本领域的技术人员可以理解地是，S1为每个单体电池100在地面的正投影的面积与单体电池100的数量的乘积；S0为底面的面积，需要理解地是，这里底面的面积是指底面的整体平整面积，不包含一些凹凸结构的表面积，换言之，可以理解为底面在水平面内的正投影的面积。

[0134] 根据本申请实施例的动力电池包10，通过限定单体电池100在底面的正投影的面积之和与底面的面积的比例，即72%≤S1/S0≤88%，从而可以提高动力电池包10的空间利用率，在动力电池包10内布置更多的单体电池100，即在单位空间内布置更多的能量提供结构，由此可以提高能量密度，从而在不扩大占用空间的情况下提高续航能力。

[0135] 在本申请的一些具体示例中，多个单体电池100的体积之和V1与动力电池包10的体积V2满足：V1/V2≥55%。

[0136] 本领域的技术人员可以理解地是，V1为每个单体电池100的体积与单体电池100的数量的乘积；V2为动力电池包10的外轮廓所限定立体形状的整体体积，即包括动力电池包10内部空间的体积，即动力电池包10的外轮廓在空间上所围成的立体区域的体积。V1/V2可以定义为空间利用率。

[0137] 根据本申请实施例的动力电池包10，通过限定单体电池100的体积之和与动力电池包10的体积的比例，即V1/V2≥55%，从而可以提高动力电池包10的空间利用率，在动力电池包10内布置更多的单体电池100，即在单位空间内布置更多的能量提供结构，由此可以提高能量密度，从而在不扩大占用空间的情况下提高续航能力。

[0138] 在本申请的一些实施例中，单体电池100的体积之和与动力电池包10的体积的比例满足：V1/V2≥60%；根据本申请的另外一些实施例，单体电池100的体积之和与动力电池包10的体积的比例满足：V1/V2≥62%；根据本申请的另外一些实施例，单体电池100的体积之和与动力电池包10的体积的比例满足：V1/V2≥65%。

[0139] 本领域的技术人员可以理解地是，由于某些因素的影响，例如外围零部件会占用包体200内部空间，包括托盘底部防球击空间、液冷系统、保温材料、绝缘防护、热安全辅件、排火排气通道、高压配电模块等，因此V1/V2的峰值通常在80%，即V1/V2≤80%。

[0140] 下面参考附图描述根据本申请具体实施例的动力电池包10，其中，动力电池包10的长度方向以箭头A示意，动力电池包10的宽度方向由箭头B示意，动力电池包10的高度方向由箭头C示意。

[0141] 在本申请的一些具体实施例中，如图13所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包10的宽度方向B布置，多个单体电池100沿动力电池包10的长度A方向排列，由此利于将动力电池包10的空间利用率设置成55%、60%、62%、65%或更高。

[0142] 在本申请的一些具体实施例中，如图15所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包10的长度方向A布置，多个单体电池100沿动力电池包10的宽度B方向排列，由此利于将动力电池包10的空间利用率设置成50%、60%、62%、65%或更高。

[0143] 在本申请的一些具体实施例中，多个单体电池100可以组装成多个电池阵列400，多个电池阵列400可以沿动力电池包10的长度方向A排列（如图6所示），多个电池阵列400也可以沿动力电池包10的宽度方向B排列（如图15所示），多个电池阵列400也可以沿动力电池包10的高度方向C排列以形成多层结构（如图7所示），换言之，无论单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B延伸还是长度方向A延伸，多个单体电池100均可以沿动力电池包10的高度方向C排列成多层。当然，多个电池阵列400也可以沿动力电池包10的长度方向A和高度方向C同时排列，或沿动力电池包10的宽度方向A和高度方向C同时排列。由此，优化电池阵列400的数量，从而提高空间利用率以提高能量密度，且BIC、低压采样更易实现集中合成。需要理解地是，本申请实施例中的电池阵列400不设置端板和侧板等结构。

