CN111668398A - 一种电池模块及电池包 - Google Patents

一种电池模块及电池包 Download PDF

Info

Publication number
CN111668398A
CN111668398A CN201910173001.9A CN201910173001A CN111668398A CN 111668398 A CN111668398 A CN 111668398A CN 201910173001 A CN201910173001 A CN 201910173001A CN 111668398 A CN111668398 A CN 111668398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
arrangement structure
fixing
bearing part
cell arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910173001.9A
Other languages
English (en)
Inventor
游凯杰
陈兴地
周灵刚
王鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN201910173001.9A priority Critical patent/CN111668398A/zh
Priority to EP19183018.1A priority patent/EP3706192B1/en
Priority to US16/508,143 priority patent/US11101521B2/en
Priority to JP2021546800A priority patent/JP7322159B2/ja
Priority to PCT/CN2020/077979 priority patent/WO2020177738A1/zh
Publication of CN111668398A publication Critical patent/CN111668398A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256—Carrying devices, e.g. belts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及一种电池模块，包括电池单体排列结构、第一盖体以及第二盖体，所述第一盖体连接于所述第二盖体，所述电池单体排列结构设置在所述第一盖体与所述第二盖体之间；所述第一盖体包括第一承托部以及第二承托部，所述第一承托部和所述第二承托部为分体式结构；所述电池模块包括两个以上的所述电池单体排列结构，所述第一电池单体排列结构与所述第一承托部相对设置，所述第二电池单体排列结构与所述第二承托部相对设置。区别于现有技术，本发明由于利用第一盖体转运，不需要额外加入其它部件，从而提高了电池模块的能量密度。

Description

一种电池模块及电池包
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池模块及电池包。
背景技术
二次电池具有能量密度大，使用寿命长、节能环保等优点，被广泛应用于新能源汽车、储能电站等不同领域。
电池模块包括电池单体排列结构、汇流排、上盖和下盖，电池单体排列结构包括多个电池单体以及电连接多个电池单体的多个汇流排，电池单体排列结构容纳于上盖和下盖围成的容纳腔内。在组装电池模块时，如果先将多个电池单体进行固定并连接多个汇流排以形成电池单体排列结构再将电池单体排列结构转运到容纳腔的话，则需要在电池单体排列结构上额外设置用于转运的部件，但是这样会降低电池模块的能量密度。
因此，进行组装电池模块时，通常是先将多个电池单体依次放入容纳腔内并对多个电池单体进行固定，随后再连接多个汇流排。然而，当电池模块有多个电池单体排列结构，并且多个电池单体排列结构之间的距离较小时，则汇流排的连接变得异常困难(此时连接汇流排的工装夹具无操作空间)。
发明内容
为此，需要提供一种电池模块及电池包，用于解决现有技术的技术问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种电池模块，包括：
电池单体排列结构，所述电池单体排列结构包括多个电池单体以及电连接所述多个电池单体的多个汇流排，
第一盖体；以及
第二盖体，所述第一盖体连接于所述第二盖体，所述电池单体排列结构设置在所述第一盖体与所述第二盖体之间；
其中，所述第一盖体包括第一承托部以及第二承托部，所述第一承托部和所述第二承托部为分体式结构；
所述电池模块包括两个以上的所述电池单体排列结构，其中一个所述电池单体排列结构为第一电池单体排列结构，另一个所述电池单体排列结构为第二电池单体排列结构；
所述第一电池单体排列结构与所述第一承托部相对设置，所述第二电池单体排列结构与所述第二承托部相对设置。
作为本发明的一种优选结构，所述电池单体包括电池壳体、盖板和电极端子，所述盖板连接于所述电池壳体，所述电极端子设置于所述盖板上且电连接于所述汇流排；
所述第一电池单体排列结构的所述电极端子朝向或背向所述第二电池单体排列结构；和/或，
