CN212571132U - 电池组件及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池组件及具有其的车辆，其中，电池组件，包括：箱体；电池模组，设置在箱体内；导电组件，设置在箱体内，并连接电池模组中的相邻的两个电池的电极；导热结构，位于箱体内，导热结构设置在电池模组的电极的一侧并位于导电组件的远离电池模组的一侧，导热结构包括导热管，导热管与箱体连接，其中，导热管的横截面形状为扁平状。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池箱的结构复杂的问题。

Description

电池组件及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及交通运输领域，具体而言，涉及一种电池组件及具有其的车辆。

背景技术

在锂离子电池的制造生产过程中，方形电池由于其易于装配和固定，设计灵活等优点，被广泛应用于电池储能和动力电池等领域。这时，往往需要将电池通过串并联的连接方式组成电池模组，几个电池模组再组成电池箱。由于电池箱内电池模组处于密闭空间，单体电池在工作运行中，发生电化学反应会伴随大量的热量产生，热量不断积聚，造成单体电池温度过高，从而导致电池管理系统报警，使得电池箱无法正常工作，单体电池寿命减短，甚至发生热失控，带来极大的安全隐患。

相关技术中提供了一种通过液体冷却进行散热方式，此方式结构复杂，重量较重。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电池组件及具有其的车辆，以解决相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池箱的结构复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池组件，包括：箱体；电池模组，设置在箱体内；导电组件，设置在箱体内，并连接电池模组中的相邻的两个电池的电极；导热结构，位于箱体内，导热结构设置在电池模组的电极的一侧并位于导电组件的远离电池模组的一侧，导热结构包括导热管，导热管与箱体连接，其中，导热管的横截面形状为扁平状。

进一步地，导热结构还包括设置在导电组件和导热管之间的陶瓷结构。

进一步地，导电组件包括盖板和多个导电片，盖板位于电池模组的上方，导电片位于盖板上，每个导电片连接相邻的两个电池的电极，陶瓷结构对应于导电片并位于导电片和导热管之间。

进一步地，导电片包括两个第一连接段及连接在两个第一连接段之间的第一隆起段，盖板上设置有避让第一连接段的避让孔，陶瓷结构位于第一隆起段的上方。

进一步地，陶瓷结构包括支撑板和陶瓷片，支撑板上设置有通孔，陶瓷片限位在通孔内，陶瓷片的上表面与导热管接触配合，陶瓷片的下表面与第一隆起段接触配合。

进一步地，通孔的上开口处设置有止口，陶瓷片的边沿限位在止口内，通孔的下开口避让第一隆起段。

进一步地，盖板的上表面上设置有多个限位条，多个限位条间隔地布置，多个导电片间隔地布置在相邻的两个限位条之间，陶瓷结构为多个，多个陶瓷结构间隔地布置在相邻的两个限位条之间。

进一步地，导热管包括第二连接段及与第二连接段连接的第二隆起段，第二隆起段对应于陶瓷结构的陶瓷片。

进一步地，箱体包括依次连接的顶壁、第一端壁、第一侧壁、第二端壁、第二侧壁和底壁，第一端壁和第二端壁相对设置，第一侧壁和第二侧壁相对设置，其中，导热管的第一端连接在第一端壁上，导热管的第二端连接在第二端壁上，电池组件还包括设置在第一端壁和/或第二端壁上的散热翅片，或者，导热管的第一端连接在第一侧壁上，导热管的第二端连接在第二侧壁上，电池组件还包括设置在第一侧壁和/或第二侧壁上的散热翅片。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括电池组件，电池组件为上述的电池组件。

应用本实用新型的技术方案，电池组件包括：箱体、电池模组和导热结构。电池模组设置在箱体内。导电组件设置在箱体内，并连接电池模组中的相邻的两个电池的电极。导热结构位于箱体内，导热结构设置在电池模组的电极的一侧并位于导电组件的远离电池模组的一侧。导热结构包括导热管，导热管与箱体连接。在本申请中，导热管的截面形状为扁平状。电池模组产生热量后，相对于相关技术中从电池模组的底部或者侧面进行散热而言，由于导电组件设置在电池模组的电极的一侧，这样，导电组件能够直接传递从电极散出的热量，提高了热量传递的速度，且由于设置了扁平状的导热管，能够增大导热管与导电组件的受热面积，能够传递更多的热量。这样电池模组产生热量能够被更快和更多的传递出箱体外，以完成整个导热过程。本申请的导热结构能够代替相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池组件的结构较为简单，且重量较重轻。因此，本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池箱的结构复杂的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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例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示出了根据本实用新型的电池组件的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的电池组件的分解结构示意图；

