CN113437402B - 电池模组、电池模组总成以及热交换装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池模组、电池模组总成以及热交换装置，电池模组包括壳体、电池本体、电连接件以及密封组件，壳体包括内壁，内壁围成腔体，壳体设有与腔体相连通的入口和出口，入口用于供热交换介质流入腔体内，电池本体设置于腔体内，并与内壁相间隔以在电池本体与内壁之间形成流通间隙，电池本体具有电连接部，密封组件至少密封住电连接部连接于电池本体的部分，以使电连接部以及电连接件与热交换介质彼此电性隔离。采用密封组件将电连接部以及电连接件与热交换介质隔开，使得电连接部及电连接件与热交换介质彼此电性隔离，提高了电池模组的安全性能，电池本体与内壁之间形成流通间隙，简化流道设计，便于热交换介质对电池本体进行热交换。
Description
技术领域
本申请涉及车载电池技术领域，更具体地，涉及一种电池模组、电池模组总成以及热交换装置。
背景技术
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，电动汽车的发展尤为迅速。现有电动汽车主要通过电池模组提供动力源，例如，锂离子电池在使用过程中，电芯温度会随着电芯产热或者环境温度的变化而发生变化，过高或者过低的使用温度都会对电芯的安全性、寿命产生影响。
目前，通常采用风冷、液冷等电池总成对电芯进行冷却，特别地，浸没式冷却凭借其显著降低电芯间温差、与电芯间换热面积大等优点在近些年得到了广泛的关注。电池总成中电芯的极柱以及与极柱电连接的高压插件通常有电流通过，需要将极柱以及与极柱电连接的高压插件与冷却液之间电性隔离，目前由于电池模组的结构限制，极柱以及与极柱电连接的高压插件等电连接件容易直接与冷却液电接触，存在安全性风险。
发明内容
本申请提出了一种电池模组、电池模组总成以及热交换装置。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池模组，包括壳体、电池本体、电连接件以及密封组件，内壁围成腔体，壳体设有与腔体相连通的入口和出口，入口用于供热交换介质流入腔体内，电池本体设置于腔体内，并与内壁相间隔以在电池本体与内壁之间形成流通间隙，电池本体具有电连接部，电连接件连接于电连接部；密封组件至少密封住电连接部连接于电池本体的部分，以使电连接部以及电连接件与热交换介质彼此电性隔离。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池模组总成，包括冷却装置、循环装置以及第一方面提供的电池模组，循环装置连通入口和出口，冷却装置与循环装置之间形成热交换。
第三方面，本申请实施例还提供了一种热交换装置，适于对第一方面提供的电池模组进行热交换，热交换装置包括循环装置以及冷却装置，循环装置包括泵体以及箱体，箱体设有容纳腔、第一连接通道和第二连接通道，容纳腔适于容纳电池模组，第一连接通道与入口连通，第二连接通道与出口连通，泵体、第一连接通道以及第二连接通道用于与腔体共同形成循环回路；冷却装置与循环装置之间形成热交换，以用于对循环回路内的热交换介质进行冷却。
本申请提供的电池模组，通过采用密封组件尽量将电连接部以及电连接件与热交换介质隔开，使得电连接部以及电连接件与热交换介质彼此电性隔离，避免热交换介质与电连接部以及电连接件电性接触，有效地提高了电池模组的安全性能，电池本体与内壁之间间隔形成流通间隙，简化流道设计，便于通过热交换介质对电池本体进行冷却或加热。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请实施例提供的一种电池模组的局部结构示意图。
图2示出了图1所示电池模组的爆炸示意图。
图3示出了图1所示电池模组沿A-A方向的剖面图。
图4示出了图2所示电池模组中的部分电池本体与电连接件的爆炸示意图。
图5示出了图1所示电池模组的局部结构示意图。
图6示出了图2所示电池模组的爆炸示意图。
图7示出了图3所示电池模组的局部剖面图。
图8示出了本申请实施例提供的电池模组总成结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
