CN114497825A - 电芯组件和电池装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯组件和电池装置，其中，所述电芯组件包括：电芯，具有极柱，所述电芯设有至少两个；连接件，连接于两所述电芯的极柱之间；以及散热结构，连接于所述连接件。本发明的技术方案通过散热结构提升连接片的散热效率，从而避免其温升过高而影响电芯性能的问题。

Description

电芯组件和电池装置

技术领域

本发明涉及电池装置技术领域，特别涉及一种电芯组件和电池装置。

背景技术

电池包，例如新能源车辆上所配置的电池包，通常由若干电池模组构成，电池模组又由若干电芯单体构成，连接片固设于电芯单体的极柱上，并用于使不同电芯单体之间形成串联或并联关系。当电池包充放电的电流值较大时，连接片温升较高，并会将热量传递至电芯内部，从而影响到电芯的工作性能和寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电芯组件，旨在通过散热结构提升连接片的散热效率，从而避免其温升过高而影响电芯性能的问题。

为实现上述目的，本发明提出的电芯组件包括：

电芯，具有极柱，所述电芯设有至少两个；

连接件，连接于两所述电芯的极柱之间；以及

散热结构，连接于所述连接件。

可选地，所述散热结构包括散热件，所述散热件包括本体段和延伸段，所述电芯设有多个，多个所述电芯的底面设于所述本体段，所述本体段用于与所述电芯进行热交换；所述延伸段超出所述电芯的侧面，并用于与所述连接件进行热交换。

可选地，所述散热结构还包括导热结构，所述导热结构夹设于所述连接件与所述散热件之间。

可选地，所述导热结构的材质配置为绝缘材质。

可选地，所述导热结构配置为弹性材质的导热件；或者，所述导热结构配置为填充于所述连接件与所述散热件之间的导热胶或导热硅脂。

可选地，所述连接件包括连接板和抵接翻边，所述连接板连接于两所述电芯的极柱上，所述抵接翻边由所述连接板的靠近所述散热件的侧缘翻折形成，并抵靠于所述导热结构。

可选地，至少两所述电芯沿第一方向分布，所述连接板的中部设有预延伸筋，所述预延伸筋的延伸方向与所述第一方向呈相交设置，并位于两所述电芯的极柱之间，所述预延伸筋的横截面形状呈弯曲或弯折设置。

可选地，所述连接板与所述抵接翻边一体冲压成型设置。

可选地，所述抵接翻边对应所述预延伸筋设有让位口，所述连接板设有与所述让位口相连通的避让缺口，所述预延伸筋连接于所述避让缺口的边缘。

可选地，所述连接件设有多个，多个所述连接件沿第一方向间隔分布，所述导热结构沿所述第一方向延伸，并与至少两所述连接件连接。

可选地，所述连接板遮盖所述极柱设置。

可选地，所述连接板焊接固设于所述极柱。

可选地，所述散热件设有冷媒通道，所述冷媒通道用于供冷媒流通。

本发明还提出一种电池装置，包括前述的电芯组件。

本发明技术方案，通过散热结构能够将连接件的热量及时散发，也即提升连接片的散热效率，从而避免连接件温升过高，特别是在大电流充放电工况下温升过高，导致电芯单体性能下降的问题，并有利于提升电芯的使用寿命。容易理解的，连接件若只是通过与空气进行热交换，则散热效率过低并会迅速温升，而利用专门设置的散热结构，能提高与散热结构相连接的连接件的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电芯组件一实施例的结构示意图；

图2为图1中电芯组件在A处的局部放大图；

图3为本发明电芯组件另一实施例的结构示意图；

图4为本发明电芯组件再一实施例的结构示意图；

图5为本发明电芯组件又一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电芯	22a	让位口
11	极柱	30	散热结构
				20	连接件	31	散热件
21	连接板	311	本体段
				211	预延伸筋	312	延伸段
21a	避让缺口	32	导热结构
				22	抵接翻边

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

电池包，例如新能源车辆上所配置的电池包，通常由若干电池模组构成，电池模组又由若干电芯单体构成，连接片固设于电芯单体的极柱上，并用于使不同电芯单体之间形成串联或并联关系。当电池包充放电的电流值较大时，连接片温升较高，并会将热量传递至电芯内部，从而影响到电芯的工作性能和寿命。

鉴于此，本发明提出了一种电芯组件，参照图1和2，在本发明一实施例中，该电芯组件包括：

电芯10，具有极柱11，电芯10设有至少两个；

连接件20，连接于两电芯10的极柱11之间；以及

散热结构30，连接于连接件20。

本发明技术方案，通过散热结构30能够将连接件20的热量及时散发，也即提升连接片的散热效率，从而避免连接件20温升过高，特别是在大电流充放电工况下温升过高，导致电芯10单体性能下降的问题，并有利于提升电芯10的使用寿命。容易理解的，连接件20若只是通过与空气进行热交换，则散热效率过低并会迅速温升，而利用专门设置的散热结构30，能提高与散热结构30相连接的连接件20的散热效率。

