CN213242687U - 方形电池模组及电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方形电池模组及电池箱，其中方形电池模组包括一体化模组壳体及裸电芯，一体化模组壳体包括底板及密封设置在底板上，且顶端开口的电芯放置架，电芯放置架设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯的芯体放置腔，底板上开设有供冷却液通过的流道，底板与电芯放置架一体化设置。由于电芯放置架设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯的芯体放置腔，即无需每个裸电芯单独设置固定结构，降低了组装难度。同时，由于底板上开设有供冷却液通过的流道，即无需增加导热垫等结构中间传热，进而提高了方形电池模组的换热效率。

Description

方形电池模组及电池箱

技术领域

本实用新型涉及电池组装技术领域，特别涉及一种方形电池模组。本实用新型还涉及一种包括上述方形电池模组的电池箱。

背景技术

方形电池模组，一般采用标准化的方形锂电池单体通过框架或打包带的方式组装而成，其内部由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的整体部件。

传统的方形电池模组由多个动力电池单体所构成，每个单体都有设有铝外壳以及绝缘片，既浪费空间又增加重量；如果需要实现模组的冷却，需要在模组底部或者侧面额外增加液冷板，由于电芯之间尺寸的不一致导致模组的底面或者侧面不平整，在模组和液冷板之间需要增加导热垫，过多的零部件会严重降低整体换热效率，从而影响锂电池的加热或者冷却效果，导致方形电池模组的使用寿命缩短。

因此，如何在延长方形电池模组使用寿命的同时，减少占用空间，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种方形电池模组，该方形电池模组在延长方形电池模组使用寿命的同时，减少占用空间。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述方形电池模组的电池箱。

为实现上述目的，本实用新型提供一种方形电池模组，包括一体化模组壳体及裸电芯，所述一体化模组壳体包括底板及密封设置在底板上，且顶端开口的电芯放置架，所述电芯放置架设有多个依次排列设置，且用于放置所述裸电芯的芯体放置腔，所述底板上开设有供冷却液通过的流道，所述底板与所述电芯放置架一体化设置。

优选地，所述流道嵌入所述底架内部；

或所述流道的顶端与所述底板的下表面连接。

优选地，还包括端板、设置在所述电芯放置架左右两侧的侧面绝缘片及设置在所述电芯放置架前后两端的端板绝缘片，所述端板为两个，分别布置在两个所述端板绝缘片外侧，两个所述端板和两个侧面绝缘片通过环形设置的钢带紧固。

优选地，所述流道的进液口和出液口位于所述底板的同一侧或相对两侧。

优选地，所述流道包括相互独立的第一流道和第二流道，所述第一流道的两端分别位于所述底板的相对两侧，所述第二流道的两端位于所述底板的同一侧。

优选地，所述底板的外周外凸于所述电芯放置架，所述流道的进液口和出液口外凸于所述底板外周。

优选地，所述底板上设有加热件。

一种电池箱，包括方形电池模组，还包括下部开口，且扣合在所述一体化模组壳体外侧的上箱体，所述方形电池模组为上述任一项所述的方形电池模组。

优选地，所述方形电池模组至少为两个，所有所述方形电池模组的所述电芯放置架安装在同一个所述底板上。

优选地，相邻两个所述电芯放置架的侧壁中间设有间隙；

或相邻两个所述电芯放置架的侧壁共用。

优选地，还包括安装在所述底板下方的电器件，所述流道位于所述电器件和所述裸电芯之间。

在上述技术方案中，本实用新型提供的方形电池模组包括一体化模组壳体及裸电芯，一体化模组壳体包括底板及密封设置在底板上，且顶端开口的电芯放置架，电芯放置架设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯的芯体放置腔，底板上开设有供冷却液通过的流道，底板与电芯放置架一体化设置。在组装方形电池模组时，将裸电芯依次放置在对应的芯体放置腔内。

通过上述描述可知，在本申请提供的方形电池模组中，由于电芯放置架设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯的芯体放置腔，即无需每个裸电芯单独设置固定结构，减少方形电池模组占用空间。同时，由于底板上开设有供冷却液通过的流道，即无需增加导热垫等结构中间传热，进而提高了方形电池模组的换热效率，延长了方形电池模组使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的电芯放置架的结构示意图；