请参阅图1和图2，在本实施例中，本申请提供一种电池模组100，包括壳体110、电池本体120、电连接件121以及密封组件130。
如图2和图3所示，壳体110包括内壁111，内壁111围成腔体1111，壳体110设有与腔体1111相连通的入口112和出口113，入口112用于供热交换介质流入腔体1111内。电池本体120设置于腔体1111内，并与内壁111相间隔以在电池本体120与内壁111之间形成流通间隙114，电池本体120具有电连接部122，电连接件121连接于电池本体120。密封组件130至少密封住电连接部122连接于电池本体120的部分，以使电连接部122以及电连接件121与热交换介质彼此电性隔离。
上述的“至少密封住电连接件121连接于电池本体120的部分”是指电连接部122与电池本体120直接连接的部位紧密地嵌设于密封组件130内，或者整个电连接部122紧密地嵌设于密封组件130内，避免密封组件130下方的热交换介质与电连接部122接触而出现电路故障的问题。
其中，热交换介质是指用于对电池模组100进行冷却或者加热的液相介质，或者液相与气相的混合，液相介质可以是水-乙二醇体系液体介质，水与乙二醇可以按照不同的配比混合形成水-乙二醇体系液体介质，例如，水以及乙二醇可以按照1：2、1：4、1：6、1：8等比例进行配比混合，在此不作限定，具体可以根据实际需求设置。通过采用沸点较高且价格较为便宜的水-乙二醇体系冷却液，能够有效地降低整个电池模组100的成本，而且水-乙二醇体系冷却液的密度较低，重量较轻，有效地提升了电池总成的能量密度，此外，水-乙二醇体系冷却液不易气化，对电池模组100等耐压性以及密封性要求较低。
本申请实施例提供的电池模组100，通过采用密封组件130尽量将电连接件121与热交换介质隔开，避免热交换介质与电连接件121以及电连接部122彼此电性接触，有效地提高了电池模组100的安全性能，电池本体120与内壁111之间间隔形成流通间隙114，简化流道设计，便于通过热交换介质对电池本体120进行冷却或加热。
在本实施例中，壳体110大致为矩形状壳体110，壳体110的材质可以为金属、塑胶或者金属与塑胶的结合，例如，壳体110的材质可以为铝合金、钛合金、不锈钢等，或者也可以采用耐电解液腐蚀且强度足够的工程塑料或者复合材料，例如，聚苯醚工程塑料、聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等工塑料，或者，片状膜塑料(SMC)、碳纤维增加复合材料、长玻纤增强复合材料等复合材料。
如图2和图3所示，在本实施例中，内壁111包括侧壁1112以及底壁1113，侧壁1112围设于底壁1113的周缘，并与底壁1113连接，侧壁1112与底壁1113共同围成腔体1111。入口112和出口113均可以设置于侧壁1112，并可以分别位于壳体110的相对两侧。底壁1113包括长侧边1114和短侧边1115，长侧边1114和短侧边1115大致垂直，入口112和出口113可以沿长侧边1114所在方向分别设置于壳体110的相对两侧，从入口112流入的热交换介质能够大致沿着平行于长侧边1114的方向径直地流向出口113，减短热交换介质的流径，加快热循环效率。腔体1111具有敞口1116，敞口1116由侧壁1112远离底壁1113的一端的边缘限定形成，电池本体120可以从敞口1116快速地置于腔体1111内。
如图3和图4所示，在本实施例中，电池本体120的数量为多个，多个电池本体120沿预定方向X依次排列设置，预定方向X可以与长侧边1114的方向一致，电池本体120的宽度方向可以与预定方向X保持一致，电池本体120沿预定方向X具有较小的厚度，这样在壳体110的长度保持不变的情况下，沿着预定方向X能够排列数量更多的电池本体120。如图4所示，在本实施例中，电连接部122包括凸出设于电池本体120的极柱1212，电连接件121电连接于极柱1212，其中，电连接件121可以密封在密封组件130内或者位于密封组件130的远离热交换介质的一侧。在本实施例中，电连接件121可以包括连接片1211，极柱1212凸设于电池本体120的顶端面，并与电池本体120电连接，具体地，电连接部122包括两个极柱1212，其中一个极柱1212作为正极，另一个作为负极。