CN114079107A - 电池模组及电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池模组及电池包,该电池模组包括电芯组和壳体,电芯组设于壳体内,电芯组包括多个电芯,多个电芯并排设置,电芯包括相对的第一端和第二端,电芯包括正极耳和负极耳,电芯的正极耳和负极耳分别位于电芯的第一端和第二端。本发明实施例的电池模组及电池包中,将正极耳和负极耳分别设于电芯的两端,组装电池模组时,加工方便、工艺简单,为电池模组的大模组化提供了加工上的便利;同时,将极耳设置在电芯的端部还能减小电池模组的高度;另外,通过将电池模组设计为大模组,可减少电池包的模组数量,电池模组之间高压和低压连接较少,安装效率较高,能大大降低零部件开发费用和生产过程管理费用,使整个开发成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域,特别是涉及一种电池模组及电池包。
背景技术
随着社会的发展和人们对环保越来越重视,电动汽车得到了越来越广泛的应用。电动汽车以电力为动力源,具有高效率、低噪声、减少废气排放等特点,而且可以大量节省燃油能源。而应用于电动汽车的动力电池,具有能量密度高、单体能量大的特点。
目前,动力电池主要由电池包和电池管理模块组成,电池包通常是由多个电池模组组装获得,每个电池模组则包括多个电芯,以满足电动汽车对大容量、高电压电池的需求。一般地,通常由于考虑到避免电池模组内的电芯的连接过于复杂,每个电池模组只能包括10个以下的电芯,每个电池包包括10个以上的电池模组,电池模组的数量较多,导致电池包占用空间较大、电池模组之间的电连接走线复杂、开发成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种占用空间较小、走线简单、开发成本较低的电池模组及电池包。
本发明实施例提供一种电池模组,包括电芯组和壳体,所述电芯组设于所述壳体内,所述电芯组包括多个电芯,多个所述电芯并排设置,所述电芯包括相对的第一端和第二端,所述电芯包括正极耳和负极耳,所述电芯的所述正极耳和所述负极耳分别位于所述电芯的所述第一端和所述第二端。
其中一实施例中,所述电芯的所述正极耳和相邻所述电芯的所述负极耳位于所述电池模组的同一端。
其中一实施例中,第m个所述电芯的所述正极耳与第m+1个所述电芯的所述负极耳连接,m为大于或等于1的正整数;或者,第m个所述电芯的所述负极耳与第m+1个所述电芯的所述正极耳连接,m为大于或等于1的正整数。
其中一实施例中,所述壳体为长方体状,其包括第一端板、第二端板、顶板、底板、第一侧板和第二侧板,所述第一端板和所述第二端板分别设于所述电芯组的两相对端,所述顶板设于所述电芯组的顶部,所述底板设于所述电芯组的底部,所述第一侧板和所述第二侧板分别设于所述电芯组的两相对侧,所述电芯的所述第一端和所述第二端分别朝向所述第一侧板或所述第二侧板。
其中一实施例中,所述底板为冷却板,所述底板内设有冷却管道,所述冷却管道用于供冷却液流通。
其中一实施例中,所述底板通过导热结构胶粘接在所述电芯的底面。
其中一实施例中,所述电池模组的正极和负极分别位于所述电池模组的两端。
本发明实施例还提供一种电池包,包括上箱体总成、下箱体总成、低压系统、电池包断路单元、热管理系统、电池管理系统、高压线束和多个电池模组,所述电池模组为上述电池模组,所述上箱体总成和所述下箱体总成扣合形成容纳腔,所述低压系统、所述电池包断路单元、所述热管理系统、所述电池管理系统、所述高压线束和所述电池模组均设于所述容纳腔内。
其中一实施例中,所述下箱体总成包括底部基板、外侧壁和隔板,所述外侧壁设于所述底部基板外缘,所述隔板连接相对的两个所述外侧壁,所述隔板将所述下箱体总成内部分隔为多个空腔,每个所述空腔内设有一个所述电池模组。
其中一实施例中,所述电池模组的正极和负极分别位于所述电池模组的两端,所述电池模组的所述正极和相邻所述电池模组的所述负极位于所述电池包的同一侧。
本发明实施例的电池模组及电池包中,由于将正极耳和负极耳分别设于电芯的两端,组装电池模组时,从电芯的侧面将极耳连接在一起即可,无需在电芯顶面连接极耳,加工方便、工艺简单,即使每个电池模组有数量较多的电芯也不会使加工复杂化,为电池模组的大模组化提供了加工上的便利;同时,将极耳设置在电芯的端部还能减小电池模组的高度;另外,通过将电池模组设计为大模组,可减少电池包的模组数量,电池模组之间高压和低压连接较少,安装效率较高,能大大降低零部件开发费用和生产过程管理费用,使整个开发成本降低。
附图说明
图1为本发明一实施例的电池模组的组装结构示意图(去除第一侧板和第二侧板后)。
图2为图1所示电池模组的分解结构示意图。
图3为图1所示电池模组的电芯结构示意图。
图4为图1中IV处的局部放大图。
图5为本发明一实施例的电池包的分解结构示意图。
图6为图5所示电池包的下箱体的结构示意图。
图7为图5所示电池包去除上箱体后的俯视示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效,以下结合附图及实施例,对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