图3示出了图1的电池组件的导电组件的分解结构示意图；

图4示出了图1的电池组件的多个陶瓷结构的分解结构示意图；

图5示出了图1的电池组件的单个陶瓷结构的分解结构示意图；以及

图6示出了图1的电池组件的导热管的立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、第一端壁；12、第二端壁；20、电池模组；21、电池；22、电极；30、导热结构；31、导电组件；311、盖板；3111、避让孔；312、导电片；3121、第一连接段；3122、第一隆起段；313、限位条；314、加强筋；315、翻边；32、导热管；321、第二连接段；322、第二隆起段；33、陶瓷结构；331、支撑板；332、陶瓷片；333、通孔；3331、止口；34、散热翅片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图3所示，本实施例的电池组件包括：箱体10、电池模组20和导热结构30。电池模组20设置在箱体10内。导电组件31设置在箱体10内，并连接电池模组20中的相邻的两个电池21的电极22。导热结构30位于箱体10内，导热结构30设置在电池模组20的电极22的一侧并位于导电组件31的远离电池模组20的一侧。导热结构30包括导热管32，导热管32与箱体10连接。在本实施例中，导热管32的截面形状为扁平状。

应用本实施例的技术方案，导电组件31设置在箱体10内，并连接电池模组20中的相邻的两个电池21的电极22。导电组件31能够对相邻的两个电池21进行导电，以使电流导通。在本实施例中，导热管32的截面形状为扁平状。电池模组20产生热量后，相对于相关技术中从电池模组的底部或者侧面进行散热而言，由于导电组件31设置在电池模组20的电极22的一侧，这样，导电组件31能够直接传递导电组件31，提高了热量传递的速度，且由于设置了扁平状的导热管32，能够增大导热管32与导电组件31的受热面积，能够传递更多的热量。这样电池模组20产生热量能够被更快和更多的传递出箱体10外，以完成整个导热过程。本实施例的导热结构30能够代替相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池组件的结构较为简单，且重量较重轻。因此，本实施例的技术方案有效地解决了相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池箱的结构复杂的问题。

需要说明的是，上述的“扁平状”是指导热管32的横截面的高度小于其宽度。在本申请中，扁平状的导热管32是对圆管进行滚压得到的，也即扁管。本实施例的电池21优选为锂离子电池。

如图1和图2所示，导热结构30还包括设置在导电组件31和导热管32之间的陶瓷结构33。陶瓷结构33与导电组件31直接接触，陶瓷结构33能够传递导电组件31产生的热量，由于导热管32直接与陶瓷结构33直接接触，陶瓷结构33既保证了绝缘效果，又增大换热系数，具有较佳的散热效果。这样，有利于保证导热管32和陶瓷结构33散热均匀，安装方便，重量较轻，有利于提高能量密度。

本实施例的多个电池21并联设置，每个电池的电极22均朝上设置，并朝向箱体10的顶壁。当然，包括多个电池21串联形成单个电池模组20；多个电池模组20通过串联或者并联组成电池箱。

如图2和图3所示，导电组件31包括盖板311和多个导电片312。盖板311位于电池模组20的上方，导电片312位于盖板311上，每个导电片312连接相邻的两个电池21的电极22，陶瓷结构33对应于导电片312并位于导电片312和导热管32之间。在多个电池21出现最高温时，由于导电片312直接接触电池21的电极22，能够直接将出现最高温的电池21所产生的热量传递给陶瓷结构33，以使陶瓷结构33进行散热，提高了电池21的散热效果。

如图3所示，导电片312包括两个第一连接段3121及连接在两个第一连接段3121之间的第一隆起段3122。盖板311上设置有避让第一连接段3121的避让孔3111，陶瓷结构33位于第一隆起段3122的上方。避让孔3111的设置使得第一连接段3121能够直接与电极22直接连接。电极22为电池21的正极或者负极。

由于设置第一隆起段3122，使得导电片312质地较软，能增加电流的过载能力，减轻重量。车辆在运行过程中，隆起结构有一定的缓冲作用，有利于导电组件31能够进行可靠地导电以保证电池模组20处于稳定地运行状态，避免出现接触不良，导致电阻过大以及发热过大的隐患。同时，第一隆起段3122的设置能够保证与陶瓷结构33具有较高的接触面积，保证导电效果的同时，能够有利于传递更多的热量。同时减小了导电组件31的总体厚度，有利于减轻重量。具体的，两个第一连接段3121通过激光焊接与相邻的两个电极22进行连接。导电片312优选为铝片。