所述第二电池单体排列结构的所述电极端子朝向或背向所述第一电池单体排列结构。
作为本发明的一种优选结构，所述第一承托部包括竖直设置的第一承托面，所述第一承托面位于所述第一电池单体排列结构的远离所述第二电池单体排列结构的一侧，所述第一电池单体排列结构的所述电极端子朝向所述第二电池单体排列结构；和/或，
所述第二承托部包括竖直设置的第二承托面，所述第二承托面)位于所述第二电池单体排列结构的远离所述第一电池单体排列结构的一侧，所述第二电池单体排列结构的所述电极端子朝向所述第一电池单体排列结构。
作为本发明的一种优选结构，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜；
所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个所述扁平面沿竖直方向相互面对；或，
所述电极组件为叠片式结构，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片沿竖直方向层叠。
作为本发明的一种优选结构，所述电池模块包括三个以上的所述电池单体排列结构，其中再一个所述电池单体排列结构为第三电池单体排列结构，所述第三电池单体排列结构设置在所述第一电池单体排列结构与所述第二电池单体排列结构之间；
所述第一盖体还包括第三承托部，所述第三电池单体排列结构与所述第三承托部相对设置。
作为本发明的一种优选结构，所述第三承托部的一端与所述第一承托部相固定，所述第三承托部的另一端与所述第二承托部相固定。
作为本发明的一种优选结构，所述第一承托部和/或所述第二承托部通过胶粘贴于所述电池单体排列结构。
作为本发明的一种优选结构，所述第一承托部与所述第二承托部之间通过焊接、铆接或者粘接相连接。
作为本发明的一种优选结构，所述电池模块还包括固定构件，所述第一承托部通过所述固定构件与所述第二承托部相连接。
作为本发明的一种优选结构，所述固定构件为水冷板，所述第一承托部与所述第二承托部分别通过导热胶与所述固定构件相固定。
作为本发明的一种优选结构，所述第一盖体还包括第一固定部以及第二固定部，所述第一固定部连接于所述第一承托部且朝远离所述第一承托部的方向延伸，所述第二固定部连接于所述第二承托部且朝远离所述第二承托部的方向延伸；
所述第二盖体包括主板、第三固定部以及第四固定部，所述第三固定部与所述第四固定部分别连接于所述主板的两端且朝远离所述主板的方向延伸；
所述第一固定部与所述第三固定部相对设置且固定连接，所述第二固定部与所述第四固定部相对设置且固定连接。
作为本发明的一种优选结构，所述电池模块还包括采集板，所述采集板竖直设置，所述采集板与所述电池单体的所述电极端子相连接。
区别于现有技术，第一盖体包括第一承托部以及第二承托部，所述第一承托部和所述第二承托部为分体式结构。因此，可以先将多个电池单体依次放入第一承托部，以将多个电池单体固定在第一承托部上，随后连接多个汇流排，再利用第一承托部进行转运。同样的，多个电池单体依次放入第二承托部也可以达到相同效果。此时，由于利用第一盖体转运，不需要额外加入其它部件，从而提高了电池模块的能量密度。
为实现上述目的，发明人还提供了一种电池包，包括：
容纳箱，以及
设置在所述容纳箱内的多个如上述发明人提供的任意一项所述的电池模块。
作为本发明的一种优选结构，所述第一盖体包括第一固定部以及第二固定部，所述第一固定部连接于所述第一承托部，所述第二固定部连接于所述第二承托部；
所述第二盖体包括主板、第三固定部以及第四固定部，所述第三固定部与所述第四固定部分别连接于所述主板的两端；
所述容纳箱包括箱盖以及箱体，所述箱体设置有第一固定梁以及第二固定梁，所述第一固定梁与所述第二固定梁凸出于所述箱体的表面，所述第一固定部、所述第三固定部和所述第一固定梁三者相对设置，所述第一固定部、所述第三固定部固定在所述第一固定梁上，所述第二固定部、第四固定部和所述第二固定梁三者相对设置，所述第二固定部、所述第四固定部固定在所述第二固定梁上。
作为本发明的一种优选结构，所述电池包还包括压条，所述第一固定部和所述第三固定部压紧在所述压条和所述第一固定梁之间，所述第二固定部和所述第四固定部压紧在所述压条和所述第二固定梁之间。
区别于现有技术，第一盖体包括第一承托部以及第二承托部，所述第一承托部和所述第二承托部为分体式结构。因此，可以先将多个电池单体依次放入第一承托部，以将多个电池单体固定在第一承托部上，随后连接多个汇流排，再利用第一承托部进行转运。同样的，多个电池单体依次放入第二承托部也可以达到相同效果。此时，由于利用第一盖体转运，不需要额外加入其它部件，从而提高了电池模块的能量密度。
附图说明
图1为具体实施方式所述电池包的爆炸图；
图2为第一种实施例所述两个电池单体排列结构的爆炸图；
图3为第一种实施例所述两个电池单体排列结构的装配示意图；
图4为第一种实施例所述电池模块的结构示意图；
图5为第一种实施例所述电池模块与固定构件的爆炸图；
图6为第一种实施例所述电池模块与固定构件的装配示意图
图7为第二种实施例所述三个电池单体排列结构的装配示意图；
图8为第二种实施例所述电池模块的结构示意图；
图9为具体实施方式所述电池单体排列结构与第一承托部的装配图；
图10为具体实施方式所述电池单体排列结构的爆炸图；
图11为具体实施方式所述电池单体排列结构的结构示意图；
图12为具体实施方式所述电池单体的爆炸图；
