CN211719668U - 通过水冷板固定的电池模组及其动力电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及动力电池包制造领域，公开了一种通过水冷板固定的电池模组及其动力电池包，其中的电池模组包括由多个电芯构成的电芯组、水冷板和端板，电芯组的下方设有铝板，水冷板和铝板的两端分别与位于电芯组两侧的端板固定连接，铝板的下方设有绝缘层，绝缘层从电芯组的四周向上延伸并覆盖住端板的外侧和电芯组的两端的外侧。本实用新型结构简单紧凑，有效降低电池模组的热阻，散热效果好，提高整体性能并延长使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池包制造领域，具体地涉及通过水冷板固定的电池模组及其动力电池包。
背景技术
随着能源危机日益严重，新能源汽车尤其是电动汽车越来越受到社会关注，动力电池包作为电动汽车的动力源，是电动汽车重要的组成部分，而动力电池包的核心部件则是电池模组。电动汽车自诞生以来至今，已逐渐成为汽车行业的主流产品，电池模组结构设置的优劣及安全性能的好坏在电动汽车的市场竞争中起到越来越重要的作用。在现有的动力电池包中，为了提高动力电池包整包的能量密度，往往需要进行大模组及无模组结构设计。但是电池模组由于会受到动力电池包内部空间大小的限制，整体强度较弱，影响整包的安全性；同时，现有动力电池包的电池模组热阻过大，影响整包散热，进而影响动力电池包的整体性能和使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的热阻大、散热差的问题，提供通过水冷板固定的电池模组及其动力电池包，结构简单紧凑，有效降低电池模组的热阻，散热效果好，提高整体性能并延长使用寿命。
为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种通过水冷板固定的电池模组，包括由多个电芯构成的电芯组、水冷板和端板，所述电芯组的下方设有铝板，所述水冷板和所述铝板的两端分别与位于所述电芯组两侧的所述端板固定连接，所述铝板的下方设有绝缘层，所述绝缘层从所述电芯组的四周向上延伸并覆盖住所述端板的外侧和所述电芯组的两端的外侧。
优选地，所述电芯组的两端设有用于所述电芯堆叠定位的隔板，所述隔板的一侧沿其长度方向设有多个间隔端，所述间隔端插设在所述电芯组中的相邻的两个所述电芯之间使相邻的两个所述电芯之间留有间隙。
优选地，所述电芯组的中部设有低压插件，所述低压插件凸设于所述水冷板之上，所述水冷板的边缘开设有用于所述低压插件穿过的开口。
优选地，所述电芯组每一端的所述隔板的设置数量为两个，两个所述隔板之间留有用于设置所述低压插件的空间。
优选地，所述端板和所述电芯组之间设有用于绝缘保护的气凝胶层。
优选地，所述水冷板和所述电芯组之间、所述电芯组和所述铝板之间分别设有第一胶层和第二胶层。
优选地，所述第一胶层为导热胶层。
优选地，所述隔板的上表面设有铆柱，所述水冷板上对应设有铆孔，所述水冷板和所述隔板之间热铆固定连接。
优选地，所述水冷板上设有用于固定所述电芯组的固定孔。
本实用新型第二方面提供一种动力电池包，包括下壳体和设置在所述下壳体上的如上所述的通过水冷板固定的电池模组。
通过上述技术方案，结构简单紧凑，有效降低电池模组的热阻，散热效果好，提高整体性能并延长使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中电池模组的外部整体结构示意图；
图2为图1的爆炸结构示意图；
图3为图1中电芯组的整体结构示意图；
图4和图5分别为图3中A部和B部的局部隔板结构示意图；
图6为图1中的水冷板、铝板和端板之间的位置关系示意图；
图7为图1中的水冷板与电芯组之间的位置关系示意图。
附图标记说明
100电池模组 110电芯 111电芯组 112隔板 1121间隔端 1122铆柱 113低压插件114空间 120水冷板 121开口 122铆孔 123固定孔 130端板 140铝板 150绝缘层 160气凝胶层 170第一胶层 180第二胶层 190汇流排 191柔性电路板
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。
