CN115566365A - 一种异形电芯集成结构及其电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池设备技术领域，提供一种异形电芯集成结构及其电池包，主要包括若干异形电芯、温控系统和导电连接组件；所述异形电芯包括第一电芯与所述第二电芯相互贴合设置以形成的电芯单元组，相邻两所述电芯单元组之间存在安装间隙；所述温控系统包括若干冷却板，若干所述冷却板一一对应地设置在所述安装间隙内；所述导电连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述电芯单元组的两端。本方案可以实现冷却板与所述电芯之间的大面积贴合冷却，温控效果更好；通过所述第一连接件和第二连接件的设置，可以实现第一电芯与第二电芯之间、相邻电芯单元组之间的电性连通，从而便于实现异形电芯的集成设置。

Description

一种异形电芯集成结构及其电池包

技术领域

本申请涉及电池设备技术领域，具体而言，涉及一种异形电芯集成结构及其电池包。

背景技术

在现有设计并且投入使用的一款异形电芯中，如图1-3所示，在异形电芯1的其一侧面的两端设置有台阶10，电芯的正、负极柱11即分别设置在两端的台阶上，而电芯的另一侧面则为一平整板体12。为了便于电芯与电芯之间焊接为一体式的设计，以及电芯内部结构件以及外壳的组装安装，该平整板体12的四周均存在凸出电芯设置的法兰边121。

随着设计要求的不断提高，需要对电芯进行热管理。目前的冷却方式通常是在电芯模组上方设置整块的液冷板，从而在实现液冷的同时，满足电芯的高能量密度集成。然而，由于法兰边的存在，这种冷却方式无法很好的适用于该异形电芯中，导致热管理效果很难达到设计要求。

发明内容

为了克服现有技术上的上述缺点，本申请的目的在于提供一种异形电芯集成结构及其电池包，以便于实现异形电芯的集成设计，并能提高对异形电芯的热管理效果。

本申请为了解决上述的技术缺陷所采用的技术手段是：

本申请中提供了一种异形电芯集成结构，包括若干异形电芯，所述异形电芯的其一侧面上设置有平整板体，所述平整板体上朝向所述异形电芯的外周凸出设置有法兰边，还包括温控系统和导电连接组件；

所述异形电芯包括第一电芯和第二电芯，所述第一电芯与所述第二电芯相互贴合设置以形成电芯单元组，所述平整板体分别设置在所述电芯单元组的两侧面上；若干所述电芯单元组并排设置，相邻两所述电芯单元组之间存在安装间隙；

所述温控系统包括若干冷却板，若干所述冷却板一一对应地设置在所述安装间隙内；

所述导电连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一电芯、第二电芯设置在所述电芯单元组同一端的极柱与所述第一连接件相连接，相邻两所述电芯单元组上的所述第一电芯、第二电芯设置在同一端的极柱与所述第二连接件相连接，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述电芯单元组的两端。

在上述实现过程中，通过对所述异形电芯重新进行布局设置，同时设置有所述温控系统以及所述导电连接组件，通过将所述冷却板设置在电芯单元组之间形成的安装间隙内，从而可以实现冷却板与所述电芯之间形成大面积贴合冷却，温控效果更好；同时，通过所述第一连接件和第二连接件的设置，可以进行对第一电芯与第二电芯之间、相邻电芯单元组之间的电性连通，从而便于实现电芯的集成设置。

进一步地，若干所述冷却板相间隔设置，相邻两所述冷却板之间连接有液冷管道。

在上述实现过程中，设置有所述液冷管道，可以用于所述冷却板之间冷媒的输送，并且设置为管道的方式可以具有更好的灵活性。

进一步地，所述液冷管道包括进水管道和出水管道，所述进水管道和所述出水管道分别设置在所述冷却板的两端。

在上述实现过程中，通过在所述冷却板的两端分别连通设置所述进水管道和出水管道，可以使得冷媒的流动可控性更高，冷却效果更好。

进一步地，相邻两所述冷却板之间的相对位置距离可调节。

在上述实现过程中，通过将相邻的两所述冷却板之间的相对位置距离设置为可调节的方式，从而使得冷却板与电芯单元组在安装过程中，冷却板可以更加贴近电芯单元组，降低安装误差以及加工误差所带来的影响，组装后的整体性更好。