图13为具体实施方式所述电极组件为卷绕式结构的截面图；
图14为具体实施方式所述电极组件为叠片式结构的截面图。
附图标记说明：
1、电池模块，
10、电池单体排列结构，
101、第一电池单体排列结构，
102、第二电池单体排列结构，
103、第三电池单体排列结构，
11、电池单体，
111、电极组件，
1111、第一极片，
1112、第二极片，
1113、隔膜，
1114、扁平面，
112、电池壳体，
1121、第一表面，
1122、第二表面，
113、电极端子连接件，
114、盖板，
115、电极端子，
116、防爆阀，
12、汇流排，
13、第一盖体，
131、第一承托部，
1311、第一承托面，
132、第二承托部，
1321、第二承托面，
133、第三承托部，
134、第一固定部，
135、第二固定部，
14、第二盖体，
140、主板，
141、第三固定部，
142、第四固定部，
15、采集板，
16、端板，
17、固定构件，
2、箱盖，
3、箱体，
31、第一固定梁，
32、第二固定梁，
4、压条。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个以上包括两个；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
请参阅图1以及图2，本实施例涉及一种电池包，该电池包包括容纳箱以及设置在容纳箱内的多个电池模块1，多个电池模块1可以沿水平方向(箭头x所指的长度方向或者箭头y所指的宽度方向)排列，也可以沿竖直方向(箭头z所指方向)排列。
可选的，容纳箱包括箱盖2以及箱体3，箱体3上设置有多个第一固定梁31以及多个第二固定梁32。第一固定梁31与第二固定梁32大致平行。
本实施例中，第一固定梁31与第二固定梁32可以为箱体3的底部向上凸起的凸起梁或者单独作为零部件焊接在箱体3的底部。另外，在其他实施例中，第一固定梁31与第二固定梁32可以设置在箱盖2上。
电池包还包括压条4，压条4将电池模块1的两端压紧在第一固定梁31、第二固定梁32上，以将电池模块1固定在箱体3上。此时，通过压条4对电池模块1进行固定。
本实施例中，第一固定部134、第三固定部141以及第一固定梁31三者相对设置，第二固定部135、第四固定部142以及第二固定梁32三者相对设置。第三固定部141在第一固定部134的下方，第四固定部142在第二固定部135的下方。
如图1所示，第一固定部134和第三固定部141压紧在压条4和第一固定梁31之间，以将电池模块1的一端固定在箱体3上。第二固定部135和第四固定部142压紧在压条4和第二固定梁32之间，以将电池模块1的另一端固定在箱体3上。需要说明的是，电池模块1固定在箱体3上的固定方式并不局限于通过本实施例中压条4压紧的方式，也可以通过螺栓、焊接、铆接等固定方式。
如图2所示，本实施例中，电池模块1包括电池单体排列结构10、第一盖体13以及第二盖体14，电池单体排列结构10设置在第一盖体13与第二盖体14之间。第一盖体13包括第一承托部131和第二承托部132，第一承托部131和第二承托部132为分体式结构。第一承托部131与第二盖体14的一端相固定，第二承托部132与第二盖体14的另一端相固定。在图2至图4以及图7至图8的实施例中，第一盖体13设置在第二盖体14的上方，在图5至图6的实施例中，第一盖体13设置在第二盖体14的下方。
第一盖体13包括第一固定部134以及第二固定部135，第一固定部134连接于第一承托部131且朝远离第二电池单体排列结构102的方向延伸，第二固定部135连接于第二承托部132且朝远离第一电池单体排列结构101的方向延伸；第二盖体14包括主板140、第三固定部141以及第四固定部142，第三固定部141与第四固定部142分别连接于主板140的两端且朝远离主板140的方向延伸。
第一承托部131和第二承托部132为分体式结构。这里所说的分体式结构，指的是第一盖体13的第一承托部131与第二承托部132不是同一个板材加工而成，即第一承托部131与第二承托部132是两个单独的部件，电池模块1装配后，第一承托部131和第二承托部132可以是连接的，也可以是不连接的。在本实施例中，第一承托部131与第二承托部132分别起到承托电池单体排列结构10的作用。
电池模块1的装配过程中，先将电池单体排列结构10的多个电池单体11依次放入第一承托部131，以将多个电池单体11固定在第一承托部131上，随后连接多个汇流排12，再利用第一承托部131进行转运。
或者，先将电池单体排列结构10的多个电池单体11依次放入第二承托部132，以将多个电池单体11固定在第二承托部132上，随后连接多个汇流排12，再利用第二承托部132进行转运。
此时，由于利用第一盖体13转运，不需要额外加入其它部件，从而提高了电池模块1的能量密度。
可选的，如图2至图6所示，在第一种实施例中，电池模块1包括两个电池单体排列结构10，其中一个电池单体排列结构10为第一电池单体排列结构101，另一个电池单体排列结构10为第二电池单体排列结构102；第一电池单体排列结构101与第一承托部131相对设置，第二电池单体排列结构102与第二承托部132相对设置。