如图1并结合图2所示，本实用新型提供一种通过水冷板固定的电池模组100，包括由多个电芯110构成的电芯组111、水冷板120和端板130，所述电芯组111的下方设有铝板140，所述水冷板120和所述铝板140的两端分别与位于所述电芯组111两侧的所述端板130固定连接，所述铝板140的下方设有绝缘层150，所述绝缘层150从所述电芯组111的四周向上延伸并覆盖住所述端板130的外侧和所述电芯组111的两端的外侧。由上述内容可知，本实用新型通过水冷板代替了现有技术中的上盖固定模组结构，借助水冷板固定电芯组以形成电池模组，结构简单紧凑，有效降低电池模组的热阻，散热效果好，提高整体性能并延长使用寿命。需要说明的是，电池模组的上部是水冷板120与位于电芯组111前、后端板130焊接，下部是前、后端板130与作为下底板的铝板140焊接，保证了电池模组的焊接强度，从而保证了电芯的循环寿命。
如图1至图3并结合图4和图5所示，进一步地，所述电芯组111的两端设有用于所述电芯110堆叠定位的隔板112，所述隔板112的一侧沿其长度方向设有多个间隔端1121，所述间隔端1121插设在所述电芯组110中的相邻的两个所述电芯111之间使相邻的两个所述电芯111之间留有间隙。也就是说，隔板112是电芯110堆叠时的定位结构，隔板112通常为塑料隔板。
如图1、图2并结合图7所示，所述电芯组110的中部设有低压插件113，所述低压插件113凸设于所述水冷板120之上，所述水冷板120的边缘开设有用于所述低压插件113穿过的开口121。在如图3所示的实施例中，所述电芯组111每一端的所述隔板112的设置数量为两个，两个所述隔板112之间留有用于设置所述低压插件的空间114。低压插件113设置在电芯组110的中部并固定于水冷板120的上方，能够使低压插件113的低压接口从水冷板120的中间引出，位置灵活，方便连接。
如图2所示，所述端板130和所述电芯组111之间设有用于绝缘保护的气凝胶层160，本实用新型采用气凝胶层160替换了现有技术中的绝缘纸，在实现绝缘保护的同时，更大程度上降低了电芯110的热阻。另外，为了更大程度地确保电芯110热阻的降低，在所述水冷板120和所述电芯组111之间、所述电芯组111和所述铝板140之间，还分别设有第一胶层170和第二胶层180，其中的第一胶层170为导热胶层，无其他绝缘结构。电芯组111与水冷板120之间直接涂导热胶也同样最大程度降低了电芯的热阻。
如图3并结合图4、图5所述，所述隔板112的上表面设有铆柱1122，所述水冷板120上对应设有铆孔122，所述水冷板120和所述隔板112之间通过铆柱1122和铆孔122热铆固定连接。
本实用新型还提供一种动力电池包，包括下壳体和设置在所述下壳体上的如上所述的通过水冷板120固定的电池模组100。更进一步地，水冷板120上设有用于固定所述电池模组100的固定孔123，该固定孔123通常为螺栓固定孔，螺栓穿过开设在水冷板120上的固定孔123，固定在下壳体上。在实际装配中，动力电池包的电池模组100通过螺栓固定孔固定在下壳体横梁上。
以下结合图1至图7，对本实用新型所提供的通过水冷板固定的电池模组的主要装配过程进行说明。
首先，将多个电芯110并列堆叠在一起形成电芯组111，在堆叠的过程中，将隔板112的间隔端1121设置在相邻的两个电芯110之间，使电芯组111中的所有的电芯110之间都等间隔定位。其次，在堆叠完成电芯组111之后，在电芯组111的上部，将水冷板120与位于电芯组111前、后的端板130焊接，在电芯组111的下部，将前、后端板130与作为下底板的铝板140焊接，保证电池模组的焊接强度；同时，在水冷板120和电芯组111之间设置第一胶层170，电芯组111和铝板140之间设置第二胶层180。另外，在电芯110的端部设置汇流排190和柔性电路板(FPC)191，并在装配的过程中还应当使低压插件113与隔板112之间的空间114对正，并穿过开设在所述水冷板120边缘的开口121，设置在电芯组110的中部并固定于水冷板120的上方。最后，将绝缘层150从所述电芯组111的四周向上延伸并覆盖住所述端板130的外侧和所述电芯组111的两端的外侧，完成装配后如图1所示，电芯组111及其端板130全部被包覆在绝缘层150之内，外露的部分除了绝缘层150之外，只有水冷板120的上表面和设置在电芯组110的中部并固定于水冷板120的上方的低压插件113。
