CN210805855U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池包技术领域，提供一种电池模组及电池包。本实用新型所述的电池模组包括沿所述电池模组的纵向方向排列的至少两个电芯组，相邻两个所述电芯组的端部之间设有中间端板，所述电芯组的两侧设有沿所述纵向方向延伸的水冷板，所述水冷板和所述中间端板之间形成有相互连通的冷却通道。本实用新型的电池模组通过在电芯组端部和电芯组侧面设置中间端板和水冷板，并在二者之间设置相连通的冷却通道，从而能够从不同的侧面对电芯组进行冷却，提升了对电芯的冷却效果。而且由于冷却通道在中间端板和水冷板内部形成，大大减少管道本身的转接结构，无需设置外接管路，有效节省电池包内部空间，提高了电池包的空间利用率和安全性能。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

随着国家对新能源领域的大力推广，电动汽车已经成为未来的主流趋势，而动力电池作为电动汽车最为核心的动力供给部件，决定了整车的续驶里程、成本、使用寿命以及安全性等关键指标。

现有电池包内会设计热管理系统用于对电池包进行冷却或者加热，以使得动力电池无论在高温或低温环境中使用过程中，均能够保证电池温度处于适宜工作温度区间。目前，电池包内主动冷却方案一般使用冷却板设计，且主要集中从电芯组底部进行冷却，但冷却效果并不理想，此外，还通常需要冷却管路完成电池包进出水口与各冷却板之间的水路连通，这种传统的冷却管路的设计占据了电池包内部大量的空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种能够从不同的侧面对电芯组进行冷却、提升对电芯冷却效果且能够减少冷却管道本身的转接结构的电池模组及电池包。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组，包括沿所述电池模组的纵向方向排列的至少两个电芯组，相邻两个所述电芯组的端部之间设有中间端板，所述电芯组的两侧设有沿所述纵向方向延伸的水冷板，所述水冷板和所述中间端板之间形成有相互连通的冷却通道。

可选地，所述中间端板内部设有第一冷却通道，所述第一冷却通道包括沿所述中间端板长度方向平行设置的进液通道和出液通道，所述水冷板内部设有第二冷却通道，所述水冷板上设有与所述第二冷却通道相连通的进液口和出液口，所述进液通道分别与两侧的所述水冷板的进液口相连，所述出液通道分别与两侧的所述水冷板的出液口相连。

可选地，所述第二冷却通道包括沿所述水冷板高度方向并列设置且两端部相互连通的上通道和下通道，所述出液口设置在所述上通道上，所述进液口设置在所述下通道上。

可选地，所述第一冷却通道设置为至少一组，每组所述第一冷却通道分别包括所述进液通道和所述出液通道，所述水冷板内部所述第二冷却通道的数量设置为与相邻的所述中间端板内部所述第一冷却通道的组数相匹配。

可选地，所述电池模组包括沿所述电池模组的横向方向排列的至少两列电芯组，所述水冷板设置为与其对应的该列所述电芯组的长度相适配，所述水冷板包括位于电芯组外侧的第一水冷板和位于相邻两列所述电芯组之间的第二水冷板。

可选地，所述水冷板的外侧设有沿所述电芯组长度方向延伸的侧板，所述侧板包括竖直板和水平板组成的L型板，所述水平板设置为能够支撑所述水冷板和所述电芯组，所述竖直板上开设有用于穿过所述进液口和所述出液口的通孔。

可选地，所述电池模组包括位于所述侧板两端的端板，所述端板的一面用于与所述侧板相连，所述端板的另一面底部向外延伸形成安装部，所述安装部上竖直设有与所述端板侧壁和底部相连的加强板。

可选地，所述加强板为圆弧状且设置为从所述端板底部至侧壁向上延伸过程中宽度逐渐减小。

可选地，所述安装部的位于相邻所述加强板之间部分设有用于与下壳体固定连接的安装孔。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上壳体、下壳体和上述任意方案所述的电池模组。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池模组具有以下优势：

本实用新型的电池模组通过在电芯组端部和电芯组侧面设置中间端板和水冷板，并在二者之间设置相连通的冷却通道，从而能够从不同的侧面对电芯组进行冷却，提升了对电芯的冷却效果。同时，中间端板和水冷板之间能够形成稳定的框架结构，进而能够对电芯组起到稳固定位的作用，而且由于冷却通道在中间端板和水冷板内部形成，大大减少管道本身的转接结构，无需设置外接管路，有效节省电池包内部空间，提高了电池包的空间利用率和安全性能，并且降低了整包成本。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式所述的电池模组的结构示意图；

图2为图1的电池模组的爆炸图；

图3为图1的电池模组中的中间端板内部第一冷却通道结构示意图；

图4为图1的电池模组中的侧板的结构示意图；

图5为图1的电池模组中的端板的结构示意图。

附图标记说明：

1—电芯组、2—中间端板、3—水冷板、4—进液通道、5—出液通道、6—第二冷却通道、7—进液口、8—出液口、9—侧板、10—通孔、11—端板、12—安装部、13—加强板、14—安装孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

