CN210040348U - 电池模组及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组及动力电池。该电池模组包括：模组外壳，具有容置腔；及电芯组件，收容于所述容置腔；电芯组件包括电芯组、两个支撑板及两个夹板；电芯组包括多个电芯，多个电芯沿第一方向并排排布，两个夹板用于在第一方向上夹持电芯组，两个支撑板位于电芯组在与第一方向相垂直的第二方向上的两侧，且每一支撑板与两个夹板固定连接。本申请的电池模组利用两个夹板对电芯组中的多个电芯进行夹紧固定，两个夹板通过两个支撑板固定，从而形成整体结构。与现有技术中采用多个胶框堆叠的方式相比，省略了多个胶框所占用的空间，有利于减小电池模组的体积，提高电池模组的能量密度。

Description

电池模组及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池模组及动力电池。

背景技术

新能源汽车已经成为汽车行业发展的整体趋势，各国都有禁止燃油车销售的意向。而在新能源汽车中，现阶段能够具有实用价值的，大多是采用锂离子电池作为电储能装置的纯电动汽车或者混合动力汽车。由于锂离子电池自身的特点，钢壳、铝壳、塑料壳的硬壳电池，普遍存在爆炸的安全隐患。软包电池由于具有高安全、高能量密度、长寿命等优点，逐步取代了硬壳电池。

传统的电池模组包括若干胶框，胶框内嵌设有导热铝板，导热铝板的两侧面设置有电芯形成一个电芯单元，电芯极耳连接于嵌设于胶框的导电块，通过汇流排连接各个导电块，从而实现各个电芯的串联和/或并联。若干电芯单元堆叠形成电池模组。也就是说电池模组的电芯通过若干胶框堆叠形成整体，胶框占用空间较大，降低了电池模组的能量密度。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中电池模组的能量密度较低的问题，提供一种改善上述缺陷的电池模组及动力电池。

一种电池模组，包括：

模组外壳，具有容置腔；及

电芯组件，收容于所述容置腔；所述电芯组件包括电芯组、两个支撑板及两个夹板；所述电芯组包括多个电芯，多个所述电芯沿第一方向并排排布，两个所述夹板用于在所述第一方向上夹持所述电芯组，两个所述支撑板位于所述电芯组在与所述第一方向相垂直的第二方向上的两侧，且每一所述支撑板与两个所述夹板固定连接。

上述电池模组，多个电芯沿第一方向并排排布，两个夹板位于电芯组在第一方向上的两侧。两个支撑板位于电芯组在第二方向上的两侧，且每个支撑板均固定连接于两个夹板，从而使得两个夹板对电芯组进行夹持，进而固定多个电芯。也就是说，本申请的电池模组利用两个夹板对电芯组中的多个电芯进行夹紧固定，两个夹板通过两个支撑板固定，从而形成整体结构。与现有技术中采用多个胶框堆叠的方式相比，省略了多个胶框所占用的空间，有利于减小电池模组的体积，提高电池模组的能量密度。

在一个实施例中，所述夹板与所述电芯组之间设置有第一缓冲层。如此，便于两个夹板夹紧电芯组，防止损坏电芯组。

在一个实施例中，所述电芯组件还包括位于所述电芯组在第三方向上的一侧的盖板，所述第三方向垂直于所示第一方向和所述第二方向；

所述盖板固定连接于两个所述夹板。

在一个实施例中，所述夹板与所述支撑板卡接连接。如此，方便夹板的安装和拆卸。

在一个实施例中，所述电芯组件还包括设置于所述支撑板背离所述电芯组一侧的导电片；

每个所述电芯分别朝向两个所述支撑板的相对两端均具有极耳，每个所述极耳贯穿相应的所述支撑板并与所述导电片电连接。如此，通过导电片连接各个极耳，从而实现各个极耳之间的串联、并联或混联。

在一个实施例中，所述支撑板背离所述电芯组的一侧具有第一区域及与所述第一区域相邻的第二区域；

所述导电片设置于所述第一区域，所述导电片具有延伸至所述第二区域连接端子；

所述电芯组件还包括设置于两个所述支撑板之间的采集线束，所述采集线束的纵长两端具有采集端子，所述采集端子连接于对应的所述连接端子。如此，将极耳和采集端子与导电片的连接分开，减弱了相互影响。并且，导电片位于支撑板远离电芯组的一侧(即外侧)，返修时不需要拆除支撑板等部件，可直接对极耳与导电片的焊点、以及采集端子与连接端子的焊点进行维修或检测，操作方便，省时省力。