连接片1211连接于极柱1212，连接片1211为片体结构，相邻两个电池本体120之间可以通过连接片1211进行电连接，例如，多个电池本体120可以通过多个连接片1211依次串联，从而组合成一个电池组，以向电气设备提供足够的电能。此外，电连接件121还可以包括电插接件1213，电插接件1213连接于连接片1211，电插接件1213可以具有电插接头，其可用于与电气设备进行电连接，示例性地，电插接件1213的数量可以为两个，两个电插接件1213分别与多个并排设置的电池本体120中的最外侧的两个电池本体120的极柱1212连接。
在一些应用环境中，由入口112注入腔体1111内的热交换介质的液面高度一般由入口112所在的高度限定，注入腔体1111内的热交换介质的液面高度可以上升至入口112所在的高度或者略低于入口112所在的高度，其中，将入口112与底壁1113之间的距离差定义为第一距离，电连接部122与底壁1113之间的距离差定义为第二距离，例如，第二距离可以为极柱1212的底部与底壁1113之间的距离差，为了避免腔体1111内热交换介质的液面高度上升至电连接部122所在的高度或者邻近电连接部122，可以将第一距离小于第二距离，也即入口112与底壁1113之间的高度差小于电连接部122与底壁1113之间的高度差，示例性地，第一距离可以为第二距离的2/3、3/4、4/5等，在此不作具体限定，具体可以根据实际需要设置。这样热交换介质的液面所在高度低于极柱1212所在的高度，避免出现电池模组100在受到晃动或者倾斜时将热交换介质晃动至或者倾斜至极柱1212所在的高度。
在一些实施方式中，电池本体120的顶端面可以与侧壁1112远离底壁1113的端面大致平齐或者略高于侧壁1112远离底壁1113的端面，这样当电池本体120安装于壳体110时，电池本体120上的极柱1212可以位于腔体111外，使得极柱1212所在的高度高于热交换介质的液面高度。
请参阅图5和图6，在本实施例中，密封组件130包括密封板131，密封板131连接于侧壁1112，并封闭敞口1116。密封板131可以为金属、塑胶或者金属与塑胶的结合，例如，密封板131的材质可以包括铝合金、钛合金、不锈钢等，或者也可以包括工程塑料，作为一种示例，密封板131和壳体110均可以为金属结构，密封板131可以通过焊接的方式连接于侧壁1112，有效地提高密封板131与壳体110之间的连接强度，密封板131的外周与侧壁1112之间密封连接。电池本体120的极柱1212穿设于密封板131并部分地外露于腔体1111外，以便于与连接片1211进行接线，具体地，密封板131与电池本体120的顶端面贴合，以使得极柱1212连接于顶端面的部位基本被密封板131包裹住，从而对极柱1212连接于顶端面的部位进行密封，极柱1212远离电池本体120的顶端面的部位凸出于密封板131的上表面(也即密封板131远离电池本体120的表面)，连接片1211以及电插接件1213均位于腔体1111外，并与极柱1212凸出于密封板131的上表面的部位连接。通过密封板131并封闭敞口1116，可以避免腔体1111内的热交换介质从敞口1116溢出，同时将电连接件121与热交换介质隔开，避免热交换介质与电连接件121接触而发生电路故障，电池本体120的极柱1212穿设于密封板131并外露于腔体1111外，便于安装人员从壳体110的外侧将连接片1211、电插接件1213连接于极柱1212。
在一些实施方式中，密封板131可以采用绝缘材料制成，例如，塑胶结构，整个极柱1212嵌设于密封板131内，电连接件120可以成型于密封板131内，电连接件120的至少部分位于极柱1212所在的位置，以与极柱1212电连接。
在本实施例中，密封板131贯穿地设有安装孔1311，安装孔1311的数量与极柱1212的数量大致相同，并与多个电池本体120的极柱1212一一对应。电池本体120的极柱1212穿设于对应的安装孔1311并外露至腔体1111外，安装孔1311的内径尺寸可以与极柱1212的外径尺寸大致相同，或者，极柱1212可以与安装孔1311过盈配合，这样使得极柱1212与密封板131之间基本不会形成间隙，避免位于腔体1111内的热交换介质从间隙溢出。在密封板131为金属结构时，极柱1212与密封板131进行接触的部位可以通过绝缘结构进行电性隔离，例如，极柱1212的与密封板131接触的部位可以套设有绝缘圈或者在极柱1212的外周、密封板131的内周设有绝缘层。
