CN113889686A - 电池模组、电池包及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域,提供一种电池模组、电池包以及车辆,电池模组包括多个相互抵接设置的电芯。电芯的至少一端侧上覆盖有防护层,在具有防护层的相邻两个电芯的抵接处设有流道结构,流道结构具有入口和出口;电池模组还包括固定板,各电芯置于固定板上,固定板具有输入腔和输出腔,各流道结构的入口连通于输入腔,以及各流道结构的出口连通于输出腔。该流道结构以相邻两个电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,这样,在每个电芯的端侧处进行热交换,从而能够大大降低电芯的工作温度。在相同厚度的条件下,电池模组的有效厚度更厚,从而获得更高的能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其提供一种电池模组、具有该电池模组的电池包以及具有该电池包的车辆。
背景技术
随着化石燃料的断缺以及环境污染问题加剧,在交通领域内,绿色能源动力汽车得到大力发展,出现了电动力汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车。其中,电动力汽车的性能很大程度上取决于电池。锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长和自放电率低等优势,在动力电池领域得到了广泛地应用。然而,锂电池的性能受温度的影响较大,温度过高或过低都会降低电池的性能,并且减小电池充放电的循环次数,即降低其使用寿命。电池过热会使得电池热失控,进而导致电池燃烧,引发安全问题,造成事故。
可靠的电池热管理技术是电池包正常使用的保障。目前,常用的电池热管理系统一般有风冷式、液冷式和直冷式。其中,液冷式是使用最广泛的电池冷却方式。具体地,将液冷板的流通内充满冷却介质,然后贴附在电池模组的表面,这样,要么电池模组仅一个端面可进行热交换,易造成局部过热;要么,在相同体积下,电池包的整体体积较大,重量较重,甚至降低电池模组的能量密度。
发明内容
本发明的目的提供一种电池模组,旨在解决现有的电池包因热交换不均衡所导致局部过热,以及电池包能量密度低的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
第一方面,本申请提供一种电池模组,包括多个相互抵接设置的电芯,电芯的至少一端侧上覆盖有防护层,在具有防护层的相邻两个电芯的抵接处设有流道结构,流道结构具有入口和出口;电池模组还包括固定板,各电芯置于固定板上,固定板具有输入腔和输出腔,各流道结构的入口连通于输入腔,以及各流道结构的出口连通于输出腔。
本发明的有益效果:本发明提供的电池模组,将各电芯相互抵接设置。其中,电芯的至少一端侧上覆盖有防护层。在具有防护层的相邻两个电芯的抵接处设有流道结构,即流道结构内的冷却介质是在相邻两个电芯的防护层上流通的,以及,该流道结构以相邻两个电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,这样,冷却介质的热交换位置在相邻两个电芯之间,与现有技术相比,取消了管或板等容纳冷却介质的包装材料,增大与电芯之间的接触换热面积,降低重量和成本,从而能够大大降低电芯的工作温度,同时,维持电芯整体的工作温度的均衡,避免局部过热。以及,避免了采用冷却板内置流道的结构形式,将流道结构设置在电芯的端侧,这样,在相同厚度的条件下,本申请的电芯厚度更厚,即电池模组的有效厚度更厚,从而获得更高的能量密度。
在一个实施例中,每个电芯具有能够与相邻的电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,第一端侧和\或第二端侧覆盖有防护层,流道结构包括第一端侧凹陷形成和\或第二端侧凹陷形成的第一流道槽结构。
通过采用上述技术方案,利用在电芯的第一端侧和\或第二端侧凹陷形成第一流道槽结构,该第一流道槽结构与相邻的电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,每个电芯具有能够与相邻的电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,第一端侧和\或第二端侧覆盖有防护层,流道结构包括第一端侧凹陷形成的和\或第二端侧凹陷形成的凹腔以及设于凹腔内的若干流道筋,各流道筋将凹腔分隔形成第一流道槽结构。
通过采用上述技术方案,利用各流道筋将凹腔分隔形成第一流道槽结构,该第一流道槽结构与相邻的电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,每个电芯具有能够与相邻的电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,第一端侧和\或第二端侧覆盖有防护层,流道结构包括第一端侧凹陷形成的和\或第二端侧凹陷形成的凹腔以及设于凹腔内的流道板,流道板具有相对设置的且用于抵接电芯的第一端面和第二端面,第一端面和\或第二端面凹陷形成第一流道槽结构。