请参照图1和2，在一实施例中，散热结构30包括散热件31，散热件31包括本体段311和延伸段312，电芯10设有多个，多个电芯沿第一方向分布，电芯具有相邻的底面和侧面，底面所在平面与第一方向呈相并行设置，侧面所在平面与第一方向呈相并行设置，多个电芯10的底面均设于本体段311，本体段311用于与电芯10进行热交换；延伸段312超出电芯10的侧面，并用于与连接件20进行热交换。需要说明的是，电芯10的底面并非特指在竖直方向上的下侧，而是既可以是上侧，也可以是下侧。例如，请参照图2，本实施例中，散热件31位于电芯10的下侧；请参照图3，本发明电芯组件另一实施例中，散热件31位于电芯10的上侧。可以理解的，电池包工作时电芯10是主要发热源，所以需要特别针对电芯10设置散热措施。本实施例中，散热件31主要用于对电芯10进行散热，然后借用该散热件31的局部结构(延伸段312)来与连接件20进行热交换，从而能够提高散热结构30的集成度，简化散热结构30的结构，进而在提升连接件20散热效率的前提下，避免对电池包整体重量及体积造成显著增大。可以理解的，在新能源车辆上布置的电池包，对其自身重量及体积极为敏感，所以本实施例的技术方案因结构简单，不会明显增大电池包的体积及重量，而具有较大市场优势。具体而言，连接件20与延伸段312进行热交换，既可以是连接件20直接与延伸段312直接接触并进行热传导，也可以是连接件20通过其他媒介，例如导热硅脂或导热件，与延伸段312间接接触并进行热传导。需要说明的是，当连接件20具有多个时，在连接件20与延伸段312直接接触的实施例中，限定延伸段312的材质配置为导热绝缘材质，如此能够防止多个连接件20之间通过延伸段312产生电气连接。

本实施例中，散热结构30还包括导热结构32，导热结构32夹设于连接件20与散热件31之间。如此，通过导热结构32能够及时将连接件20上的热量传导至散热件31上，然后再利用表面积较大的散热件31将热量散发出去，从而进一步提高连接件20的散热效率。

在一实施例中，导热结构32的材质配置为绝缘材质。具体而言，例如导热结构32配置为弹性材质的导热件，例如导热硅胶件，或绝缘导热泡棉垫等。如此，首先通过限定导热结构32的材质为绝缘材质，能够防止多个连接件20之间通过导热结构32产生电气连接，从而保证电池包的正常工作。其次，由于导热结构32具有弹性，所以能够预设连接件20与导热结构32之间的装配干涉量，以消化尺寸公差及装配公差，以保证多个不同的连接件20均能切实抵接在导热结构32上，也即，避免出现部分连接件20与导热结构32脱离的情况，从而保证由连接件20经导热结构32至散热件31，这一热传导路径的有效性。然本设计不限于此，于其他实施例中，还可以是导热结构配置为填充于连接件与散热件之间的导热胶或导热硅脂。

请参照图1和2，在一实施例中，连接件20包括连接板21和抵接翻边22，连接板21连接于两电芯10的极柱11上，抵接翻边22由连接板21的靠近散热件31的侧缘翻折形成，并抵靠于导热结构32。如此，通过设置抵接翻边22既连接件20自身的结构强度，又增大了连接件20与导热结构32的接触面积，从而有利于提升导热效果。当然，在其他实施例中，还可以是连接件配置为连接板，连接板的侧缘直接抵接于导热结构，或者是连接板的侧缘插设于导热结构。

请参照图4，在本发明电芯组件再一实施例中，散热结构30设有两个，两个散热结构分别位于电芯10的上、下两侧，并呈相对设置，如此能够进一步提升电芯10及连接件20的散热效率。可以理解的，抵接翻边22相对应地设有两个，并分别连接于连接板21的上、下两侧，也即，连接件20沿上下方向的截面形状呈U字型设置。

请参照图1和2，在一实施例中，至少两电芯10沿第一方向分布，连接板21的中部设有预延伸筋211，预延伸筋211的延伸方向与第一方向呈相交设置，并位于两电芯10的极柱11之间，预延伸筋211的横截面形状呈弯曲或弯折设置。如此，当发生电芯10膨胀，导致两相邻电芯10上的极柱11的间距产生变化时，预延伸筋211能够被随之拉长而适应该间距变化，也即，使连接件20仍能保持与极柱11的有效连接，并正常工作。当然，请参照图5，在本发明电芯组件又一实施例中，连接板21也可以不设置预延伸筋211，也即，连接件20配置为结构简单的L型支架。