在一个实施例中，所述电芯组还包括多个导热片，每一所述导热片设置于相邻两个所述电芯之间；

所述模组外壳还具有作为所述容置腔一侧内壁的安装面，所述电芯组在第三方向上的一侧设置于所述安装面，且所述电芯组与所述安装面之间填充有第一导热胶；

其中，所述第三方向垂直于所示第一方向和所述第二方向。电芯组收容于模组外壳的容置腔，并通过第一导热胶粘结于安装面。也就是说，电芯组的电芯产生的热量传导至导热片，再通过第一导热胶传递至模组外壳，进而导出电池模组。如此，导热面积大、热量传导效率高，有利于提高散热效果。

在一个实施例中，相邻两个所述电芯靠近所述安装面的端部与所述安装面围合形成散热腔，所述导热片延伸至所述散热腔内，所述第一导热胶填充于所述散热腔。如此，第一导热胶包裹导热片延伸至该散热腔内的部分，增大了导热片与第一导热胶的接触面积，有利于提高散热效果。

在一个实施例中，所述导热片面向相邻两个所述电芯的表面分别通过第二导热胶与相邻两个所述电芯粘接。如此，采用第二导热胶一方面实现了导热片与电芯的贴合；另一方面提高了导热片与电芯之间的导热效率，有利于进一步提高散热效果。

一种动力电池，包括至少一个如上任一实施例中所述的电池模组。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中的电池模组的分解结构示意图；

图2为图1所示的电池模组的电芯组件的立体图；

图3为图1所示的电池模组在垂直于第二方向的截面示意图；

图4为图1所示的电池模组的模组外壳的结构示意图；

图5为图1所示的电池模组的支撑板和导电片的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1、图2及图3所示，本实用新型一实施例中提供的电池模组，包括模组外壳10及电芯组件20。

该模组外壳10具有容置腔11。电芯组件20收容于容置腔11内。电芯组件20包括电芯组21、两个支撑板22及两个夹板23。电芯组21包括多个电芯210(见图3)，多个电芯210沿第一方向a并排排布。两个夹板23用于在第一方向a上夹持电芯组21。也就是说，两个夹板23夹设于电芯组21在第一方向a上的两侧，以将电芯组21中的多个电芯210夹紧固定。两个支撑板22位于电芯组21在与第一方向a相垂直的第二方向b上的两侧，且每一支撑板22固定连接于两个夹板23，从而固定两个夹板23。

上述电池模组，多个电芯210沿第一方向a并排排布，两个夹板23位于电芯组21在第一方向a上的两侧。两个支撑板22位于电芯组21在第二方向b上的两侧，且每个支撑板22均固定连接于两个夹板23，从而使得两个夹板23对电芯组21进行夹持，进而固定多个电芯210。也就是说，本申请的电池模组利用两个夹板23对电芯组21中的多个电芯210进行夹紧固定，两个夹板23通过两个支撑板22固定，从而形成整体结构。与现有技术中采用多个胶框堆叠的方式相比，省略了多个胶框所占用的空间，有利于减小电池模组的体积，提高电池模组的能量密度。

具体到实施例中，夹板23可与电芯组21粘结连接，从而有利于增加电池模组的连接强度。

具体到实施例中，夹板23与电芯组21之间设置有第一缓冲层25。如此，便于两个夹板23夹紧电芯组21，防止损坏电芯组21。进一步地，第一缓冲层25的相对两侧分别粘结于夹板23及电芯组21。可选地，第一缓冲层25可为泡棉层。

本实用新型的实施例中，夹板23与支撑板22卡接连接。如此，方便夹板23的安装和拆卸。

具体到实施例中，夹板23和支撑板22其中一个具有卡槽，其中另一个具有可与卡槽卡接配合的卡接配合部。如此，将卡接配合部卡入卡槽内，即可实现夹板23与支撑板22的卡接连接。

可以理解的是，夹板23与支撑板22的连接并不仅限于采用卡接的方式。在其它实施例中，也可采用其它方式，例如焊接、螺纹紧固等，在此不作限定。

请一并参见图3所示，本实用新型的实施例中，电芯组21还包括多个导热片212，每个导热片212设置于相邻两个电芯210之间。模组外壳10还具有作为上述容置腔11一侧内壁的安装面d。电芯组21在第三方向上的一侧设置于该安装面d上。该第三方向c垂直于第一方向a和第二方向b。并且，电芯组21与安装面d之间填充有第一导热胶。电芯组21收容于模组外壳10的容置腔11，并通过第一导热胶粘结于安装面d。电芯组21的电芯210产生的热量传导至导热片212，再通过第一导热胶传递至模组外壳10，进而导出电池模组。如此，导热面积大、热量传导效率高，有利于提高散热效果。