通过采用上述技术方案,在凹腔增设一流道板,在流道板的第一端面和\或第二端面凹陷形成第一流道槽结构,该第一流道槽结构与相邻的电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,流道结构包括流道板,相邻的两个电芯之间夹持有流道板,流道板具有相对设置的且用于抵接电芯的第一端面和第二端面,第一端面和\或第二端面凹陷形成第一流道槽结构。
通过采用上述技术方案,将流道板夹持于相邻两个电芯之间,并且,在流道板的第一端面和\或第二端面凹陷形成第一流道槽结构,该第一流道槽结构与相邻的电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,每个电芯具有能够与相邻的电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,第一端侧和\或第二端侧覆盖有防护层,流道结构包括若干流道筋,相邻的两个电芯之间夹持有流道筋,各流道筋将电芯的第一端侧或第二端侧围合形成第一流道槽结构。
通过采用上述技术方案,将流道筋夹持于相邻两个电芯之间,以及各流道筋将电芯的第一端侧或第二端侧分隔形成第一流道槽结构,该第一流道槽结构与相邻的电芯的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,固定板安装于各电芯的底端部或顶端部。
通过采用上述技术方案,根据流道结构的入口和出口的开设方向,可选择将固定板安装在各电芯的底端部或顶端部。
在一个实施例中,电池模组还包括用于实现各电芯相互抵接的限位结构件。
通过采用上述技术方案,由于依靠电芯的端侧实现冷却介质的流通,那么,需通过限位结构件保证相邻两个电芯之间抵顶力,避免冷却介质从两个电芯之间泄露。
在一个实施例中,限位结构件包括多个呈U结构的框体以及两个端板,各框体、两个端板以及固定板围合形成限位各电芯的限位空间,各框体围设于对应的电芯的周向端侧且设于固定板上,两个端板分别设置在最外侧的两个电芯的端侧上。
通过采用上述技术方案,通过框体对电芯的周向端侧施加紧固力,以及通过两个端板对电芯的端侧施加紧固力。
在一个实施例中,限位结构件包括多个呈U结构的框体以及两个端板,各框体、两个端板以及固定板围合形成限位各电芯的限位空间,每两个框体夹持于电芯的周向端侧且设于固定板上,两个端板分别设置在最外侧的两个电芯的端侧上。
通过采用上述技术方案,通过两个框体对电芯的周向端侧施加紧固力,以及通过两个端板对电芯的端侧施加紧固力。
在一个实施例中,电芯的周向端侧覆盖有防护层;电芯的周向端侧设有第二流道槽结构,第二流道槽结构分别连通于输入腔和输出腔。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高电芯的热交换效率,实现电芯整体工作温度的均衡性,在电芯的周向端侧设有第二流道槽结构,该第二流道槽结构与对应的框体围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
在一个实施例中,电芯的周向端侧覆盖有防护层;框体朝向电芯的周向端侧的端面设有第二流道槽结构,第二流道槽结构分别连通于输入腔和输出腔。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高电芯的热交换效率,实现电芯整体工作温度的均衡性,在框体朝向电芯的周向端侧设有第二流道槽结构,该第二流道槽结构与对应的电芯的周向端侧形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板的输入腔和输出腔实现该流道空间内冷却介质的循环流动,同样能够达到热交换的目的。
第二方面,本申请提供一种电池包,包括上述的电池模组。
本发明的有益效果:本发明提供的电池包,在具有上述电池模组的基础上,使用寿命更长,能量密度更高。
第三方面,本申请提供一种车辆,包括上述的电池包。
本发明的有益效果:本发明提供的车辆,在具有上述电池包的基础上,续航里程更长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图2为本发明实施例二提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图3为本发明实施例三提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图4为本发明实施例四提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图5为本发明实施例五提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图6为本发明实施例六提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图7为本发明实施例七提供的电池模组的电芯和固定板的爆炸图;
