CN111564587A - 一种汽车电池组结构 - Google Patents

Abstract

一种汽车电池组结构，包括：电池单元、冷却液供应管、冷却液回收管、冷却部件、间隙调整单以及电池组封装结构，所述电池单元至少设置一个，所述电池单元包括平面部；所述冷却液供应管和所述冷却液回收管沿所述电池单元排布方向延伸；所述冷却部件包括：传热板和冷却液流路，所述传热板设置在所述电池单元之间或一组电池单元之间，所述冷却液流路，连接至所述传热板；所述间隙调整单元设置在所述电池单元之间或一组电池单元之间，所述间隙调整单元包括：间隙调整板和弹性件；所述电池组封装结构设于所述电池组两侧，本汽车电池组结构构能够在汽车使用过程中自适应地调整电池单元组间的间隙，保证电池冷却效果。

Description

一种汽车电池组结构

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体涉及一种汽车电池组结构。

背景技术

随着新能源汽车的发展，电池已经成为其重要组成部分，现有的动力电 池通常都是有电池单元组成电池组，然后电池组再组合成动力电池，在现有 的电池组中电池组容易沿着电池单元层叠方向上的某些部位产生蓄热现象， 而且电池在充放电过程中体积也会发生变化，如果电池单元的冷却系统不能 适应调整，会影响电池组性能。

公告号为CN209981311U的实用新型专利公开的一种散热装置以及电池 组，其公开了一种供水管道、排水管道以及对电池单元散热的散热板，但是 通常固态电池在充放电过程中体积会发生变化，如果电池单元的冷却系统不 能适应调整，会影响电池组性能，甚至会发生用电危险情况。

发明内容

本发明实施例公开了一种汽车电池组结构，使电池在使用或充电过程中 能够自动的调整冷却板位置的变化，从而保证电池冷却性能。

本申请中公开的电池组包括多个电池单元、冷却液供应管、冷却液回收 管、多个冷却部件、一个或多个间隙调整单元和电池组封装结构。其中：所 述电池单元至少设置一个，所述电池单元包括平面部；所述冷却液供应管和 所述冷却液回收管沿所述电池单元排布方向延伸；所述冷却部件包括：传热 板和冷却液流路，所述传热板设置在所述电池单元之间或一组电池单元之间， 所述冷却液流路，连接至所述传热板；所述间隙调整单元设置在所述电池单 元之间或一组电池单元之间，所述间隙调整单元包括：间隙调整板和弹性件； 所述电池组封装结构设于所述电池组两侧。

根据申请实施例的电池组结构，所述冷却液供应管设置位置高于所述冷 却液回收管设置位置。

根据申请实施例的电池组结构，所述冷却部件还包括柔性管，所述柔性 管设于所述冷却液流路两端，所述柔性管与所述冷却液供应管和所述冷却液 回收管相连。

根据申请实施例的电池组结构，所述间隙调整单元的间隙调整板与所述 电池单元平面部抵接，所述弹性件设于间隙调整板之间。

根据申请实施例的电池组结构，所述冷却部件还包括插入孔，所述插入 孔设于所述传热板靠近所述冷却液流路的一侧。

根据申请实施例的电池组结构，还包括引导件，所述引导件贯穿于所述 插入孔。

根据申请实施例的电池组结构，电池组封装结包括封装外板、封装弹性 件和压板，所述压板与所述电池单元平面部抵接，所述封装弹性件设于所述 压板和封装外板之间。

根据申请实施例的电池组结构，所述电池单元包括电极组件和覆盖该电 极组件的层压膜，所述电极组件是全固态电极

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

结合上述本发明的实施例可以看出，本申请通过冷却液供应管、冷却液 回收管、多个冷却部件、一个或多个间隙调整单元和电池组封装结构的设置， 在电池单元之间设置冷却部件，所述冷却部件通过冷却液流路两端的柔性管 与冷却回路相连来给电池冷却，而电池在使用过程中通常会因为充放电而产 生体积变化，故在电池单元组之间设置间隙调整单元和电池组封装结构以自 适应地调查电池之间的间隙，而冷却部件可通过导向件沿电池排布方向移动， 此时所述冷却部件的柔性管仍然能与冷却回路保持良好的连接，使在电池组 电池单元体积变化的情况下仍然能很好的对电池单元进行冷却，保证电池性 能。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，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的附图。

图1是现有技术公开的一种电池组示意图；

图2是本申请实施例公开的一种电池组透视示意图；

图3是本申请实施例公开的电池单元示意图；

图4是本申请实施例公开的冷却部件示意图；

图5是本申请实施例公开的冷却部件装配示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出 创造性劳动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。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及 它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元 的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可 选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、 产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是现有技术公开的一种电池组冷却结构，虽然其公开了具备供水管道 120、排水管道130以及多个水平方向上设置的散热面140；循环水泵、换热器、 供水管道120、散热面140、排水管道130依次接通，相邻两个散热面140之间 的间隙作为电池的第一安放槽110的技术特征，但是在电池充放电过程中，电 池本身体积会发生变化，从而会导致散热面板发生形变，使用久了会影响电 池的散热性能，甚至会造成用电危险。

