CN111769221A - 用于车辆的电池模组和车辆 - Google Patents

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毛文学
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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的电池模组和车辆，所述用于车辆的电池模组包括：壳体、电芯堆和第一冷却板，所述壳体内形成有容纳空间；所述电芯堆构造为在水平方向排布的多个且收容于所述容纳空间内，每个所述电芯堆包括在竖直方向上堆叠的多个电芯以及适于将多个所述电芯夹紧的端板；所述第一冷却板设置于容纳空间内且位于相邻两个所述电芯堆之间。根据本发明的电池模组，该电池模组中设置有多个电芯堆，每个电芯堆由多个电芯在厚度方向堆叠而成，即电池模组的高度可通过增减电芯的个数进行调节，使电池模组在水平和竖直方向上的尺寸可调，提高了电池模组的成组灵活性，从而使电池模组可适用于不同的车型。

Description

用于车辆的电池模组和车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的电池模组和车辆。
背景技术
相关技术中，车辆中的电池模组在Z向上的高度直接影响电池包的高度，电池包的高度会影响电池包离地间距以及驾驶位到车顶距离，不同的车型对电池包的高度需求不同，例如SUV型车辆底盘高对电池包的要求小，但轿车的地盘低、离地间隙小，这就造成整车对电池包的高度要求严格。
但传统车辆上电池模组的电芯竖直设置在容纳空间内，电池模组的尺寸仅能在水平方向维度进行改变，电芯的成组灵活性低，电池模组的使用范围具有局限性，只能适用于SUV款车型或者轿车款中的一种。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的电池模组。该电池模组中设置有多个电芯堆，每个电芯堆由多个电芯在厚度方向堆叠而成，即电池模组的高度可通过增减电芯的个数进行调节，使电池模组在水平和竖直方向上的高度可调，提高了电池模组的成组灵活性，从而使电池模组可适用于不同的车型。
本发明还提出了一种具有上述电池模组的车辆。
根据本发明的用于车辆的电池模组包括：壳体、电芯堆和第一冷却板，所述壳体内形成有容纳空间；所述电芯堆构造为在水平方向排布的多个且收容于所述容纳空间内，每个所述电芯堆包括在竖直方向上堆叠的多个电芯以及适于将多个所述电芯夹紧的端板；所述第一冷却板设置于容纳空间内且位于相邻两个所述电芯堆之间。
根据本发明的用于车辆的电池模组，该电池模组中电芯平铺设置于容纳空间内，通过调节电芯的数量以改变电池模组在Z向的高度，使电池模组在Z向高度调整更加灵活，使得电池模组可以适用于不同的车型，同时，通过在相邻两个电芯堆之间设置第一冷却板，保证了电池模组的冷却效果，提高了对电池模组内部空间的利用率。
根据本发明的一个实施例，所述第一冷却板具有在厚度方向上正对的第一冷却面和第二冷却面，所述第一冷却面和所述第二冷却面分别与对应的所述电芯堆中的每个所述电芯贴合。
根据本发明的一个实施例，所述第一冷却板内设置有冷却流道，所述冷却流道具有进水端和排水端。
根据本发明的一个实施例，所述冷却流道包括：第一冷却流道和第二冷却流道，所述第一冷却流道的一端与所述进水端相连；所述第二冷却流道的一端与所述排水端相连，所述第二冷却流道的另一端与所述第一冷却流道的另一端相连。
根据本发明的一个实施例，所述第一冷却板包括：第一冷却板本体和汇流端板，所述第一冷却板本体内设置有所述第一冷却流道和所述第二冷却流道；所述汇流端板设置于所述第一冷却板本体上，所述汇流端板内形成有汇流腔，所述汇流腔分别与所述第一冷却流道的所述另一端以及所述第二冷却流道的所述另一端相连。
根据本发明的一个实施例，所述第一冷却流道与所述第二冷却流道均构造为多个。
根据本发明的一个实施例，所述第一冷却板还包括分流端板，所述分流端板设置于所述第一冷却板本体上，所述分流端板内形成有彼此间隔开的进水腔和排水腔，所述进水腔分别与多个所述第一冷却流道连通，所述排水腔分别与多个所述第二冷却流道连通。
根据本发明的一个实施例，所述分流端板具有进水口和排水口，所述进水口与所述排水口在所述第一冷却板本体的厚度方向上间隔设置。
根据本发明的一个实施例，多个所述电芯堆包括：间隔设置的两个端部电芯堆和设置在两个所述端部电芯堆之间的中间电芯堆，所述端部电芯堆与所述壳体之间设置有第二冷却板。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明新型的车辆设置有上述实施例的用于车辆的电池模组，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池模组，该电池模组的成组灵活性高，空间利用充分，可以适用于不同的车型，提高了车辆的竞争力。