图2为采用图1所示电芯放置架的方形电池模组的结构示意图；

图3为图2所示方形电池模组的分解图；

图4为本实用新型实施例所提供的第一种流道的安装位置图；

图5为本实用新型实施例所提供的第二种流道的安装位置图；

图6为本实用新型实施例所提供的第三种流道的安装位置图；

图7为本实用新型实施例所提供的第四种流道的安装位置图；

图8为本实用新型实施例所提供另一种方形电池模组的分解图；

图9为本实用新型实施例所提供又一种方形电池模组的分解图；

图10为本实用新型实施例所提供的第一种电芯放置架与底板的组装结构图；

图11为本实用新型实施例所提供的第二种电芯放置架与底板的组装结构图；

图12为本实用新型实施例所提供的第三种电芯放置架与底板的组装结构图；

图13为本实用新型实施例所提供的第四种电芯放置架与底板的组装结构图；

图14为本实用新型实施例所提供的电池箱的结构示意图；

图15为图14所示电池箱的分解图。

其中图1-15中：

1、电芯放置架；1-1、芯体放置腔；

2、底板；

3、流道；3-1、进液口；3-2、出液口；3-3、第一流道；3-4、第二流道；

4、侧板；5、端板绝缘片；6、端板；7、裸电芯；8、顶盖；9、汇流排；10、上箱体；11、钢带、12、侧面绝缘片。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种方形电池模组，该方形电池模组在延长方形电池模组使用寿命的同时，减少占用空间。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述方形电池模组的电池箱。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图15。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的方形电池模组包括一体化模组壳体及裸电芯7。方形电池模组可以为方形锂电池模组。具体的，一体化模组壳体为铝制结构。优选，裸电芯7的顶端通过顶盖8固定，顶盖8上设有连接裸电芯7的汇流排9。

一体化模组壳体包括底板2及密封设置在底板2上，且顶端开口的电芯放置架1，电芯放置架1设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯7的芯体放置腔1-1，底板2上开设有供冷却液通过的流道3。具体的，流道3可以为直条型、U型或者波浪形等，为了便于流体运动，优选，流道3的折角处光滑过渡。其中，流道3嵌入底板2内部，具体的，流道3可以部分或者全部嵌入底板2内部。在另一种实施方式中，流道3的顶端与底板2的下表面连接。

为了提高组装效率，优选，底板2与电芯放置架1一体化设置。具体的，可以一体浇铸成型，或者底板2与电芯放置架1焊接而成。

底板2上设有加热件，具体的，可以为电加热片，当需要进行加热操作时，通过对电加热片通电实现加热操作。当然，流道3内可以根据需要通过冷却液或者加热后的液体实现裸电芯7的加热或冷却操作。

在组装方形电池模组时，将裸电芯7依次放置在对应的芯体放置腔1-1内。

在一种具体实施方式中，该方形电池模组还包括端板6、设置在电芯放置架1左右两侧的侧面绝缘片12及设置在电芯放置架1前后两端的端板绝缘片5，端板6为两个，分别布置在两个端板绝缘片5外侧，两个端板6和两个侧面绝缘片12通过环形设置的钢带11紧固。为了提高连接稳定性，优选，由上至下设有至少两个钢带11，具体可以为三个。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的方形电池模组中，由于电芯放置架1设有多个依次排列设置，且用于放置裸电芯7的芯体放置腔1-1，即无需每个裸电芯7单独设置固定结构，降低了组装难度。同时，由于底板2上开设有供冷却液通过的流道3，即将冷却结构与底板2一体化后，能够有效减少换热界面，无需增加导热垫等结构中间传热，进而提高了方形电池模组的换热效率，从而提高锂电池的加热/冷却效果，进一步提高方形电池模组的安全和使用寿命。

本申请有效提高空间利用率，降低零部件重量，从而有效提高锂电池模组的重量能量密度和体积能量密度。

在一种实施方式中，流道3的进液口3-1和出液口3-2位于底板2的同一侧或相对两侧。如图6所示，流道3的进液口3-1和出液口3-2位于底板2的同一侧。具体的，同一个底板2上可以设有一个流道3。

