CN111786052A - 一种电池模组及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池模组及电池，其中电池模组包括：多个电芯；液冷板，液冷板弯折设置形成多个容置腔，电芯一一对应设置于容置腔中形成电芯组；端板，两个端板分别设置于电芯组的两端；连接板，电芯组相对的两个侧面上均盖设有连接板，且连接板的两端分别连接于两个端板上。通过上述结构，该电池模组不仅能够增大液冷板与电芯组的接触面积，具有较高的散热效率，还能阻隔电芯间的热量传递，提高电芯间温度的一致性。

Description

一种电池模组及电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池。
背景技术
电池作为电动汽车的核心部件，其性能直接影响电动汽车的质量。但是电池在充电或工作时会产生大量的热量，使自身温度升高，必须要进行冷却才能保证正常工作。
目前，大多数电池系统和电动汽车采用的冷却方式是在电芯箱体底部铺设液冷板，再将电芯组置于液冷板上，通过向液冷板中循环通入冷却液来降低电池的温度。在该种方式中，液冷板只与电芯组的一个侧面接触，接触面积占电芯组外表面积的占比较小，冷却效率低。而且，由于液冷板通常放置于电芯组的底部，导致同一电芯组的上部和下部温差较大，电芯组上的温度分布不均，影响电芯之间的一致性。还使得处于电芯组中心的电芯较处于外侧的电芯散热较差，整个电芯组的热量分布呈中间高，两侧低，进一步增大电芯组上的温差，影响电芯之间的一致性，最终影响使用性能。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电池模组，该电池模组不仅能够增大液冷板与电芯组的接触面积，具有较高的散热效率，还能阻隔电芯间的热量传递，提高电芯间温度的一致性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池模组，包括：多个电芯；液冷板，所述液冷板弯折设置形成多个容置腔，所述电芯一一对应设置于所述容置腔中形成电芯组，所述电芯的表面均贴合于所述液冷板上；端板，两个所述端板分别设置于所述电芯组的两端；连接板，所述电芯组相对的两个侧面上均盖设有连接板，且所述连接板的两端分别连接于两个所述端板上。
作为一种电池模组的优选方案，所述液冷板包括多个分隔部和多个连通部，多个所述分隔部间隔设置，相邻两个所述分隔部分别贴合于所述电芯的两个相对表面上，所述连通部连通于相邻两个所述分隔部使所述容置腔的截面形状呈U形，所述连通部与所述电芯贴合，多个所述连通部将多个所述分隔部依次串联。
作为一种电池模组的优选方案，所述液冷板和所述电芯之间填充有导热介质。
作为一种电池模组的优选方案，所述电芯组的两端均设有第一胶粘层，所述端板通过所述第一胶粘层粘接于所述电芯组上。
作为一种电池模组的优选方案，所述电芯组的两个相对侧面上均设有第二胶粘层，所述连接板通过所述第二胶粘层粘接于所述电芯组上。
作为一种电池模组的优选方案，该电池模组还包括缓冲层，所述电芯组的两个相对侧面上均设有缓冲层，所述缓冲层夹设于所述电芯组和所述连接板之间。
作为一种电池模组的优选方案，所述液冷板的两端分别设有进液端和出液端，所述进液端上设有进液口，所述出液端上设有出液口。
作为一种电池模组的优选方案，所述连接板上开设有接口槽，所述进液端和所述出液端均从所述接口槽伸出。
作为一种电池模组的优选方案，该电池模组还包括铝排，所述铝排连接于所述电芯的电极上，用于将多个所述电芯进行串联或并联。
本发明的另一目的在于提供一种电池，该电池散热效率高，内部温差较小。
为达该目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池，包括上述任一技术方案所述的电池模组。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种电池模组，该电池模组包括电芯、液冷板、端板和连接板，液冷板弯折设置形成多个容置腔，多个电芯一一对应设置于容置腔中，电芯和液冷板共同形成电芯组，增加了液冷板与电芯的接触面积，使得液冷板与电芯的接触面积占电芯外表面的40％-60％，大幅提高了该电池模组的散热效率；另外由于每个电芯均置于一个容置腔中，即每个电芯均被液冷板包裹而与其他电芯分隔，每个电芯的热量均能及时被液冷板带走，不仅有利于保持电芯间温度的一致性，还阻隔了电芯间的热量传递。两个端板分别置于电芯组的两端，电芯组相对的两个侧面上盖设有连接板，连接板的两端分别连接于两个端板上形成电芯组的外部结构，增强了该电池模组的整体强度和刚度。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的电池模组的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施方式的电池模组的爆炸视图；