进一步地，相邻两所述冷却板之间连接的所述液冷管道为软质管道。

在上述实现过程中，将所述液冷管道设置为软质管道，可以便于相邻两冷却板之间的位置调整。

进一步地，所述第一连接件上设置有用于与极柱进行连接的第一接触段、第二接触段，在所述第一接触段、第二接触段之间设置有弯折段。

在上述实现过程中，通过设置的所述弯折段，既可以降低第一电芯、第二电芯在安装时的尺寸误差所带来的影响，同时，也可以起到一定的缓冲作用。

进一步地，所述第二连接件包括用于与极柱进行连接的第一接触杆、第二接触杆，以及横跨连接杆；所述第一接触杆、第二接触杆分别设置在所述横跨连接杆的两端。

在上述实现过程中，通过设置的所述横跨连接杆，可以使得在安装的时候，可以有效避免第二连接件与冷却板之间出现干涉。

进一步地，所述横跨连接杆相对所述第一接触杆、第二接触杆呈弯折设置并形成有避让空间。

在上述实现过程中，形成的所述避让空间，可以进一步便于所述第二连接件在所述电芯单元组上的安装，同时便于对组装后的电芯模组及电池包的整高进行控制。

进一步地，所述横跨连接杆上设置有绝缘层。

在上述实现过程中，设置有所述绝缘层，可以满足所述第二连接件在使用时的用电安全要求。

本申请还提供有一种电池包，包括以上所述的一种异形电芯集成结构。

在上述实现过程中，通过在电池包内设置本申请中所提供的异形电芯集成结构，可以实现异形电芯在电池包内的集成设置，并且可以有效确保对异形电芯的热管理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为异形电芯其一视角下的结构示意图。

图2为异形电芯另一视角下的结构示意图。

图3为异形电芯的侧视结构示意图。

图4为本申请异形电芯集成结构的结构示意图。

图5为本申请电芯单元组的结构示意图。

图6为本申请温控系统的结构示意图。

图7为本申请电芯单元组与温控系统组合后的结构示意图。

图8为本申请第一连接件的结构示意图。

图9为本申请第一连接件安装状态下的结构示意图。

图10为本申请第二连接件的结构示意图。

图11为本申请第二连接件安装状态下的结构示意图。

图12为本申请电池包的结构示意图。

标记说明：

1-异形电芯，10-台阶，11-极柱，12-平整板体，121-法兰边，13-电芯单元组，131-第一电芯，132-第二电芯，133-安装间隙；

2-冷却板，21-液冷管道，211-进水管道，212-出水管道；

3-第一连接件，31-第一接触段，32-第二接触段，33-弯折段；

4-第二连接件，41-第一接触杆，42-第二接触杆，43-横跨连接杆，431-避让空间；

5-底板，6-边框，7-盖板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-12所示，本实施例中提供一种异形电芯集成结构，主要包括若干异形电芯1、温控系统和导电连接组件。其中，所述异形电芯1的其一侧面上设置有平整板体12，所述平整板体12上朝向所述异形电芯1的外周凸出设置有法兰边121，如图1-3所示。

本实施例中，以所述异形电芯1的排放方式为基准，将所述异形电芯1划分为第一电芯131和第二电芯132，每一所述第一电芯131和第二电芯132组成电芯单元组13。作为其中的一种应用示例，在同一所述电芯单元组13上，所述第一电芯131与所述第二电芯132为相互贴合设置，此时所述第一电芯131、第二电芯132上的所述平整板体12则分别设置在所述电芯单元组13的两侧面上，以作为所述电芯单元组13的外侧面。