[0144] 在相关技术中，由于单体电池的尺寸较小，长度较短，单体电池的相对两端无法与包体200′′中相对设置的两个侧壁相适配，因此，包体200′′中需要设置长度方向横梁600′和宽度方向横梁500′（如图1所示），从而便于单体电池的装配。

[0145] 由于相关技术中的包体200′′中设置有长度方向横梁600′和宽度方向横梁500′，长度方向横梁600′和宽度方向横梁500′占据了包体200′′中大量的用于容纳单体电池的安装空间，导致包体200′′的空间利用率较低，通常，单体电池的体积之和与包体200′′的体积的比值约为40%，甚至更低，也就是说，相关技术中的包体200′′中仅有40%左右的空间可以用于安装单体电池，导致包体200′′中可容纳的单体电池的数量有限，整个动力电池包10′的容量、电压受到限制，动力电池包10′的续航能力较差。

[0146] 根据本申请实施例的动力电池包10，一方面能够减少包体200中长度方向横梁和宽度方向横梁的使用，从而减少了长度方向横梁和/或宽度方向横梁在包体200中占据的空间，提高了包体200的空间利用率；另一方面能够减少电池阵列400中端板和侧板的使用，减少端板和侧板在包体200中占据的空间，进一步提高了包体200的空间利用率。尽可能地使更多的单体电池100能够布置在包体200中，进而提高整个动力电池包的容量、电压以及续航能力。

[0147] 并且，由于包体200中减少了长度方向横梁和宽度方向横梁的使用，一方面，使得包体200的制作工艺得到了简化，单体电池100的组装复杂度降低，生产成本降低，另一方面，使得包体200和整个动力电池包10的重量减轻，实现了动力电池包10的轻量化。特别地，当动力电池包10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。

[0148] 在本申请的一些具体示例中，单体电池100包括电池本体110（可以理解为除了极耳等小尺寸凸出结构外的主体部分），电池本体110的体积V与电池本体110的能量E满足：V/E≤2000 mm3·Wh﹣1。由此，既能够保证足够的散热面积以保证散热效果，又可以降低单体电池100的体积占比，利于多个单体电池100在动力电池包10布置的紧凑化。

[0149] 在本申请的一些具体实施例中，如图9和图10所示，上述包体200不同于中国专利文献CN107925028A公开的电池组壳体，尤其在于尺寸和承重方面，包体200可以包括与车身配合连接的车用托盘210，形成与车体/车身配合的容纳并承载单体电池100的结构，该车用托盘210为单独生产的用于容纳并安装单体电池100的托盘。当单体电池100安装到车用托盘210中后，该车用托盘210可以通过紧固件安装到车身上，例如，悬挂在电动车的底盘上，并起到容纳和承重作用。

[0150] 其中，当动力电池包10作为车辆上使用的提供电能的动力电池包使用时，可以使单体电池100的长度方向沿车身宽度方向布置，即，车辆的左右方向，此时，单体电池100的电池本体110的长度L可以为700mm 2500mm，根据本申请的另外一些实施例，单体电池100的~电池本体110的长度L可以为700mm 1500mm，以使单体电池100的长度能够与车辆的宽度的~
相适配。更具体的，单体电池的电池本体的长度L可以为800mm、900mm、1000mm等。

[0151] 单体电池100在各容纳腔内，可以垂直于容纳腔的内侧壁设置，也可以倾斜设置。

[0152] 在本申请的一些具体示例中，如图8所示，包体200也可以直接形成在电动车上，也就是说，包体200为形成在电动车上任意适当位置的用于安装单体电池100的装置。例如，包体200可以形成在电动车的底盘上。

[0153] 在本申请的一些具体实施例中，当动力电池包10布置在电动车上时，不同于中国专利文献CN107925028A公开的电池组，动力电池包10还包括电池管理系统（BMS）、电池连接器、电池采样器和电池热管理系统中的至少之一等车用电池所需的部件，动力电池包10的宽度方向B沿车身宽度方向布置，即车辆的左右方向，动力电池包10的长度方向沿车身长度方向布置，即车辆的前后方向。当然本申请并不限于此，也可以使动力电池包10的宽度方向B沿车身长度方向布置，使动力电池包10的长度方向A沿车身宽度方向布置。