在一些实施方式中，热交换介质本身可能是电解质溶液或者混入电解质后形成的电解质溶液，当密封板131和壳体110均为金属结构时，可能会发生电解池反应，为了有效地避免形成电解池反应，密封板131和壳体110均可以选用相同的金属材质。
在一些实施方式中，密封板131可以将腔体1111分隔为相互隔开的上腔体和下腔体，下腔体与入口112和出口113连通，下腔体用于收容热交换介质；上腔体可以用于收容电连接件121，电池本体120的极柱1212穿设于密封板131并伸入上腔体内。由于上腔体与下腔体之间通过密封板131的分隔，使得下腔体内的热交换介质不会溢至上腔体内，而且热交换介质只需填充于下腔体，可以不填充满整个腔体1111，使得腔体111的空间利用率高，同时，由于热交换介质使用量少，电池总成的质量能量密度高。
请继续参阅图5和图6，在一些实施方式中，密封组件130还可以包括密封圈132，密封圈132可以采用耐电解液腐蚀的橡胶材料制成，密封圈132套设于电池本体120的外周，并位于电池本体120与内壁111之间，密封圈132可以部分地或者全部位于电池本体120与内壁111之间，例如，密封圈132可以套设于电池本体120的外周邻近于极柱1212的部分，并部分地位于电池本体120与内壁111之间，密封圈132与电池本体120以及内壁111同时接触，如，密封圈132可以抵靠于电池本体120以及内壁111。密封圈132主要作用是防止腔体1111内的热交换介质溢出腔体1111外，同时还可以起到固定电池本体120的作用。作为一示例，电池本体120的外周可以设有环形槽，密封圈132可以嵌设于环形槽并突出于环形槽外。
示例性地，密封圈132的数量可以与电池本体120的数量相同，每个电池本体120套设有一个密封圈132，密封圈132包括连接栅条1323、相对的第一栅条1311以及第二栅条1312，第一栅条1311和第二栅条1312沿预定方向X并排设置，连接栅条1323连接于第一栅条1311和第二栅条1312之间，第二栅条1312的数量可以为两个，两个第二栅条1312相对设置，均连接于第一栅条1311和第二栅条1312之间。密封圈132的外周还可以设置粘胶，密封圈132可以通过粘胶更加稳固地密封于电池本体120与内壁111之间，其中，可以选用耐腐蚀以及具有防水效果好的粘胶。密封圈132可以邻近于密封板131设置或者与密封板131的底面贴合设置。此外，每个电池本体120可以套设有两个或者两个以上的密封圈132。
当多个电池本体120沿预定方向X设置时，相邻两个电池本体120可以间隔设置，其中，密封圈132套设于电池本体120后，连接栅条1323大致沿预定方向X设置，并位于电池本体120与内壁111之间，第一栅条1311以及第二栅条1312可以位于相邻两个电池本体120之间，或者，第一栅条1311与第二栅条1312中的一个位于相邻两个电池本体120之间，另一个位于电池本体120与内壁111之间。密封圈132在自然状态时，第一栅条1311与第二栅条1312之间的间距可以略小于电池本体120的宽度，或者，两个第二栅条1312之间的间距可以略小于电池本体120的长度，当密封圈132套设于电池本体120上，密封圈132可以紧紧地固定在电池本体120的外周，不易发生松脱。第一栅条1311与第二栅条1312的尺寸大于相邻两个电池本体120之间的间距，以及大于电池本体120与内壁111之间的间距，示例性地，第一栅条1311、第二栅条1312的宽度尺寸可以在1～20mm，例如，1～2mm之间，这样使得第一栅条1311与第二栅条1312可以以过盈的方式嵌设于相邻两个电池本体120之间，以及电池本体120与内壁111之间，有效地避免热交换介质溢出。