同时，若干成形后的所述电芯单元组13之间为并排设置，并且相邻两所述电芯单元组13之间存在安装间隙133。

进一步地，所述温控系统包括若干冷却板2和液冷管道21。

作为一种优选的方案，若干所述冷却板2为一一对应地设置在所述安装间隙133内，并且使得所述冷却板2的两侧面分别与对应的所述平整板体12的外侧面相贴近或贴合，从而形成大面积冷却交互方式，从而确保对所述异形电芯1的温控效果。

同时，将所述冷却板2设置在所述安装间隙133内，还可以使得所述电芯单元组13在与所述冷却板2安装后，对电芯以及所述电芯单元组13的侧向防护效果可以更好，降低相邻所述电芯单元组13之间的电芯热失控蔓延的风险；而且，所述冷却板2内设置有空腔结构，还可以降低发生侧向碰撞时对所述异形电芯1所带来的影响。

在安装时，若干所述冷却板2亦相当于相互间隔设置，从而使得在相邻两所述冷却板2之间形成供所述电芯单元组13进行安装放置的容纳空间。

所述液冷管道21则连通设置在相邻的两所述冷却板2之间，用于传输冷媒介质，如冷却液。作为一种优选的方案，本实施例中，所述液冷管道21设置有进水管道211和出水管道212，所述进水管道211和所述出水管道212为分别设置在所述冷却板2的两端。从而使得每一所述冷却板2内的冷媒流向都是从所述冷却板2的一端流向其另一端，从而便于所述冷却板2内空腔结构的设计，同时也可以便于对冷媒的流速进行控制，可控性更高、冷却效果也更好。

此外，本实施例中的相邻两所述冷却板2之间的相对位置距离设置为可以调节的方式。作为其中的一种应用示例，本实施例中，相邻两所述冷却板2之间连接的所述液冷管道21为软质管道。通过将相邻的两所述冷却板2之间的相对位置距离设置为可调节的方式，从而使得所述冷却板2与所述电芯单元组13在安装过程中，所述冷却板2可以更加贴近所述电芯单元组13，从而便于降低安装误差以及加工误差所带来的影响，组装后的整体性更好，并且便于确保热交换效率。

所述导电连接组件则包括第一连接件3和第二连接件4，所述第一连接件3与所述第二连接件4分别设置在所述电芯单元组13的两端，用于实现若干所述异形电芯1之间的电性导通。

在安装状态下时，同一所述电芯单元组13内的所述第一电芯131、第二电芯132上设置在所述电芯单元组13同一端的极柱11与所述第一连接件3相连接，而相邻两所述电芯单元组13上的所述第一电芯131、第二电芯132设置在同一端的极柱11则与所述第二连接件4相连接。

作为一种优选的方案，本实施例中，在所述第一连接件3上设置有用于与极柱11进行连接的第一接触段31、第二接触段32，而在所述第一接触段31、第二接触段32之间则设置有弯折段33；设置的所述弯折段33，既可以降低所述第一电芯131、第二电芯132在安装时的尺寸误差所带来的影响，同时，也可以起到一定的缓冲作用。

进一步地，所述第二连接件4上设置有第一接触杆41、第二接触杆42以及横跨连接杆43。所述第一接触杆41、第二接触杆42主要用于与极柱11进行连接，所述第一接触杆41、第二接触杆42分别设置在所述横跨连接杆43的两端，以使得整个所述第二连接件4的形状呈U形。通过设置的所述横跨连接杆43，可以使得在安装的时候，可以有效避免第二连接件4与冷却板2之间出现干涉。

作为一种优选的方案，本实施例中，将所述横跨连接杆43相对所述第一接触杆41、第二接触杆42进行弯折设置，以形成有避让空间431。形成的所述避让空间431，可以进一步便于所述第二连接件4在所述电芯单元组13上的安装，安装时，所述异形电芯1的端部为伸入设置在该避让空间431内；或者，可以使得所述第二连接件4的安装可以更加贴近所述电芯单元组13的端部，同时便于对组装后的电芯模组及电池包的整高进行控制，此时，所述第一连接件3、第二连接件4都不会占用所述异形电芯1的顶部及底部空间。