[0154] 本领域的技术人员可以理解地是，单体电池100在动力电池包10内的方向布置以及动力电池包10在电动车上的方向布置，可以以不同的形式组合，例如，单体电池100的长度方向可以沿动力电池包10的宽度方向B布置，也可以沿动力电池包10的长度方向A布置；动力电池包10的宽度方向B可以沿车身宽度方向布置，也可以沿车身长度方向布置；再例如，无论动力电池包10的宽度方向B沿车身宽度方向布置还是沿车身长度方向布置，单体电池100的长度方向均沿车身宽度方向布置。单体电池100、动力电池包10和车身的相对布置方向可以根据实际应用设置，以满足不同的要求。

[0155] 下面参考附图描述根据本申请实施例的单体电池100。

[0156] 以下具体实施例中，长度L、宽度H和厚度D单位均为毫米（mm），表面积S单位为平方毫米（mm ²），体积V单位为立方毫米（mm³），能量E单位为瓦时（Wh）。

[0157] 如图5所示，根据本申请实施例的单体电池100包括电池本体110，可以理解地是，电池本体110为除了极耳等小尺寸凸出结构外的主体部分。电池本体110具有长度L、宽度H和和厚度D。

[0158] 其中，电池本体110的长度L大于电池本体110的宽度H，电池本体110的宽度H大于电池本体110的厚度D，电池本体110的长度L与电池本体110的宽度H满足：L/H=4 21，在本申~请的一些具体实施例中，电池本体110的长度L与电池本体110的宽度H满足：L/H=9 13。
~

[0159] 在电动车的开发中，对于单体电池的电压平台要求是预定的，这使得单体电池的体积成定值，即在达到某电压平台的情况下，在使用相同化学体系材料的基础上，其单体电池中所容纳的材料量是一定的，因此，体积一定。根据本申请实施例的单体电池100，通过设计电池本体110的长度L和宽度H的比值，可在一定体积下使电池本体110进行合理的扁长化，一方面利于在动力电池包内的整体排布（如实现根据本申请上述实施例的动力电池包10的排布），从而提高动力电池包的空间利用率、扩大动力电池包的能量密度，进而增强动力电池包的续航能力；另一方面能够保证单体电池100具有足够大的散热面积，能够及时将内部的热量传导至外部，防止热量在内聚集，从而匹配较高的能量密度，支持续航能力的提升。

[0160] 根据本申请的一些具体实施例，为了进一步优化单体电池100在动力电池包内的排布，并进一步提高单体电池100的散热能力，电池本体110的长度L与厚度D满足：L/D=23~208；根据本申请的另一些具体实施例，电池本体110的长度L与厚度D满足：L/D=50 120。
~

[0161] 在本申请的一些具体实施例中，如图5所示，电池本体110构造为外表面平滑的长方体形，以具有一定的结构强度，例如，将电池极芯放入方形电池壳内，用盖板密封电池壳的开口部分，注入电解液。相比铝塑复合膜的电池，根据本申请实施例的单体电池100，的导热性能好，配合常规的电池热管理结构，可有效避免了大尺寸结构带来的散热问题。而相比圆柱形电池，空间利用率更高，生产组装工艺更简单。

[0162] 根据本申请实施例的单体电池100布置于动力电池包10的包体200内时，电池本体110的长度方向和厚度方向可以沿水平方向延伸，电池本体110的宽度方向可以沿竖直方向延伸，即单体电池100侧立放置，该水平方向和竖直方向均以动力电池包10使用时（例如应用于电动车时）的方向为准。

[0163] 在本申请的一些具体示例中，为了进一步优化单体电池100在动力电池包10内的排布，以进一步提高能量密度以进一步提高续航能力，在包体200的有限空间内，使电池本体110的排布能加紧凑，能量更加集中，对单体电池100的其它参数作了进一步的设计。

