CN108023035A - 电池模组、电池系统及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电池模组、电池系统及电动汽车。所述电池模组包括：多组模组支撑架，所述模组支撑架上设置有多个第一通孔；安装在所述模组支撑架上的集流板，所述集流板上设置有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述集流板为设置有容纳腔室；以及多个单体电池，所述单体电池安装在相邻两组模组支撑架之间，单体电池的一端与其中一模组支撑架的第一通孔位置对应，另一端与另一组模组支撑架的第一通孔位置对应。

Description

电池模组、电池系统及电动汽车
技术领域
本发明涉及电池安全技术领域，具体而言，涉及一种电池模组、电池系统及电动汽车。
背景技术
目前，汽车的尾气排放是环境污染的主要原因之一。由于纯电动汽车的尾气排放量较少甚至没有，因此纯电动汽车的研发和设计越来越受到各大厂商的青睐。纯电动汽车的能量主要来源于电池模组，电池模组的安全性直接影响纯电动汽车使用的安全。电池模组中的单体电池使用时，由于单体电池的电流流过集流板会导致有大量的热量产生，导致电池模组整体发热，使用寿命变短。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种电池模组、电池系统及电动汽车。
本发明实施例提供的一种电池模组，所述电池模组包括：
多组模组支撑架，所述模组支撑架上设置有多个第一通孔；
安装在所述模组支撑架上的集流板，所述集流板上设置有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述集流板为设置有容纳腔室；以及
多个单体电池，所述单体电池安装在相邻两组模组支撑架之间，单体电池的一端与其中一模组支撑架的第一通孔位置对应，另一端与另一组模组支撑架的第一通孔位置对应。
优选地，所述集流板的容纳腔室内填充有冷却液。
通过在所述容纳腔室填充有冷却液，可以进一步地加强所述容纳腔室的换热功能，提高电池模组的单体电池的换热效率。
优选地，所述集流板上设置有与所述容纳腔室连通的开口，所述冷却液由所述开口注入。
优选地，所述开口处设置有与所述开口配合的口塞。
优选地，所述开口处连接有冷源结构，所述冷源结构用于为向所述容纳腔室内填充冷却液。
优选地，所述集流板上设置有与所述容纳腔室连通的出口，所述出口用于释放所述冷却液。
在使用一段时间后，将所述冷却液释放，更换具有更好冷却效果的液体，提高电池模组的换热效率。通过设置所述出口，可以使集流板更换冷却液时，操作起来更方便。
优选地，所述集流板包括第一层结构和第二层结构；所述第一层结构为具有容纳腔室的板状结构，所述第二层结构为实心板状结构。
通过将所述集流板设置成两层结构，第一层结构可以使用集流板能够实现有效地的热交换，第二层结构可以使集流板的稳定性更好。
优选地，所述容纳腔室由多个子腔室形成，每个第二通孔周边形成环形的子腔室，相邻的子腔室设置有通道，以使各个子腔室相互连通。
由于单体电池可能接触的集流板的位置是所述第二通孔外周，因此将所述子腔室设置在所述第二通孔外周可以使集流板的热交换的效果更好。另外，子腔室设置在所述第二通孔外周，其它位置制作成实体结构可以使用集流板的稳定性更好。
优选地，所述容纳腔室内设置有一根或多根加强筋。
通过在所述容纳腔室内设置多根加强筋，可以有效地提高集流板的稳定性，从而提高集流板的使用寿命。
本发明实施例还提供一种电池系统，所述电池系统包括多组上述的电池模组；相邻两个电池模组之间使用软连接相互连接，所述软连接为中空结构。
本发明实施例还提供一种电动汽车，所述电动汽车上述的电池模组。
与现有技术相比，本发明实施例的电池模组、电池系统及电动汽车，由于所述集流板是最主要接触并吸收所述单体电池产生的热量的部件之一。通过将所述集流板设置有容纳腔室可以使用集流板表面可以导电流，所述容纳空腔可以释放热量，使所述容纳空腔形成热量的交换区域，使集流板不失去原始的作用的情况下能够实现热量的交换，提高电池模组的热管理性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的电池模组的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的电池模组的集流板的结构示意图。
图3为一实施例中的图2沿III-III线的剖视图。
图4为另一实施例中的图2沿III-III线的剖视图。
图5为再一实施例中的图2沿III-III线的剖视图。
图6为又一实施例中的图2沿III-III线的剖视图。
