CN210040357U - 电池模组及电池包 - Google Patents

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唐丽娟
任荣彬
金花
李卫华
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Abstract

本实用新型提供了一种电池模组,包括壳体、多个连接件和多个电芯,各电芯位于壳体内,各电芯的部分侧壁通过所述连接件依次连接,以使相邻两个所述电芯的侧壁之间具有用于散热的第一间隙;本实用新型还提供的一种电池包,各电池模组位于电池包壳体内;本实用新型提供的电池模组及电池包,通过在相邻电芯之间通过设置连接件将相邻两个电芯连接起来,实现相邻电芯间的固定的,同时通过连接件在相邻电芯之间形成间隔,以使电芯能够通过第一间隙进行对流散热,电池模组散热效果好。

Description

电池模组及电池包
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种电池模组及电池包。
背景技术
汽车电池代替燃油为汽车提供动力,具有绿色环保的优点,因此,电动汽车代替燃油汽车已然成为发展趋势。汽车电池包括多个连接的电池模组,每个电池模组包括数个串联或并联的电芯组成,电芯之间常采用汇流排进行连接。然而由于电池模组常处于振动的工作环境中,以及电芯在使用过程中存在一定程度的膨胀变形,易导致电芯间的电连接关系被破坏,降低电池模组的使用寿命。因此,如何通过连接实现电池模组内电芯间位置的相对固定成为研究热点。
现有技术中,电芯之间通常采用粘合剂粘接的方式实现电芯间位置的相对固定。数个电芯并排设置,相邻电芯之间的未设置电芯极柱的侧面贴合,电芯的侧面通过粘合剂实现相邻电芯间的连接。
然而,现有电池模组中相邻电芯的侧面通过粘合剂粘接,导致电池模组的散热效果较差。
实用新型内容
本实用新型所提供的一种电池模组及电池包,用以解决现有电池模组中相邻电芯的侧面通过粘合剂粘接,导致电池模组的散热效果较差的问题。
本实用新型提供一种电池模组,包括壳体、多个连接件和多个电芯,各所述电芯位于所述壳体内,各所述电芯的部分侧壁通过所述连接件依次连接,以使相邻两个所述电芯的侧壁之间具有用于散热的第一间隙。
进一步地,所述连接件为弹性连接件,所述弹性连接件的厚度和弹性常数与所述电芯的膨胀量相匹配。
进一步地,所述电池模组还包括汇流排,相邻两个所述电芯的电芯极柱通过所述汇流排连接。
进一步地,所述汇流排为平板状。
进一步地,各所述电芯的侧壁的上部和下部均设置所述连接件。
进一步地,所述连接件环绕所述电芯的侧壁设置,位于所述电芯的侧壁的上部的所述连接件的一端与所述电芯的顶端平齐,位于所述电芯的侧壁的下部的所述连接件的一端与所述电芯的底端平齐。
进一步地,所述连接件为双面胶带。
进一步地,所述壳体包括两个侧板和两个端板,所述侧板和所述端板间隔设置,两个侧板相对,两个端板相对,所述侧板的长度与各所述电芯依次连接后的长度相等;
第一个所述端板与第一个所述电芯通过所述连接件连接,以使第一个所述端板与第一个所述电芯之间具有第二间隙;
第二个所述端板与最后第一个所述电芯通过所述连接件连接,以使第二个所述端板与最后第一个所述电芯之间具有第三间隙;
各所述侧板与所述电芯通过所述连接件连接,以使各所述侧板与所述电芯之间具有第四间隙。
进一步地,所述侧板上设有至少两个通风孔,各所述通风孔至少与所述第一间隙连通。
一种电池包,包括:电池包壳体以及电池模组,各所述电池模组位于所述电池包壳体内。
本实用新型提供的电池模组及电池包,各所述电芯的部分侧壁通过所述连接件依次连接,以使相邻两个所述电芯的侧壁之间具有用于散热的第一间隙;本实用新型提供的电池包,各电池模组位于电池包壳体内;通过在相邻电芯之间通过设置连接件将相邻两个电芯连接起来,实现相邻电芯间的固定的,同时通过连接件在相邻电芯之间形成间隔,以使电芯能够通过第一间隙进行对流散热,电池模组散热效果好。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸图;
图3为本实用新型实施例提供的电池模组中连接件和电芯的结构示意图。
附图标记:
1:壳体;
11:侧板;
111:通风孔;
12:端板;
2:连接件;
3:电芯;
4:汇流排;
5:第一间隙。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1为本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图;图2为本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸图;图3为本实用新型实施例提供的电池模组中连接件和电芯的结构示意图。下面参考图1-图3。描述根据本申请实施例的一种电池模组。如图1所示,本实施例提供一种电池模组,包括壳体1、多个连接件2和多个电芯3,各电芯3位于壳体1内,各电芯3的部分侧壁通过连接件2依次连接,以使相邻两个电芯3的侧壁之间具有用于散热的第一间隙5。
具体地,各电芯3的部分侧壁通过连接件2依次连接,以使相邻两个电芯3的侧壁之间具有用于散热的第一间隙5。可以理解的,各电芯3是通过侧壁相对的并列设置的,相邻两个电芯3的侧壁之间通过连接件2进行连接,以将各电芯3连接成一整体;采用连接件2进行电芯3之间的连接降低了电池模组组装的工艺难度,利于实现电池模组自动化生产。连接件2应当具有一定厚度,并且连接件2的截面积应当小于电芯3侧壁的面积,以使相邻两个电芯3的侧壁之间通过连接件2连接后能够具有用于散热的第一间隙5,通过设置第一间隙5,可使电芯3通过第一间隙5进行对流散热,散热效率高,可有效降低电芯3热失控的概率,提高电芯3的循环使用寿命,进而能够延长电池模组的循环使用寿命、提高安全性。
可选地,各第一间隙5的间隙宽度可以是相同的,也可以是不同的;各第一间隙5的间隙宽度可以根据电池模组的散热需要进行设定,在此不作具体限制。
可选地,各电芯3的排列方式可以有多种,例如,各电芯3可以通过侧面相对排成一排,又例如可以并列的排成两排。
可选地,连接件2在电芯3侧壁上的设置位置不做限定,连接件2可以位于电芯3的侧壁的中心位置,连接件2也可以靠近电芯3的侧壁的一边设置。
参照1和图3所示,可选地,各电芯3的侧壁的上部和下部均设置连接件2。通过在各电芯3的侧壁的上部和下部设置连接件2,使得连接件2在相邻电芯3之间的形成的第一间隙5能够位于电芯3侧壁的中部位置,以实现对电芯3中部进行充分散热;同时,由于各电芯3的上部和下部同时通过连接件2进行连接,也就是说,相邻电芯3之间是通过两点进行连接的,相对于通过单点连接的方式,通过两点进行连接的各电芯3之间的连接关系更加稳定。
继续参照2和图3所示,可选地,连接件2环绕电芯3的侧壁设置,位于电芯3的侧壁的上部的连接件2的一端与电芯3的顶端平齐,位于电芯3的侧壁的下部的连接件2的一端与电芯3的底端平齐。
具体地,连接件2环绕电芯3的侧壁设置,可以理解的,电芯3依次相连的四个侧壁上分别设有连接件2,另外,四个侧壁上分别设有各连接件2可以为缠绕电芯3侧壁一周的整体,以便于实现将连接件2一次完成与电芯3的连接。在本实施例中,位于电芯3的侧壁的上部的连接件2的一端与电芯3的顶端平齐,位于电芯3的侧壁的下部的连接件2的一端与电芯3的底端平齐;也就是说,连接件2是位于电芯3的侧壁的两端的,通过连接形成的第一间隙5是位于侧壁中间位置。另外,由于电芯3依次相连的四个侧壁的两端分别设有连接件2的,在将相邻两个电芯3通过连接件2进行连接时,只需要将相邻两个电芯3的相对侧壁上位于两端之间的连接件2分别对应连接即可,操作便利;由于电芯3依次相连的四个侧壁的两端分别设有连接件2,再将连接后的各电芯3与壳体1连接时,只需将与各电芯3与壳体1对应侧壁上的连接件2与壳体1连接即可,使得电池模组的组装工艺简单。
可选地,连接件2的设置数量不做限定,相邻两个电芯3的侧壁之间可以通过一个连接件2进行连接,也可以通过多个连接件2进行连接,多个连接件2的截面积之和也应当小于电芯3侧壁的面积。
可选地,连接件2的截面形状可以有多种;例如,连接件2的截面可以呈圆形、三角形、长方形、正方形等规则形状,或者连接件2的截面呈其他的不规则形状。
可选地,壳体1设置于连接后的各电芯3的外侧,用于保护各电芯3。
可选地,壳体1可以选用散热效果好的材质,例如,壳体1的材质可以为铜、铝及其合金材质。
本实用新型提供的电池模组,各电芯3的部分侧壁通过连接件2依次连接,以使相邻两个电芯3的侧壁之间具有用于散热的第一间隙5;通过在相邻电芯3之间通过设置连接件2将相邻两个电芯3连接起来,实现相邻电芯3间的固定的,同时通过连接件2在相邻电芯3之间形成间隔,以使电芯3能够通过第一间隙5进行对流散热,提高电池模组散热效果。
参照2和图3所示,进一步地,连接件2为弹性连接件,弹性连接件的厚度和弹性常数与电芯3的膨胀量相匹配。
需要说明的是,本实用新型实施例涉及的电芯3的膨胀量为电芯3因膨胀变形导致的电芯3体积的增加量。
具体地,连接件2具有的厚度在电芯3之间形成的第一间隙5,能够容纳电芯3一定程度的膨胀量,随着电芯3的膨胀量的增加,弹性连接件受力被压缩后同样能够吸收电芯3的膨胀量;弹性连接件的厚度和弹性常数可以与电芯3的膨胀量相匹配的设置,使得第一间隙5能够容纳电芯3的产生最大膨胀量,以避免相邻两个电芯3之间因膨胀挤压对彼此造成损坏;同时,由于第一间隙5的设置利于电芯3进行对流散热,减缓了电芯3的温度的升高,进一步缓解了电芯3的膨胀变形。
可选地,弹性连接件的材质可以有多种,例如,弹性连接件可以为硅胶材质或橡胶材质。通过采用弹性连接件,能够更进一步的吸收电芯3的膨胀量,给电芯3膨胀预留更多的空间。本实施例优选的,弹性连接件为导热硅胶材质,导热硅胶在涂覆到电芯3的侧壁后可在短时间内固化成硬度较高的弹性体,固化后的导热硅胶能够与电芯3的侧壁表面紧密贴合以降低热阻,从而有利于热量通过第一间隙5进行对流散热;采用导热硅胶作为连接件2具有导热性能高、绝缘性能好以及便于使用等优点。
本实用新型提供的电池模组,通过设置厚度和弹性常数与电芯3的膨胀量相匹配的弹性连接件,不仅能够为电芯3膨胀预留更多的空间,而且,允许各电芯3存在一定的尺寸公差;即使在各电芯3存在一定的尺寸公差的情况下,通过弹性连接件连接的各电芯3形成的电芯组的形状也能保持规整。
参照1和图2所示,进一步地,电池模组还包括汇流排4,相邻两个电芯3的电芯极柱通过汇流排4连接。
具体地,相邻两个电芯3的电芯极柱通过汇流排4进行连接,增加了电芯3与汇流板4连接的接触面积,减少了耗能,减缓了温度的升高,进而使得电池模组内各电芯3的安装便利,安全可靠高。
继续参照1和图2所示,可选地,汇流排4为平板状。采用平板状的汇流排4对相邻两个电芯3的电芯极柱进行连接,相对于其他形状的汇流排4,如拱形的汇流排4,占有空间更减小,装配工艺更加简单。与设置的弹性连接件相配合,相邻电芯3之间通过弹性连接件连接,能够保持电芯极柱间位置的相对稳定,使得汇流排上定位孔始终能够与电芯极柱上的定位孔同心,汇流排4不会因电芯3膨胀受到拉力而产生疲劳断裂等问题,以实现采用平板状汇流排对各电芯极柱进行连接同样能够保证连接关系稳定、延长电池模组使用寿命长。
本实用新型提供的电池模组,通过与弹性粘接件配合使用,使得采用汇流排4连接的电芯极柱,不仅具有增加了连接接触面积,减少了耗能,减缓了温度的升高,还能在保证各电芯极柱间连接关系稳定的情况下,进一步减小占用空间、简化工艺、延长使用寿命。
参照2和图3所示,进一步地,连接件2为双面胶带。
具体地,双面胶带的具体实施形式可以有多种,例如,双面胶带可以为双面涂覆有胶粘剂的硅胶片材。连接件2为双面胶带,可实现通过一个连接件2将相邻的两个电芯3直接进行连接,操作便利性强;另外,双面胶带对与之连接的两个电芯3的侧壁作用力均匀,避免部分电芯3因受力不均而损坏,延长电池模组的使用寿命。
可选地,连接件2应当为绝缘材质,使得电芯3之间除了通过电芯极柱进行通电连接以外,避免其他方式的通电连接,从而避免了电芯3短路和壳体1带电的风险,提高了安全性能。
本实用新型提供的电池模组,通过采用双面胶带实现对相邻两个电芯3的侧壁进行连接,具有操作便利性强和粘接作用力均匀的优点。
参照1和图2所示,进一步地,壳体1包括两个侧板11和两个端板12,侧板11和端板12间隔设置,两个侧板11相对,两个端板12相对,侧板的长度与各电芯3依次连接后的长度相等;第一个端板与第一个电芯通过连接件2连接,以使第一个端板与第一个电芯之间具有第二间隙;第二个端板与最后第一个电芯通过连接件2连接,以使第二个端板与最后第一个电芯之间具有第三间隙;各侧板11与电芯3通过连接件2连接,以使各侧板11与电芯3之间具有第四间隙。
具体地,通过连接件2连接后形成电芯组与壳体1之间是通过连接件2进行连接的,也就是说,壳体1与电芯3的外壁是不贴合的,壳体1与电芯组之间通过连接件2进行连接后,能够形成第二间隙、第三间隙和第四间隙,第二间隙、第三间隙和第四间隙能够为靠近壳体1的电芯3膨胀预留空间,也能被用于进行对流散热,提高电池模组散热效果。
可选地,端板12为空心板,端板12的厚度大于侧板11的厚度,端板12相较于侧板11能够为连接后各电芯3提供更强的支撑。
本实用新型提供的电池模组,通过设置连接件2与壳体1连接,在电芯3与壳体1之间形成第二间隙、第三间隙和第四间隙,使得电芯3能够通过第二间隙、第三间隙和第四间隙进行对流散热,增加了电芯3的散热面积,利于电芯3进行对流散热,提高了电池模组整体的散热效率。
继续参照1和图2所示,进一步地,侧板11上设有至少两个通风孔111,各通风孔111至少与第一间隙5连通。
具体地,各通风孔111是与第一间隙5连通的,也就是说,第一间隙5与通风孔111连通后形成的散热通道,能够与壳体1外部连通,电芯3能够通过散热通道将产生的热量扩散到壳体1外;另外,过第二间隙、第三间隙和第四间隙也是能够与通风孔111连通的。
可选地,通风孔111的形状可以有多种;例如,通风孔111可以呈圆形、三角形等规则形状,或者通风孔111呈其他的不规则形状。
在本实施例中,当连接件2环绕电芯3的侧壁设置,位于电芯3的侧壁的上部的连接件2的一端与电芯3的顶端平齐,位于电芯3的侧壁的下部的连接件2的一端与电芯3的底端平齐时,连接件2形成的第一间隙5与通风孔111连通,能够实现对电芯3侧壁中部位置最大面积的通过通风孔111进行对流散热。
本实用新型提供的电池模组,通过在侧板11上设置与第一间隙5连通的各通风孔111,利于电芯3将产生的热量迅速扩散到壳体1外,提高电池模组的散热效率。
本实施例还提供一种电池包,包括:电池包壳体以及上述任一项的电池模组,各电池模组位于电池包壳体内。
可选地,电池包还包括散热风机,散热风机设置于电池包壳体内,用于增强电池包内空气对流,增强各电芯3通过第一间隙5、第二间隙、第三间隙、第四间隙和通风孔111进行对流散热,进而提高电池包的对流散热速率。
本实用新型提供的电池包,通过将多个电池模组设置于电池包壳体内,电池模组内的各电芯3之间通过连接件2连接后具有用于散热的第一间隙5,各电芯3能够通过第一间隙5进行对流散热,电池包散热效果好,各第一间隙还能与电芯3膨胀预留空间,减少电芯3之间的挤压损坏和过热损坏,延长电池包使用寿命。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成为一体;可以是机械连接,也可以是电连接或者可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本公开的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本公开的任何变型、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。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
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。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种电池模组,其特征在于,包括壳体、多个连接件和多个电芯,
各所述电芯位于所述壳体内,各所述电芯的部分侧壁通过所述连接件依次连接,以使相邻两个所述电芯的侧壁之间具有用于散热的第一间隙。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述连接件为弹性连接件,所述弹性连接件的厚度和弹性常数与所述电芯的膨胀量相匹配。
3.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括汇流排,相邻两个所述电芯的电芯极柱通过所述汇流排连接。
4.根据权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述汇流排为平板状。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,各所述电芯的侧壁的上部和下部均设置所述连接件。
6.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,所述连接件环绕所述电芯的侧壁设置,位于所述电芯的侧壁的上部的所述连接件的一端与所述电芯的顶端平齐,位于所述电芯的侧壁的下部的所述连接件的一端与所述电芯的底端平齐。
7.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述连接件为双面胶带。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池模组,其特征在于,所述壳体包括两个侧板和两个端板,所述侧板和所述端板间隔设置,两个侧板相对,两个端板相对,所述侧板的长度与各所述电芯依次连接后的长度相等;
第一个所述端板与第一个所述电芯通过所述连接件连接,以使第一个所述端板与第一个所述电芯之间具有第二间隙;
第二个所述端板与最后第一个所述电芯通过所述连接件连接,以使第二个所述端板与最后第一个所述电芯之间具有第三间隙;
各所述侧板与所述电芯通过所述连接件连接,以使各所述侧板与所述电芯之间具有第四间隙。
9.根据权利要求8所述的电池模组,其特征在于,所述侧板上设有至少两个通风孔,各所述通风孔至少与所述第一间隙连通。
10.一种电池包,其特征在于,包括:电池包壳体以及权利要求1-8任一项所述的电池模组,各所述电池模组位于所述电池包壳体内。
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