需要说明的是，在现有技术中，相邻电芯之间设置铝板，铝板的至少一端穿过用于固定电芯的胶框，并折弯形成散热面，从而将电芯的热量传递至模组外。然而，上述电池模组中无需对导热片212进行折弯，有利于保证导热片212的平面度，提高导热片212的导热效率。

可以理解的是，由于电芯210朝向安装面d的一端也与第一导热胶接触，因此，电芯210的一部分热量可直接传递至第一导热胶，从而再传递至模组外壳10，进一步增加了散热面积，提高了散热效果。

具体到实施例中，相邻两个电芯210靠近安装面d的端部与安装面d围合形成散热腔2100。导热片212延伸至该散热腔2100内，第一导热胶填充于该散热腔2100内，从而包裹导热片212延伸至该散热腔2100内的部分，增大了导热片212与第一导热胶的接触面积，有利于提高散热效果。

具体到实施例中，导热片212面向相邻两个电芯210的表面分别通过第二导热胶与相邻两个电芯210粘接。如此，采用第二导热胶一方面实现了导热片212与电芯210的贴合；另一方面提高了导热片212与电芯210之间的导热效率，有利于进一步提高散热效果。可以理解的是，第一导热胶与第二热电胶可以相同也可以不同，在此不作限定。

具体到实施例中，导热片212可以为石墨片。可选地，石墨片的厚度可为0.6mm至1.5mm。优选地，石墨片的厚度可为0.8mm。石墨片具有散热效率高、占用空间小、重量轻等特点，因此有利于减小电池模组的体积及重量，提高电池模组的能量密度。

具体到实施例中，支撑板22固定连接于安装面d。如此，增强了电芯组21与模组外壳10的连接强度，防止在使用过程中电芯组21晃动或脱落。可选地，支撑板22可通过螺钉、铆钉等紧固件固定连接于安装面。安装面d开设有供紧固件穿设的安装孔。

需要说明的是，为了提高电池模组的安全性，支撑板22、夹板23、盖板24均由绝缘材质制成，例如塑料等。

请一并参见图1、图3及图4所示，本实用新型的实施例中，模组外壳10包括外壳本体13及壳盖15，外壳本体13包括底板132及固定连接于底板132一侧的两个围板134，两个围板134相对设置。壳盖15固定连接于两个围板134远离底板132的一侧，以与外壳本体13围合形成上述容置腔11。电芯组21通过第一导热胶粘结于外壳本体13的底板132上，也就是说，底板132朝向壳盖15的一侧表面即为安装面d。可选地，壳盖15与两个围板134可采用焊接连接。

具体到实施例中，模组外壳10还包括两个端板17，两个端板17分别位于底板132的相对两端，且每个端板17与两个围板134固定连接，以分别上述容置腔11。可选地，端板17与两个围板134可采用焊接连接。

进一步地，端板17的相对两端设有加强块171，端板17通过加强块171与围板134焊接连接。如此，加强块171的设置有利于提高焊接效果，提高连接强度。具体地，加强块171具有一平行于围板134的焊接面。加强块171通过该焊接面焊接连接于围板134。

具体到实施例中，外壳本体13的底板132及两个围板134一体成型。如此，简化了模组外壳10的装配工艺，提高了模组外壳10的结构强度。可选地，外壳本体13采用挤压成型工艺一体成型，有利于保证外壳本体13的结构强度，与壳盖15及端板17的焊接效果好。

可选地，端板17可采用挤压成型工艺成型，有利于保证端板17的强度。

请继续参见图3，本实用新型的实施例中，电芯组21还包括设置于相邻两个电芯210之间的第二缓冲层214。如此，该第二缓冲层214的设置为电芯210的热胀冷缩提供了空间。可选地，第二缓冲层214可为泡棉层。

具体到实施例中，每一电芯210的相对两侧分别设置有导热片212和第二缓冲层314。如此，确保每一电芯310均与一导热片212及第二缓冲层214相贴合，即满足每个电芯210的散热需求，又为电芯210的热胀冷缩提供足够的空间。