[0164] 根据本申请的一些实施例，电池本体110的长度L与电池本体110的体积V满足：L/V= 0.0005 mm-2   0.002mm-2；优选，L/V= 0.00045 mm-2   0.0015mm-2；根据本申请的一些实~ ~-2 -2
施例，电池本体110的宽度H与电池本体110的体积V满足：H/V= 0.0001 mm 0.00015mm ；
~
根据本申请的一些实施例，电池本体110的厚度D与电池本体110的体积V满足：D/V= 
0.0000065 mm-2 0.00002mm-2。由此对于一定体积的电池本体110，设计长度L、宽度H和厚度~
D中每一项与体积V的比例，从而优化单位数量的能量在空间上的分布，从而利于在包体200内的布置。

[0165] 在本申请的一些实施例中，电池本体110的长度L与电池本体110的表面积S满足：L/S= 0.002 mm-1 0.005mm-1；电池本体110的长度L与电池本体110的能量E满足：L/E=~
0.8mm·Wh﹣1  2.45 mm·Wh﹣1，根据本申请的一些实施例，电池本体110的长度L与电池本体~
110的能量E满足：L/E=1.65 mm·Wh﹣1  2.45 mm·Wh﹣1。这样，利于单体电池100在其长度方~
向上横跨包体200的相对两边，从而提高动力电池包10的续航能力，且兼顾单体电池100的结构强度和散热效果。

[0166] 在本申请的一些其它示例中，电池本体110的表面积S与电池本体110的体积V满足：S/V= 0.1 mm-1 0.35mm-1。由此，既能够保证足够的散热面积以保证散热效果，又可以降~低单体电池100的体积占比，利于多个单体电池100在动力电池包10布置的紧凑化。

[0167] 进一步地，电池本体110的表面积S与电池本体110的能量E满足S/E≤1000mm·Wh﹣1。这样可以保证单体电池100的表面散热充足，尤其是采用三元或高镍三元正极材料时，电池内部热量能够及时传导，利于电池安全。此外，本申请的实施中的单体电池100为外表面平滑的方形电池，具有一定的结构强度，金属导热型良好，相比波纹增加表面积的电池，工艺和后期组装难度较小。

[0168] 在本申请的一些具体实施例中，如图5所示，单体电池100还包括第一端子101和第二端子102。

[0169] 第一端子101设于电池本体110的长度方向上的一端，第二端子102设于电池本体110的长度方向上的另一端。换言之，单体电池100的长度方向可以为单体电池100内部的电流方向，即，单体电池100内部的电流方向如箭头B所示。这样，由于电流方向与单体电池100的长度方向相同，单体电池100的有效散热面积更大、散热效率更好。这里，第一端子101连接单体电池100的正极耳，第二端子102连接单体电池100的负极耳；或者，第一端子101连接单体电池100的负极耳，第二端子102连接单体电池100的正极耳。

[0170] 在本申请的一些具体示例中，如图5所示，单体电池100还包括防爆阀103。

[0171] 防爆阀103设于电池本体110的长度方向上的至少一端。当单体电池100在发生故障并膨胀时时，其内部能够具有足够的气压冲破防爆阀103内的翻转片，从而使单体电池100短路，保证单体电池100的安全，防止单体电池100爆炸。

[0172] 本领域的技术人员可以理解地是，防爆阀103的设置不仅可以应用于铝壳电池，而且可以应用于软包电池，此外，防爆阀103也可以设置在电池本体100的除端部外的其它位置。

[0173] 在本申请的一些具体实施例中，电池本体110的长度方向上的两端分别设有防爆阀103，电池本体110两端的防爆阀103通过不同的排气通道222排气。

[0174] 举例而言，如图2、图5和图11所示，单体电池100朝向第一梁201的第一端设置有防爆阀103，第一梁201内部设置有排气通道222，第一梁201上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有进气口221，进气口221与排气通道222连通，包体200上设置有与排气通道222连通的排气孔；和/或