在一些实施方式中，密封组件130还可以包括绝缘板134，绝缘板134可以设置于腔体1111外，并大致叠置于密封板131上。密封板131设有固定孔1341，极柱1212穿设于固定孔1341并嵌设于绝缘板134内。绝缘板134是由绝缘材料制成，例如，塑胶或陶瓷等。固定孔1341的数量与极柱1212的数量相同，并可一一对应设置，固定孔1341可以是盲孔或者通孔结构，极柱1212可以穿设于安装孔1311并嵌入与安装孔1311对应的固定孔1341内。
在一些实施方式中，电连接件121可以部分地设置于绝缘板134内，示例性地，电连接件121中的连接片1211可以与绝缘板134一体成型，例如，可以采用注塑工艺一体成型，位于绝缘板134内的连接片1211可以部分地延伸至固定孔1341内，连接片1211露出于绝缘板134的围成固定孔1341的孔壁，当每个电池本体120的极柱1212嵌入对应的固定孔1341时，极柱1212能够与连接片1211相接触并形成电连接。在组装时，只需将绝缘板134装配于多个电池本体120上，使得每个电池本体120的极柱1212嵌入对应的固定孔1341内，多个电池本体120与电连接件121形成电连接，安装人员不需要将多个连接片1211与多个极柱1212一一地进行接线，降低了整个装配难度，提高生产效率，同时多个连接片1211均与绝缘板134一体成型，有效地提高了连接片1211的结构强度，提高产品使用寿命。
在一些实施方式中，密封组件130还包括缓冲垫135，缓冲垫135可以设置于密封板131与电池本体120之间，进一步地，缓冲垫135可以位于密封圈132与密封板131之间，且缓冲垫135与密封板131相叠置。缓冲垫135设有嵌设孔1351，极柱1212穿设于嵌设孔1351并嵌设于绝缘板134内。嵌设孔1351的数量可以与极柱1212的数量大致相同，并一一对应设置，嵌设孔1351的内径尺寸可以与极柱1212的外径尺寸大致相同，或者极柱1212与嵌设孔1351过盈配合，以使得极柱1212与缓冲垫135之间可以紧密地配合。缓冲垫135具有缓冲功能，其可以由具有弹性功能的材料制成，例如弹性橡胶或者弹性泡棉。通过设置缓冲垫135，可以降低外力对电池本体120的冲击力，从而保护电池模组100。
在一些实施方式中，如图6和图7所示，电池模组100还包括用于固定电池本体120的固定组件140，固定组件140包括第一支撑件141和第二支撑件142，第一支撑件141和第二支撑件142设置于电池本体120与内壁111之间，并位于电池本体120远离电连接部122的一侧，第一支撑件141和第二支撑件142相对间隔设置，并在第一支撑件141和第二支撑件142之间形成用于供热交换介质进行流动的通道1411。作为一种示例，第一支撑件141和第二支撑件142可以大致沿电池本体120的长度方向相对间隔设置，通道1411的宽度由第一支撑件141和第二支撑件142之间的间距限定，由于第一支撑件141和第二支撑件142设置于电池本体120在长度方向的两侧，使得通道1411的宽度较宽，这样热交换介质从通道流过时，能够与电池本体120的底部进行较大面积的接触，提高热交换效率。固定组件140的数量可以与电池本体120的数量相同，多个固定组件140可以大致沿预定方向X等间距或非等间距排列，多个固定组件140的流道111相互连通，热交换介质从入口112流入，并经由多个流道111后从出口113流出。
在一些实施方式中，如图6所示，第一支撑件141和第二支撑件142均可以为L型支架，第一支撑件141和第二支撑件142中的每个包括底板1414和侧板1413，侧板1413连接于底壁1113，侧板1413与底板1414之间呈角度连接，两者之间的夹角大致为90°，侧板1413的两端朝向同侧弯折并共同限定形成卡槽，以便于电池本体120卡入卡槽内。
本申请实施例提供的电池模组100，通过采用密封组件130将电连接件121屏蔽于热交换介质之外，电池本体120与内壁111之间间隔形成流通间隙114，简化流道设计，便于通过热交换介质对电池本体120进行冷却或加热，避免热交换介质与电连接件121电性接触，有效地提高了电池模组100的安全性能。
请参阅图8，在本实施例中，本申请实施例还提供一种电池模组总成200，电池模组总成200包括热交换装置210以及上述任一个实施例所提供的电池模组100，热交换装置210适于对上述的电池模组100进行热交换。