图8为本发明实施例提供的电池模组的爆炸图;
图9为本发明实施例提供的电池模组的另一爆炸图。
其中,图中各附图标记:
电池模组100、电芯10、第一端侧10a、第二端侧10b、流道结构20、防护层30、入口20a、出口20b、固定板40、输入腔40a、输出腔40b、限位结构件50、框体51、端板52、第一流道槽结构20c、凹腔20d、流道筋21、流道板22、第一端面221、第二端面222、第二流道槽结构20e。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。
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该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1,本申请的提供一种电池模组100,包括多个相互抵接设置的电芯10。目前,电芯10大多为长方体结构,具有六个端侧,在电芯10的至少一端侧上覆盖防护层30,这里,防护层30可以是流体涂敷在电芯10的至少一端侧上干燥后形成的层,也可以是包覆在电芯10的至少一端侧上的膜,具体工艺方法为现有技术,在此不再赘述。防护层30具有隔绝冷却介质以及传递热量的作用,例如,防护层30为聚四氟乙烯、聚丙烯等高分子材料。
在具有防护层30的相邻的两个电芯的抵接处设有流道结构20。流道结构20用于供冷却介质流通,实现与电芯10之间发生热交换,同时,可以理解地,由于电芯10自身的防水性能较差,因此,需要通过防护层30对电芯的端侧面进行防护,即冷却介质是流经于防水层30上,不与电芯10直接接触。流道结构20具有入口20a和出口20b,以实现冷却介质的流入和流出。电池模组100还包括固定板40,各电芯10置于固定板40上,固定板40具有输入腔40a和输出腔40b,各流道结构20的入口20a连通于输入腔40a,以及各流道结构20的出口20b连通于输出腔40b。可以理解地,输入腔40a用于与外设供应装置的输入端相连通,即用于储存未发生热交换的冷却介质,而输出腔40b用于与外设供应装置的输出端相连通,即用于储存完成热交换的冷却介质。以及,输入腔40a和输出腔40b实现对各流道结构20进行集中供应冷却介质。这里,冷却介质的形态可气态或液态。
本发明提供的电池模组100,将各电芯10相互抵接设置。其中,电芯10的至少一端侧上覆盖有防护层30。在具有防护层的相邻两个电芯的抵接处设有流道结构20,即流道结构20内的冷却介质是在相邻两个电芯10的防护层30上流通的,以及,该流道结构20以相邻两个电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,这样,冷却介质的热交换位置在相邻两个电芯10之间,从而能够大大降低电芯10的工作温度,同时,维持电芯10整体的工作温度的均衡,避免局部过热。以及,避免了采用冷却板内置流道的结构形式,将流道结构20设置在电芯10的端侧,这样,在相同厚度的条件下,本申请的电芯10厚度更厚,即电池模组100的有效厚度更厚,从而获得更高的能量密度。
请参考图8,在一个实施例中,固定板40安装于各电芯10的底端部或顶端部。可以理解地,根据流道结构20的入口20a和出口20b的开设方向,可选择将固定板40安装在各电芯10的底端部或顶端部。当固定板40设置在各电芯10的底端部时,流道结构20的冷却介质从出口20b流出时,可在重力作用下辅助流出。而当固定板40设置在各电芯10的顶端部时,流道结构20的冷却介质从入口20a流出时,可在重力作用下辅助流入。
请参考图8,在一个实施例中,电池模组100还包括用于实现各电芯10相互抵接的限位结构件50。通过采用上述技术方案,由于依靠电芯10端侧实现冷却介质的流通,那么,需通过限位结构件50保证相邻两个电芯10之间抵顶力,避免冷却介质从相邻的两个电芯10抵接处泄露。这里,限位结构件50可为若干独立的结构件,例如,可拼接的框体等,也可为一个整体的结构件,例如,罩盖等。
继续参考图8,在一个实施例中,限位结构件50包括多个呈U结构的框体51以及两个端板52,各框体51、两个端板52以及固定板40围合形成限位各电芯10的限位空间。各框体51围设于对应的电芯10的周向端侧且设于固定板40上,即将框体51的两竖直段连接于固定板40,利用框体51和固定板40将电芯10的周向端侧围合,通过框体51对电芯10的周向端侧施加紧固力,即对电芯10的周向端侧进行封装。两个端板52分别设置在最外侧的两个电芯10的端侧上,可以理解地,当各电芯10相抵接时,最外侧的两个电芯10的端侧未被抵接,因此,通过在这两个电池10的端侧设置端板52以使各电芯10获得垂直于该端侧的紧固力。需要说明地,各框体51和两个端板52可通过箍设绳索、绑带、拉杆等现有固定方式形成一个限位整体,当然也可通过焊接连接或螺钉连接等方式,这里不做限定。