作为一种优选的方案，本实施例中，对所述横跨连接杆43设置有绝缘措施，如形成有绝缘层(图中未示出)；所述绝缘层可以是在所述横跨连接杆43上设置的绝缘套，或者是在所述横跨连接杆43上喷涂形成的绝缘结构层。以防止所述第二连接件4与所述冷却板2或者其他结构件接触，以满足电气间隙和爬电距离等电安全要求。

此外，如图12所示，本实施例中还提供有一种电池包，包括以上所述的一种异形电芯集成结构。通过在电池包内设置本实施例中所提供的异形电芯集成结构，可以实现异形电芯1在电池包内的集成设置，并且可以有效确保对异形电芯1的热管理效果。

作为其中的一种应用示例，本实施例中的所述电池包还设置有底板5、边框6和盖板7。所述异形电芯集成结构装设在所述边框6内，所述底板5与所述盖板7分别设置在所述边框6的两侧面上。此时，所述异形电芯集成结构即为设置在所述底板5、边框6和所述盖板7所围成的空间内。

本实施例中，对所述异形电芯1重新进行布局设置，通过将所述冷却板2设置在电芯单元组13之间形成的安装间隙133内，从而可以实现冷却板2与所述异形电芯1之间形成大面积贴合冷却，温控效果更好；同时，将所述第一电芯131和第二电芯132相贴合以形成所述电芯单元组13的方式，可以避免因为过多设置所述冷却板2而导致能量密度下降的问题，从而可以兼顾温控效果以及能量密度的要求。

而通过所述第一连接件3和第二连接件4的设置，可以进行对第一电芯131与第二电芯132之间、相邻电芯单元组13之间的电性连通，从而便于实现所述异形电芯1的集成设置。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，也都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种异形电芯集成结构，包括若干异形电芯，所述异形电芯的其一侧面上设置有平整板体，所述平整板体上朝向所述异形电芯的外周凸出设置有法兰边，其特征在于，还包括温控系统和导电连接组件；

所述异形电芯包括第一电芯和第二电芯，所述第一电芯与所述第二电芯相互贴合设置以形成电芯单元组，所述平整板体分别设置在所述电芯单元组的两侧面上；若干所述电芯单元组并排设置，相邻两所述电芯单元组之间存在安装间隙；

所述温控系统包括若干冷却板，若干所述冷却板一一对应地设置在所述安装间隙内；

所述导电连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第一电芯、第二电芯设置在所述电芯单元组同一端的极柱与所述第一连接件相连接，相邻两所述电芯单元组上的所述第一电芯、第二电芯设置在同一端的极柱与所述第二连接件相连接，所述第一连接件与所述第二连接件分别设置在所述电芯单元组的两端。

2.根据权利要求1所述的异形电芯集成结构，其特征在于，若干所述冷却板相间隔设置，相邻两所述冷却板之间连接有液冷管道。

3.根据权利要求2所述的异形电芯集成结构，其特征在于，所述液冷管道包括进水管道和出水管道，所述进水管道和所述出水管道分别设置在所述冷却板的两端。

4.根据权利要求2或3所述的异形电芯集成结构，其特征在于，相邻两所述冷却板之间的相对位置距离可调节。

5.根据权利要求4所述的异形电芯集成结构，其特征在于，相邻两所述冷却板之间连接的所述液冷管道为软质管道。

6.根据权利要求1所述的异形电芯集成结构，其特征在于，所述第一连接件上设置有用于与极柱进行连接的第一接触段、第二接触段，在所述第一接触段、第二接触段之间设置有弯折段。

7.根据权利要求1或6所述的异形电芯集成结构，其特征在于，所述第二连接件包括用于与极柱进行连接的第一接触杆、第二接触杆，以及横跨连接杆；所述第一接触杆、第二接触杆分别设置在所述横跨连接杆的两端。

8.根据权利要求7所述的异形电芯集成结构，其特征在于，所述横跨连接杆相对所述第一接触杆、第二接触杆呈弯折设置并形成有避让空间。

9.根据权利要求8所述的异形电芯集成结构，其特征在于，所述横跨连接杆上设置有绝缘层。

10.一种电池包，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任一项所述的一种异形电芯集成结构。

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