CN111599959B - 电池模组及轻型物流车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池模组及轻型物流车，电池模组包括：电芯组件，壳体和加热组件，电芯组件包括多个上下层叠设置的电芯；壳体的一侧具有开口；加热组件设置在壳体的开口处，并与壳体合围成一个容纳空间，电芯组件容置于容纳空间内，加热组件包括加热膜、绝缘片以及设置在加热膜和绝缘片之间的导热板，绝缘片覆盖于电芯组件背离开口的一侧；加热膜用于加热导热板，并通过绝缘片加热电芯组件，本发明的电池模组的电芯组件由电芯层叠而成，提升了电池模组的容量，电芯组件采用加热膜加热的方式，减小了电池模组的横向宽度，使得电池模组实现宽度方向适配轻型物流车的布置要求，实现低成本且安全的大容量、大尺寸的电池模组能够应用到轻型物流车上。

Description

电池模组及轻型物流车
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种电池模组及轻型物流车。
背景技术
现有技术中应用于新能源汽车的电池模组，主要有两种，一种是圆柱电池，其主要使用蛇形扁管进行散热，较好的保持电池工作温度，延长电池使用寿命。但圆柱电池的液冷配置成本较高，且电芯尺寸较小，如用到轻型物流车上，较大电流如90～100kwh电芯数量较多，串并连方式复杂，导致液冷系统价格较高，不适宜轻型物流车低成本、安全的使用需求；
另一种主要应用于新能源商用车大巴等大型汽车上的大方形电池，其主要为使用加热膜自然冷却或水冷板冷却，其中较常用的加热膜加热，自然冷却方式，且随着电芯立着放置，电芯极柱从模组正上方出线，实现电池串并联；但大尺寸、大容量方形电池，其成组多为立置，成组简单，但高度方向要求空间较大，不适宜应用在轻型物流车上。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电池模组及轻型物流车，旨在解决现有技术中低成本且安全的大容量、大尺寸方形电池无法应用到轻型物流车上等的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种电池模组，所述电池模组包括：
电芯组件，所述电芯组件包括多个上下层叠设置的电芯；
壳体，所述壳体的一侧具有开口；
加热组件，所述加热组件设置在所述壳体的开口处，并与所述壳体合围成一个容纳空间，所述电芯组件容置于所述容纳空间内，所述加热组件包括加热膜、绝缘片以及设置在所述加热膜和所述绝缘片之间的导热板，所述绝缘片覆盖于所述电芯组件背离所述开口的一侧；所述加热膜用于加热所述导热板，并通过所述绝缘片加热所述电芯组件。
优选地，所述电芯平铺设置，任意相隔相邻的所述电芯之间通过导热硅胶粘结。
优选地，所述电池模组包括多个所述电芯组件，多个所述电芯组件沿壳体的长度方向排列设置，且任意相邻的两个所述电芯组件之间通过导热硅胶粘结。
优选地，所述壳体包括托盘、位于所述托盘上方的顶板以及连接所述托盘及所述顶板的侧围板，所述托盘、顶板、侧围板以及所述加热组件合围成所述容纳空间。
优选地，所述侧围板包括盖板和与所述盖板可拆卸连接的两个端板，所述盖板与所述加热组件相对设置在所述电芯组件的两侧，两个所述端板分别安装在所述电芯组件两端，所述端板与所述导热板可拆卸连接。
优选地，所述盖板包括板本体、铜排以及安装在所述铜排正负极上的端盖，所述板本体与所述端板连接，所述铜排卡接在所述板本体背离所述电芯组件的一侧，所述板本体背离所述电芯组件的一侧安装有电路板。
优选地，所述盖板还包括挡板，所述挡板卡接在所述板本体背离所述电芯组件的一侧，所述电路板设置于所述板本体与所述挡板之间，且所述挡板覆盖所述电路板。
优选地，所述电池模组还包括安装支架，所述端板内预埋有由上至下的安装管，所述安装管与所述安装支架连接。
优选地，所述端板开设有多个间隔布置的散热孔。
本发明还提出一种轻型物流车，所述轻型物流车包括如上所述的电池模组。
本发明的电池模组的加热组件与壳体将电芯组件围在容纳空间内，加热组件从侧面对电芯组件加热，加热膜从侧面加热导热板，使得热量均匀分布在导热板上，均匀分布的热量再经过绝缘片均匀传递至电芯组件，最终实现电池的正常充电，这样电池加热较为温和，安全系数高，且均匀分布的热量避免满足大电芯加热不均匀，导致充电析锂的风险，当电池放电发热时，经壳体和加热组件实现自然散热冷却，极大地降低了成本。同时，加热组件与壳体之间通过螺栓装配在一起，将电芯组件限制在容纳空间内，装配里提供压紧力，限制了电芯充电放电过程中膨胀、收缩在一定的空间内。本发明的电池模组的电芯组件由电芯层叠而成，提升了电池模组的容量，且减小了电芯组件横向宽度，同时电芯组件侧面采用加热膜加热的方式，进一步减小了电池模组的横向长度，使得电池模组实现高度方向可以适配轻型物流车的布置要求，保证了低成本且安全的大容量、大尺寸的电池模组能够应用到轻型物流车上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例电池模组的立体示意图；
