CN106450059A - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池模组，其包括壳体、安装于壳体内的电芯固定架以及多个电芯，电芯固定架内设置至少两个电芯定位腔，电芯位于电芯定位腔内，壳体上开设冷却介质进口和冷却介质出口，电芯固定架内设置冷却通道，冷却介质进口通过冷却通道与冷却介质出口连通。本申请所提供的电池模组在电芯固定架上开设冷却通道，冷却介质进入该冷却通道内即可对电池模组实施散热操作。由于冷却通道直接开设在电芯固定架的内部，而非预留在电池模组的相邻单元之间，因此整个电池模组的各个电芯之间可以更加紧凑地配合在一起，即使电池模组受到振动作用力，也不容易出现相对位移。所以，该电池模组的结构强度较高。

Description

电池模组

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

电池模组工作时常常会产生较多的热量，此部分热量如果不断积累，就会对电池模组的正常工作产生不良影响，因此需要对电池模组进行散热。

以软包电池模组为例，传统技术中比较常用的散热方式是，将两个软包电芯固定于两个导热板之间形成一个单元，每个单元之间预留一定的间隙以形成风道，进而通过风冷的方式实现电池模组的散热。

然而，采用上述方式时，由于每个单元之间均预留一定的间隙，导致电池模组受到振动作用力后，各单元之间容易出现相对位移，因此此种电池模组的结构强度偏低。

发明内容

本申请提供了一种电池模组，该电池模组的结构强度较高。

本申请的提供的电池模组包括壳体、安装于所述壳体内的电芯固定架以及多个电芯，所述电芯固定架内设置至少两个电芯定位腔，所述电芯位于所述电芯定位腔内，所述壳体上开设冷却介质进口和冷却介质出口，所述电芯固定架内设置冷却通道，所述冷却介质进口通过所述冷却通道与所述冷却介质出口连通。

优选地，所述冷却介质进口为进风口，所述冷却介质出口为出风口，所述冷却通道为风冷通道。

优选地，各所述电芯依次排列在所述电芯固定架中，沿着所述电芯的排列方向，所述风冷通道的进口端和出口端分别位于所述电芯固定架的相对两侧。

优选地，所述电芯固定架包括多个框架，各所述框架沿着所述电池模组的宽度方向依次排布，每个所述框架上均设置风道，各所述框架上的风道相连通以形成所述风冷通道。

优选地，所述风道包括第一风道段、第二风道段和第三风道段，所述第一风道段和所述第三风道段分别设置于所述框架沿所述电池模组的高度方向的相对两侧，所述第二风道段连通于所述第一风道段和所述第三风道段之间。

优选地，在所述电池模组的横截面内，所述第一风道段和所述第三风道段均沿着所述电池模组的宽度方向延伸，所述第二风道段沿所述电池模组的高度方向延伸。

优选地，相邻的两个所述框架中的一者上设置第一环形凸台，另一者上设置第二环形凸台，所述第一环形凸台和所述第二环形凸台密封配合，所述风冷通道包括所述第一环形凸台的内腔和所述第二环形凸台的内腔。

优选地，在所述电池模组的纵截面内，所述第一风道段、所述第二风道段和所述第三风道段的截面形状均为第一条形结构，所述第一条形结构的延伸方向为所述电池模组的长度方向。

优选地，所述第一风道段和所述第三风道段在所述电池模组的高度方向上的尺寸大于所述第二风道段在所述电池模组的宽度方向上的尺寸。

优选地，所述进风口和所述出风口中的至少一者为第二条形结构，所述第二条形结构沿着所述电池模组的长度方向延伸。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池模组在电芯固定架上开设冷却通道，冷却介质进入该冷却通道内即可对电池模组实施散热操作。由于冷却通道直接开设在电芯固定架的内部，而非预留在电池模组的相邻单元之间，因此整个电池模组的各个电芯之间可以更加紧凑地配合在一起，即使电池模组受到振动作用力，也不容易出现相对位移。所以，该电池模组的结构强度较高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池模组的爆炸图；

图2为本申请实施例所提供的电池模组的部分结构的俯视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本申请实施例所提供的电池模组中，框架的结构示意图；

图5为图4所示框架的另一结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的电池模组中，另一框架的结构示意图。

附图标记：

10-外框；

100-冷却介质进口，101-冷却介质出口；

11-端板；

20-电芯固定架；

200-框架；

200a-第一风道段，200b-第二风道段，200c-第三风道段；

200d-第一环形凸台，200e-第二环形凸台；

201-进口端；

202-出口端；

21-电芯；

22-散热垫。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-6所示，本申请实施例提供了一种电池模组，该电池模组可以是软包电池模组，其可包括壳体、电芯固定架20和多个电芯21。