图1为本发明一实施例的电池模组的组装结构示意图;图2为图1所示电池模组的分解结构示意图;图3为图1所示电池模组的电芯结构示意图。请参图1至图3,本实施例的电池模组包括电芯组和壳体,电芯组设于壳体内。电芯组包括多个电芯11,多个电芯11并排设置。图4为图1中IV处的局部放大图。请一并参照图4,电芯11包括正极耳112和负极耳114,每个电芯11的正极耳112和负极耳114分别位于电芯11的两相对端,也就是说,正极耳112位于电芯11的第一端,负极耳114位于电芯11的与第一端相对的第二端。具体地,电芯11为方形电芯。
本实施例的电池模组中,由于将正极耳和负极耳分别设于电芯的两端,组装电池模组时,从电芯的侧面将极耳连接在一起即可,无需在电芯顶面连接极耳,加工方便、工艺简单,即使每个电池模组有数量较多的电芯也不会使加工复杂化,为电池模组的大模组化提供了加工上的便利;同时,将极耳设置在电芯的端部还能减小电池模组的高度(即Z向尺寸);另外,通过将电池模组设计为大模组,可减少电池包的模组数量,电池模组之间高压和低压连接较少,安装效率较高,能大大降低零部件开发费用和生产过程管理费用,使整个开发成本降低。相比而言,现有电芯的极耳位于电芯的顶部,一旦电池模组的电芯数量增多,其电芯之间的电连接将十分复杂,加工也较为困难,因而基于这个困难,目前的电池模组的电芯数量一般不会超过10个。
本实施例中,电池模组包括30个电芯11,形成大模组。可以理解,电芯11的数量可以根据需要设置。
本实施例中,每个电芯11的正极耳112和相邻电芯11的负极耳114位于电池模组的同一端,也就是说,第n个电芯11的第一端和第n-1个和第n+1个的电芯11的第二端位于同一端,其中n为大于1的正整数。这样,将多个电芯11电连接在一起时,将第m个电芯11的正极耳112与第m+1个电芯11的负极耳114连接,或者将第m个电芯11的负极耳114与第m+1个电芯11的正极耳112连接即可将所有电芯11串接在一起,加工方便、工艺简单,利于电池模组的大模组化,其中m为大于等于1的正整数。具体地,正极耳112和负极耳114可通过焊接方式连接。可以理解,电芯11的正极耳112和负极耳114的连接方式也可做适当调整,使得电芯11的连接关系有所不同,例如将其中部分电芯并联。
本实施例中,壳体为长方体状,其包括第一端板13、第二端板15、顶板17、底板19、第一侧板21(见图5)和第二侧板23(见图5)。第一端板13和第二端板15分别设于电芯组的两相对端,顶板17设于电芯组的顶部,底板19设于电芯组的底部,第一侧板21和第二侧板23分别设于电芯组的两相对侧。可以理解,壳体也可为其他形状,例如为截面为五边形的柱状体,这时侧板的数量更多而已。
具体地,电芯11的第一端和第二端分别朝向第一侧板21或第二侧板23。并排排列的第一个电芯11与第一端板13相邻,最后一个电芯11与第二端板15相邻。
本实施例中,底板19为冷却板。具体地,底板19内设有冷却管道,冷却管道用于供冷却液流通。具体地,底板19可通过导热结构胶粘接在电芯11的底面,一方面使冷却板与电芯11有效接触提高热传导效率,从而利于散热,另一方面提高电池模组的整体强度。通过在电池模组的底部设置冷却板,可省略电池包的冷却板,可减小电池包的厚度,提升电池包的Z向利用率。
本实施例中,请再次参阅图1,电池模组的正极27和负极28分别位于电池模组的两端,即正极27靠近第二端板15设置,负极28靠近第一端板13设置。具体地,顶板17的两端分别开设有一个开口,以分别露出正极27和负极28。
图5为本发明一实施例的电池包的分解结构示意图;图6为图5所示电池包的下箱体的结构示意图。本发明还提供一种电池包,请参图5和图6,本实施例的电池包包括上箱体总成51、下箱体总成53、低压系统55、电池包断路单元(BDU,Battery Disconnect Unit)57、热管理系统59、电池管理系统61、高压线束63和多个电池模组65。电池模组65为上述实施例中的电池模组。上箱体总成51和下箱体总成53扣合形成容纳腔,低压系统55、电池包断路单元57、热管理系统59、电池管理系统61、高压线束63和电池模组65均设于容纳腔内。
具体地,低压系统55可包括低压连接器和低压线束等,用于采集温度、电压信号。电池包断路单元57为新能源汽车动力电池断开与接通高压电的装置,是电池系统高压分配、切断、短路保护的工作单元。热管理系统59用于根据电池包的温度进行冷却,其主要由导热介质、测控单元以及温控设备构成。电池管理系统61用于智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。高压线束63用于将各电池模组65连接于电池管理系统61。