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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明的电池模组的爆炸图；
图2是根据本发明的第一冷却板与导热件的配合示意图；
图3是根据本发明的分流端板的爆炸图；
图4是根据本发明的分流端板的正视图；
图5是根据本发明的第一冷却板本体的示意图；
图6是根据本发明的第一冷却板与电芯堆的装配图；
图7是根据本发明的电池模组示意图；
图8是根据本发明的汇流板与电芯堆的电连接示意图。
附图标记：
电池模组100，
壳体110，电芯堆120，第一冷却板130，第一冷却面131，
第一冷却流道132a，第二冷却流道132b，
第一冷却板本体133，汇流端板134，
分流端板135，进水腔135a，排水腔135b，进水口135c，排水口135d，
挡板136，第二冷却板140，导热件150，泡棉160，塑料支架170，
汇流排180，塑料护罩190，端板101。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
相关技术中，车辆中的电池模组在Z向上的高度直接影响电池包的高度，电池包的高度会影响电池包离地间距以及驾驶位到车顶距离，不同的车型对电池包的高度需求不同，例如SUV型车辆底盘高对电池包的要求小，但轿车的地盘低、离地间隙小，这就造成整车对电池包的高度要求严格。
但传统车辆上电池模组的电芯竖直设置在容纳空间内，电池模组的尺寸仅能在水平方向维度进行改变，电芯的成组灵活性低，电池模组的使用范围具有局限性，只能适用于SUV款车型或者轿车款中的一种。
下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的用于车辆的电池模组100。
如图1所示，根据本发明的用于车辆的电池模组100包括壳体110、电芯堆120和第一冷却板130，壳体110内形成有容纳空间；电芯堆120构造为在水平方向排布的多个且收容于容纳空间内，每个电芯堆120包括在竖直方向上堆叠的多个电芯以及适于将多个电芯夹紧的端板101；第一冷却板130设置于容纳空间内且位于相邻两个电芯堆120之间。
壳体110包括上壳体和下壳体，下壳体可构造为“U”型结构，上壳体构造为板状结构以适于封盖下壳体的开口，上壳体与下壳体配合以共同限定出容纳空间，多个电芯在竖直方向堆叠以形成电芯堆120，电芯堆120可构造为在水平方向布置的多个，多个电芯堆120收容于容纳空间内，以使电芯堆120在电池模组100中的排布更加规整合理；同时电池模组100中设置有端板101，端板101适于夹紧多个电芯，使多个电芯的电连接更加稳定可靠，以提高电池模组100的稳定性。
其中，通过将多个电芯平铺于容纳空间内且在厚度方向上堆叠，这样，可以通过增加和减少电芯的数量，以调整电芯在容纳空间内Z向的高度，电芯数量决定电池模组100的高度，从而可以通过改变电芯数量的方式实现电池模组100在Z向的高度可调，使电池模组100可以适应不同的车型。
相关技术中，电芯竖直设置在容纳空间内，仅能在水平方向维度进行尺寸改变，电芯的成组灵活性低，而本申请通过将多个电芯平铺于容纳空间内，使每个电芯堆120在Z向的高度可根据电芯的数量进行调整，从而电池模组100在Z向上的高度可调。同时，由于电芯堆120可构造为在水平方向布置的多个，可以通过调整电芯堆120的数量以调整电池模组100在水平方向上的尺寸，因此该电池模组100在Z向高度和水平方向的尺寸均可调，从而提高了电芯成组的灵活性。
需要理解的是，上述电池模组100的厚度方向和容纳空间的Z向为同一个方向，即均为在车辆的高度方向上。
进一步地，容纳空间内设置有第一冷却板130，第一冷却板130设置在相邻的两个电芯堆120之间，以增大第一冷却板130与电芯堆120的接触面积，使第一冷却板130可以同时冷却两个电芯堆120，以提高第一冷却板130对多个电芯堆120的冷却速率，提高第一冷却板130对电池模组100的冷却效果。
根据本发明的用于车辆的电池模组100，该电池模组100中电芯平铺设置于容纳空间内，通过调节电芯的数量以改变电池模组100在Z向的高度，使电池模组100在Z向高度调整更加灵活，使得电池模组100可以适用于不同的车型，同时，通过在相邻两个电芯堆120之间设置第一冷却板130，保证了电池模组100的冷却效果，提高了对电池模组100内部空间的利用率。