下面描述本申请公开的一种汽车电池组结构的实施例，以下分别进行详 细说明。

图2是本申请实施例公开的一种电池组透视示意图，如图所示，本申请 公开的电池组1包括多个电池单元10、冷却液供应管20、冷却液回收管21、 冷却部件22、间隙调整单元30和电池组封装结构40，所述电池组1由多个 电池单元10组成。

请参阅图3，在本实施例中，电池单元10包括电极组件105，所述电池 单元10为覆盖有层压膜的层压型电池，其中层压膜的一部分被切割且电极组 件105部分外露。所述电池单元10为全固态电池，全固态电池包括由固体电 解质组成的电解质，为了允许电荷载体平稳地转移至固体电解质且保持低电 阻，所以全固态电池需要向电极组件105施加适当的压力，从而确保电极活 性材料和固体电解质之间的充分接触。

在本实施例中，所述电池单元10是包括电极组件105且覆盖有层压膜 100的层压型电池，所述电池单元10包括平面部101、正极端子102和负极 端子103，所述平面部101将所述电极组件105包在其中。在本实施例中， 电极组件105具有堆叠结构，其中正电极层1021、固体电解质层104、负电 极层1031和正/负电极集电体(未示出)彼此堆叠，所述电极组件105的最 外周被固体电解质层104覆盖。

请参考图2-3，电池单元10的平面部101为大致矩形，所述平面部101 为覆盖平面电极组件的部分，进一步的，层压膜密封单元覆盖平面部101的 周边。

所述平面部101将电极组件105、电极组件105中的正电极集电体(未 示出)、堆叠在正电极集电体上的正电极层1021、堆叠为覆盖正电极层1021 的固体电解质层104、堆叠在固体电解质层104上的负电极层1031和负电极 集电体(未示出)包裹在内。优选的，正电极集电体、正电极层1021、固体 电解质层104、负电极层1031和负电极集电体皆为大致矩形形状。

进一步的，所述正电极层1021为包含正极活性物质的固体电解质层，所 述负电极层1031为包含负极活性物质的固体电解质层，所述固体电解质层 104为不包含活性物质的固体电解质层，所述负电极层1031和固体电解质层 104在尺寸上比正电极层1021稍大，以覆盖正电极层1021。

进一步的，所述正极端子102布置在所述平面部101两端的一侧，所述 负极端子103布置在所述平面部101两端的另一侧。所述多个电池单元10 交替设置，使得在每个相邻的电池单元10中的一个的正极端子102和另一个 电池单元10的负电极端子103布置在同一侧上。

进一步的，所述正极端子102设置在正极集电体上，所述负极端子103 设置在在负极集电体上，所述正极端子102从层压膜的侧端的一侧突出，所 述负极端子103从层压膜的侧端的另一侧突出。在另一些实施例中，所述正 极端子102和负极端子103可以在相同方向的侧端突出。

如图2所示，所述多个电池单元10设置为相邻的电池单元10的平面部 101彼此相对，且所述冷却部件22设于两个电池单元10之间，所述冷却液 供应管20沿所述多个电池单元10排布方向延伸，且所述冷却液回收管21 也沿所述多个电池单元10排布方向延伸，所述冷却液供应管20和所述冷却 液回收管21形成循环管路，在本实施例中，冷却液供应管20设于比冷却液 回收管21高的位置。

请参考图4，是本申请实施例公开的冷却部件22的立体图，所述冷却部 件22包括传热板221、冷却液流路222和柔性管223(第一柔性管和第二柔 性管)，在本实施例中，电池组1还包括引导件50，所述引导件50沿着多 个电池单元10的布置方向方向设置，且冷却部件22可在引导件50上移动。

进一步的，所述传热板221是能够覆盖电池单元10的平面部101的矩形 形状的板。优选的，考虑到热传导性和轻量化，所述传热板221由铝或铝合 金构成，所述传热板上设有可以供引导件50插入的插入孔2212，所述引导 件50具体为沿着多个电池单元10的排列方向延伸的引导轴51，所述引导轴 51贯穿传热板221的插入孔2212。由此，所述传热板221能够稳定地布置于 多个电池单元10间，且所述传热板221可根据电池单元10的移动而移动。