图2为本发明一实施例电池模组的分解示意图；
图3为本发明一实施例电池模组中盖板的立体示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 电芯组件 242 电路板
11 电芯 243 挡板
2 壳体 244 铜排
21 顶板 245 极柱
22 托盘 246 端盖
23 端板 3 加热组件
231 安装管 31 加热膜
232 散热孔 32 导热片
24 盖板 33 绝缘片
241 板本体
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明中对“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位的描述以图2中所示的方位为基准，仅用于解释在图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种电池模组。
如图1至图3所示，电池模组包括电芯组件1，壳体2以及加热组件3，电芯组件1包括多个上下层叠设置的电芯11；壳体2的一侧具有开口；加热组件3设置在壳体2的开口处，并与壳体2合围成一个容纳空间，电芯组件1容置于容纳空间内，加热组件3包括加热膜31、绝缘片33以及设置在加热膜31和绝缘片33之间的导热板32，绝缘片33覆盖于电芯组件1背离开口的一侧；加热膜31用于加热导热板32，并通过绝缘片33加热电芯组件1。
具体地，本实施例的电池模组的加热组件3与壳体2将电芯组件1围在容纳空间内，加热组件3从侧面对电芯组件1加热，加热膜31从侧面加热导热板32，使得热量均匀分布在导热板32上，均匀分布的热量再经过绝缘片33均匀传递至电芯组件1，最终实现电池的正常充电，这样电池加热较为温和，安全系数高，且均匀分布的热量避免满足大电芯11加热不均匀，导致充电析锂的风险，当电池放电发热时，经壳体2和加热组件3实现自然散热冷却，极大地降低了成本。同时，加热组件3与壳体2之间通过螺栓装配在一起，将电芯组件1限制在容纳空间内，装配力提供压紧力，限制了电芯11充电放电过程中膨胀、将电芯11收缩在一定的空间内。
本实施例的电池模组的电芯组件1由多个电芯11由上至下层叠而成，提升了电池模组的容量，且减小了电芯组件1横向宽度，同时电芯组件1侧面采用加热膜31加热的方式，进一步减小了电池模组的横向宽度，如图2所示，减小了电池模组的左右方向的宽度，使得电池模组实现高度方向可以适配轻型物流车的布置要求，保证了低成本且安全的大容量、大尺寸的电池模组能够应用到轻型物流车上。
在一实施例中，导热板32采用铝板，绝缘片33采用云母片，铝板具有良好的导热性，云母片同时具有良好的绝缘性和导热性，加热膜31加热铝板，经云母片将热量均匀传到电芯组件1，最终实现电池正常充电，此设计电池加热较温和。
本实施例中，电芯11平铺设置，任意相隔相邻的电芯11之间通过导热硅胶粘结。如图2所示，多个电芯11上下平铺层叠设置，在一实施例中，四块电芯11平铺层叠形成电芯组件1，电芯11之间通过导热硅胶粘结，作为电芯11之间的夹层，导热硅胶的导热性能良好，有利于电芯11之间的热能传导；在另一实施例中，电芯11之间采用薄铝片作为电芯11之间的夹层，铝片端部与加热装置的导热板32搭接，有利于导热板32将热能传导至电芯11，铝片厚度优选为0.2mm，能够实现更高效的热能传导。
进一步地，电池模组包括多个电芯组件1，多个电芯组件1沿壳体2的长度方向并排设置，且任意相邻的两个电芯组件1之间通过导热硅胶粘结。如图2所示，多个电芯组件1沿壳体2的前后方向并排设置，在一实施例中，电池模组包括两个电芯组件1，每个电芯组件1均由五个电芯11平铺层叠而成，电芯组件1之间通过导热硅胶粘结，作为电芯组件1之间的夹层，两个电芯组件1沿壳体2的长度方向布置，在不增加电池模组的横向宽度基础上，扩大了电池模组的容量，使得大容量的电池模组能够满足轻型物流车的布置要求；在另一实施例中，电芯组件1之间通过薄铝片作为电芯组件1之间的夹层。本发明电池模组中，电芯组件1的数量以及各电芯组件1内电芯11的数量可根据实际使用情况灵活设置，本发明对电芯组件1的数量以及各电芯组件1内电芯11的数量不作限制。
本实施例中，壳体2包括托盘22、位于托盘22上方的顶板21以及连接托盘22及顶板21的侧围板，托盘22、顶板21、侧围板以及加热组件3合围成容纳空间。如图2所示，顶板21覆盖在电芯组件1上方，顶盖具有良好的密封性，能够将电芯组件1与外界隔离，防止灰尘杂质落入电池模组内部；托盘22设置在电芯组件1下方，用于托住电芯组件1，托盘22具有良好的承重性能；侧围板设置在电芯组件1的侧面，与顶板21、托盘22以及加热组件3将电芯组件1合围在容纳空间内，保护电芯组件1，防止电芯组件1受到外界污染。