[0175] 单体电池100朝向第二梁202的第二端设置有防爆阀103，第二梁202内部设置有排气通道222，第二梁202上与每个单体电池100的防爆阀103对应的位置均设置有进气口221，进气口221与排气通道222连通，包体200上设置有与排气通道222连通的排气孔。

[0176] 在相关技术中，在单体电池的使用过程中，如果其内部的气压增大到一定程度，则防爆阀开启，单体电池内部的火焰、烟雾或气体会通过防爆阀排出，该火焰、烟雾或气体会聚集在动力电池包的内部，若无法及时排出，则会对单体电池造成二次伤害。在本申请的实施例中，由于第一梁201和/或第二梁202上设置有与单体电池100的防爆阀103对应的进气口221，且第一梁201和/或第二梁202内部设置有排气通道222，当单体电池100内部气压增大时，其防爆阀103开启，其内部的火焰、烟雾或气体等将直接通过进气口221进入第一梁201和/或第二梁202内的排气通道222，并通过排气孔排出第一梁201和或第二梁202，例如，通过排气孔排到大气中，这样，该火焰、烟雾或气体便不会聚集在包体200内部，从而避免火焰、烟雾或气体对单体电池100造成二次伤害。

[0177] 此外，多个单体电池100中每一个单体电池100的一端通过第一梁201内的排气通道222排气，多个单体电池100中每一个单体电池100的另一端通过第二梁202内的排气通道222排气，由此，单体电池100的两端通过不同的通道进行排气，增加了排气距离，形成交叉排气，从而能够降低温度。

[0178] 下面参考附图描述根据本申请实施例的电动车1，具体地，该电动车可以包括商用车、特种车、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等需要使用动力电池包为其提供电能，以驱动其行驶的电动车。

[0179] 如图9和图10所示，根据本申请实施例的电动车1包括根据本申请上述实施例的动力电池包10，其中，包体200可以一体成型在电动车上，包体200也可以为单独生产的用于容纳并安装单体电池100的车用托盘。

[0180] 根据本申请实施例的电动车1，通过利用根据本申请上述实施例的动力电池包10，能够在不扩大电池占用空间的情况下提升续航能力。

[0181] 在本申请的一些具体实施例中，如图9和图10所示，动力电池包10设置在电动车1的底部，包体200与电动车1的底盘固定连接。由于电动车1的底盘处的安装空间较大，将动力电池包10设置在电动车1的底盘处，可以尽可能地提高单体电池100的数量，从而提高电动车1的续航能力。

[0182] 在本申请的一些具体示例中，如图9和图10所示，电动车1包括设置在电动车1的底部的一个动力电池包10，包体200与电动车1的底盘固定连接，动力电池包10的宽度方向沿电动车1的车身宽度方向布置，即，电动车1的左右方向，动力电池包10的长度方向沿电动车1的车身长度方向，即，电动车1的前后方向。在其它实施例中，电动车1可以包括多个设置在电动车1的底部的动力电池包10，该多个动力电池包10的形状和尺寸可以相同，也可以不同，具体地，每个动力电池包10可以根据电动车1的底盘的形状及尺寸进行调整，多个动力电池包10沿车身的长度方向，即，前后方向排列。

[0183] 在本申请的一些具体示例中，包体200的宽度F与车身宽度W的比值满足：50%≤F/W≤80%。在本申请的另一些实施例中，所述电池本体的在所述动力电池包的宽度方向上的长度L与车身宽度W满足：46%≤L/W≤76%。在上述实施例中，可以通过沿车身的宽度方向仅设置一个包体200实现，当包体200为多个时，多个包体200沿车身的长度方向排列。通常，对于多数车辆而言，车身宽度W为500mm 2000mm，例如，500mm、1600mm、1800mm、2000mm,车身长度~为500mm 5000mm，对于乘用车而言,乘用车的宽度通常为500mm 1800mm，车身的长度为~ ~
500mm 4000mm。
~