如图3至图5所示，陶瓷结构33包括支撑板331和陶瓷片332。支撑板331上设置有通孔333，陶瓷片332限位在通孔333内，陶瓷片332的上表面与导热管32接触配合，陶瓷片332的下表面与第一隆起段3122接触配合。这样，陶瓷片332直接固定于支撑板331上，支撑板331能够有效地支撑陶瓷片332，保证陶瓷片332的上表面与导热管32接触配合，以及陶瓷片332的下表面与第一隆起段3122接触配合时，导热管32和第一隆起段3122均不向陶瓷片332施加挤压力，使得陶瓷片332不容易在外力的作用下而发生损坏，保证了陶瓷片332的结构性能。

如图3至图5所示，陶瓷片332兼具优良的绝缘性能和导热性能，但由于陶瓷片332结构具有一定的脆性，一直难以利用于电池箱的导热，在本实施例中，通过支撑板331将陶瓷片332进行承托。通孔333的上开口处设置有止口3331，陶瓷片332的边沿限位在止口3331内，通孔333的下开口避让第一隆起段3122。这样，陶瓷片332的上表面低于或者平齐于支撑板331的上表面，陶瓷片332被支撑板331架空，支撑板331将陶瓷片332有效地支撑起，以使陶瓷片332的中部位置处于悬空的状态。在陶瓷片332的上表面与导热管32接触配合，以及陶瓷片332的下表面与第一隆起段3122接触配合时，进而保证了陶瓷片332均能够不受导热管32和第一隆起段3122施加的挤压力。这样，保证了陶瓷片332直接接触在导热管32和第一隆起段3122之间，进一步提高了热量传递的速度，且进一步地提高陶瓷结构33的散热效果。这样，能够充分利用陶瓷片332的绝缘性能以及较高的导热性能。本实施例的陶瓷片332优选为氧化铝陶瓷的高导热陶瓷。

具体的，陶瓷片332可通过螺钉和结构胶固定于支撑板331上，完成固定装配。此外，支撑板331与盖板311通过螺钉固定连接，这样，支撑板331能够承受来自导热管32和第一隆起段3122施加的挤压力，有效地避免陶瓷片332受力。同时，保证了陶瓷结构33具有足够的结构强度。本实施例的支撑板331和盖板311均优选为塑料件。

如图3至图5所示，盖板311的上表面上设置有多个限位条313。多个限位条313间隔地布置。多个导电片312间隔地布置在相邻的两个限位条313之间。陶瓷结构33为多个，多个陶瓷结构33间隔地布置在相邻的两个限位条313之间。多个限位条313同时能够有效地对多个陶瓷结构33以及多个导电片312进行限位，防止每个陶瓷结构33以及每个导电片312在盖板311上发生转动，方便陶瓷结构33和导电片312进行布置和安装。

如图3所示，盖板311上还设置有多个加强筋314。加强筋314的设置能够盖板311具有一定的结构强度，同时盖板311上设置有翻边315，翻边315止挡能够将每个电池21的侧面，便于将多个电池21制成电池模组20。

如图2至图4和图6所示，导热管32包括第二连接段321及与第二连接段321连接的第二隆起段322。第二隆起段322对应于陶瓷结构33的陶瓷片332。这样，保证第二隆起段322与陶瓷片332具有一定的接触面积，保证散热效果的同时，能够有利于传递更多的热量。

在本实施例中，导热管32具较强的导热能力，通过将相关技术中的横截面为圆形的导热管进行压扁并进行弯折的工艺制成本实施例的横截面为扁平状的导热管32，导热管32两端与箱体10的侧板的内表面进行平面接触，进而将电极22上的正、负极的热量成功传递到箱体10的侧板上，有利于提高散热效果。

如图1所示，箱体10包括依次连接的顶壁、第一侧壁和第二侧壁相对设置。导热管32的第一端连接在第一端壁11上，导热管32的第二端连接在第二端壁12上，电池组件还包括均设置在第一端壁11和第二端壁12上的散热翅片34。这样，将第一侧壁和第二侧壁直接设置成带有散热翅片的结构，能够增加电池箱与空气的对流换热的效果。具体的，散热翅片的材质为镁合金、铝合金等导热性能优良的金属合金。利用导热管32的高导热性能将电池21的温度最高处的正、负极的热量快速传递到箱体10外，由于箱体10的金属合金的散热翅片34，将有助于与空气对流换热，大大提高了散热效果。