在本实施例中，热交换装置210包括冷却装置211以及循环装置212，循环装置212连通电池模组100的入口112和出口113，冷却装置211与循环装置212之间形成热交换，以用于对循环装置212内的热交换介质进行冷却。循环装置212用于对电池模组100内的热交换介质进行循环，使得电池模组100内的热交换介质能够以流动的形式与电池模组100进行热交换，从而提高热交换的效率，以及维持电池模组100内温度的平衡。
在本实施例中，循环装置212可以包括箱体2121以及泵体2122，箱体2121可以大致为矩形状壳体结构，箱体2121设有容纳腔2123、第一连接通道2124和第二连接通道2125，容纳腔2123适于容纳电池模组100，第一连接通道2124与入口112连通，第二连接通道2125与出口113连通，其中。第一连接通道2124可以作为进液管道，第二连接通道2125可以作为出液管道。在本实施例中，容纳腔2123的数量可以为多个，容纳腔2123的形状与电池模组100的外形轮廓相适配，每个容纳腔2123可以用于容纳一个电池模组100，多个容纳腔2123可以沿箱体2121的长度方向排列设置，每个容纳腔2123可以沿宽度方向延伸设置，设于容纳腔2123内的电池模组100的长侧边1114可以与箱体2121的长度方向保持一致。第一连接通道2124和第二连接通道2125可以部分地沿箱体2121的长度方向设置，以分别与多个电池模组100的入口112和出口113连通。其中，第一连接通道2124、泵体2122、第二连接通道2125以及腔体1111可以共同形成循环回路，泵体2122用于向热交换介质提供流动的动力，从而实现热交换介质的循环流动，提高热交换介质与电池模组100的热交换效率。
在一些实施方式中，循环装置212可以包括加热器2126，加热器2126用于对热交换介质进行加热。热交换装置210还包括热交换器213，具体地，热交换器213可以具有第一换热通道2131和第二换热通道2132，冷却装置211与第一换热通道2131形成冷却回路，冷却回路内具有冷却介质，其中，冷却介质可以是液相、气相或者液相和气相的混合，冷却装置211能够对冷却介质进行冷却和循环；加热器2126、第一连接通道2124、第二换热通道2132、泵体2122、第二连接通道2125以及腔体1111共同形成循环回路。热交换器213可以为间壁式换热器，间壁式换热器的主要特点：其能够通过一间壁将热交换介质和冷却介质相互隔开，使得热交换介质和冷却介质不相互混合，热交换介质和冷却介质通过间壁进行热交换，间壁式换热器的换热效果高。当循环回路内的热交换介质通过第二换热通道2132时，位于第一换热通道2131内的冷却介质能够带走第二换热通道2132内的热交换介质的大量热量，从而实现热交换介质的冷却。
在一些实施方式中，热交换装置210可以包括温度传感器214以及与温度传感器214耦接的控制模块215，温度传感器214用于检测电池模组100的温度，温度传感器214可以设置于箱体2121或者容纳腔2123内。此外，温度传感器214的检测部分可以位于电池模组100的内部，以提高检测精度。
通过温度传感器214可以监测电池模组100中热交换介质当前的温度，以便于控制模块215对电池模组100进行温度管理。通过热交换装置210可以对电池模组100进行高温冷却、低温加热以及维持电池模组100的热平衡工作模式，以下对热交换装置210的工作原理进行阐述，具体如下：
(1)高温冷却工作模式：
电池模组100工作时产生热量增多和/或环境温度升高时，容易导致电池模组100的温度升高，当检测到电池模组100的温度高于预设温度时，控制模块215用于控制冷却装置211以及泵体2122工作以降低热交换介质的温度；具体地，泵体2122开始工作，温度较高的热交换介质从各个电池模组100的腔体1111内流出，并经过热交换器213内冷却，经热交换器213冷却后的热交换介质回流至各个电池模组100的腔体1111内，冷却后的热交换介质吸收电池本体120的热量后并再次流出至热交换器213内冷却，当电池模组100的温度降低至预设温度时，控制模块215可以控制冷却装置211以及泵体2122停止工作。
(2)低温加热工作模式：