请参考图9,在另一实施例中,限位结构件50包括多个呈U结构的框体51以及两个端板52。各框体51、两个端板52以及固定板40围合形成限位各电芯10的限位空间。与上述实施例不同之处在于,是通过两个框体51夹持于电芯10的周向端侧且设于固定板40上,这样,在安装时更加方便,限位位置也更加精准。两个端板分别设置在最外侧的两个电芯的端侧上。
实施例一
请参考图1,在本实施例中,每个电芯10具有能够与相邻的电芯10相抵接的第一端侧10a和第二端侧10b,第一端侧10a和\或第二端侧10b覆盖有防护层30。这里,第一端侧10a和第二端侧10b为电芯10与外界接触较大的表面,在各电芯10的该端侧处设置流道结构20能够进一步降低电芯10的工作温度,维持电芯10整体的工作温度的均衡,避免局部过热。流道结构20包括第一端侧10a凹陷形成和\或第二端侧10b凹陷形成的第一流道槽结构20c。可以理解地,在各电芯10相互抵接时,位于中部的各电芯10的第一端侧10a和\或第二端侧10b凹陷形成第一流道槽结构20c;而位于最外侧的两个电芯的第一端侧10a或第二端侧10b凹陷形成第一流道槽结构20c。第一流道槽结构20c的结构形式可以为折流道式、U型流道式等,即第一流道槽结构20c以实现冷却介质流通即可。然后,该第一流道槽结构20c与相邻的电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。当然,根据实际需求,在相邻电芯10的相抵接的端侧上均凹陷形成的第一流道槽结构20c,即通过两个第一流道槽结构20c围合形成流道空间。
实施例二
请参考图2,在本实施例中,每个电芯10具有能够与相邻的电芯10相抵接的第一端侧10a和第二端侧10b,第一端侧10a和\或第二端侧10b覆盖有防护层30。同理地,第一端侧10a和第二端侧10b为电芯10与外界接触较大的表面。流道结构20包括第一端侧10a凹陷形成的和\或第二端侧10b凹陷形成的凹腔20d以及设于凹腔20d内的若干流道筋21,各流道筋21将凹腔20d分隔形成第一流道槽结构20c。可以理解地,在相邻电芯10之间,其中一个电芯10的第一端侧10a和\或第二端侧10b凹陷形成凹腔20d,再利用各流道筋21将第一凹分隔形成第一流道槽结构20c,第一流道槽结构20c的形式可以为折流道式、U型流道式等,即第一流道槽结构20c以实现冷却介质流通即可。然后,该第一流道槽结构与相邻的电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。当然,根据实际需求,在相邻电芯10的相抵接的端侧上均凹陷形成的凹腔20d,并且对应的凹腔20d内布设流道筋21,即通过两个第一凹槽以及对应流道筋21围合形成流道空间。
实施例三
请参考图3,在本实施例中,每个电芯10具有能够与相邻的电芯10相抵接的第一端侧10a和第二端侧10b,第一端侧10a和\或第二端侧10b覆盖有防护层30。同理地,第一端侧10a和第二端侧10b为电芯10与外界接触较大的表面。流道结构20包括第一端侧10a凹陷形成的和\或第二端侧10b凹陷形成的凹腔20d以及设于凹腔20d内的流道板22,这里,凹腔20d用于容置并固定流道板22,因此,在凹腔20d的侧壁或流道板22的侧壁设有定位结构,例如,凸筋或台阶槽等,来限位流道板22的位置,使得流道板22在凹腔20d内不发生移动。流道板22具有相对设置的且用于抵接电芯10的第一端面221和第二端面222,第一端面221和\或第二端面222凹陷形成第一流道槽结构20c。可以理解地,在相邻电芯10之间,其中一个电芯10的第一端侧10a和\或第二端侧10b凹陷形成凹腔20d,并在凹腔20d增设一流道板22,然后,在流道板22的第一端面221凹陷形成第一流道槽结构20c,或者,在流道板22的第二端面222凹陷形成第一流道槽结构20c,或者,在流道板22的第一端面221和第二端面222均凹陷形成第一流道槽结构20c,第一流道槽结构20c的形式可以为折流道式、U型流道式等,即第一流道槽结构20c以实现冷却介质流通即可。然后,该第一流道槽结构20c与相邻的电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,或者,第一流道槽结构20c直接与凹腔20d的内壁围合形成供冷却介质流通的流道空间,最后,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现上述流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
实施例四
