CN114709526A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，提出了一种电池组。该电池组包括液冷件和至少两个堆叠排列的电池，至少两个所述电池位于所述液冷件的同一侧，所述液冷件设置有凸起部，所述凸起部与所述液冷件连通，所述凸起部位于所述液冷件与两个所述电池之间，所述凸起部至少对两个所述电池同时进行冷却。至少两个电池位于液冷件的同一侧，两个电池与液冷件之间形成堆叠空隙，由于液冷件设置有凸起部，凸起部位于液冷件与两个电池之间，也就是说，凸起部位于堆叠空隙内，由于凸起部与液冷件连通，液冷件中的液冷介质能够流经凸起部，凸起部内部的液冷介质能够至少对两个电池同时进行冷却，提升对两个电池的液冷效果。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组。
背景技术
相关技术中，采用液冷管对电池进行液冷，但是，相邻两个电池与之间形成了堆叠空隙，降低了液冷管对电池的液冷效果。
发明内容
本发明提供一种电池组，以提升液冷件对电池的液冷效果。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种电池组，包括液冷件和至少两个堆叠排列的电池，至少两个所述电池位于所述液冷件的同一侧，所述液冷件设置有凸起部，所述凸起部位于所述液冷件与两个所述电池之间，所述凸起部与所述液冷件连通，所述凸起部至少对两个所述电池同时进行冷却。
本发明提供的电池组，至少两个电池位于液冷件的同一侧，两个电池与液冷件之间形成堆叠空隙，由于液冷件设置有凸起部，凸起部位于液冷件与两个电池之间，也就是说，凸起部位于堆叠空隙内，由于凸起部与液冷件连通，液冷件中的液冷介质能够流经凸起部，凸起部内部的液冷介质能够至少对两个电池同时进行冷却，提升对两个电池的液冷效果。
附图说明
为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
图1为本实施例提供的电池组中的堆叠空隙的结构示意图(电池为圆柱电池)；
图2为本实施例提供的电池组的局部俯视图；
图3为本实施例提供的电池组的结构示意图；
图4为本实施例提供的电池组的一种变形例的结构示意图；
图5为本实施例提供的电池组中的液冷件的结构示意图；
图6为本实施例提供的电池组的俯视图；
图7为本实施例提供的电池组的一种变形例的俯视图；
图8为本实施例提供的电池组的另一种变形例的俯视图；
图9为本实施例提供的电池组的第三种变形例的俯视图；
图10为本实施例提供的电池组中的堆叠空隙的结构示意图(电池为方形电池)；
图11为本实施例提供的电池组的第四种变形例的俯视图。
附图标记说明如下：
100、圆柱电池；101、周向表面；200、液冷件；201、第一液冷段；202、第二液冷段；203、隆起侧管壁；210、液冷管接头；300、堆叠空隙；400、弯折部；401、第一弯管；402、第二弯管；410、隔热腔；500、参考平面；600、电池托架；700、方形电池；701、堆叠面；702、曲面。
具体实施方式
下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
本实施例提供了一种电池组。参见图1和图2所示出的结构，本实施例提供的电池组，包括液冷件200和至少两个堆叠排列的电池，至少两个电池位于液冷件200的同一侧，液冷件200设置有凸起部，凸起部与液冷件200连通，凸起部位于液冷件200与两个电池之间，凸起部至少对两个电池同时进行冷却。
本实施例提供的电池组，至少两个电池位于液冷件200的同一侧，两个电池与液冷件200之间形成堆叠空隙300，由于液冷件200设置有凸起部，凸起部位于液冷件200与两个电池之间，也就是说，凸起部位于堆叠空隙300内，由于凸起部与液冷件200连通，液冷件200中的液冷介质能够流经凸起部，凸起部内部的液冷介质能够至少对两个电池同时进行冷却，提升对两个电池的液冷效果。
在一个实施例中，凸起部与至少两个电池接触设置。凸起部与电池之间可以直接接触，也可以间接接触，例如，凸起部与电池之间通过胶粘的方式间接固定。
在一个实施例中，电池为圆柱电池100。圆柱电池100具有相对设置的顶面和底面，以及环绕顶面和底面设置的周向表面101。
在一个实施例中，液冷件200为扁管，示例性的，液冷件200为蛇形扁管。蛇形扁管的波浪线形的板面能够与圆柱电池100的周向表面101相适配，以便于对圆柱电池100进行更好的液冷。