[0184] 在本申请的一些其它实施例中，包体200的宽度F为500mm 1500mm，远大于中国专~利文献CN107925028A公开的电池组壳体，以利于容纳如CN107925028A中电池组的电池阵列
400，保证续航能力，并匹配于车身尺寸。

[0185] 在本申请的一些具体示例中，单体电池100包括电池本体110，电池本体110的长度L与车身宽度W的比值满足：46%≤L/W≤76%。在本实施例中，可以沿车身的宽度方向仅设置一个单体电池100实现。在其他可能的实施方式中，满足这样的尺寸要求的情况下，可以在长度方向上设置多个电池阵列400或多个单体电池100来实现。作为一些实施例，电池本体110的长度L为600mm 2500mm。
~

[0186] 本领域的技术人员可以需要理解地是，在本申请的一些其它实施例中，动力电池包10的宽度方向也可以沿电动车1的车身宽度方向布置，而动力电池包10的长度方向沿电动车1的车身长度方向，在该实施例中，包体200的宽度F与车身宽度W的比值以及电池本体110的长度L与车身宽度W的比值进行相应调整。

[0187] 根据本申请实施例的单体电池100、动力电池包10和电动车1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

[0188] 下面通过对比例1和实施例1 3、对比例2和实施例4 5以及对比例3和实施例6-7说~ ~明，根据本申请实施例的动力电池包10，通过对单体电池100的排布及尺寸参数等的设计，在能量密度等方面的提升。

[0189] 以下实施例及对比例中，均以电量为73kwh的磷酸铁锂电池为例。

[0190] 在对比例1和实施例1-3中，动力电池包总体积：213L；包体的长度=1380，宽度=1005，厚度=13；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58L；实际剩余能够容纳单体电池和/或宽度方向横梁or长度方向横梁的体积：155L。

[0191] 对比例1

[0192] 现有技术中的动力电池包10′，如图1所示，包体200′′内设置有两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600′，两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600′将单体电池分隔成六个电池组400′，每个电池组400′均具有电池组壳体。

[0193] 实施例1

[0194] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图12所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的宽度方向B布置，多个单体电池100沿动力电池包10的长度方向A排列，在动力电池包的宽度方向B上，包体200容纳两个单体电池100。包体200内设置有一个宽度方向横梁500和一个长度方向横梁600，宽度方向横梁500沿动力电池包10的宽度方向B延伸，多个单体电池100沿动力电池包10的长度方向A排列形成电池阵列，宽度方向横梁500将电池阵列沿动力电池包10的长度方向A分割成两部分。并且，多个单体电池100沿动力电池包的宽度方向B上布置有两排电池阵列，长度方向横梁600位于相邻两排电池阵列之间。包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0195] 实施例2

[0196] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图13所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的宽度方向B布置，多个单体电池100沿动力电池包10的长度方向A排列，在动力电池包的宽度方向B上，包体200容纳一个单体电池100，单体电池100在动力电池包10的宽度方向B上从包体200的一侧延伸到另一侧。包体200内设置有一个宽度方向横梁500，不设置长度方向横梁600，宽度方向横梁500沿动力电池包10的宽度方向B延伸，多个单体电池100沿动力电池包10的长度方向A排列形成电池阵列，宽度方向横梁500将电池阵列沿动力电池包10的长度方向A分割成两部分。包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0197] 实施例3

[0198] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图14所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的宽度方向B布置，多个单体电池100沿动力电池包10的长度方向A排列，在动力电池包的宽度方向B上，包体200容纳一个单体电池100，单体电池100在动力电池包10的宽度方向B上从包体200的一侧延伸到另一侧。包体200内不设置宽度方向横梁500和长度方向横梁600。包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0199] 本领域的技术人员通过对比上述对比例1和实施例1-3可知，相比现有技术中的动力电池包10′，根据本申请实施例的动力电池包10，通过单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，空间利用率能够突破现有动力电池包的限制，从而实现更高的能量密度。