壳体可以包括外框10和一对端板11，该外框10通常采用U形结构，其与一对端板11扣在一起以后可以形成电芯容纳腔，端板11上可以开设用于固定整个电池模组的安装孔。多个电芯21可以采用串联或并联或者串并联结合的方式电连接。

电芯固定架20可以安装于上述壳体的电芯容纳腔内，该电芯固定架20内设置至少两个电芯定位腔，电芯21可以定位于该电芯定位腔内。例如，电芯固定架20为一体式结构，其上可以成型多个电芯定位腔。壳体上开设冷却介质进口和冷却介质出口，具体地，可以在外框10上开设冷却介质进口100和冷却介质出口101。电芯固定架20内设置冷却通道，前述冷却介质进口100可以通过该冷却通道与冷却介质出口101连通。也就是说，冷却介质可以首先进入冷却介质进口100内，然后进入冷却通道中，最后由冷却介质出口101流出。

本申请实施例所提供的电池模组在电芯固定架20上开设冷却通道，冷却介质进入该冷却通道内即可对电池模组实施散热操作。由于冷却通道直接开设在电芯固定架20的内部，而非预留在电池模组的相邻单元之间，因此整个电池模组的各个电芯21之间可以更加紧凑地配合在一起，即使电池模组受到振动作用力，也不容易出现相对位移。所以，该电池模组的结构强度较高。

上述的冷却介质可以是液体，例如水，也可以为气体，例如空气。为了提升散热效果，本申请实施例优选该冷却介质为空气，也就是说，前述冷却介质进口100为进风口，冷却介质出口101为出风口，冷却通道为风冷通道。

进一步地，上述各电芯21可以依次排列在电芯固定架20中，沿着电芯21的排列方向，风冷通道的进口端201和出口端202分别位于电芯固定架20的相对两侧。此处的进口端201指的是风冷通道上与冷却介质进口100连通的一端，出口端202为风冷通道上与冷却介质出口101连通的一端。采用此种结构时，风冷通道的进口端201和出口端202可以均只设置一个，且两者分布于电芯固定架20的相对两侧，既可以保证冷却介质的流通路径足够长，以改善电池模组的散热效果，还可以节省风冷通道的进口端201和出口端202的数量，使得电池模组的加工工艺更加简单，同时进一步提升电池模组的结构强度。

上文提到，电芯固定架20可以采用一体式结构，考虑到此种结构不便于安装电芯21，本申请实施例中的电芯固定架20可以包括多个框架200，各框架200沿着电池模组的宽度方向依次排布，每个框架200上均设置风道，各框架200上的风道相连通以形成前述的风冷通道。各框架200形成相对独立的结构，组装电池模组时，可以根据实际需求灵活调整各框架200及各电芯21的安装顺序以达到前述目的。可选地，相邻的两个框架200之间可以设置两个电芯21，以此增大电芯固定架20与电芯21之间的散热面积，优化散热效果。

为了进一步增加电芯固定架20与电芯21之间的散热面积，上述风道具体可以包括第一风道段200a、第二风道段200b和第三风道段200c，第一风道段200a和第三风道段200c分别设置于框架200沿电池模组的高度方向的相对两侧，第二风道段200b连通于第一风道段200a和第三风道段200c之间。采用此种结构后，整个风道基本沿着框架200的延伸面分布，使得风道的长度有所增大，以此强化电池模组的散热效果。

更进一步地，在电池模组的横截面内，第一风道段200a和第三风道段200c均沿着电池模组的宽度方向延伸，第二风道段200b沿电池模组的高度方向延伸。此处的横截面指的是，垂直于电池模组的长度方向的截面。也就是说，第一风道段200a与第二风道段200b垂直设置，第二风道段200b与第三风道段200c垂直设置，以此尽量延长整个风道的长度，使得电池模组的散热效果能够得到进一步的提升。

另外，在电池模组的纵截面内，第一风道段200a、第二风道段200b和第三风道段200c的截面形状均可以为第一条形结构，该第一条形结构的延伸方向为电池模组的长度方向。此处的纵截面指的是，垂直于电池模组的宽度方向的截面。该方案可以适当增大第一风道段200a、第二风道段200b和第三风道段200c在电池模组的长度方向上的尺寸，使得三者的容积适当增加，其内部也就可以容纳更多的冷却介质，进而带走电池模组中的更多热量。