结合图1和图2，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池模组，包括沿所述电池模组的纵向方向排列的至少两个电芯组1，相邻两个所述电芯组1的端部之间设有中间端板2，所述电芯组1的两侧设有沿所述纵向方向延伸的水冷板3，所述水冷板3和所述中间端板2之间形成有相互连通的冷却通道。

本实用新型的电池模组通过在电芯组端部和电芯组侧面设置中间端板和水冷板，并在二者之间设置相连通的冷却通道，冷却液在冷却通道内部流通过程中，从而能够从不同的侧面对电芯组进行冷却，相对于传统的从电芯组底部对其进行冷却的方式来说，能够显著提升对电芯的冷却效果。同时，中间端板和水冷板之间能够形成稳定的框架结构，进而能够对电芯组起到稳固定位的作用，而且由于冷却通道在中间端板和水冷板内部形成，大大减少管道本身的转接结构，无需设置外接管路，有效节省电池包内部空间，提高了电池包的空间利用率和安全性能，并且降低了整包成本。

一般来说，冷却通道可以在水冷板3和中间端板2内部设置为任意形式，只要能够实现相互连通形成冷却回路以对电芯起到冷却作用即可。在本实施方式中，所述中间端板2内部设有第一冷却通道，所述第一冷却通道包括沿所述中间端板2长度方向平行设置的进液通道4和出液通道5，所述水冷板3内部设有第二冷却通道6，所述水冷板3上设有与所述第二冷却通道6相连通的进液口7和出液口8，所述进液通道4分别与两侧的所述水冷板3的进液口7相连，所述出液通道5分别与两侧的所述水冷板3的出液口8相连。其中，进液口7和出液口8与进液通道4和出液通道5之间的连接可以采用小尺寸的连接塞来实现，或采用其他适宜的方式连接，此处不作过多限制。

对于设置两个水冷板3的情况来说，两个水冷板3之间连接有一个中间端板2，冷却过程中，冷却液经第一个水冷板的进液口7通入，一部分进入该水冷板的第二冷却通道6，一部分经进液通道4进入第二个水冷板3的进液口7，冷却液在第二个水冷板的第二冷却通道6内流通后从出液口8排出并经出液通道5流到第一个水冷板的出液口8，与第一个水冷板内流通的冷却液一同从出液口8排出，冷却液经上述路径流通，从而分别从电芯的侧面和端部对电芯进行冷却，提升电芯的冷却效果。

由此可以看出，在本实施方式中，冷却液主要在水冷板3和中间端板2中流通，完全省去了外接管路的设计，且水冷板3和中间端板2还能够在实现冷却效果的基础上，形成稳定的框架结构，抵抗电芯的膨胀力，以提升模组的稳定性和结构强度。

为更好地布置冷却通道，以实现冷却液在水冷板3和中间端板2之间的传输，所述进液口7和所述出液口8对应设置在所述水冷板3的中部，进一步地，所述第二冷却通道6包括沿所述水冷板3高度方向并列设置且两端部相互连通的上通道和下通道，所述出液口8设置在所述上通道上，所述进液口7设置在所述下通道上。需要说明的是，将进液口7设置在下通道上，能够在冷却液通入的过程中更好的排出第一冷却通道和第二冷却通道6中的气体，以使得冷却液通入更加充分，进而提升冷却效率。冷却液经进液口7进入下通道后分别向水冷板3的两侧流动，经端部连通部分进入上通道，并从两侧汇集到中部，最终从出液口8流出。

另外，所述第一冷却通道设置为至少一组，为提高冷却效率，当然还可设置两组或两组以上的第一冷却通道，为保证冷却效果，多组第一冷却通道采用平行设置，每组所述第一冷却通道分别包括所述进液通道4和所述出液通道5，相应地，所述水冷板3内部所述第二冷却通道6的数量设置为与相邻的所述中间端板2内部所述第一冷却通道的组数相匹配，以形成多条冷却路径。

当然，对于电池模组来说，实际安装布置过程中包括沿所述电池模组的横向方向排列的至少两列电芯组1，所述水冷板3设置为与其对应的该列所述电芯组1的长度相适配，以充分对电芯组1进行冷却，所述水冷板3包括位于电芯组1外侧的第一水冷板和位于相邻两列所述电芯组1之间的第二水冷板。

可以理解地，对于两列电芯组1的情况来说，水冷板3设置数量为三个，如图2所示，而对于三列电芯组1来说，则需设置四个水冷板3。水冷板3的设置数量可根据实际布置的电芯组1的列数进行适应性调整，以保证每列电芯组1均能得到冷却。在本实施方式中，通过连接在水冷板3之间的中间端板2的进液通道4和出液通道5能够完成不同水冷板3之间冷却液的传输，以构成冷却回路，从不同侧面对电芯组1进行冷却。

进一步地，结合图4，所述水冷板3的外侧设有沿所述电芯组1长度方向延伸的侧板9，所述侧板9包括竖直板和水平板组成的L型板，所述水平板设置为能够支撑所述水冷板3和所述电芯组1，值得注意的是，电芯组1和水冷板3可在安装完成后作为整体支撑在水平板上，电芯组1的两侧仅有部分支撑在水平板上。