可选的，第一承托部131沿水平方向(箭头x所指的长度方向或者箭头y所指的宽度方向)延伸的长度和宽度分别与第一电池单体排列结构101沿水平方向延伸的长度和宽度大致相等。同样的，第二承托部132沿水平方向(箭头x所指的长度方向或者箭头y所指的宽度方向)延伸的长度和宽度分别与第二电池单体排列结构102沿水平方向延伸的长度和宽度大致相等。
需要说明的是，第一承托部131的长度和宽度以及第二承托部132的长度和宽度，并不局限于上述结构中的具体实施方式，也可以采用第一承托部131的长度大于或小于第一电池单体排列结构101的长度，第一承托部131的宽度大于或小于第一电池单体排列结构101的宽度。同理，第二承托部132的长度大于或小于第二电池单体排列结构102的长度，第二承托部132的宽度大于或小于第二电池单体排列结构102的宽度。
可选的，如图2至图4所示，第一承托部131包括竖直设置(如箭头z所指方向)的第一承托面1311，第一承托面1311位于第一电池单体排列结构101的远离第二电池单体排列结构102的一侧，第一电池单体排列结构101的电极端子115朝向第二电池单体排列结构102。第二承托部132包括竖直设置(如箭头z所指方向)的第二承托面1321，第二承托面1321位于第二电池单体排列结构102的远离第一电池单体排列结构101的一侧，第二电池单体排列结构102的电极端子115朝向第一电池单体排列结构101。
本实施例中，第一电池单体排列结构101的电极端子115朝向第二电池单体排列结构102，而第二电池单体排列结构102的电极端子115朝向第一电池单体排列结构101。此时，可以便于第一电池单体排列结构101以及第二电池单体排列结构102的多个电池单体11之间的汇流排12的焊接，可有效减少第一电池单体排列结构101的电极端子115与第二电池单体排列结构102的电极端子115之间的距离，提高电池模块1的能量密度。
可选的，如图5至图6所示，电池模块1还包括固定构件17，第一承托部131通过固定构件17与第二承托部132相连接。
可选的，固定构件17为水冷板，第一承托部131与第二承托部132分别通过导热胶与固定构件17相固定。此时，固定构件17为水冷板，第一承托部131与第二承托部132分别通过导热胶与固定构件17固定连接，将电池单体11产生的热量通过第一承托部131(或第二承托部132)、导热胶传递至水冷板上，通过水冷板对电池单体11进行冷却。需要说明的是，固定构件17并不局限于水冷板的实施方式，也可以有其他的实施方式。
可选的，如图7至图8所示，在第二种实施例中，电池模块1包括三个电池单体排列结构10，其中再一个电池单体排列结构10为第三电池单体排列结构103，第三电池单体排列结构103设置在第一电池单体排列结构101与第二电池单体排列结构102之间。第一盖体13还包括第三承托部133，第三承托部133设置于第一承托部131与第二承托部132之间，第三电池单体排列结构103与第三承托部133相对设置。
电池模块1并不局限于仅包括一个第三电池单体排列结构103，也可以包括两个以上的第三电池单体排列结构103，也就是说，电池模块1具有四个以上的电池单体排列结构10。对应地，第一盖体13也可以设置有两个以上的第三承托部133，每个第三承托部133分别与对应的一个第三电池单体排列结构103相对设置。
可选的，第三承托部133的一端与第一承托部131相固定，第三承托部133的另一端与第二承托部132相固定。在其他实施例中，第三承托部133的两端分别通过搭接结构与第一承托部131、第二承托部132相固定。第三承托部133的两端可以通过焊接、铆接或者粘接与第一承托部131、第二承托部132相固定。
在所有实施例中，第一承托部131和/或第二承托部132通过胶粘贴于电池单体排列结构10。可选的，第一承托部131与第二承托部132之间通过焊接、铆接或者粘接相连接。
如图9所示，在本实施例中，先将电池单体排列结构10的多个电池单体11依次放入第一盖体13的第一承托部131上，将多个电池单体11固定在第一承托部131上，随后连接多个汇流排12，再利用第一承托部131进行转运。此时，由于利用第一盖体13转运，不需要额外加入其它部件，从而提高了电池模块1的能量密度。
如图10以及图11所示，本实施例中，电池单体排列结构10包括多个电池单体11以及电连接多个电池单体11的多个汇流排12，多个电池单体11沿水平方向(箭头x所指的长度方向或者箭头y所指的宽度方向)排列。采集板15位于电池单体排列结构10的一侧且竖直设置，采集板15与电池单体排列结构10中的电极端子115相连接。
本实施例中，电池单体排列结构10还包括两个端板16，两个端板16分别位于多个电池单体11沿水平方向(箭头x所指的长度方向或者箭头y所指的宽度方向)的两端。
在具体实施例中，电池单体11的侧面涂胶以与相邻的电池单体11粘接，多个电池单体11的两端设置端板16，电池单体11和端板16通过胶进行粘接。多个电池单体11之间通过汇流排12实现电连接。
如图12所示，电池单体11包括电极组件111、电池壳体112、电极端子连接件113、盖板114以及电极端子115。电池壳体112可具有六面体形状或其他形状。电池壳体112具有容纳电极组件111和电解液的内部空间，并且电池壳体112具有开口。电极组件111容纳在电池壳体112内，盖板114覆盖开口，并用于将电极组件111封闭在电池壳体112内，电极组件111与电极端子115之间通过电极端子连接件113电连接。本实施例中，电极端子连接件113有两个，即分别为正极端子连接件113和负极端子连接件113。电池壳体112可以由例如铝、铝合金或塑料等材料制造。