图标：100-电池模组；110-模组支撑架；111-第一通孔；112-第一安装孔；120-集流板；121-第二通孔；122-第二安装孔；123-容纳腔室；124-第一加强筋；125-第二加强筋；126-第一层结构；127-第二层结构；130-单体电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是所述发明产品使用时惯常拜访的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能解释为本发明的限制。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的可应用于电池模组100的结构示意图。如图1所示，所述电池模组100包括模组支撑架110、集流板120及单体电池130。
所述模组支撑架110上设置多个由模组支撑架110的第一表面贯穿至相对的第二表面的第一通孔111。所述第一通孔111并列排列成多行多列的通孔。如图1或2所示，本实施例中，所述防护结构100包括相对设置的两个模组支撑架110。两个模组支撑架110上的第一通孔111的数量相同，且两个模组支撑架110上设置的所述第一通孔111的位置相互对应。详细地，本实施例中，所述模组支撑架110上不同的第一通孔111之间还可设置多个第一安装孔112，所述第一安装孔112用于通过与任意固定件配合将需要安装在所述模组支撑架110上的物件进行固定。
在其它实施方式中，所述第一安装孔112也可以省略，而在所述模组支撑架110上不同的第一通孔111之间设置安装柱来替代该第一安装孔112。如此，需要安装在所述模组支撑架110上的物件可套设在所述安装柱实现固定。
本实施例中，所述单体电池130安装在相邻两组模组支撑架110之间，单体电池130的一端与其中一模组支撑架110的第一通孔111位置对应，另一端与另一组模组支撑架110的第一通孔111位置对应。也就是说，两组模组支撑架110对应的第一通孔111位置处设置一个单体电池130，两组所述模组支撑架110可安装每个模组支撑架110上第一通孔111相同数量的单体电池130。
如图1和2所示，所述集流板120安装在所述模组支撑架110上，所述集流板120上设置有与所述第一通孔111对应的第二通孔121。
如图2所示，所述集流板120上可以设置有多个第二安装孔122，所述第二安装孔122与所述模组支撑架110上的第一安装孔112配合，以使所述集流板120可安装在所述模组支撑架110上。
本实施例中，如图3所示，所述集流板120为设置有容纳腔室123(请参阅图3)。
本实施例中，所述集流板120的容纳腔室123内可填充有冷却液。在其它实施方式中，所述容纳腔室123内也可以填充有相变材料。
在一种实施方式中，所述集流板120上设置有一个或多个开口(图未示)，所述冷却液由所述开口注入。在一个实例中，所述容纳腔室123可以设置在所述集流板120的边缘。作为优选的实施例，所述集流板120的一侧仅设置一个所述开口。所述开口的大小小于所述开口所在一端的所述集流板120的端面面积。本实施例中，所述开口与所述集流板120的容纳腔室123连通。
在其它实施例中，所述集流板120的另一侧也可以设置有开口，所述开口与所述容纳腔室123连通。所述冷却液或相变材料可以从所述集流板120两侧的开口注入所述容纳腔室123内。通过在集流板120两侧均设置开口可以提高灌注冷却液或相变材料的效率。
本实施例中，所述开口处可以连接有冷源结构，所述冷源结构用于为向所述容纳腔室123内填充冷却液。使用时，将所述冷源结构连接在所述开口上，以向所述容纳腔室123内灌注冷却液。当所述容纳腔室123内灌注了足量的冷却液后，将所述冷源结构从所述开口处拆卸。
进一步地，所述电池模组100还包括口塞，所述口塞与所述开口配合封闭所述开口，以避免冷却液从所述容纳腔室123内流出。
本实施例中，所述集流板120上设置有与所述容纳腔室123连通的出口(图未示)，所述出口用于释放所述冷却液。
本实施例中，如图4或5所示，所述容纳腔室123内设置有一根或多根加强筋。本实施例中，所述加强筋可以是沿第一方向设置的第一加强筋124；也可以是沿着第二方向设置的第二加强筋124。
如图4所示，所述第一加强筋124可以垂直于所述集流板120的表面设置。本实施例中，所述第一加强筋124可以均匀地分布在所述容纳腔室123内；也可以不均匀地分布在所述容纳腔室123内。在一个实例中，所述第一加强筋124可以布置在相邻四个第二通孔121之间的位置处。
如图5所示，所述第二加强筋124可以平行于所述集流板120的表面设置。本实施例中，所述第二加强筋124可以均匀地分布在所述容纳腔室123内；也可以不均匀地分布在所述容纳腔室123内。在一个实例中，所述第二加强筋124可以设置在相邻两行第二通孔121的对应位置。进一步地，所述第二加强筋124也可以交叉设置在所述容纳腔室123内。
可以理解的是，本领域的技术人员也可以按照需求设置所述第一加强筋123和第二加强筋124的分布及连接朝向。
在一种实施方式中，如图6所示，所述集流板120包括第一层结构126和第二层结构127；所述第一层结构126为具有容纳腔室123的板状结构，所述第二层结构127为实心板状结构。所述第一层结构126上设置有所述开口，所述开口与所述第一层结构126中的容纳腔室123连通。本实施例中，所述第一层结构126可以设置在靠近所述模组支撑架110的一侧，所述第二层结构127设置在远离所述模组支撑架110的一侧。当然，本领域的技术人员也可以按照需求，切换第一层结构126和第二层结构127的相对位置。