本实施例中，侧围板包括盖板24和与盖板24可拆卸连接的两个端板23，盖板24与加热组件3相对设置在电芯组件1的两侧，两个端板23分别安装在电芯组件1两端，端板23与导热板32可拆卸连接。如图2所示，两个端板23分别安装在电芯组件1的前后两端，盖板24安装在电芯组件1的右侧，盖板24与两个端板23可拆卸连接组成侧围板，侧围板能够传递电芯组件1的热能，当电池模组放电发热时，侧围板能够良好的进行散热，实现电池模组的自然冷却，降低了散热成本。
本实施例中，盖板24包括板本体241、铜排244以及安装在铜排244正负极上的端盖246，板本体241与端板23连接，铜排244卡接在板本体241背离电芯组件1的一侧，板本体241背离电芯组件1的一侧安装有电路板242。如图2和图3所示，板本体241上预先装配有多个铜片，盖板24整体与电芯组件1对齐，每一个铜片分别与电芯11的正负极连接，装配完成后，将所有的铜片按照正负极关系串联焊接在一起，串联铜片形成铜排244，铜排244顶端设置有凸出的正极的极柱245和负极的极柱245，正极的极柱245和负极的极柱245上均设置有端盖246，保护正极的极柱245和负极的极柱245不受外部侵蚀，避免影响极柱245的导电性能；电路板242为整体式FPC(柔性电路板)，与铜排244焊接在一起，实现电池电压的稳定采集。
本实施例中，盖板24还包括挡板243，挡板243卡接在板本体241背离电芯组件1的一侧，电路板242设置于板本体241与挡板243之间，且挡板243覆盖电路板242。如图2和图3所示，盖板24最右侧还设置有挡板243，挡板243和板本体241均为一体注塑结构件，挡板243将电路板242和铜排244覆盖住，防止铜排244和电路板242裸露，实现整体防触电遮挡，盖板24与板本体241通过卡扣卡接在一起，拆装简单，方便维修保养。
本实施例中，电池模组还包括安装支架(图未示)，端板23内预埋有由上至下的安装管231，安装管231与安装支架连接。如图2所示，端板23内预埋有由上至下贯通的安装管231，安装管231通过长螺栓与将电池模组的壳体2固定在安装支架上，实现了电池模组的稳固性安装；端板23左右两侧还开设有安装孔，安装孔用于安装导热板32的支撑结构。
本实施例中，端板23开设有多个间隔布置的散热孔232。如图2所示，端板23上的散热孔232有利于实现电池模组的自然冷却，进一步提升了电池模组的散热性能。
本发明还提出一种轻型物流车，轻型物流车包括如上所述的电池模组。该电池模组的具体结构参照上述实施例，由于轻型物流车采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：
电芯组件，所述电芯组件包括多个上下层叠设置的电芯；
壳体，所述壳体的一侧具有开口；
加热组件，所述加热组件设置在所述壳体的开口处，并与所述壳体合围成一个容纳空间，所述电芯组件容置于所述容纳空间内，所述加热组件包括加热膜、绝缘片以及设置在所述加热膜和所述绝缘片之间的导热板，所述绝缘片覆盖于所述电芯组件背离所述开口的一侧；所述加热膜用于加热所述导热板，并通过所述绝缘片加热所述电芯组件；所述电芯平铺设置，任意相邻的两个所述电芯之间采用薄铝片作为所述电芯之间的夹层，铝片端部与所述加热组件的所述导热板搭接；所述壳体包括托盘、位于所述托盘上方的顶板以及连接所述托盘和所述顶板的侧围板，所述托盘、顶板、侧围板以及所述加热组件合围成所述容纳空间；所述侧围板包括盖板和与所述盖板可拆卸连接的两个端板，所述盖板与所述加热组件相对设置在所述电芯组件的两侧，两个所述端板分别安装在所述电芯组件两端，所述端板与所述导热板可拆卸连接；所述盖板包括板本体、铜排以及安装在所述铜排正负极上的端盖，所述板本体与所述端板连接，所述铜排卡接在所述板本体背离所述电芯组件的一侧，所述板本体背离所述电芯组件的一侧安装有电路板；所述盖板还包括挡板，所述挡板卡接在所述板本体背离所述电芯组件的一侧，所述电路板设置于所述板本体与所述挡板之间，且所述挡板覆盖所述电路板；所述电池模组还包括安装支架，所述端板内预埋有竖直设置的安装管，所述安装管与所述安装支架连接。
2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多个所述电芯组件，多个所述电芯组件沿壳体的长度方向排列设置。
3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板开设有多个间隔布置的散热孔。
4.一种轻型物流车，其特征在于，所述轻型物流车包括如权利要求1-3任一项所述的电池模组。
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