电极组件111容纳于电池壳体112内，电极组件111包括第一极片1111、第二极片1112以及设置于第一极片1111和第二极片1112之间的隔膜1113。第一极片1111可以是正极片或负极片，第二极片1112与第一极片1111的极性相反，相应地，第二极片1112为负极片或正极片。其中，隔膜1113是介于第一极片1111和第二极片1112之间的绝缘体。电极组件111可以是卷绕式结构(如图13)，也可以是叠片式结构(如图14)。
示例性地以第一极片1111为正极片，第二极片1112为负极片进行说明。同样地，在其他的实施例中，第一极片1111还可以为负极片，而第二极片1112为正极片。另外，正极活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上，而负极活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。从涂覆区延伸出的未涂覆区则作为极耳，电极组件111包括两个极耳，即正极耳和负极耳，正极耳从正极片的涂覆区延伸出；负极耳从负极片的涂覆区延伸出。正极耳与正电极端子115之间通过正极端子连接件113电连接，负极耳与负电极端子115之间通过负极端子连接件113电连接。
电池壳体112大致为六面体结构，电池壳体112包括两个第一表面1121和两个第二表面1122，第一表面1121的面积大于第二表面1122的面积。在电池模块1中，每个电池单体11的两个第二表面1122沿水平方向(例如箭头x所指方向的长度方向)相互面对，每个电池单体11的两个第一表面1121沿竖直方向(箭头z所指方向)相互面对。
如图13以及图14所示，当电极组件111为卷绕式结构时，电极组件111为扁平状，并且电极组件111的外表面包括两个扁平面1114，两个扁平面1114均沿竖直方向(箭头z所指方向)相互面对，即扁平面1114与第一表面1121相互面对。电极组件111大致为六面体结构，扁平面1114大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面1114可以是相对平整的表面，并不要求是纯平面。
如图13所示，当电极组件111为叠片式结构时，第一极片1111、隔膜1113和第二极片1112沿竖直方向(箭头z所指方向)层叠，即第一极片1111的表面与第一表面1121相互面对。
电极组件111在充放电过程中不可避免的会沿第一极片1111的厚度方向发生膨胀(在卷绕式结构的电极组件111中，沿垂直于扁平面1114的方向膨胀力最大；在叠片式结构的电极组件111中，沿第一极片1111和第二极片1112的堆叠方向膨胀力最大)。
本实施例中，电极组件111可以选用卷绕式结构或者叠片式结构。当电极组件111为卷绕式结构时，扁平面1114朝向竖直方向(箭头z所指方向)。当电极组件111为叠片式结构时，第一极片1111和第二极片1112沿竖直方向(箭头z所指方向)层叠。可见，电极组件111无论是采用卷绕式结构还是采用叠片式结构，电极组件111对电池壳体112施加最大膨胀力的方向都朝向竖直方向。
而现有技术中，电池模块1的电池单体11中，电极组件111对电池壳体112施加最大膨胀力的方向都是朝向水平方向，由于电池模块1沿水平方向的尺寸相比于竖直方向的尺寸大的多(例如，受到车辆的底盘高度尺寸限制，需要有更多的电池单体11沿水平方向堆叠，膨胀力累积大)，因此，现有电池模块1在水平方向上受到的膨胀力非常大，因此需要在电池模块1的水平方向两侧设置非常厚的端板以抵抗膨胀力，而端板加厚会降低电池模块1的能量密度。而本实施例中，电极组件111对电池壳体112施加最大膨胀力的方向是朝向竖直方向，而竖直方向上堆叠的电池单体11个数较少，因此相比于现有技术，可以大大减少电池模块1的最大膨胀力。
另外，由于电池单体11在充放电过程中还会在电池壳体112内部产生气体，产生的气体会对电池壳体112施加作用力，从而加剧电池壳体112向外膨胀。由于本申请的第一表面1121的面积大于第二表面1122的面积，并且电池单体11中的两个第一表面1121沿竖直方向相互面对，因此产生的气体对电池壳体112施加的最大作用力方向也是朝向竖直方向。相比于现有技术，进一步减少了电池模块1的最大膨胀力。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：
电池单体排列结构(10)，所述电池单体排列结构(10)包括多个电池单体(11)以及电连接所述多个电池单体(11)的多个汇流排(12)；
第一盖体(13)；以及
第二盖体(14)，所述第一盖体(13)连接于所述第二盖体(14)，所述电池单体排列结构(10)设置在所述第一盖体(13)与所述第二盖体(14)之间；
其中，所述第一盖体(13)包括第一承托部(131)以及第二承托部(132)，所述第一承托部(131)和所述第二承托部(132)为分体式结构；
所述电池模块(1)包括两个以上的所述电池单体排列结构(10)，其中一个所述电池单体排列结构(10)为第一电池单体排列结构(101)，另一个所述电池单体排列结构(10)为第二电池单体排列结构(102)；