参见图1所示，相邻两个圆柱电池100位于蛇形扁管的同一侧，相邻两个圆柱电池100的周向表面101之间的最短距离d由参考平面500向靠近蛇形扁管的方向逐渐增大，参考平面500到蛇形扁管的靠近电池的一侧面以及相邻两个圆柱电池100的周向表面101之间所围成的空腔为堆叠空隙300，参见图2所示，凸起部位于该堆叠空隙300内。其中，参考平面500为位于蛇形扁管的同一侧的两个圆柱电池100的轴线所在的平面。相邻两个圆柱电池100的周向表面101之间的最短距离d为平行于参考平面500的平面与相邻两个圆柱电池100的周向表面101相交，所得到的相邻的两条平行的交线之间的距离。
在一个实施例中，参见图2所示，凸起部的宽度d1由凸起部与液冷件200连接的一端向远离液冷件200的一端逐渐减小。这样的设计能够匹配堆叠空隙300的形状，使得凸起部与圆柱电池100的周向表面101之间的接触面积更大。
在一个实施例中，凸起部的最大长度为圆柱电池100的直径的1/3～1/2。这样的方式使得凸起部与堆叠空隙300处的圆柱电池100的周向表面101之间的接触面积更大。
示例性的，凸起部的最大长度d2的最大长度可以为但不限于圆柱电池100的直径的1/3、2/5或1/2。
在一个实施例中，圆柱电池100的数量至少为四个，其中两个圆柱电池100设置于液冷件200的一侧，另两个圆柱电池100设置于液冷件200的另一侧，四个圆柱电池100错位设置或按行列排布。
具体而言，参见图3所示，圆柱电池100的数量为七个，其中四个圆柱电池100位于扁管的一侧，三个圆柱电池100位于扁管的另一侧。七个圆柱电池100错位设置，也就是说，七个圆柱电池100的垂直于扁管的长度方向的直径沿扁管的长度方向平行间隔设置。
参见图4所示，圆柱电池100的数量为八个，八个圆柱电池100按两行四列排布，两行圆柱电池100分别位于液冷件200的两侧，即液冷件200的两侧分别有四个圆柱电池100，且液冷件200两侧的四个圆柱电池100正相对，也就是说，每一列的两个圆柱电池100的顶面中心的连线相互平行。
在一个实施例中，参见图4所示，电池组还包括电池托架600，电池和液冷件200位于电池托架600上。电池托架600的材质为绝缘材质，以保证电池组的安全性。
例如，电池托架600的材质为塑料。
在一个实施例中，电池托架600设置有放置槽，电池固定安装于放置槽内。
示例性的，放置槽的横截面的形状为圆形，以与圆柱电池100的周向表面101相适配。
在一个实施例中，凸起部与液冷件200一体成型设置。
在一个实施例中，凸起部包括至少一个弯折部400，至少一个弯折部400位于液冷件200与两个电池之间。
在本实施例的一种可能的设计中，液冷件200包括第一液冷段201和第二液冷段202，凸起部一体成型地设置于第一液冷段201和第二液冷段202之间。示例性的，第一液冷段201与位于该液冷件200的一侧的相邻两个圆柱电池100的周向表面101向贴合，第二液冷段202与位于该液冷件200的另一侧的相邻两个圆柱电池100的周向表面101向贴合。
具体而言，参见图5所示，第一液冷段201、第二液冷段202以及弯折部400的数量均为多个，每个相邻的第一液冷段201、弯折部400和第二液冷段202构成一个液冷单元，如图5中的虚线框内的结构即为一个液冷单元，液冷件200包括多个液冷单元。
在该可能的设计中，弯折部400包括第一弯管401和第二弯管402，第一弯管401与第二弯管402之间间隙设置，以形成隔热腔410。
具体而言，由于凸起部位于堆叠空隙300内，所以第一弯管401和第二弯管402以及第一弯管401和第二弯管402所形成的隔热腔410也位于堆叠空隙300内，且第一弯管401和第二弯管402的至少部分外表面与圆柱电池100的周向表面101相接触。
需要说明的是，第一弯管401和第二弯管402与电池之间可以直接接触，也可以间接接触，例如，第一弯管401和第二弯管402与电池之间通过胶粘的方式间接固定。
通过灌胶的方式对电池和液冷件200进行胶粘固定时，由于第一弯管401、第二弯管402以及隔热腔410位于堆叠空隙300内，从而能够有效抑制大量的胶水向相邻两个电池之间的堆叠空隙300内流动，保证胶水能够填充在第一弯管401与电池之间以及第二弯管402与电池之间，减少了胶水的用量，进而减轻了整体重量，使得电池组的能量密度得到有效的提升。
示例性的，胶水为现有的导热结构胶。
在该可能的设计中，第一弯管401和第二弯管402的弯曲方向不相同。