具体到实施例中，第二缓冲层214可与其相对两侧的电芯210粘结。如此，有利于增强电芯组21的各个电芯210之间的结构强度。

请一并参见图1及图3，本实用新型的实施例中，电芯组件20还包括位于电芯组21背离安装面d的一侧的盖板24。盖板24固定连接于两个夹板23之间。如此，盖板24的设置一方面起到了对电芯组21的保护；另一方面增强了电池模组的整体结构强度。为提高电池模组的安全性，在一个实施例中，盖板24可为绝缘盖板24。

具体到实施例中，盖板24在第一方向a上的两侧均具有折边。且盖板24两侧的折边卡入两个夹板23的内侧，从而实现盖板24固定连接于两个夹板23之间。

请一并参见图1及图5，本实用新型的实施例中，电芯组件20还包括设置于支撑板22背离电芯组21一侧的导电片28。每个电芯210分别朝向两个支撑板22的相对两端均具有极耳，每个极耳贯穿相应的支撑板22并与导电片28电连接。如此，通过导电片28连接各个极耳，从而实现各个极耳之间的串联、并联或混联。可以理解的是，导电片28的数量可根据各个电芯210之间的连接方式确定。

具体到实施例中，支撑板22背离电芯组21的一侧具有第一区域22a及与第一区域22a相邻的第二区域22b。导电片28设置于第一区域22a。导电片28具有延伸至第二区域22b的连接端子282。电芯组件20还包括设置于两个支撑板22之间的采集线束25。该采集线束25的纵长两端具有采集端子，采集端子连接于对应的连接端子282，使得采集线束25可通过采集端子与连接端子282的连接采集导电片28的温度或电压信息。如此，将极耳和采集端子与导电片28的连接分开，减弱了相互影响。并且，导电片28位于支撑板22远离电芯组21的一侧(即外侧)，返修时不需要拆除支撑板22等部件，可直接对极耳与导电片28的焊点、以及采集端子与连接端子282的焊点进行维修或检测，操作方便，省时省力。

具体到实施例中，电芯组件20还包括第一绝缘盖27a及第二绝缘盖27b。第一绝缘盖27a盖设于支撑板22的第一区域22a，以遮盖导电片28而对导电片28进行绝缘保护。第二绝缘盖27b盖设于支撑板22的第二区域22b，以遮盖连接端子282而对连接端子282进行绝缘保护。如此，只需拆卸下第一绝缘盖27a即可对极耳与导电片28的连接进行检测或维修。只需要拆卸下第二绝缘盖27b即可对采集端子与连接端子282的连接进行检测或维修。

具体到实施例中，第一绝缘盖27a可卡接连接于支撑板22。可采用卡槽与凸起的卡接方式，也可采用其它的卡接方式，在此不作限定。

具体到实施例中，第二绝缘盖27b可卡接连接于支撑板22。可采用卡槽与凸起的卡接方式，也可采用其它的卡接方式，在此不作限定。

需要说明的是，第一绝缘盖27a和第二绝缘盖27b的固定安装并不仅限于采用卡接连接的方式，也可采用其它的固定方式固定，例如可采用螺钉锁紧的方式，在此不作限定。

一些实施例中，导电片28包括引出导电片28a及至少一个连接导电片28b。采集线束25纵长两端的采集端子均包括电压采集端子及至少一个温度采集端子。引出导电片28a的连接端子282与电压采集端子连接。连接导电片28b的连接端子282与温度采集端子连接。如此，至少一个连接导电片28b用于实现各个电芯210之间的串联或并联，连接导电片28b的数量可根据各个电芯210之间所需的连接方式确定，在此不作限定。引出导电片28a用于将各个电芯210串联、并联或混联后的正极或负极引出。将温度采集端子与各个连接导电片28b的连接端子282连接，用于采集各个连接导电片28b的温度信息。将电压采集端子与引出导电片28a的连接端子282连接，用于采集引出导电片28a的电压信息。

具体到实施例中，电压采集端子可焊接连接于引出导电片28a的连接端子282。如此，实现电压采集端子与引出导电片28a的连接端子282的电接触，便于采集电压信息。可选地，可采用激光焊接工艺实现电压采集端子与引出导电片28a的连接端子282的连接。

具体到实施例中，温度采集端子可通过螺纹锁紧件固定连接。更加具体地，支撑板22嵌设有螺母，该螺母与连接导电片28b的连接端子282相对于，连接导电片28b的连接端子282和温度采集端子均具有贯穿孔，螺丝以此贯穿温度采集端子及连接导电片28b的连接端子282的贯穿孔并螺纹连接于螺母，从而实现温度采集端子与连接导电片28b的连接端子282的固定连接。