根据本发明的一个实施例，第一冷却板130具有在厚度方向上正对的第一冷却面131和第二冷却面，第一冷却面131和第二冷却面分别与对应的电芯堆120中的每个电芯贴合。
第一冷却板130设置在相邻两个电芯堆120之间，第一冷却面131与相邻两个电芯堆120中的一个贴合设置，同时与对应的电芯堆120中的每个电芯的周向侧壁抵接，第二冷却面与相邻两个电芯堆120中的另一个贴合设置，同时与对应的电芯堆120中的每个电芯的周向侧壁抵接，这样，第一冷却板130可以直接与电芯堆120进行热交换，提高了第一冷却板130对电芯堆120的冷却效果。
进一步地，冷却板可以对每个电芯进行冷却，进一步提升了第一冷却板130对电芯堆120的冷却效果。
根据本发明的一个实施例，第一冷却板130内设置有冷却流道，冷却流道具有进水端和排水端，冷却流道用于冷却液的流通，冷却液由进水端流进，出水端流出。
根据本发明的一个实施例，冷却流道包括第一冷却流道132a和第二冷却流道132b，第一冷却流道132a的一端与进水端相连；第二冷却流道132b的一端与排水端相连，第二冷却流道132b的另一端与第一冷却流道132a的另一端相连，即进水端、第一冷却流道132a、第二冷却流道132b和出水端依次连通，冷却液由进水端流进，并在第一冷流道和第二冷却流道132b内流通，以对电芯堆120进行降温冷却，之后冷却液由出水端排出。
其中，将冷却流道构造为第一冷却流道132a和第二冷却流道132b，以增加冷却流道的长度，增加冷却液在冷却通道内流通的路程，使冷却液能够对电芯堆120进行有效地冷却，充分利用冷却液。
根据本发明的一个实施例，第一冷却板130包括第一冷却板本体133和汇流端板134，第一冷却板本体133内设置有第一冷却流道132a和第二冷却流道132b；汇流端板134设置于第一冷却板本体133上，汇流端板134内形成有汇流腔，汇流腔分别与第一冷却流道132a的另一端以及第二冷却流道132b的另一端相连。
第一冷却流道132a和第二冷却流道132b均沿着第一冷却板130的长度方向延伸，并设置在第一冷却板130的内部，以降低第一冷却板130的体积，减小第一冷却板130在电池模组100内部空间的占用。其中，第一冷却板本体133在远离出水端和进水端的一端设置有汇流端板134，汇流端板134内设置有汇流腔，第一冷却流道132a和第二冷却流道132b通过汇流腔连通。
根据本发明的一个实施例，第一冷却流道132a与第二冷却流道132b均构造为多个。通过将第一冷却流道132a与第二冷却流道132b均构造为多个，以增大冷却流道132与电芯堆120的正对面积，增加冷却流道单位时间内冷却液的流量，从而提高第一冷却板130对电芯堆120的冷却效果。即如图5所示，第一冷却流道132a构造为多个且并排设置，第二冷却流道132b构造为多个且并排设置。
根据本发明的一个实施例，第一冷却板本体133构造为口琴管。
根据本发明的一个实施例，第一冷却板130还包括分流端板135，分流端板135设置于第一冷却板本体133上，分流端板135内形成有彼此间隔开的进水腔135a和排水腔135b，进水腔135a分别与多个第一冷却流道132a连通，排水腔135b分别与多个第二冷却流道132b连通。
如图3和图4所示，分流端板135内形成有腔体，腔体内设置有挡板136，挡板136将腔体间隔开以形成进水腔135a和排水腔135b，以避免排水腔135b与进水腔135a干涉。其中冷却液可通过进水腔135a流入多个第一冷却流道132a，进水腔135a适于汇集冷却液，并将冷却液送至多个第一冷却流道132a，排水腔135b适于汇集冷却液，将多个第二冷却流道132b内的冷却液汇集在腔室内，通过设置分流端板135，以缓解进水端的进水和出水端出水的压力，单独设置一个进水口135c就可以实现对多个第一冷却流道132a连通，单独设置一个排水口135d就可以实现多个第二冷却流道132b连通，使多个第一冷却流道132a和多个第二冷却流道132b的连通更加方便。
根据本发明的一个实施例，分流端板135具有进水口135c和排水口135d，进水口135c与排水口135d在第一冷却板本体133的厚度方向上间隔设置，通过将进水口135c与排水口135d在第一冷却板本体133的厚度方向上间隔设置，即进水口135c与排水口135d在Z向上交错开，使得第一冷却板130对电池模组100的空间占用更加合理，提高了电池模组100内部空间的利用率，在设置与进水口135c和排水口135d的管路时更加方便，降低了管路布置的难度。
根据本发明的一个实施例，电芯堆120包括间隔设置的两个端部电芯堆120和设置在两个端部电芯堆120之间的中间电芯堆120，端部电芯堆120与壳体110之间设置有第二冷却板140，第二冷却板140用于冷却端部电芯堆120，保证了端部电芯堆120的冷却效果。这里需要说明的是中间电芯堆可以为多个间隔布置的电芯堆120。