图3是本发明具体实施方式的电池模组的局部视图。
图中：
1、电芯；2、液冷板；21、容置腔；22、分隔部；23、连通部；24、进液端；241、进液口；25、出液端；251、出液口；3、电芯组；4、端板；5、连接板；51、接口槽；6、铝排。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供一种电池模组，如图1和图2所示，该电池模组包括多个电芯1和液冷板2，如图3所示，液冷板2弯折设置形成多个容置腔21，多个电芯1一一对应设置于容置腔21中，电芯1的至少两个表面贴合于液冷板2上，多个电芯1和液冷板2共同形成电芯组3。
在本实施例中，由于电芯1置于容置腔21中，且电芯1的至少两个表面贴合于液冷板2上，大幅增加了液冷板2与电芯1的接触面积，使得液冷板2与电芯1的接触面积由占电芯1外表面积的不到17％大幅提高到40％-60％，大幅提高了该电池模组的散热效率。由于每个电芯1均置于一个容置腔21中，即每个电芯1均被液冷板2包裹，每个电芯1的热量均能及时被液冷板2带走，即使当某个电芯1发生热失控，液冷板2能够将其产生的热量快速带走，不仅有利于减缓热失控的发生，还保持了电芯1间温度的一致性。同时，由于电芯1被液冷板2包裹，使得电芯1与其他电芯1分隔开，阻隔了电芯1间的热量传递，避免了单个电芯1温度异常对其他电芯1的影响。
如图3所示，优选地，液冷板2包括多个分隔部22和多个连通部23，多个分隔部22平行间隔设置，相邻两个分隔部22分别贴合于电芯1的两个相对表面上，连通部23连通于相邻两个分隔部22使容置腔21的截面形状呈U形，连通部23与两个分隔部22之间的电芯1贴合，多个连通部23将多个分隔部22依次串联起来，使得冷却液能够通过液冷板2依次流经多个电芯1并进行热量交换，实现电芯1的冷却降温。
更为优选地，连通部23设置为与分隔部22垂直，使液冷板2整体呈凹凸型结构，即液冷板2的截面形状为凹凸形，容置腔21的截面形状为矩形，便于液冷板2的加工成型。在本实施例中，电芯1为方形电芯1，电芯1置于容置腔21中时，可以是电芯1的两个相对表面贴合于液冷板2上(即电芯1被夹于容置腔21中)，能够增大液冷板2与电芯1的接触面积，有利于提高该电池模组的散热效率。优选地，电芯1置于容置腔21中时，电芯1的三个相邻表面贴合于液冷板2上，使得液冷板2与电芯1的接触面积能够占到电芯1外表面积的50％，显著增大了液冷板2与电芯1的接触面积，有利于提高该电池模组的散热效率。可以理解的是，由于电芯1为方形电芯1，多个电芯1和液冷板2形成的电芯组3也为方形，即该电池模组为方形模组。
在本实施例中，液冷板2和电芯1之间填充有导热介质，导热介质填充于液冷板2和电芯1之间的间隙中，能够提高液冷板2和电芯1之间的传热效果，提高热量传递效率。优选地，导热介质具有一定的强度，例如均热板，既能够提高液冷板2和电芯1之间的传热效果，又能够增强该电池模组的整体刚度。
优选地，液冷板2的两端分别设有进液端24和出液端25，进液端24上设有进液口241，进液口241用于与进液管道连通，用以向液冷板2中通入冷却液；出液端25上设有出液口251，出液口251用于与出液管道连通，用以将液冷板2中的冷却液排出，使得液冷板2中能够循环通入冷却液。
在本实施例中，该电池模组还包括端板4和连接板5，两个端板4分别设置于电芯组3的两端，两个连接板5分别盖设于电芯组3相对设置的两个侧面，且连接板5的两端分别连接于两个端板4上，使得连接板5和端板4相互连接形成电芯组3的外部结构，有利于增强该电池模组的整体强度和刚度。优选地，连接板5与端板4的连接方式为粘接、焊接、铆接和螺栓连接中的一种，使连接板5与端板4进行牢固连接。更为优选地，端板4和连接板5均为金属件，即采用金属材质制成，强度高，刚度大，能够进一步增强该电池模组的整体强度和刚度。