在本实施例中，连接板21与抵接翻边22一体冲压成型设置。如此，能够降低连接件20的制造成本，且增强抵接翻边22与连接板21之间的连接强度，从而保证抵接翻边22能更贴合在导热结构32上。当然，在其他实施例中，还可以是连接件采用铸造或锻造工艺成型，又或者是挤压工艺成型，例如连接件采用挤压成型的石墨烯板等。

在本实施例中，抵接翻边22对应预延伸筋211设有让位口22a，连接板21设有与让位口22a相连通的避让缺口21a，预延伸筋211连接于避让缺口21a的边缘。如此，通过对应预延伸筋211作出避让结构(包括让位口22a和避让缺口21a)，便于保证抵接翻边22冲压成型的良品率，并保证不同连接件20产品的质量一致性，从而保证多个连接件20上的抵接翻边22均能良好地贴合在导热结构32上。当然，在铸造连接件的实施例中，可以不设置让位口及避让缺口的结构。

请参照图1和2，在一实施例中，连接件20设有多个，多个连接件20沿第一方向间隔分布，导热结构32沿第一方向延伸，并与至少两连接件20连接。如此，通过一个导热结构32实现与多个连接件20的连接，既能够简化装配步骤，从而提高电池包的装配效率，又能更容易保证不同连接件20与导热结构32均有效连接，也即，保证装配质量的一致性。当然，在其他实施例中，还可以是每一连接件对应设置一独立的导热结构，或者抵接翻边的两端各自对应设置一独立的导热结构。

请参照图1和2，在一实施例中，连接板21遮盖极柱11设置。如此，通过尽量做大连接板21的横截面积，能提高其电流导通性能，从而降低其电阻，并改善工作时发热、温升的问题。当然，在其他实施例中，还可以是连接板遮盖部分极柱设置。

在一实施例中，连接板21焊接固设于极柱11。如此，通过焊接方式固定，能够提高连接板21与极柱11之间的连接强度，保证这两者之间的连接稳定性和可靠性，并且安装工艺简单、易操作，有利于提高电池包的生产效率。当然，在其他实施例中，连接板还可以通过螺钉锁附或卡接结构安装在电芯上，并抵接于极柱。

在一实施例中，散热件31设有冷媒通道，冷媒通道用于供冷媒流通。如此，通过液冷方式使散热件31能够快速对电芯10及连接件20进行热交换，从而提升电芯10组件的整体散热效率。具体而言，本实施例中，冷媒配置为水和酒精的混合物。当然，其他实施例中，散热件31还可以不设置冷媒通道，而是在表面涂覆热辐射性能良好的涂料；冷媒还可以是水，或者是氟化液等。

本发明还提出一种电池装置，包括前述的电芯组件，该电芯组件的具体结构参照上述实施例，由于本电池装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯组件，其特征在于，包括：

电芯，具有极柱，所述电芯设有至少两个；

连接件，连接于两所述电芯的极柱之间；以及

散热结构，连接于所述连接件。

2.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述散热结构包括散热件，所述散热件包括本体段和延伸段，所述电芯设有多个，多个所述电芯的底面设于所述本体段，所述本体段用于与所述电芯进行热交换；所述延伸段超出所述电芯的侧面，并用于与所述连接件进行热交换。

3.如权利要求2所述的电芯组件，其特征在于，所述散热结构还包括导热结构，所述导热结构夹设于所述连接件与所述散热件之间。

4.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述导热结构的材质配置为绝缘材质；

和/或，所述导热结构配置为弹性材质的导热件；或者，所述导热结构配置为填充于所述连接件与所述散热件之间的导热胶或导热硅脂。

5.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述连接件包括连接板和抵接翻边，所述连接板连接于两所述电芯的极柱上，所述抵接翻边由所述连接板的靠近所述散热件的侧缘翻折形成，并抵靠于所述导热结构。

6.如权利要求5所述的电芯组件，其特征在于，至少两所述电芯沿第一方向分布，所述连接板的中部设有预延伸筋，所述预延伸筋的延伸方向与所述第一方向呈相交设置，并位于两所述电芯的极柱之间，所述预延伸筋的横截面形状呈弯曲或弯折设置。

7.如权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，所述连接板与所述抵接翻边一体冲压成型设置；

和/或，所述抵接翻边对应所述预延伸筋设有让位口，所述连接板设有与所述让位口相连通的避让缺口，所述预延伸筋连接于所述避让缺口的边缘。

8.如权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，所述连接件设有多个，多个所述连接件沿第一方向间隔分布，所述导热结构沿所述第一方向延伸，并与至少两所述连接件连接。

9.如权利要求5所述的电芯组件，其特征在于，所述连接板遮盖所述极柱设置；

和/或，所述连接板焊接固设于所述极柱。

10.一种电池装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电芯组件。

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