具体而言，电池为圆柱电池100，示例性的，参见图6所示，圆柱电池100的数量为八个，八个圆柱电池100按两行四列排布，两行圆柱电池100分别位于液冷件200的两侧，即液冷件200的两侧分别有四个圆柱电池100，且液冷件200两侧的四个圆柱电池100正相对，也就是说，每一列的两个圆柱电池100的顶面中心的连线相互平行。其中，第一弯管401朝向位于液冷件200一侧的圆柱电池100弯曲，第二弯管402朝向位于液冷件200另一侧的圆柱电池100弯曲，这样的方式不仅能够使得第一弯管401与位于液冷件200一侧的相邻的两个圆柱电池100接触，并使得第二弯管402与位于液冷件200另一侧的相邻两个圆柱电池100接触，从而增加了对圆柱电池100的液冷接触面积，增强了液冷效果，而且第一弯管401和第二弯管402的弯曲方向相反，能够增大隔热腔410的体积，便于向圆柱电池100与液冷件200之间以及圆柱电池100与第一弯管401和第二弯管402之间补胶，减少了导热结构胶的用量，提高了圆柱电池100与液冷件200以及凸起部的固定效果，并且实现了电池与电池之间的隔热，避免发生热失控。
在该可能的设计中，第一弯管401的内腔的宽度与第二弯管402的内腔的宽度相等。
参见图5所示，第一弯管401的内腔的宽度是指第一弯管401的相对的两个管壁之间的距离W1，第二弯管402的内腔的宽度是指第二弯管402的相对的两个管壁之间的距离W2，W1＝W2。这样的方式不仅便于生产加工，而且能够保证第一弯管401和第二弯管402内通过的液冷介质的流量大体相同，从而能够对不同的电池进行较为均匀的液冷，提高了电池组内部的电池温度一致性。
在该可能的设计中，隔热腔410的内部设置有相变材料。
当电池发热量较大时，相变材料能够吸收热量，从而对电池进行散热；当电池组整体温度较低时，相变材料能够放热，从而为电池加热，提高了能量利用效率。
在本实施例的另一种可能的设计中，参见图7所示，弯折部400为弯管，弯管与液冷件200之间间隙设置，以形成隔热腔410。
在该另一种可能的设计中，液冷件200为蛇形扁管，凸起部与蛇形扁管一体成型设置。
在该另一种可能的设计中，弯管的内腔的宽度与液冷件200的内腔的宽度相等。
参见图7所示，弯管的内腔的宽度是指弯管的相对的两个管壁之间的距离W3，液冷件200的内腔的宽度是指蛇形扁管的相对的两个管壁之间的距离W4，W3＝W4。这样的方式不仅便于生产加工，而且能够保证弯管和蛇形扁管内通过的液冷介质的流量大体相同，从而能够对不同的电池进行较为均匀的液冷，提高了电池组内部的电池温度一致性。
需要说明的是，液冷件200也可以为扁管。
在该另一种可能的设计中，隔热腔410的内部设置有相变材料。
当电池发热量较大时，相变材料能够吸收热量，从而对电池进行散热；当电池组整体温度较低时，相变材料能够放热，从而为电池加热，提高了能量利用效率。
在本实施例的第三种可能的设计中，弯折部400的内腔的宽度大于液冷件200的内腔的宽度。
在该第三种可能的设计中，弯折部400与液冷件200一体成型设置。具体而言，电池为圆柱电池100，液冷件200为扁管，扁管的内腔的宽度为W5，扁管的一侧管壁向堆叠空隙300隆起，形成弯折部400，为了清楚描述本实施例的技术方案，将扁管的形成有弯折部400的管壁命名为隆起侧管壁203，参见图8所示，当圆柱电池100错位设置时，弯折部400的内腔的宽度是指蛇形扁管的隆起侧管壁203与相对的另一侧管壁之间的最大距离W6。W6＞W5，这样的方式能够使得弯折部400内的液冷介质的流量变大，同时，液冷介质在经过内腔的宽度较大的弯折部400时，会形成涡旋，能够增加液冷介质在弯折部400内的停留时间，进而增强液冷介质与圆柱电池100的换热能力，同时，也能够减少灌胶量，进而减轻了电池组的整体重量，使得电池组的能力密度得到有效的提升。
参见图9所示，当圆柱电池100按行列排布时，扁管的相对的两个管壁均向远离另一个管壁的方向隆起，以形成两个相对设置的子弯折部，两个子弯折部连通形成一个凸起部，该凸起部的内腔的宽度是指扁管的相对的两个隆起侧管壁203之间的最大距离W7。W7＞W5，这样的方式能够使得凸起部内的液冷介质的流量变大，同时，液冷介质在经过内腔的宽度较大的凸起部时，会形成涡旋，能够增加液冷介质在凸起部内的停留时间，进而增强液冷介质与圆柱电池100的换热能力，同时，也能够减少灌胶量，进而减轻了电池组的整体重量，使得电池组的能力密度得到有效的提升。
需要说明的是，电池也可以为方形电池700。示例性的，参见图10所示，箭头方向A表示方形电池700的堆叠方向，方形电池700具有两个相对设置的堆叠面701以及环绕两个堆叠面701设置的外周面，其中，堆叠面701与方形电池700的堆叠方向垂直，外周面与方形电池700的堆叠方向平行；堆叠面701与外周面之间圆滑过渡，形成曲面702。液冷件200为液冷板，示例性的，液冷板设置于方形电池700的下方。