具体到实施例中，引出导电片28a还具有引出端子，该引出端子延伸至第二区域22b。支撑板22的第二区域22b具有与引出端子对应的引出部222，该引出部222用于将引出端子引出至电池模组外。也就是说，可将电池模组外部的电路连接于该引出部222，从而实现引出端子与外部电路的电连接，即实现了电池模组正极或负极的引出。

一些实施例中，采集线束25的纵长两端中的至少一端还具有线束插接件。支撑板22的第二区域22b设置有安装凸台224。线束插接件固定安装于安装凸台224。如此，可通过线束插接件与电池管理系统连接，从而将采集的温度信息和电压信息传输至电池管理系统，以使电池管理系统对电池模组的温度及电压进行监测。

具体到实施例中，线束插接件可卡接连接于安装凸台224。在其它实施例中，线束插接件也可通过例如螺丝等螺纹紧固件锁紧固定于安装凸台224。需要说明的是，线束插接件的安装方式并不仅限于采用卡接或螺纹紧固件紧固的方式，也可采用其它的方式，在此不作限定。

具体到实施例中，第二绝缘盖27b具有分别与引出部222及安装凸台224对应的开口，以便于引出部222与外部电路连接，安装于安装凸台224的线束插接件与电池管理系统的连接。

一些实施例中，导电片28开设有至少一个第一贯穿槽。支撑板22开设有与第一贯穿槽一一对应的第二贯穿槽。每一极耳依次贯穿相应的第二贯穿槽及第一贯穿槽，并连接于导电片28背离支撑板22的一侧。如此，极耳与导电片28的连接点位于导电片28背离支撑板22的一侧，进一步便于后续检测或维修。

具体到实施例中，极耳与导电片28的连接可采用焊接连接。焊接工艺成熟，连接可靠，操作简单，适合大批量生产。

具体到实施例中，盖板24具有沿第二方向b延伸的凹槽242。采集线束25收容于该凹槽242内。如此，减小了采集线束25所占用的空间，使得电池模组更加紧凑，有利于减小电池模组的体积。

基于上述电池模组，本实用新型还提供一种动力电池。该动力电池包括至少一个如上任一实施例中所述的电池模组。具体到实施例中，当电池模组包括多个时，多个电池模组串联、并联或混联。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

模组外壳，具有容置腔；及

电芯组件，收容于所述容置腔；所述电芯组件包括电芯组、两个支撑板及两个夹板；所述电芯组包括多个电芯，多个所述电芯沿第一方向并排排布，两个所述夹板用于在所述第一方向上夹持所述电芯组，两个所述支撑板位于所述电芯组在与所述第一方向相垂直的第二方向上的两侧，且每一所述支撑板与两个所述夹板固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述夹板与所述电芯组之间设置有第一缓冲层。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组件还包括位于所述电芯组在第三方向上的一侧的盖板，所述第三方向垂直于所示第一方向和所述第二方向；

所述盖板固定连接于两个所述夹板。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述夹板与所述支撑板卡接连接。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组件还包括设置于所述支撑板背离所述电芯组一侧的导电片；

每个所述电芯分别朝向两个所述支撑板的相对两端均具有极耳，每个所述极耳贯穿相应的所述支撑板并与所述导电片电连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述支撑板背离所述电芯组的一侧具有第一区域及与所述第一区域相邻的第二区域；

所述导电片设置于所述第一区域，所述导电片具有延伸至所述第二区域连接端子；

所述电芯组件还包括设置于两个所述支撑板之间的采集线束，所述采集线束的纵长两端具有采集端子，所述采集端子连接于对应的所述连接端子。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组还包括多个导热片，每一所述导热片设置于相邻两个所述电芯之间；

所述模组外壳还具有作为所述容置腔一侧内壁的安装面，所述电芯组在第三方向上的一侧设置于所述安装面，且所述电芯组与所述安装面之间填充有第一导热胶；

其中，所述第三方向垂直于所示第一方向和所述第二方向。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，相邻两个所述电芯靠近所述安装面的端部与所述安装面围合形成散热腔，所述导热片延伸至所述散热腔内，所述第一导热胶填充于所述散热腔。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述导热片面向相邻两个所述电芯的表面分别通过第二导热胶与相邻两个所述电芯粘接。

10.一种动力电池，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至9任一项所述的电池模组。

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