模组安装过程中，先在电芯组1的一侧放置好水冷板3，随后将中间端板2与水冷板3相连，使内部的冷却通道相连通，之后以水冷板3和中间端板2为基准放置电芯组1，再将电芯组1另一侧的水冷板3与中间端板2相连，即完成了单列电芯组1的安装，当设置有两列或两列以上电芯组1时，即需安装更多个水冷板3时，安装过程同理，再在水冷板3的另一侧继续连接中间端板2即可，此处不作过多赘述。其中，将侧板设置为L型板能够相应提高整个模组的刚度，且为进一步提升刚度，可在竖直板内部设置型腔。

可以理解的是，为了实现冷却液的通入，所述竖直板上开设有用于穿过所述进液口7和所述出液口8的通孔10。

在本实施方式中，所述电池模组包括位于所述侧板9两端的端板11，所述端板11的一面用于与所述侧板9相连，所述端板11的另一面底部向外延伸形成安装部12，所述安装部12上竖直设有与所述端板11侧壁和底部相连的加强板13。其中，端板11两侧可与侧板9焊接在一起，形成稳定的框架结构，安装部12主要用于与下壳体之间的连接。

由于，组装后的电池模组的质心位于整个电池模组的顶部或中部而非底部，因此，通过加强板13对端板11的侧壁和底部进行加强连接，通过力的传递，相当于将安装部12与质心相连，从而提升了模组固定过程中的稳定性。为进一步提升强度和稳定性，所述加强板13为圆弧状且设置为从所述端板11底部至侧壁向上延伸过程中宽度逐渐减小，此外，端板11侧面上设置有多条交叉设置的加强筋，加强板13可与加强筋相连，以便于力的传递，提高结构强度。相应地，所述安装部12的位于相邻所述加强板13之间部分设有用于与下壳体固定连接的安装孔14。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括上壳体、下壳体和上述任意方案所述的电池模组。该电池包通过设置上述电池模组，因此具有上述电池包的全部优点，所述电池包能够更好的实现内部电池模组的冷却，且冷却通道形成于中间端板和水冷板之间，大大减少管道本身的转接结构，无需设置外接管路，有效节省电池包内部空间，提高了电池包的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括沿所述电池模组的纵向方向排列的至少两个电芯组(1)，相邻两个所述电芯组(1)的端部之间设有中间端板(2)，所述电芯组(1)的两侧设有沿所述纵向方向延伸的水冷板(3)，所述水冷板(3)和所述中间端板(2)之间形成有相互连通的冷却通道。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述中间端板(2)内部设有第一冷却通道，所述第一冷却通道包括沿所述中间端板(2)长度方向平行设置的进液通道(4)和出液通道(5)，所述水冷板(3)内部设有第二冷却通道(6)，所述水冷板(3)上设有与所述第二冷却通道(6)相连通的进液口(7)和出液口(8)，所述进液通道(4)分别与两侧的所述水冷板(3)的进液口(7)相连，所述出液通道(5)分别与两侧的所述水冷板(3)的出液口(8)相连。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第二冷却通道(6)包括沿所述水冷板(3)高度方向并列设置且两端部相互连通的上通道和下通道，所述出液口(8)设置在所述上通道上，所述进液口(7)设置在所述下通道上。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一冷却通道设置为至少一组，每组所述第一冷却通道分别包括所述进液通道(4)和所述出液通道(5)，所述水冷板(3)内部所述第二冷却通道(6)的数量设置为与相邻的所述中间端板(2)内部所述第一冷却通道的组数相匹配。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括沿所述电池模组的横向方向排列的至少两列电芯组(1)，所述水冷板(3) 设置为与其对应的该列所述电芯组(1)的长度相适配，所述水冷板(3)包括位于电芯组(1)外侧的第一水冷板和位于相邻两列所述电芯组(1)之间的第二水冷板。

6.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述水冷板(3)的外侧设有沿所述电芯组(1)长度方向延伸的侧板(9)，所述侧板(9)包括竖直板和水平板组成的L型板，所述水平板设置为能够支撑所述水冷板(3)和所述电芯组(1)，所述竖直板上开设有用于穿过所述进液口(7)和所述出液口(8)的通孔(10)。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括位于所述侧板(9)两端的端板(11)，所述端板(11)的一面用于与所述侧板(9)相连，所述端板(11)的另一面底部向外延伸形成安装部(12)，所述安装部(12)上竖直设有与所述端板(11)侧壁和底部相连的加强板(13)。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述加强板(13)为圆弧状且设置为从所述端板(11)底部至侧壁向上延伸过程中宽度逐渐减小。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述安装部(12)的位于相邻所述加强板(13)之间部分设有用于与下壳体固定连接的安装孔(14)。

10.一种电池包，其特征在于，包括上壳体、下壳体和权利要求1-9中任意一项所述的电池模组。

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