参见图10所示，相邻两个方形电池700的相互靠近的两个圆滑过渡的曲面702之间的最短距离由曲面702的远离液冷板的一端向靠近液冷板的一端逐渐增大，位于液冷板的同一侧的两个方形电池700的相互靠近的两个曲面702与液冷板的靠近方形电池700底部的一侧面之间所围成的空腔为堆叠空隙300，参见图11所示，凸起部位于该堆叠空隙300内。具体而言，液冷板的上表面朝向堆叠空隙300隆起，形成凸起部。
需要说明的是，本实施例提供的电池组，可以为电池模组，电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池700或圆柱电池100。当电池为方形电池700时，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池；当电池为圆柱电池100时，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。
本实施例提供的电池组，也可以为电池包，电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于电池箱体内。或者，多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用电池箱体对多个电池进行固定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种电池组，其特征在于，包括液冷件(200)和至少两个堆叠排列的电池，至少两个所述电池位于所述液冷件(200)的同一侧，所述液冷件(200)设置有凸起部，所述凸起部与所述液冷件(200)连通，所述凸起部位于所述液冷件(200)与两个所述电池之间，所述凸起部至少对两个所述电池同时进行冷却。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述凸起部与至少两个所述电池接触设置。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述凸起部包括至少一个弯折部(400)，至少一个所述弯折部(400)位于所述液冷件(200)与两个所述电池之间。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述弯折部(400)的内腔的宽度大于所述液冷件(200)的内腔的宽度。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述弯折部(400)为弯管，所述弯管与所述液冷件(200)之间间隙设置，以形成隔热腔(410)。
6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述弯管的内腔的宽度与所述液冷件(200)的内腔的宽度相等。
7.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述弯折部(400)包括第一弯管(401)和第二弯管(402)，所述第一弯管(401)与所述第二弯管(402)之间间隙设置，以形成隔热腔(410)；所述第一弯管(401)的弯曲方向与所述第二弯管(402)不相同。
8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述第一弯管(401)的内腔的宽度与所述第二弯管(402)的内腔的宽度相等。
9.根据权利要求5或7所述的电池组，其特征在于，所述隔热腔(410)的内部设置有相变材料。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的电池组，其特征在于，所述凸起部的宽度由所述凸起部与所述液冷件(200)连接的一端向远离所述液冷件(200)的一端逐渐减小。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的电池组，其特征在于，所述凸起部与所述液冷件(200)一体成型设置。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的电池组，其特征在于，所述电池为圆柱电池(100)。
13.根据权利要求12所述的电池组，其特征在于，所述圆柱电池(100)的数量至少为四个，其中两个所述圆柱电池(100)设置于所述液冷件(200)的一侧，另两个所述圆柱电池(100)设置于所述液冷件(200)的另一侧，四个所述圆柱电池(100)错位设置或按行列排布。
14.根据权利要求12所述的电池组，其特征在于，所述凸起部的最大长度为所述圆柱电池(100)的直径的1/3～1/2。
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