具体地，电芯组3的两端均设置有第一胶粘层，端板4通过第一胶粘层粘接于电芯组3上，使得端板4与电芯组3的连接面积较大，端板4与电芯组3的连接牢固。优选地，电芯组3的两个相对侧面上均设有第二胶粘层，连接板5通过第二胶粘层粘接于电芯组3上，使得连接板5与电芯组3的连接面积较大，连接板5与电芯组3的连接牢固。
优选地，连接板5上开设有两个接口槽51，进液端24和出液端25分别从两个接口槽51伸出，便于进液口241与外界的进液管道连通，便于出液口251与外界的出液管道连通。两个接口槽51既可以位于同一连接板5上，又可以位于不同连接板5上，本领域的技术人员可以根据实际情况对此进行选择。
在本实施例中，该电池模组还包括缓冲层，电芯组3的两个相对侧面上均设有缓冲层，缓冲层夹设于电芯组3和连接板5之间，既能够防止连接板5对电芯组3中的电芯1和液冷板2造成损伤，又能减轻外界碰撞对该电池模组的冲击，提高该电池模组的安全性。
优选地，该电池模组还包括铝排6，铝排6连接于电芯1的电极上，用于将多个电芯1进行串联或者并联。需要说明的是，在本实施例中，串联电芯1的数量或者并联电芯1的数量不做具体限定，本领域的技术人员可以根据实际情况对串联电芯1的数量或者并联电芯1的数量进行设计。
本实施例还提供一种电池，该电池包括上述技术方案提供的电池模组，由于该电池包括上述技术方案提供的电池模组，该电池散热效率高，内部温差较小。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
多个电芯(1)；
液冷板(2)，所述液冷板(2)弯折设置形成多个容置腔(21)，所述电芯(1)一一对应设置于所述容置腔(21)中形成电芯组(3)；
端板(4)，两个所述端板(4)分别设置于所述电芯组(3)的两端；
连接板(5)，所述电芯组(3)相对的两个侧面上均盖设有连接板(5)，且所述连接板(5)的两端分别连接于两个所述端板(4)上。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(2)包括多个分隔部(22)和多个连通部(23)，多个所述分隔部(22)间隔设置，相邻两个所述分隔部(22)分别贴合于所述电芯(1)的两个相对表面上，所述连通部(23)连通于相邻两个所述分隔部(22)使所述容置腔(21)的截面形状呈U形，所述连通部(23)与所述电芯(1)贴合，多个所述连通部(23)将多个所述分隔部(22)依次串联。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(2)和所述电芯(1)之间填充有导热介质。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组(3)的两端均设有第一胶粘层，所述端板(4)通过所述第一胶粘层粘接于所述电芯组(3)上。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组(3)的两个相对侧面上均设有第二胶粘层，所述连接板(5)通过所述第二胶粘层粘接于所述电芯组(3)上。
6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括缓冲层，所述电芯组(3)的两个相对侧面上均设有缓冲层，所述缓冲层夹设于所述电芯组(3)和所述连接板(5)之间。
7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(2)的两端分别设有进液端(24)和出液端(25)，所述进液端(24)上设有进液口(241)，所述出液端(25)上设有出液口(251)。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述连接板(5)上开设有接口槽(51)，所述进液端(24)和所述出液端(25)均从所述接口槽(51)伸出。
9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括铝排(6)，所述铝排(6)连接于所述电芯(1)的电极上，用于将多个所述电芯(1)进行串联或并联。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池模组。
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