当环境温度较低时，容易导致电池模组100的温度过低，当检测到电池模组100的温度低于预设温度时，控制模块215用于控制加热器2126、泵体2122工作以提高热交换介质的温度；具体地，泵体2122开始工作，温度较低的热交换介质从各个电池模组100的腔体1111内流出，并经过加热器2126内加热，经加热器2126加热后的热交换介质回流至各个电池模组100的腔体1111内，加热后的热交换介质向电池本体120传递热量，使得电池本体120的温度升高，当电池模组100的温度上升至预设温度时，控制模块215可以控制加热器2126以及泵体2122停止工作。
(3)热平衡工作模式：
当多个电池模组100间的温度差较大时，容易导致多个电池模组100间的温度变化范围较大，当检测到电池模组100的温度变化范围在预设时间段内大于或小于预设温度变化范围时，控制模块215还用于控制加热器2126、泵体2122以及冷却装置211同时工作，以将电池模组100的温度变化范围调节至预设温度变化范围内。具体地，泵体2122开始工作，将热交换介质泵入各个电池模组100的腔体1111内，当流入各电池模组100的腔体1111内的热交换介质的温度高于电池本体120的温度时，电池本体120向热交换介质吸收热量，温度较低的电池本体120能够吸收较多的热量，升温较快，温度较高的电池本体120吸收较小的热量，升温较慢，使得多个电池模组100间的温度差减小，以使得电池模组100的温度变化处于预设温度变化范围内；当流入各个电池模组100的腔体1111内的热交换介质的温度低于电池本体120的温度时，电池本体120向热交换介质传递热量，温度较高的电池本体120向热交换介质传递较多的热量，降温较快，温度较低的电池本体120向热交换介质传递较少的热量，降温较慢，使得多个电池模组100间的温度差减小，以使得电池模组100的温度变化处于预设温度变化范围内。当电池模组100的温度变化处于预设温度变化范围内，控制模块215可以控制加热器2126、泵体2122以及冷却装置211停止工作。
本申请实施例提供的电池模组总成200，通过热交换装置210的循环装置212可以驱使电池模组100内的热交换介质进行循环流动，电池模组100采用密封组件130尽量将电连接件121以及电连接部122与热交换介质分隔，避免热交换介质与电连接件121以及电连接部122彼此电性接触，有效地提高了电池模组100的安全性能，电池本体120与内壁111之间间隔形成流通间隙114，简化了流道设计，热交换介质对电池本体120进行冷却或加热，充分地应用了浸没式冷却换热面积大、热交换介质冷却/加热效果好等优点，有效地提高热交换介质与电池本体120之间的热交换效率，使得电池模组100的温度更加均衡，热交换装置210可以对电池模组100进行冷却、加热以及维持电池模组100的热平衡。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上方”、“前”、“顶”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”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“上方”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。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于，包括：
壳体，包括内壁，所述内壁围成腔体，所述壳体设有与所述腔体相连通的入口和出口，所述入口用于供热交换介质流入所述腔体内，所述热交换介质为液相介质；
电池本体，设置于所述腔体内，并与所述内壁相间隔以在所述电池本体与所述内壁之间形成流通间隙，所述电池本体具有电连接部；
第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和所述第二支撑件均设置于所述电池本体与所述内壁之间，并位于所述电池本体远离所述电连接部的一侧，所述第一支撑件和所述第二支撑件相对间隔设置，并在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间形成用于供所述热交换介质进行流动的通道；