[0200] 对比例2和实施例4-5中，动力电池包总体积：310L；包体的长度=1580，宽度=1380，厚度=137；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：89L；实际剩余能够容纳单体电池和/或宽度方向横梁or长度方向横梁的体积：221L。

[0201] 对比例2

[0202] 现有技术中的动力电池包10′，如图1所示，包体200′′内设置有两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600 ′，两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600′将单体电池分隔成六个电池模组400′，每个电池模组400′均具有侧板和端板。

[0203] 实施例4

[0204] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图15所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的长度方向A布置，多个单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B排列，在动力电池包的长度方向A上，包体200容纳一个单体电池100，单体电池100在动力电池包10的长度方向A上从包体200的一侧延伸到另一侧。包体200内设置有一个长度方向横梁600，不设置宽度方向横梁500，长度方向横梁600沿动力电池包10的长度方向A延伸，多个单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B排列形成电池阵列，长度方向横梁600将电池阵列沿动力电池包10的宽度方向B分割成两部分。包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0205] 实施例5

[0206] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图16所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的长度方向A布置，多个单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B排列，在动力电池包的长度方向A上，包体200容纳一个单体电池100，单体电池100在动力电池包10的长度方向A上从包体200的一侧延伸到另一侧。包体200内不设置宽度方向横梁500和长度方向横梁600。包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0207] 对比例3和实施例6中，动力电池包总体积：414L；包体的长度=2130，宽度=1380，厚度=137；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：58L；实际剩余能够容纳单体电池和/或宽度方向横梁or长度方向横梁的体积：312L。

[0208] 实施例7中，动力电池包总体积：508L；包体的长度=2630，宽度=1380，厚度=137；托盘及上盖等外壳体积与内部电池管理系统及其他配电模块所占体积的总和：119L；实际剩余能够容纳单体电池和/或宽度方向横梁or长度方向横梁的体积：389L。

[0209] 对比例3

[0210] 现有技术中的动力电池包10′，如图1所示，包体200′′内设置有两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600′，两个宽度方向横梁500′和一个长度方向横梁600′将单体电池分隔成六个电池组400′，每个电池组400′均具有电池组壳体.

[0211] 实施例6和实施例7

[0212] 根据本申请实施例的动力电池包10，如图16所示，单体电池100的长度方向沿动力电池包的长度方向A布置，多个单体电池100沿动力电池包10的宽度方向B排列，在动力电池包的长度方向A上，包体200容纳一个单体电池100，单体电池100在动力电池包10的长度方向A上从包体200的一侧延伸到另一侧。包体200内不设置宽度方向横梁500和长度方向横梁600。包体200的位于动力电池包10长度方向A两端的第三梁203和第四梁204为单体电池100提供支撑力，包体200的位于动力电池包10宽度方向B两侧的第一梁201和第二梁202位邻近的单体电池100提供向内的压紧力。该动力电池包10的电池阵列不设置端板和侧板。

[0213] 实施例1-7与对比例1-3的具体参数如表1。

[0214] 表1

[0215]

[0216] 本领域的技术人员通过对比上述对比例1和实施例1 3可知，相比现有技术中的动~力电池包10′，根据本申请实施例的动力电池包10，通过单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，空间利用率能够突破现有动力电池包的限制，从而实现更高的能量密度。

[0217] 本领域的技术人员通过对比上述对比例2和实施例4 5，以及对比例3和实施例6-~7，不仅可知根据本申请实施例的动力电池包10，通过单体电池100的排布、尺寸参数以及其它因素的设计，空间利用率能够突破现有动力电池包的限制，从而实现更高的能量密度。而且这种能量密度的提高，随着动力电池包的整体体积的增大，会被放大，即对于体积越大的动力电池包，采用本申请实施例的方案对能量密度的提高效果越为显著。

[0218] 在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

[0219] 尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。