所述第一电池单体排列结构(101)与所述第一承托部(131)相对设置，所述第二电池单体排列结构(102)与所述第二承托部(132)相对设置。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述电池单体(11)包括电池壳体(112)、盖板(114)和电极端子(115)，所述盖板(114)连接于所述电池壳体(112)，所述电极端子(115)设置于所述盖板(114)上且电连接于所述汇流排(12)；
所述第一电池单体排列结构(101)的所述电极端子(115)朝向或背向所述第二电池单体排列结构(102)；和/或，
所述第二电池单体排列结构(102)的所述电极端子(115)朝向或背向所述第一电池单体排列结构(101)。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在：所述第一承托部(131)包括竖直设置的第一承托面(1311)，所述第一承托面(1311)位于所述第一电池单体排列结构(101)的远离所述第二电池单体排列结构(102)的一侧，所述第一电池单体排列结构(101)的所述电极端子(115)朝向所述第二电池单体排列结构(102)；和/或，
所述第二承托部(132)包括竖直设置的第二承托面(1321)，所述第二承托面(1321)位于所述第二电池单体排列结构(102)的远离所述第一电池单体排列结构(101)的一侧，所述第二电池单体排列结构(102)的所述电极端子(115)朝向所述第一电池单体排列结构(101)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池模块，其特征在于：所述电池单体(11)包括电极组件(111)，所述电极组件(111)容纳于所述电池壳体(112)内，所述电极组件(111)包括第一极片(1111)、第二极片(1112)以及设置于所述第一极片(1111)和所述第二极片(1112)之间的隔膜(1113)；
所述电极组件(111)为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件(111)的外表面包括两个扁平面(1114)，两个所述扁平面(1114)沿竖直方向相互面对；或，
所述电极组件(111)为叠片式结构，所述第一极片(1111)、所述隔膜(1113)和所述第二极片(1112)沿竖直方向层叠。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电池模块，其特征在于：所述电池模块(1)包括三个以上的所述电池单体排列结构(10)，其中再一个所述电池单体排列结构(10)为第三电池单体排列结构(103)，所述第三电池单体排列结构(103)设置在所述第一电池单体排列结构(101)与所述第二电池单体排列结构(102)之间；
所述第一盖体(13)还包括第三承托部(133)，所述第三电池单体排列结构(103)与所述第三承托部(133)相对设置。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于：所述第三承托部(133)的一端与所述第一承托部(131)相固定，所述第三承托部(133)的另一端与所述第二承托部(132)相固定。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述第一承托部(131)和/或所述第二承托部(132)通过胶粘贴于所述电池单体排列结构(10)。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述第一承托部(131)与所述第二承托部(132)之间通过焊接、铆接或者粘接相连接。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述电池模块(1)还包括固定构件(17)，所述第一承托部(131)通过所述固定构件(17)与所述第二承托部(132)相连接。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于：所述固定构件(17)为水冷板，所述第一承托部(131)与所述第二承托部(132)分别通过导热胶与所述固定构件(17)相固定。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述第一盖体(13)还包括第一固定部(134)以及第二固定部(135)，所述第一固定部(134)连接于所述第一承托部(131)且朝远离所述第二电池单体排列结构(102)的方向延伸，所述第二固定部(135)连接于所述第二承托部(132)且朝远离所述第一电池单体排列结构(101)的方向延伸；
所述第二盖体(14)包括主板(140)、第三固定部(141)以及第四固定部(142)，所述第三固定部(141)与所述第四固定部(142)分别连接于所述主板(140)的两端；
所述第一固定部(134)与所述第三固定部(141)相对设置且固定连接，所述第二固定部(135)与所述第四固定部(142)相对设置且固定连接。
12.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于：所述电池模块(1)还包括采集板(15)，所述采集板(15)竖直设置，所述采集板(15)与所述电池单体(11)的所述电极端子(115)相连接。