当然，在其他图中未示出的实施例中，电池组件还包括设置在第一端壁或者第二端壁上的散热翅片。或者，导热管的第一端连接在第一侧壁上，导热管的第二端连接在第二侧壁上，电池组件还包括均设置在第一侧壁和第二侧壁上的散热翅片。或者，电池组件还包括设置在第一侧壁或第二侧壁上的散热翅片。

在本实施例中，电池模组20、导电组件31、陶瓷结构33、导热管32以及箱体10中任一接触面之间均涂抹导热胶，这样能够填补平面接触存在的间隙，有效地保证了均匀传热。

本实施例的箱体10的材质可为镁合金或者铝合金等导热性能优良的材质，这样既增强了箱体10的结构强度，又保证其导热能力。

本申请还提供了一种车辆，车辆包括电池组件，电池组件为上述的电池组件。由于上述的电池组件能够解决相关技术中的通过液体冷却进行散热方式，使得电池箱的结构复杂的问题，具有该电池组件的车辆能够起到同样的效果。

车辆包括车厢和空调装置，空调装置的出风口通过管体或者风道结构与电池组件的箱体10连通。通过空调吹风，经管体或者风道结构进入至箱体10内，对电池模组20进行冷却，进而实现对流换热，进一步地有利于散发热量。上述的车厢为储能产品，可以是储能集装箱。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

箱体(10)；

电池模组(20)，设置在所述箱体(10)内；

导电组件(31)，设置在所述箱体(10)内，并连接所述电池模组(20)中的相邻的两个电池(21)的电极(22)；

导热结构(30)，位于所述箱体(10)内，所述导热结构(30)设置在所述电池模组(20)的电极(22)的一侧并位于所述导电组件(31)的远离所述电池模组(20)的一侧，所述导热结构(30)包括导热管(32)，所述导热管(32)与所述箱体(10)连接，其中，所述导热管(32)的横截面形状为扁平状。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述导热结构(30)还包括设置在所述导电组件(31)和所述导热管(32)之间的陶瓷结构(33)。

3.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述导电组件(31)包括盖板(311)和多个导电片(312)，所述盖板(311)位于所述电池模组(20)的上方，所述导电片(312)位于所述盖板(311)上，每个所述导电片(312)连接相邻的两个所述电池(21)的电极(22)，所述陶瓷结构(33)对应于所述导电片(312)并位于所述导电片(312)和所述导热管(32)之间。

4.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述导电片(312)包括两个第一连接段(3121)及连接在两个所述第一连接段(3121)之间的第一隆起段(3122)，所述盖板(311)上设置有避让所述第一连接段(3121)的避让孔(3111)，所述陶瓷结构(33)位于所述第一隆起段(3122)的上方。

5.根据权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述陶瓷结构(33)包括支撑板(331)和陶瓷片(332)，所述支撑板(331)上设置有通孔(333)，所述陶瓷片(332)限位在所述通孔(333)内，所述陶瓷片(332)的上表面与所述导热管(32)接触配合，所述陶瓷片(332)的下表面与所述第一隆起段(3122)接触配合。

6.根据权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述通孔(333)的上开口处设置有止口(3331)，所述陶瓷片(332)的边沿限位在所述止口(3331)内，所述通孔(333)的下开口避让所述第一隆起段(3122)。

7.根据权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述盖板(311)的上表面上设置有多个限位条(313)，多个所述限位条(313)间隔地布置，多个所述导电片(312)间隔地布置在相邻的两个所述限位条(313)之间，所述陶瓷结构(33)为多个，多个所述陶瓷结构(33)间隔地布置在相邻的两个所述限位条(313)之间。

8.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述导热管(32)包括第二连接段(321)及与所述第二连接段(321)连接的第二隆起段(322)，所述第二隆起段(322)对应于所述陶瓷结构(33)的陶瓷片(332)。

9.根据权利要求2所述的电池组件，其特征在于，

所述箱体(10)包括依次连接的顶壁、第一端壁(11)、第一侧壁、第二端壁(12)、第二侧壁和底壁，所述第一端壁(11)和所述第二端壁(12)相对设置，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对设置，其中，

所述导热管(32)的第一端连接在所述第一端壁(11)上，所述导热管(32)的第二端连接在所述第二端壁(12)上，所述电池组件还包括设置在所述第一端壁(11)和/或所述第二端壁(12)上的散热翅片(34)，

或者，所述导热管(32)的第一端连接在所述第一侧壁上，所述导热管(32)的第二端连接在所述第二侧壁上，所述电池组件还包括设置在所述第一侧壁和/或所述第二侧壁上的散热翅片(34)。

10.一种车辆，包括电池组件，其特征在于，所述电池组件为权利要求1至9中任一项所述的电池组件。

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