在另一种实施方式中，如图7所示，流道3包括相互独立的第一流道3-3和第二流道3-4，第一流道3-3的两端分别位于底板2的相对两侧，第二流道3-4的两端位于底板2的同一侧。当然，同一个底板2上可以设置多个第一流道3-3和/或多个第二流道3-4。

在上述各方案的基础上，该底板2的外周外凸于电芯放置架1，即由上至下投影，电芯放置架1投影位于底板2的投影内，流道3的进液口3-1和出液口3-2外凸于底板2外周。通过底板2外凸与电芯放置架1，便于电芯放置架1固定，且由于流道3的进液口3-1和出液口3-2外凸与底板2外周，便于进液口3-1和出液口3-2设置接头与外界冷却结构连接。

本申请提供的一种电池箱，包括方形电池模组及下部开口，且扣合在一体化模组壳体外侧的上箱体10，优选，上箱体10与底板2固定密封连接，具体的，上箱体1与底板2的上表面连接。

其中，方形电池模组为上述任一种方形电池模组。前文叙述了关于方形电池模组的具体结构，本申请包括上述方形电池模组，同样具有上述技术效果。

在一种具体实施方式中，方形电池模组至少为两个，所有电池模组的电芯放置架1安装在同一个底板2上。

如图10至图12所示，相邻两个电芯放置架1的侧壁中间设有间隙。每个方形电池模组的电芯放置架1独立设置。

如图13所示，相邻两个电芯放置架1的侧壁共用，进一步提高布置紧凑型。

其中，底板2可以为电池箱的底端壳体，能够有效提高空间利用率，降低零部件重量，从而有效提高电池箱的重量能量密度和体积能量密度。将流道3与电池箱的底端壳体同时一体化后，能够有效减少换热界面，提高换热效率，从而提高电池箱的加热/冷却效果，进一步提高电池箱的安全和使用寿命。

在另一种实施方式中，电池箱包括安装在底板2下方的电器件，流道3位于电器件和裸电芯7之间。流道3内的冷却液不仅可以对裸电芯7冷却，还可以对下方电器件进行冷却。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种方形电池模组，其特征在于，包括一体化模组壳体及裸电芯(7)，所述一体化模组壳体包括底板(2)及密封设置在所述底板(2)上，且顶端开口的电芯放置架(1)，所述电芯放置架(1)设有多个依次排列设置，且用于放置所述裸电芯(7)的芯体放置腔(1-1)，所述底板(2)上开设有供冷却液通过的流道(3)，所述底板(2)与所述电芯放置架(1)一体化设置。

2.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述流道(3)嵌入所述底板(2)内部；

或所述流道(3)的顶端与所述底板(2)的下表面连接。

3.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，还包括端板(6)、设置在所述电芯放置架(1)左右两侧的侧面绝缘片(12)及设置在所述电芯放置架(1)前后两端的端板绝缘片(5)，所述端板(6)为两个，分别布置在两个所述端板绝缘片(5)外侧，两个所述端板(6)和两个所述侧面绝缘片(12)通过环形设置的钢带(11)紧固。

4.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述流道(3)的进液口(3-1)和出液口(3-2)位于所述底板(2)的同一侧或相对两侧。

5.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述流道(3)包括相互独立的第一流道(3-3)和第二流道(3-4)，所述第一流道(3-3)的两端分别位于所述底板(2)的相对两侧，所述第二流道(3-4)的两端位于所述底板(2)的同一侧。

6.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述底板(2)的外周外凸于所述电芯放置架(1)，所述流道(3)的进液口(3-1)和出液口(3-2)外凸于所述底板(2)外周。

7.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述底板(2)上设有加热件。

8.一种电池箱，包括方形电池模组，其特征在于，还包括下部开口，且扣合在所述一体化模组壳体外侧的上箱体(10)，所述方形电池模组为权利要求1-7中任一项所述的方形电池模组。

9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于，所述方形电池模组至少为两个，所有所述方形电池模组的所述电芯放置架(1)安装在同一个所述底板(2)上。

10.根据权利要求9所述的电池箱，其特征在于，相邻两个所述电芯放置架(1)的侧壁中间设有间隙；

或相邻两个所述电芯放置架(1)的侧壁共用。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的电池箱，其特征在于，还包括安装在所述底板(2)下方的电器件，所述流道(3)位于所述电器件和所述裸电芯(7)之间。

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