电连接件，所述电连接件连接于所述电连接部；及
密封组件，所述密封组件至少密封住所述电连接部连接于所述电池本体的部分，以使所述电连接部以及所述电连接件与所述热交换介质彼此电性隔离。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述密封组件包括密封板，所述密封板连接于所述内壁并封闭所述腔体，所述电连接部包括凸出设于所述电池本体的极柱，所述极柱穿设于所述密封板，所述电连接件位于所述腔体外并与所述极柱电连接。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述密封组件还包括绝缘板，所述绝缘板设置于所述腔体外，并叠置于所述密封板上；所述密封板设有通孔，所述极柱穿设于所述通孔并嵌设于所述绝缘板内。
4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述密封组件还包括密封圈，所述密封圈套设于所述电池本体的外周，并位于所述电池本体与所述内壁之间，所述密封圈与所述电池本体以及所述内壁接触。
5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述密封组件还包括缓冲垫，所述缓冲垫设置于所述密封板与所述电池本体之间，所述缓冲垫设有嵌设孔，所述极柱穿设于所述嵌设孔并嵌设于所述绝缘板内。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述内壁包括侧壁以及底壁，所述侧壁围设于所述底壁，并与所述底壁连接，所述入口设置于所述侧壁，所述入口与所述底壁之间的距离差小于所述电连接部与所述底壁之间的距离差。
7.一种电池模组总成，其特征在于，包括冷却装置、循环装置以及如权利要求1～6中任一项所述的电池模组，所述循环装置连通所述入口和所述出口，所述冷却装置与所述循环装置之间形成热交换。
8.根据权利要求7所述的电池模组总成，其特征在于，所述电池模组总成还包括热交换装置，所述热交换装置还包括热交换器，所述热交换器具有第一换热通道和第二换热通道，所述冷却装置与所述第一换热通道形成冷却回路，所述循环装置包括箱体、加热器以及泵体，所述箱体设有容纳腔、第一连接通道和第二连接通道，所述容纳腔适于容纳所述电池模组，所述加热器、第一连接通道、所述第二换热通道、所述泵体、所述第二连接通道以及所述腔体共同形成循环回路。
9.一种热交换装置，其特征在于，适于对如权利要求1～6中任一项所述的电池模组进行热交换，所述热交换装置包括循环装置以及冷却装置，所述循环装置包括泵体以及箱体，所述箱体设有容纳腔、第一连接通道和第二连接通道，所述容纳腔适于容纳所述电池模组，所述第一连接通道与所述入口连通，所述第二连接通道与所述出口连通，所述泵体、所述第一连接通道以及所述第二连接通道用于与所述腔体共同形成循环回路；所述冷却装置与所述循环装置之间形成热交换，以用于对所述循环回路内的热交换介质进行冷却。
10.根据权利要求9所述的热交换装置，其特征在于，所述循环装置还包括加热器，所述加热器用于加热所述循环回路内的热交换介质，所述热交换装置包括温度传感器以及与所述温度传感器耦接的控制模块，所述温度传感器用于检测所述电池模组的温度，当检测到所述电池模组的温度高于预设温度时，所述控制模块用于控制所述冷却装置以及所述泵体工作以降低所述热交换介质的温度；当检测到所述电池模组的温度低于所述预设温度时，所述控制模块用于控制所述加热器以及所述泵体工作以提高所述热交换介质的温度；当检测到所述电池模组的温度变化范围在预设时间段内大于或小于预设温度变化范围时，所述控制模块还用于控制所述加热器、所述泵体以及所述冷却装置同时工作，以将所述电池模组的温度变化范围调节至所述预设温度变化范围内。
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- 2021-06-02 CN CN202110614369.1A patent/CN113437402B/zh active Active
Patent Citations (3)
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