13.一种电池包，其特征在于，包括：
容纳箱，以及
设置在所述容纳箱内的多个如权利要求1-12任意一项所述的电池模块(1)。
14.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于：所述第一盖体(13)包括第一固定部(134)以及第二固定部(135)，所述第一固定部(134)连接于所述第一承托部(131)，所述第二固定部(135)连接于所述第二承托部(132)；
所述第二盖体(14)包括主板(140)、第三固定部(141)以及第四固定部(142)，所述第三固定部(141)与所述第四固定部(142)分别连接于所述主板(140)的两端；
所述容纳箱包括箱盖(2)以及箱体(3)，所述箱体(3)设置有第一固定梁(31)以及第二固定梁(32)，所述第一固定梁(31)与所述第二固定梁(32)凸出于所述箱体(3)的表面，所述第一固定部(134)、所述第三固定部(141)和所述第一固定梁(31)三者相对设置，所述第一固定部(134)、所述第三固定部(141)固定在所述第一固定梁(31)上，所述第二固定部(135)、第四固定部(142)和所述第二固定梁(32)三者相对设置，所述第二固定部(135)、所述第四固定部(142)固定在所述第二固定梁(32)上。
15.根据权利要求14所述的电池包，其特征在于：所述电池包还包括压条(4)，所述第一固定部(134)和所述第三固定部(141)压紧在所述压条(4)和所述第一固定梁(31)之间，所述第二固定部(135)和所述第四固定部(142)压紧在所述压条(4)和所述第二固定梁(32)之间。
CN201910173001.9A 2019-03-07 2019-03-07 一种电池模块及电池包 Pending CN111668398A (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910173001.9A CN111668398A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种电池模块及电池包
EP19183018.1A EP3706192B1 (en) 2019-03-07 2019-06-27 Battery module and battery pack
US16/508,143 US11101521B2 (en) 2019-03-07 2019-07-10 Battery module and battery pack
JP2021546800A JP7322159B2 (ja) 2019-03-07 2020-03-05 バッテリーモジュールの製造方法とバッテリーパックの製造方法
PCT/CN2020/077979 WO2020177738A1 (zh) 2019-03-07 2020-03-05 一种电池模块及电池包

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910173001.9A CN111668398A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种电池模块及电池包

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111668398A true CN111668398A (zh) 2020-09-15

Family

ID=67105948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910173001.9A Pending CN111668398A (zh) 2019-03-07 2019-03-07 一种电池模块及电池包

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11101521B2 (zh)
EP (1) EP3706192B1 (zh)
CN (1) CN111668398A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725446A (zh) * 2019-03-19 2020-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模块及电池包
US11626627B2 (en) * 2020-09-23 2023-04-11 Guangzhou Automobile Group Co., Ltd. Method and system for preventing battery thermal runaway
KR20220045353A (ko) * 2020-10-05 2022-04-12 현대자동차주식회사 배터리 모듈
US11784369B1 (en) * 2023-03-10 2023-10-10 Dimaag-Ai, Inc. Swappable battery modules comprising immersion-thermally controlled prismatic battery cells and methods of fabricating thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101358762B1 (ko) * 2011-05-31 2014-02-10 주식회사 엘지화학 배터리 냉각 시스템 및 이에 적용되는 배터리 랙