请参考图4,在本实施例中,流道结构20包括流道板22,相邻的两电芯10之间夹持有流道板22,流道板22具有相对设置的且用于抵接电芯10的第一端面221和第二端面222,第一端面221和\或第二端面222凹陷形成第一流道槽结构20c。可以理解地,相邻电芯10之间直接通过流道板22实现相邻两个电芯10相抵接,而在流道板22的第一端面221凹陷形成第一流道槽结构20c,或者,在流道板22的第二端面222凹陷形成第一流道槽结构20c,或者,在流道板22的第一端面221和第二端面222均凹陷形成第一流道槽结构20c,第一流道槽结构20c的形式可以为折流道式、U型流道式等,即第一流道槽结构20c以实现冷却介质流通即可。然后,该第一流道槽结构20c与相邻的电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
实施例五
请参考图5,在本实施例中,每个电芯10具有能够与相邻的电芯10相抵接的第一端侧10a和第二端侧10b,第一端侧10a和\或第二端侧10b覆盖有防护层30。同理地,第一端侧10a和第二端侧10b为电芯10与外界接触较大的表面。流道结构20包括若干流道筋21,相邻的两电芯10之间夹持有流道筋21,各流道筋21将电芯10的第一端侧10a或第二端侧10b分隔形成第一流道槽结构20c。可以理解地,在相邻电芯10之间直接通过各流道筋21实现相邻两个电芯10的抵接连接,以及,根据实际需要将各流道筋21将电芯10的第一端侧10a或第二端侧10b分隔形成第一流道槽结构20c,第一流道槽结构20c的形式可以为折流道式、U型流道式等,即第一流道槽结构20c以实现冷却介质流通即可。然后,该第一流道槽结构20c与相邻的电芯10的端侧围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。
实施例六
请参考图6,在本实施例中,电芯10的周向端侧设有第二流道槽结构20e,第二流道槽结构20e分别连通于输入腔40a和输出腔40b,电芯10的周向端侧覆盖有防护层30。这里,电芯10的周向端侧为电芯10与外界接触较小的表面,然而,电芯10的周向端侧同样需要热交换,才能进一步实现电芯10整体工作温度的均衡性。第二流道槽结构20e的形式可以为直流道式等,即第二流道槽结构20e以实现冷却介质流通即可。然后,该第二流道槽结构20e与对应的框体51围合形成供冷却介质流通的流道空间,并且,通过固定板40的输入腔40a和输出腔40b实现该流道空间内冷却介质的循环流动,达到热交换的目的。还需要说明地,防护层30与防护层30作用相同,在本实施例中,冷却介质在防护层30与框体51的端面之间流通。
实施例七
请参考图7,与上述实施例不同之处在于,第二流道槽结构20e的设置位置不同。在框体51朝向电芯10的周向端侧的端面设有第二流道槽结构20e,第二流道槽结构20e分别连通于输入腔40a和输出腔40b;电芯10的周向端侧覆盖有防护层30。同理地,改变第二流道槽结构20e的设置位置不同,同样能够实现对电芯10的周向端侧进行冷却降温,进一步实现电芯10整体工作温度的均衡性。
第二方面,本申请提供一种电池包,包括上述的电池模组100。
本发明提供的电池包,在具有上述电池模组100的基础上,使用寿命更长,能量密度更高。
第三方面,本申请提供一种车辆,包括上述的电池包。与现有技术相比,取消了管或板等容纳冷却介质的包装材料,增大与电芯之间的接触换热面积,降低重量和成本,从而能够大大降低电芯的工作温度,同时,维持电池包内的工作温度的均衡,避免局部过热。以及,避免了采用冷却板内置流道的结构形式,将流道结构设置在电芯的端侧,这样,在相同厚度的条件下,本申请的电芯厚度更厚,即电池模组的有效厚度更厚,从而获得更高的能量密度。
本发明提供的车辆,在具有上述电池包的基础上,续航里程更长。
对比例1
采用的电芯排列结构为CN111332445A中图3所示结构。
对比例2
采用本申请实施例5中的电芯排列成电池模组,与实施例区别在于,电芯之间不存在流道结构,仅在动力电池包的箱体内设有液冷板,即箱体和电池模组之间设有液冷板,液冷板的结构,其在箱体位置以及固定和连接方式为常规现有技术。
测试方法如下:
实施例1-实施例7,对比例1和对比例2中的电芯,以2C的速度进行快充,测量在快充过程中,单体电池的温度升高情况,下表1中,记录了每个实施例和对比例中具体温升和能量密度,测试结果见表1。
表1
综上,根据实施例1至7的电池模组温升数据显示以及对比例1至2的电池模组温升数据显示来看,对比例的温升数值约为本申请各实施例的温升数值的两倍,说明采用取消了管或板等容纳冷却介质的包装材料的液冷结构形式,增大冷却介质与电芯的接触换热面积,大大降低了电芯的工作温度,即温升数值更低。由于电池包是由多个电池模组组成,其温升数值可由各电池模组综合判断,因此,同样地,对比例的电池包温升数值约为本申请各实施例的温升数值的两倍。