由上述内容可知，本实用新型所提供的通过水冷板固定的电池模组及其动力电池包，采用水冷板代替了现有技术中模组上盖的固定结构，电芯组中的各个电芯之间通过隔板定位，水冷板与电芯组之间通过热铆固定连接，同时，水冷板与端板之间焊接固定，端板与电芯组之间增加气凝胶层，以及电芯与水冷板直接涂导热胶等设置，不拘泥于以往的结构形式，通过水冷板固定电芯组，提供了新结构形式的电芯堆叠方式及模组结构，结构新颖，最大程度上降低了模组内阻。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，可以根据电芯堆叠的总长度对隔板的设置数量进行选择。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，包括由多个电芯(110)构成的电芯组(111)、水冷板(120)和端板(130)，所述电芯组(111)的下方设有铝板(140)，所述水冷板(120)和所述铝板(140)的两端分别与位于所述电芯组(111)两侧的所述端板(130)固定连接，所述铝板(140)的下方设有绝缘层(150)，所述绝缘层(150)从所述电芯组(111)的四周向上延伸并覆盖住所述端板(130)的外侧和所述电芯组(111)的两端的外侧。
2.根据权利要求1所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述电芯组(111)的两端设有用于所述电芯堆叠定位的隔板(112)，所述隔板(112)的一侧沿其长度方向设有多个间隔端(1121)，所述间隔端(1121)插设在所述电芯组(111)中的相邻的两个所述电芯(110)之间，使相邻的两个所述电芯(110)之间留有间隙。
3.根据权利要求2所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述电芯组(111)的中部设有低压插件(113)，所述低压插件(113)凸设于所述水冷板(120)之上，所述水冷板(120)的边缘开设有用于所述低压插件(113)穿过的开口(121)。
4.根据权利要求3所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述电芯组(111)每一端的所述隔板(112)的设置数量为两个，两个所述隔板(112)之间留有用于设置所述低压插件(113)的空间(114)。
5.根据权利要求1所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述端板(130)和所述电芯组(111)之间设有用于绝缘保护的气凝胶层(160)。
6.根据权利要求1所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述水冷板(120)和所述电芯组(111)之间、所述电芯组(111)和所述铝板(140)之间分别设有第一胶层(170)和第二胶层(180)。
7.根据权利要求6所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述第一胶层(170)为导热胶层。
8.根据权利要求2所述的通过水冷板固定的电池模组，其特征在于，所述隔板(112)的上表面设有铆柱(1122)，所述水冷板(120)上对应设有铆孔(122)，所述水冷板(120)和所述隔板(112)之间热铆固定连接。
9.一种动力电池包，其特征在于，包括下壳体和设置在所述下壳体上的如权利要求1-8任一项所述的通过水冷板固定的电池模组(100)。
10.根据权利要求9所述的动力电池包，其特征在于，所述水冷板(120)上设有用于固定所述电池模组(100)的固定孔(123)。
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|---|---|---|---|---|
| CN113571824A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-29 | 上海伊控动力系统有限公司 | 一种动力电池双排电芯模组热失控防护结构 |
| CN113921947A (zh) * | 2021-10-10 | 2022-01-11 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 集成水冷板的方形电芯电池模组 |
| CN114447490A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-05-06 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种改良型电芯模组 |
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