进一步的，所述冷却液流路222安装在传热板221的一侧，所述冷却液 流路222是冷却液循环通过的流动通道。所述传热板221由在冷却液流路222 中循环的冷却液冷却。所述柔性管223经由接头2221和接头2222分别附接 到冷却液流路222两端，所述冷却液流路222的一端连接到冷却液供应管20， 所述冷却液流路222的另一端经由柔性管223连接到冷却液回收管21，所述 柔性管223是将冷却液流路222连接到冷却液供应管20和冷却液回收管21 的管。所述柔性管223可根据冷却液流路222相对于冷却液供应管20和冷却 液回收管21的相对位移而变形。

进一步的，如图2所示，所述间隙调整单元30沿多个电池单元10的排 列方向间隔地设置在相邻的电池单元10的组之间。在本实施例中，所述冷却 部件22配置在相邻的2个电池单元10之间，所述间隙调整单元30间隔地设 置在至少两个电池单元10之间，优选的，布置在一对间隙调整单元30之间 的电池单元10的数量可以设定为为2的倍数，例如10、8和6。

进一步的，所述间隙调整单元30包括两个间隙调整板301和302，其分 别抵靠与间隙调整单元30相邻的电池单元10的平面部101，所述间隙调整 单元30包括还包括弹性件303，其布置在两个间隙调整板301和302之间。 所述弹性件303可以是金属弹簧，树脂弹簧或橡胶。

在某些实施例中，所述电池组封装结构40包括一对封装外板401和402 以及支撑封装外板401和402的支撑构件403，所述封装外板401、402是多 个电池单元10的两端进行封装的部件，所述支撑部件403是横跨在封装外板 401或402之间的金属带，起到支撑和约束作用。

在某些实施例中，所述电池组封装结构40的封装外板402装配有封装弹 性件404和压板405。所述封装封装弹性件404可以是与间隙调整单元30的 弹性件303类似的构件，所述压板405是与位于面向封装外板402一端的与 电池单元10的平板相接触的板。所述封装弹性件404在压板405与封装外板 402之间以压缩状态布置。在电池组1中，通过电池组封装结构40将所需的 约束力施加到多个电池单元10。以使所需的约束力施加到电池单元10，使得 电荷载流子通过固体电解质的转移更平滑，且电阻保持较低。另一方面，多 个电池单元10在充电期间产生一定的膨胀且在放电期间会产生一定的收缩， 因此，所述电池组封装结构40和间隙调整单元30能够在电池使用过程中或 充电过程中自动调节电池间隙。

进一步的，所述间隙调整单元30在沿着多个电池单元10之间间隔地设 置。所述间隙调整单元30的间隙调整板301和302之间的间隙根据电池单元 10的膨胀和收缩而改变。因此，所述电池单元10相对于冷却液供应管20和 冷却液回收管21的位移变小，同时，所述冷却部件22的冷却液流路222的 柔性管223的位移量相应地变小，由于柔性管223的位移量较小，因此设计 的自由度增加，此外，在设置导向件的情况下，传热板221的位置可随电池使用适应性调整。当排布的多个电池单元10的数量较大时，可设置适当数量 的间隙调整单元30。

以上已经根据本公开描述了电池组的各种实施方式，除非另有具体说明， 否则本申请所述的电池组的实施例不限制本发明的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与 实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因 此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必 一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的 方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应所述知悉，说明书中 所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明 所必须的。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味 着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而 不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元，即可位于一个地方，或者 也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单 元来实现本实施例方案的目的。

Claims (9)

1.一种汽车电池组结构，其特征在于，包括：电池单元、冷却液供应管、冷却液回收管、冷却部件、间隙调整单元以及电池组封装结构，其中：

所述电池单元至少设置一个，所述电池单元包括平面部；

所述冷却液供应管和所述冷却液回收管沿所述电池单元排布方向延伸；

所述冷却部件包括：传热板和冷却液流路，所述传热板设置在所述电池单元之间或一组电池单元之间，所述冷却液流路，连接至所述传热板；

所述间隙调整单元设置在所述电池单元之间或一组电池单元之间，所述间隙调整单元包括：间隙调整板和弹性件；

所述电池组封装结构设于所述电池组两侧。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述冷却液供应管设置位置高于所述冷却液回收管设置位置。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述冷却部件还包括柔性管，所述柔性管设于所述冷却液流路两端，所述柔性管与所述冷却液供应管和所述冷却液回收管相连。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述间隙调整单元的间隙调整板与所述电池单元平面部抵接，所述弹性件设于间隙调整板之间。

5.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述冷却部件还包括插入孔，所述插入孔设于所述传热板靠近所述冷却液流路的一侧。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，还包括引导件，所述引导件贯穿于所述插入孔。

7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，电池组封装结包括封装外板、封装弹性件和压板，所述压板与所述电池单元平面部抵接，所述封装弹性件设于所述压板和封装外板之间。

8.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述电池单元包括电极组件和覆盖该电极组件的层压膜。

9.根据权利要求8所述的结构，其特征在于，所述电极组件是全固态电极。

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