根据实施例1至7的电池模组的能量密度数据显示以及对比例1至2的电池模组能量密度数据显示来看,对比例的电池模组能量密度低于本申请各实施例的电池模组能量密度,说明避免了采用冷却板内置流道的结构形式,将流道结构设置在电芯的端侧,在相同厚度的条件下,本申请的电芯厚度更厚,即电池模组的有效厚度更厚,从而获得更高的能量密度。同理地,电池包由多个电池模组组合,因此,本申请电池包的体积能量密度也高于对比例电池包的体积能量密度。在本次测试中,电池包是由8组电池模组组成。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电池模组,包括多个相互抵接设置的电芯,其特征在于:所述电芯的至少一端侧上覆盖有防护层,在具有所述防护层的相邻两个所述电芯的抵接处设有流道结构,所述流道结构具有入口和出口;所述电池模组还包括固定板,各所述电芯置于所述固定板上,所述固定板具有输入腔和输出腔,各所述流道结构的所述入口连通于所述输入腔,以及各所述流道结构的所述出口连通于所述输出腔。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于:每个所述电芯具有能够与相邻的所述电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,所述第一端侧和\或所述第二端侧覆盖有所述防护层,所述流道结构包括所述第一端侧凹陷形成和\或所述第二端侧凹陷形成的第一流道槽结构。
3.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于:每个所述电芯具有能够与相邻的所述电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,所述第一端侧和\或所述第二端侧覆盖有所述防护层,所述流道结构包括所述第一端侧凹陷形成的和\或所述第二端侧凹陷形成的凹腔以及设于所述凹腔内的若干流道筋,各所述流道筋将所述凹腔分隔形成第一流道槽结构。
4.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于:每个所述电芯具有能够与相邻的所述电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,所述第一端侧和\或所述第二端侧覆盖有所述防护层,所述流道结构包括所述第一端侧凹陷形成的和\或所述第二端侧凹陷形成的凹腔以及设于所述凹腔内的流道板,所述流道板具有相对设置的且用于抵接所述电芯的第一端面和第二端面,所述第一端面和\或所述第二端面凹陷形成第一流道槽结构。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于:所述流道结构包括流道板,相邻的两个所述电芯之间夹持所述流道板,所述流道板具有相对设置的且用于抵接所述电芯的第一端面和第二端面,所述第一端面和\或所述第二端面凹陷形成第一流道槽结构。
6.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于:每个所述电芯具有能够与相邻的所述电芯相抵接的第一端侧和第二端侧,所述第一端侧和\或所述第二端侧覆盖有所述防护层,所述流道结构包括若干流道筋,相邻的两个所述电芯夹持所述流道筋,各所述流道筋将所述电芯的所述第一端侧或所述第二端侧围合形成第一流道槽结构。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池模组,其特征在于:所述固定板安装于各所述电芯的底端部或顶端部。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电池模组,其特征在于:所述电池模组包括用于实现各所述电芯相互抵接的限位结构件。
9.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于:所述限位结构件包括多个呈U结构的框体以及两个端板,各所述框体、两个所述端板以及所述固定板围合形成限位各所述电芯的限位空间,各所述框体围设于对应的所述电芯的周向端侧且设于所述固定板上,两个所述端板分别设置在最外侧的两个所述电芯的端侧上。
10.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于:所述限位结构件包括多个呈U结构的框体以及两个端板,各所述框体、两个所述端板以及所述固定板围合形成限位各所述电芯的限位空间,每两个所述框体夹持于所述电芯的周向端侧且设于所述固定板上,两个所述端板分别设置在最外侧的两个所述电芯的端侧上。
11.根据权利要求9或10所述的电池模组,其特征在于:所述电芯的周向端侧覆盖有所述防护层;所述电芯的周向端侧设有第二流道槽结构,所述第二流道槽结构分别连通于所述输入腔和所述输出腔。
12.根据权利要求9或10所述的电池模组,其特征在于:所述电芯的周向端侧覆盖有所述防护层;所述框体朝向所述电芯的周向端侧的端面设有第二流道槽结构,所述第二流道槽结构分别连通于所述输入腔和所述输出腔。
13.一种电池包,其特征在于:包括如权利要求1至12任一项所述的电池模组。
14.一种车辆,其特征在于:包括如权利要求13所述的电池包。
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