具体地，所述第一层结构126由导电材料制作而成的中空结构。所述第二层结构127为导电材料制作而成的实心结构。
本实施例中，所述容纳腔室123由多个子腔室形成，每个第二通孔121周边形成环形的子腔室，相邻的子腔室设置有通道，以使各个子腔室相互连通。
本发明实施例的电池模组100，由于所述集流板120是最主要接触并吸收所述单体电池130产生的热量的部件之一。通过将所述集流板120设置有容纳腔室123可以使用集流板120表面可以导电流，所述容纳空腔可以释放热量，使所述容纳空腔形成热量的交换区域，使集流板120不失去原始的作用的情况下能够实现热量的交换，提高电池模组100的热管理性能，从而进一步地提高电池模组100的使用寿命。
本发明实施例提供一种电池系统，所述电池系统包括多组上述实施例提供的电池模组；相邻两个电池模组之间使用软连接相互连接，所述软连接为中空结构。
进一步地，所述软连接中空结构内也可以填充有冷却液。
关于本实施例中的电池模组的其它细节可以进一步地参考上述电池模组实施例中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例的电池系统，由于所述集流板120是最主要接触并吸收所述单体电池130产生的热量的部件之一。通过将所述集流板120设置有容纳腔室123可以使用集流板120表面可以导电流，所述容纳空腔可以释放热量，使所述容纳空腔形成热量的交换区域，使集流板120不失去原始的作用的情况下能够实现热量的交换，提高电池模组100的热管理性能。
本发明实施例提供一种电动汽车，所述电动汽车包括上述实施例提供的电池模组。
关于本实施例中的电池模组的其它细节可以进一步地参考上述电池模组实施例中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例的电动汽车，由于所述集流板120是最主要接触并吸收所述单体电池130产生的热量的部件之一。通过将所述集流板120设置有容纳腔室123可以使用集流板120表面可以导电流，所述容纳空腔可以释放热量，使所述容纳空腔形成热量的交换区域，使集流板120不失去原始的作用的情况下能够实现热量的交换，提高电池模组100的热管理性能，从而进一步地提高电动汽车的使用体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：
多组模组支撑架，所述模组支撑架上设置有多个第一通孔；
安装在所述模组支撑架上的集流板，所述集流板上设置有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述集流板为设置有容纳腔室；以及
多个单体电池，所述单体电池安装在相邻两组模组支撑架之间，单体电池的一端与其中一模组支撑架的第一通孔位置对应，另一端与另一组模组支撑架的第一通孔位置对应。
2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述集流板的容纳腔室内填充有冷却液。
3.如权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述集流板上设置有与所述容纳腔室连通的开口，所述冷却液由所述开口注入。
4.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述开口处连接有冷源结构，所述冷源结构用于为向所述容纳腔室内填充冷却液。
5.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述集流板上设置有与所述容纳腔室连通的出口，所述出口用于释放所述冷却液。
6.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述集流板包括第一层结构和第二层结构；所述第一层结构为具有容纳腔室的板状结构，所述第二层结构为实心板状结构。
7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述容纳腔室由多个子腔室形成，每个第二通孔周边形成环形的子腔室，相邻的子腔室设置有通道，以使各个子腔室相互连通。
8.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述容纳腔室内设置有一根或多根加强筋。
9.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括多组权利要求1-8所述的电池模组；相邻两个电池模组之间使用软连接相互连接，所述软连接为中空结构。
10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求1-9任意一项所述的电池模组。
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