如图2所示，根据本发明的一个实施例，第一冷却板130和第二冷却板140的两侧均设置有绝缘的导热件150，导热件150在将电芯堆120的热量传导给冷却板，同时可以避免壳体110带电，提高了电池模组100的安全性。
根据本发明的一个实施例，电池模组100中还设置有泡棉160、塑料支架170、汇流排180、塑料护罩190，即如图1所示，泡棉160设置于相邻两个电芯之间以及盖板与电芯堆120之间，泡棉160的形变能力好，能够有效地吸收电芯的形变量，保证电池模组100结构的紧凑性；在一些实施例中，电芯堆120与壳体的顶板还在可以设置有隔热板，隔热板可以构造为石英板。
进一步地，塑料支架170上布设有汇流排180，汇流排180可通过超声波焊接在塑料支架170上，形成一个整体，并安装在电芯堆120的周向上，以实现与电芯堆120电连接；同时，端板101与汇流排180之间设置有塑料护罩190，塑料护罩190用于保护汇流板，塑料护罩190将汇流排180与端板101间隔开，避免端板101在对电芯进行夹紧时，对汇流排180造成影响。
其中，塑料支架170、塑料护罩190均采用绝缘的塑料材质，进一步提高了电池模组100的安全性。
下面简单描述根据本发明的车辆。
根据本发明的车辆设置有上述实施例的用于车辆的电池模组100，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电池模组100，该电池模组100的成组灵活性高，空间利用充分，可以适用于不同的车型，提高了车辆的竞争力。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电池模组，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内形成有容纳空间；
电芯堆，所述电芯堆构造为在水平方向排布的多个且收容于所述容纳空间内，每个所述电芯堆包括在竖直方向上堆叠的多个电芯以及适于将多个所述电芯夹紧的端板；
第一冷却板，所述第一冷却板设置于容纳空间内且位于相邻两个所述电芯堆之间。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述第一冷却板具有在厚度方向上正对的第一冷却面和第二冷却面，所述第一冷却面和所述第二冷却面分别与对应的所述电芯堆中的每个所述电芯贴合。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述第一冷却板内设置有冷却流道，所述冷却流道具有进水端和排水端。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述冷却流道包括：
第一冷却流道，所述第一冷却流道的一端与所述进水端相连；
第二冷却流道，所述第二冷却流道的一端与所述排水端相连，所述第二冷却流道的另一端与所述第一冷却流道的另一端相连。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述第一冷却板包括：
第一冷却板本体，所述第一冷却板本体内设置有所述第一冷却流道和所述第二冷却流道；
汇流端板，所述汇流端板设置于所述第一冷却板本体上，所述汇流端板内形成有汇流腔，所述汇流腔分别与所述第一冷却流道的所述另一端以及所述第二冷却流道的所述另一端相连。
6.根据权利要求4所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述第一冷却流道与所述第二冷却流道均构造为多个。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述第一冷却板还包括分流端板，所述分流端板设置于所述第一冷却板本体上，所述分流端板内形成有彼此间隔开的进水腔和排水腔，所述进水腔分别与多个所述第一冷却流道连通，所述排水腔分别与多个所述第二冷却流道连通。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，所述分流端板具有进水口和排水口，所述进水口与所述排水口在所述第一冷却板本体的厚度方向上间隔设置。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的电池模组，其特征在于，多个所述电芯堆包括：间隔设置的两个端部电芯堆和设置在两个所述端部电芯堆之间的中间电芯堆，所述端部电芯堆与所述壳体之间设置有第二冷却板。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的电池模组。
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