本实施例中,下箱体总成53包括底部基板532、设于底部基板532外缘的外侧壁534和隔板536,隔板536连接相对的两个外侧壁534,从而将下箱体总成53内部分隔为多个空腔,每个空腔内设有一个电池模组65。具体在本实施例中,下箱体总成53内部分隔成4个空腔,电池包仅包括四个电池模组65。由于电池包的电池模组65的数量较少,电池模组65之间高压和低压连接较少,安装效率较高,能大大降低零部件开发费用和生产过程管理费用,使整个开发成本降低。具体地,多个隔板536平行间隔设置。
本实施例中,上箱体总成51和下箱体总成53的一端分别设有一个凸出部,电池包断路单元57设于凸出部内,使电池包断路单元57位于电池模组65的一侧。电池管理系统61设于电池模组65的顶部,上箱体总成51上设有对应电池管理系统61的位置凸起512,以容纳电池管理系统61。电池包断路单元57和电池管理系统61分别位于电池包的两端。
图7为图5所示电池包去除上箱体后的俯视示意图。请参阅图7,本实施例中,每个电池模组65的正极27和相邻电池模组65的负极28位于电池包的同一侧。电池包断路单元57通过高压线束63连接于最靠近电池包断路单元57的电池模组65的负极28,高压线束63将较靠近电池包断路单元57的前一个电池模组65的正极27与相邻的较远离电池包断路单元57的后一个电池模组65的负极28连接,高压线束63还将最远离电池包断路单元57的电池模组65的正极27连接到电池包断路单元57。连接电池模组的高压线束较少。
本实施例的电池包中,零部件的数量较小模组电池模组方案减少了约30%,Z方向利用率提供了3%~5%。
以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电池模组,其特征在于,包括电芯组和壳体,所述电芯组设于所述壳体内,所述电芯组包括多个电芯(11),多个所述电芯(11)并排设置,所述电芯(11)包括相对的第一端和第二端,所述电芯(11)包括正极耳(112)和负极耳(114),所述电芯(11)的所述正极耳(112)和所述负极耳(114)分别位于所述电芯(11)的所述第一端和所述第二端。
2.如权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电芯(11)的所述正极耳(112)和相邻所述电芯(11)的所述负极耳(114)位于所述电池模组的同一端。
3.如权利要求2所述的电池模组,其特征在于,第m个所述电芯(11)的所述正极耳(112)与第m+1个所述电芯(11)的所述负极耳(114)连接,m为大于或等于1的正整数;或者,第m个所述电芯(11)的所述负极耳(114)与第m+1个所述电芯(11)的所述正极耳(112)连接,m为大于或等于1的正整数。
4.如权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述壳体为长方体状,其包括第一端板(13)、第二端板(15)、顶板(17)、底板(19)、第一侧板(21)和第二侧板(23),所述第一端板(13)和所述第二端板(15)分别设于所述电芯组的两相对端,所述顶板(17)设于所述电芯组的顶部,所述底板(19)设于所述电芯组的底部,所述第一侧板(21)和所述第二侧板(23)分别设于所述电芯组的两相对侧,所述电芯(11)的所述第一端和所述第二端分别朝向所述第一侧板(21)或所述第二侧板(23)。
5.如权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述底板(19)为冷却板,所述底板(19)内设有冷却管道,所述冷却管道用于供冷却液流通。
6.如权利要求5所述的电池模组,其特征在于,所述底板(19)通过导热结构胶粘接在所述电芯(11)的底面。
7.如权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组的正极(27)和负极(28)分别位于所述电池模组的两端。
8.一种电池包,其特征在于,包括上箱体总成(51)、下箱体总成(53)、低压系统(55)、电池包断路单元(57)、热管理系统(59)、电池管理系统(61)、高压线束(63)和多个电池模组(65),所述电池模组(65)为如权利要求1-6任意一项所述的电池模组,所述上箱体总成(51)和所述下箱体总成(53)扣合形成容纳腔,所述低压系统(55)、所述电池包断路单元(57)、所述热管理系统(59)、所述电池管理系统(61)、所述高压线束(63)和所述电池模组(65)均设于所述容纳腔内。
9.如权利要求8所述的电池包,其特征在于,所述下箱体总成(53)包括底部基板(532)、外侧壁(534)和隔板(536),所述外侧壁(534)设于所述底部基板(532)外缘,所述隔板(536)连接相对的两个所述外侧壁(534),所述隔板(536)将所述下箱体总成(53)内部分隔为多个空腔,每个所述空腔内设有一个所述电池模组(65)。
10.如权利要求8所述的电池包,其特征在于,所述电池模组的正极(27)和负极(28)分别位于所述电池模组的两端,所述电池模组(65)的所述正极(27)和相邻所述电池模组(65)的所述负极(28)位于所述电池包的同一侧。
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