JP6171606B2 (ja) * 2013-06-18 2017-08-02 株式会社デンソー 電池ユニット
JP6168359B2 (ja) * 2014-06-26 2017-07-26 住友電装株式会社 配線モジュール
DE102015209932A1 (de) * 2015-05-29 2016-12-01 Robert Bosch Gmbh Batteriemodulgehäuse, Batteriemodul, Deckelelement für ein solches Batteriemodulgehäuse oder für ein solches Batteriemodul, Verfahren zur Herstellung eines solchen Batteriemoduls und Batterie
JP6414139B2 (ja) * 2016-05-24 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP6604270B2 (ja) * 2016-06-02 2019-11-13 住友電装株式会社 電池配線モジュール
JP6745036B2 (ja) * 2016-07-26 2020-08-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 電池用配線モジュール
CN111725446A (zh) * 2019-03-19 2020-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模块及电池包

Also Published As

Publication number Publication date
US11101521B2 (en) 2021-08-24
EP3706192A1 (en) 2020-09-09
US20200287181A1 (en) 2020-09-10
EP3706192B1 (en) 2023-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9203065B2 (en) Battery module
US20220118841A1 (en) Power battery pack and electric vehicle
US9093686B2 (en) Battery pack of compact structure
JP4652415B2 (ja) 新規な構造のバッテリーカートリッジ及びそれを含む開放型バッテリーモジュール
US8623537B2 (en) Rechargeable battery and battery module
CN111668398A (zh) 一种电池模块及电池包
US20160028056A1 (en) Battery module of novel structure and battery pack comprising the same
US20110117419A1 (en) Battery pack
CN108352588B (zh) 电池模块、具有该电池模块的电池组和车辆
EP3678208B1 (en) Battery module, battery pack, and vehicle
US20070059593A1 (en) Battery suitable for preparation of battery module
CN111668527A (zh) 一种电池模块及电池包
US11588193B2 (en) Battery module
KR20170140694A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
US11289762B2 (en) Battery pack
EP3883033A1 (en) Secondary battery and battery module
CN111725446A (zh) 一种电池模块及电池包
WO2020177738A1 (zh) 一种电池模块及电池包
CN209981295U (zh) 一种电池模块及电池包
JPH1145689A (ja) パッケ−ジ型電池装置
CN209993632U (zh) 一种电池模块及电池包
CN114207912A (zh) 电源装置和使用该电源装置的电动车辆以及蓄电装置
KR20210094394A (ko) 배터리 셀과 이를 구비하는 배터리 모듈 및 배터리 팩
US20230275287A1 (en) Battery, power consumption device, and method and device for producing battery
US20220109216A1 (en) Battery module and battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination