CN210403868U - 一种电池模组和电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池模组和电池，所述电池模组包括：电芯、电芯支架框；所述电芯支架框内容纳有所述电芯，所述电芯支架框的至少一个侧边与电池的第一散热体接触；所述电芯支架框的与所述第一散热体接触的侧边为非封闭侧边。本申请实施例通过将电芯装进非封闭侧边的电芯支架，并在电池中设置散热体与非封闭侧边接触，构成连续的散热路径，使得热量可以从非封闭侧边到散热体再均匀散去，延长电池的寿命。

Description

一种电池模组和电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和电池。

背景技术

随着不可再生资源的日益消耗，特别是石油资源的消耗，人们开始选择利用新能源作为各行各业的主动力，尤其是汽车行业，新能源汽车已经成为新世纪前几十年汽车发展的主流，而可循环利用的电池就是新能源的典型。

随着市场的发展，对电池的充放倍率要求越来越高，对电池的散热也要求越来越高。传统的电池只有被动的热管理结构，会使得电芯循环寿命衰减过快，不能充分利用能源。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池模组和电池，用以改善传统的电池散热不充分影响电芯循环寿命的问题。

第一方面，实施例提供一种电池模组，包括：电芯、电芯支架框；所述电芯支架框内容纳有所述电芯，所述电芯支架框的至少一个侧边与电池的第一散热体接触；所述电芯支架框的与所述第一散热体接触的侧边为非封闭侧边。

本申请实施例通过将电芯装进非封闭侧边的电芯支架，并在电池中设置散热体与非封闭侧边接触，构成连续的散热路径，使得热量可以从非封闭侧边到散热体再均匀散去，延长电池的寿命。

在可选的实施方式中，所述非封闭侧边包括第一端部、第二端部以及连接部，所述连接部的一端与所述第一端部固定连接，所述连接部的另一端与所述第二端部固定连接，所述第一端部的宽度大于所述连接部的宽度，所述第二端部的宽度大于所述连接部的宽度。

本申请实施例通过将非封闭侧边的连接部的宽度设置较小，使得非封闭侧边成半镂空状，使得非封闭侧边在可以固定电芯的同时，也可以具有良好的散热性，延长电池的使用寿命。

在可选的实施方式中，所述电池模组还包括第二散热体，所述第二散热体与所述电芯的侧面贴合设置。

本申请实施例通过在电芯的侧面设置第二散热体，使得电芯在使用过程中发出的热能还可以通过第二散热体散出，以增加电芯的散热路径，延长电池的寿命。

在可选的实施方式中，所述第二散热体为硅胶垫，所述硅胶垫的形状与所述电芯的侧面的形状相同。

本申请实施例通过将第二散热体设置成与电芯侧面形状相同的硅胶垫，使得第二散热体在与电芯贴合的同时，还具有较高的散热性，延长电池寿命。

在可选的实施方式中，所述电芯支架框远离所述第一散热体的侧边设置有导电体，所述导电体与所述电芯的极耳连接。

本申请实施例通过将在电芯支架框上设置导电体，通过导电体与电芯的极耳连接，在固定电芯与电芯支架框的同时，可以通过导电体直接对电芯进行充放使用。

第二方面，实施例提供一种电池，包括：电池外壳、第一散热体和至少一个如前述实施方式任一项所述的电池模组，所述电池外壳的内表面设置有所述第一散热体，所述电池外壳包裹所述电池模组。

本申请实施例通过在电池中设置第一散热体，使得第一散热体与电池模组的非封闭侧边配合，构成连续的散热路径，使得电池模组的热量可以从非封闭侧边到散热体再均匀散去，延长电池的寿命。

在可选的实施方式中，所述电池还包括水冷板，所述水冷板与所述电池外壳的外部贴合。

本申请实施例通过设置水冷板与电池外壳接触，使得热能可以通过水冷板更快散去，防止电池在工作时热量堆积，以延长电池的使用寿命。

在可选的实施方式中，至少一个所述电池模组为多个电池模组，所述电池还包括连接排，多个所述电池模组的导电体与所述连接排的触点连接。

本申请实施例在电池模组有多个时，通过设置连接排，使得电池模组的导电体与连接排的触点连接，在固定多个电池模组的同时，可以通过连接排与电池模组导电体的连接方式形成串联或者并联。

在可选的实施方式中，所述电池还设置有至少一个模组隔板，所述模组隔板间隔设置在多个所述电池模组之间。

本申请实施例通过在电池模组之间设置模组隔板，使得各个电池模组的热能不会相互影响，而是通过散热体进行散热，以延长电池寿命。

在可选的实施方式中，所述电池外壳还包括电池端板、电池侧板、电池底板和至少一个电池盖板，所述电池底板、电池侧板以及电池端板围成容纳盒，所述至少一个电池盖板用于盖合所述容纳盒。

本申请实施例通过将电池外壳设置成电池端板、电池侧板和电池底板围成的容纳盒来容纳多个电池模组，以便后续可以更加方便地维护、更换电池模组，延长电池的使用寿命。

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为本申请实施例提供的一种电池模组的爆炸示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电芯散热路径的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种非封闭侧边的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种电芯散热路径的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电池的爆炸示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电池外壳的结构分解图。

图标：10-电池模组；110-电芯支架框；111-第一端部；112-第二端部；113-连接部；120-电芯；130-第二散热体；140-导电体；20-电池；210-电池外壳；211-电池端板；212-电池侧板；213-电池底板；214-电池盖板；220-第一散热体；230-连接排；240-模组隔板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本申请实施例提供的一种电池模组的爆炸示意图，所述电池模组10包括：电芯120、电芯支架框110；所述电芯支架框110内容纳有所述电芯120，所述电芯支架框110的至少一个侧边与电池20的第一散热体220接触；所述电芯支架框110的与所述第一散热体220接触的侧边为非封闭侧边。

由于，电芯120在正常的充放电的过程中，在电芯120内部会发生化学反应，会产生大量的热能。并且基于当前社会对电池20充放倍率要求越来高，电芯120内部化学反应产生的热能也越来越大，过多堆积的热能会导致电芯120长期过度发热，加速电芯120的老化进程，缩短电池20的循环寿命。

在本申请可选的实施过程中，通过在电池模组10中设置电芯支架框110来容纳电芯120，还将电芯支架框110的侧边设置成非封闭侧边。电芯支架的非封闭侧边在支撑电芯120的同时，还可以在电芯120工作发热时，使电芯120的热能通过非封闭侧边被第一散热体220吸收，以保证电芯120工作在正常温度下，防止电芯120过热导致电芯120的循环寿命衰减过快，减少电芯120的使用时长。

其中，电池模组10可以理解为在电芯120经串并联方式组合之后，再加装单体电池20监控与管理装置后形成的电芯120与pack的中间产品。电池模组10的结构可以对电芯120起到支撑、固定和保护作用，例如在电池模组10中增加电芯支架框110来支撑容纳电芯120。电芯支架框110可以为塑料、橡胶等隔热材料，防止电芯120热能堆积，具体的电芯支架框110的材料不限定，可以根据实际的散热需求进行调整。

图2为本申请实施例提供的一种电芯散热路径的示意图，本申请实施例将电芯支架框110的侧边设置成非封闭侧边的目的在于在支撑、保护电芯120的同时，可以对电芯120产生的热能进行引导，使得电芯120的热能可以充分地被第一散热体220吸收，以进行散热。如图2所示，电芯120的热能可以从电芯120传递到非封闭侧边(如路径A)，再从非封闭侧边传递到第一散热体220(如路径B)，再从第一散热体220传递到电池外壳210(如路径C)。由此，可以将电芯支架框110与第一散热体220接触的侧边设置将为非封闭侧边，即：将电芯支架框110的底部侧边设置为非封闭侧边，也可以将电芯支架框110的侧部侧边设置为非封闭侧边，还可以将电芯支架框110的顶部侧边设置为非封闭侧边。非封闭侧边设置的位置不限定，可以根据实际的散热需求进行调整。

还需要说明的是，设置在电池模组10内部的电芯120可以进行储能或者放能，电芯120通常根据包材还被分为铝壳电芯120、软包电芯120、圆柱电芯120三种，电芯120还会根据充放电时的发生化学反应的物质进行区分，如锂电芯120、镍氢电芯120等。电芯120的种类不限定，可以根据实际的充放电需求进行调整。

图3为本申请实施例提供的一种非封闭侧边的结构示意图，所述非封闭侧边包括第一端部111、第二端部112以及连接部113，所述连接部113的一端与所述第一端部111固定连接，所述连接部113的另一端与所述第二端部112固定连接，所述第一端部111的宽度大于所述连接部113的宽度，所述第二端部112的宽度大于所述连接部113的宽度。

作为本申请提供的一种实施方式，可以将非封闭侧边设置成三个部分，第一端部111和第二端部112以及连接部113，通过连接部113的一端与所述第一端部111固定连接，连接部113的另一端与第二端部112固定连接，且第一端部111和第二端部112的宽度大于所述连接部113的宽度的方式，形成半镂空侧边。而第一端部111和第二端部112原理连接部113的一端则与电芯支架框110的其余侧边连接，使得在电芯120设置在电芯支架框110内时，热能可以通过宽度较小的连接部113被第一散热体220吸收，以进行散热。

其中，非封闭侧边的第一端部111、第二端部112以及连接部113可以通过注塑的方式一体成型，也可以在分别成型之后通过粘连的方式进行连接，还可以在电芯支架框110的侧边通过工艺切割的方式，设置宽度较小的连接部113。具体的非封闭侧边的制作方法不限定，可以根据实际需求进行选择。

作为本申请提供的另一种实施方式，还可以通过在非封闭侧边上设置至少一个通孔，形成半镂空侧边，电芯120通过通孔与第一散热体220接触。在电芯120设置在电芯支架框110内时，热能可以通过通孔被第一散热体220吸收，以进行散热。具体的非封闭侧边的具体结构不限定，可以根据实际的散热需求进行调整。

继续参考图1，所述电池模组10还包括第二散热体130，所述第二散热体130与所述电芯120的侧面贴合设置。

在本申请可选的实施过程中，为了对电芯120进行散热，还可以设置第二散热体130，与电芯120的侧面贴合，使得电芯120的热能可以被第二散热体130吸收，还可以被第二散热体130传输至电池模组10底部，以保证能量的充分地、快速地散出。

在上述实施例的基础上，第二散热体130为硅胶垫，所述硅胶垫的形状与所述电芯120的侧面的形状相同。

图4为本申请实施例提供的又一种电芯散热路径的示意图，设置第二散热体130的目的在于为电芯120进行散热，可以将第二散热体130设置为硅胶垫，通过硅胶的导热性能，吸收电芯120的热能，同时将热能传输至第一散热体220，形成如图4所示的散热路径，使得第一散热体220可以将热能更快散去。电芯120的热能可以从电芯120传递到第二散热体130(如路径D)，再从第二散热体130传递到第一散热体220(如路径E)，再从第一散热体220传递到电池外壳210(如路径F)。而将硅胶垫的形状设置成电芯120的侧面的形状也同样是为了更加充分的吸收电芯120的热能。第二散热体130的具体材料和形状不限定，可以根据实际散热需求进行调整。

在上述实施例的基础上，所述电芯支架框110远离所述第一散热体220的侧边设置有导电体140，所述导电体140与所述电芯120的极耳连接。

在本申请可选的实施过程中，为了对电池模组10中的电芯120进行充放电，可以在电芯支架框110中设置导电体140，并且将导电体140与电芯120的极耳连接。由此，可以通过连接电芯支架框110的导电体140，来对电池模组10中的电芯120进行充放电。后续还可以更加方便的对多个电池模组10进行串并联。

值得说明的是，电芯支架框110中的导电体140，主要是为了对电芯120进行充放电，因此，导电体140的材料可以为金属、合金、导电陶瓷灯，导电体140的材料不限定可以根据实际导电需求进行设置。

同时，导电体140的数量还与电芯120的极耳数量相关，一个导电体140可以与电芯120的正极极耳或负极极耳连接，还可以设置多个导电体140同时与电芯120的正极极耳连接，或者是多个导电体140同时与电芯120的负极极耳连接。导电体140和极耳的具体连接方式不限定，可以根据实际的电芯120串并联需求进行设定。

图5为本申请实施例提供的一种电池的爆炸示意图，基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电池20，包括：电池外壳210、第一散热体220和至少一个上述的电池模组10，所述电池外壳210的内表面设置有所述第一散热体220，所述电池外壳210包裹所述电池模组10。

在本申请可选的实施过程中，为了保证电池模组10的散热，可以在电池外壳210的内表面设置第一散热体220，再通过电池外壳210包裹电池模组10。使得电池模组10终端中的非封闭侧边、第一散热体220和电池外壳210可以构成散热路径，电池模组10中的电芯120的热能可以通过非封闭侧边被第一散热体220吸收，再通过第一散热体220与电池外壳210接触进行散热。

其中，电池外壳210主要是为了保护、固定电池模组10，因此电池外壳210的材料可以为缓冲性较好的塑料材料，还可以为导热性较好的金属材料，电池外壳210的具体材料不限定，可以根据实际需求进行调整。

值得说明的是，设置在电池外壳210内表面的第一散热体220，是为了与上述电池模组10的非封闭侧边进行配合，且与电池外壳210一起，从电芯120到非封闭侧边、从非封闭侧边到第一散热体220，从第一散热体220到电池外壳210，从构成散热路径，以对电池模组10中的电芯120进行散热。当电池模组10中设置有第二散热体130时，从电芯120到第二散热体130、从第二散热体130到第一散热体220，从第一散热体220到电池外壳210，还可以构成新的散热路径，以对电芯120进行更加充分、快速地散热。具体散热路径不限定，可以根据实际的电池模组10和散热需求进行调整。

还需要说明的是，第一散热体220设置在电池外壳210内表面的方式有多种，第一散热体220可以设置在电池外壳210内部的底部，与非封闭侧边接触，还可以设置在电池外壳210内部的周壁上，在放大散热面积的同时，也可以增加与电池模组10的接触面积，进行更快的散热。

同时，第一散热体220可以通过涂抹的方式设置在电池外壳210内表面，例如第一散热体220为导热硅胶。之后再将电池模组10放置在电池外壳210中，第一散热体220在散热的同时，还可以粘合电池模组10和电池外壳210，保证电池模组10与电池外壳210的连接。第一散热体220也可以通过粘合的方式与电池外壳210进行贴合，以便对电池模组10进行缓冲。第一散热体220的具体设置方式不限定，可以根据实际需求进行选择。

在上述实施例的基础上，所述电池20还包括水冷板，所述水冷板与所述电池外壳210的外部贴合。

在本申请可选的实施过程中，为了更快对高效率进行充放电的电池模组10进行散热，可以在电池外壳210上设置水冷板，通过冷却液流过水冷板将电池模组10发出的热量带走进行散热。

在上述实施例的基础上，至少一个所述电池模组10为多个电池模组10，所述电池20还包括连接排230，多个所述电池模组10的导电体140与所述连接排230的触点连接。

在本申请可选的实施过程中，在电池模组10为多个时，为了实现电池模组10之间的串联和/或并联，可以通过设置连接排230，再通过连接排230与电池模组10的各个导电体140连接，导电体140又与电池模组10中的电芯120的极耳连接。由此，通过不同的导电体140与连接排230的连接方式，可以实现电池模组10之间的串并联，以使电池20可以实现需要的充放电。

其中，为了实现电池模组10之间的串并联，连接排230的数目不限定，可以为一个也可以为多个，具体的连接排230的数量可以根据实际的串并联需求进行选择。

值得说明的是，电池外壳210上还设置有导电支架，导电支架与连接排230连接。通过导电支架可以与串并联好的电池模组10进行连接，进行更加高效的充放电。进一步地，电池外壳210上分别设置正极导电支架和负极导电支架，后续可以通过正极导电支架和负极导电支架，对电池模组10进行充放电。

在上述实施例的基础上，所述电池20还设置有至少一个模组隔板240，所述模组隔板240间隔设置在多个所述电池模组10之间。

由于，电池模组10中的电芯120在工作过程中放出的热能较多，在电池模组10为多个时，电池模组10间放出的热能可能会互相影响，使得电池模组10工作的温度进一步升高，影响电池模组10的循环寿命。

在本申请可选的实施过程中，为了降低电池模组10之间的热能的相互影响，可以在各个电池模组10之间设置模组隔板240。在电池模组10进行放热时，可以通过模组隔板240隔绝热能，使得热能尽可能的从第一散热体220或者第二散热体130中进行散热，由此减少热能对多个电池模组10间的互相影响。

值得说明的是，设置模组隔板240的目的在于减少热能在多个电池模组10之间的传播，因此，模组隔板240可以采用隔热的多孔材料、热反射材料或者真空材料，模组隔板240的具体材料类型不限定，可以根据实际需求进行选择。

图6为本申请实施例提供的一种电池外壳的结构分解图，所述电池外壳210还包括电池端板211、电池侧板212、电池底板213和至少一个电池盖板214，所述电池底板213、电池侧板212以及电池端板211围成容纳盒，所述至少一个电池盖板214用于盖合所述容纳盒。

在本申请可选的实施过程中，电池外壳210可以根据设置的位置，设置有电池端板211、电池侧板212、电池底板213以围成容纳盒放置电池模组10，并通过至少一个电池盖板214来盖合容纳盒，在保护电池模组10的同时，可以对电池模组10进行缓冲。

值得说明的是，电池端板211、电池侧板212和电池底板213可以为一体成型，对电池模组10进行固定的同时，也对电池模组10进行更加稳定的保护。电池端板211、电池侧板212和电池底板213之间也可以为可拆卸连接，在电池20中电池模组10的数量改变时，可以对应调整容纳盒的大小，以便对电池模组10进行全面地保护。

在上述实施例的基础上，所述电池20还包括模组压条，所述模组压条设置在多个所述电池模组10顶部，所述模组压条的两端分别连接一个电池端板211，所述模组压条用于固定多个所述电池模组10。

综上所述，本申请实施例提供了一种电池模组10和电池20，所述电池模组10包括：电芯120、电芯支架框110；所述电芯支架框110内容纳有所述电芯120，所述电芯支架框110的至少一个侧边与电池20的第一散热体220接触；所述电芯支架框110的与所述第一散热体220接触的侧边为非封闭侧边。本申请实施例通过将电芯120装进非封闭侧边的电芯支架，并在电池20中设置散热体与非封闭侧边接触，构成连续的散热路径，使得热量可以从非封闭侧边到散热体再均匀散去，延长电池20的寿命。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，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。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的实施例而已，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。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯、电芯支架框；

所述电芯支架框内容纳有所述电芯，所述电芯支架框的至少一个侧边与电池的第一散热体接触；

所述电芯支架框的与所述第一散热体接触的侧边为非封闭侧边。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述非封闭侧边包括第一端部、第二端部以及连接部，所述连接部的一端与所述第一端部固定连接，所述连接部的另一端与所述第二端部固定连接，所述第一端部的宽度大于所述连接部的宽度，所述第二端部的宽度大于所述连接部的宽度。

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第二散热体，所述第二散热体与所述电芯的侧面贴合设置。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第二散热体为硅胶垫，所述硅胶垫的形状与所述电芯的侧面的形状相同。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电芯支架框远离所述第一散热体的侧边设置有导电体，所述导电体与所述电芯的极耳连接。

6.一种电池，其特征在于，包括：电池外壳、第一散热体和至少一个如权利要求1-5任一项所述的电池模组，所述电池外壳的内表面设置有所述第一散热体，所述电池外壳包裹所述电池模组。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电池还包括水冷板，所述水冷板与所述电池外壳的外部贴合。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，至少一个所述电池模组为多个电池模组，所述电池还包括连接排，多个所述电池模组的导电体与所述连接排的触点连接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池还设置有至少一个模组隔板，所述模组隔板间隔设置在多个所述电池模组之间。

10.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池外壳还包括电池端板、电池侧板、电池底板和至少一个电池盖板，所述电池底板、电池侧板以及电池端板围成容纳盒，所述至少一个电池盖板用于盖合所述容纳盒。

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