与上述技术方案同理地，壳体上的进风口和出风口中的至少一者为第二条形结构，该第二条形结构沿着电池模组的长度方向延伸，从而增大进风口和出风口的尺寸，使得进风口和出风口处的冷却介质流量更大。当然，可以同时设置第一风道段200a、第二风道段200b和第三风道段200c的截面形状为前述的第一条形结构，进风口和出风口为前述的第二条形结构，使得第一条形结构和第二条形结构更好地配合，发挥更优异的效果。

一种实施例中，相邻的两个框架200中的一者上设置第一环形凸台200d，另一者上设置第二环形凸台200e，第一环形凸台200d和第二环形凸台200e密封配合，前述风冷通道包含第一环形凸台200d的内腔和第二环形凸台200e的内腔。需要说明的是，此处的第一环形凸台200d和第二环形凸台200e成对设置，一部分框架200(例如整个电池模组的相对两侧端的框架200)上仅设置一对，另一部分框架200上则设置两对，也就会出现同一个框架200上既设置第一环形凸台200d，又设置第二环形凸台200e。第一环形凸台200d和第二环形凸台200e相对于框架200的表面向靠近彼此的方向凸出，相邻的两个框架200的第一风道段200a和/或第三风道段200c通过第一环形凸台200d的内腔和第二环形凸台200e的内腔相连通。第一环形凸台200d和第二环形凸台200e上朝向彼此的表面可以直接贴合，以实现两者之间的密封配合。通过此种方式，可以更加可靠地实现风冷通道与电芯21所在的空间之间的隔绝，防止风冷通道中的冷却介质中所含的水分等物质与电芯21接触后，造成电芯21出现腐蚀。因此，该方案可以提高电池模组的性能，同时延长电池模组的寿命。

需要说明的是，上述第一风道段200a、第二风道段200b和第三风道段200c的尺寸可以灵活选择，为使第一风道段200a和第三风道段200c在电池模组的横截面内的截面面积，更接近第二风道段200b在电池模组的横截面内的截面面积，可以使第一风道段200a和第三风道段200c在电池模组的高度方向上的尺寸大于第二风道段200b在电池模组的宽度方向上的尺寸。通过此种方式，就可以尽量扩大第一风道段200a和第三风道段200c在电池模组的横截面内的截面面积，继而达到前述目的。

另外，上述电池模组还可以包括散热垫22，该散热垫22可以设置于外框10与电芯21之间，以此进一步优化电池模组的散热性能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括壳体、安装于所述壳体内的电芯固定架以及多个电芯，所述电芯固定架内设置至少两个电芯定位腔，所述电芯位于所述电芯定位腔内，所述壳体上开设冷却介质进口和冷却介质出口，所述电芯固定架内设置冷却通道，所述冷却介质进口通过所述冷却通道与所述冷却介质出口连通。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却介质进口为进风口，所述冷却介质出口为出风口，所述冷却通道为风冷通道。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，各所述电芯依次排列在所述电芯固定架中，沿着所述电芯的排列方向，所述风冷通道的进口端和出口端分别位于所述电芯固定架的相对两侧。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电芯固定架包括多个框架，各所述框架沿着所述电池模组的宽度方向依次排布，每个所述框架上均设置风道，各所述框架上的风道相连通以形成所述风冷通道。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述风道包括第一风道段、第二风道段和第三风道段，所述第一风道段和所述第三风道段分别设置于所述框架沿所述电池模组的高度方向的相对两侧，所述第二风道段连通于所述第一风道段和所述第三风道段之间。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，在所述电池模组的横截面内，所述第一风道段和所述第三风道段均沿着所述电池模组的宽度方向延伸，所述第二风道段沿所述电池模组的高度方向延伸。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，相邻的两个所述框架中的一者上设置第一环形凸台，另一者上设置第二环形凸台，所述第一环形凸台和所述第二环形凸台密封配合，所述风冷通道包括所述第一环形凸台的内腔和所述第二环形凸台的内腔。

8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，在所述电池模组的纵截面内，所述第一风道段、所述第二风道段和所述第三风道段的截面形状均为第一条形结构，所述第一条形结构的延伸方向为所述电池模组的长度方向。

9.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第一风道段和所述第三风道段在所述电池模组的高度方向上的尺寸大于所述第二风道段在所述电池模组的宽度方向上的尺寸。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述进风口和所述出风口中的至少一者为第二条形结构，所述第二条形结构沿着所述电池模组的长度方向延伸。