CN214898570U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种电池模组及电池包，电池模组，包括箱体结构件以及电芯组，电芯组包括多个子电芯以及极耳支架，电池模组还包括冷却介质管组，箱体结构件内具有通道结构，冷却介质管组穿设入箱体结构件内且限位于极耳支架上，以及，冷却介质管组的输出端连通于通道结构。直接利用包覆在各子电芯外的箱体结构件对其进行热交换，因而，热交换效率更高。同时，省去了额外液冷结构，箱体结构件内空间更加优化，在同样的条件下，可以有效减少电池包的整体体积，提高空间利用率。以及，冷却介质会流经各子电芯的极耳端处，也能够对该区域的极耳、汇流板等进行热交换。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种电池模组以及具有该电池模组的电池包。

背景技术

近年来，新能源汽车因对环境无污染的特点，受到政府和各汽车制造商的高度重视，发展迅速。新能源汽车的关键技术之一是动力电池，电池的好坏一方面决定电动汽车的行驶里程，另一方面也影响到了整车的产品质量，在动力电池包的使用过程中，其使用寿命及电池容量的衰减与电池系统的温度变化幅度和频率有着极大的关系。

动力电池包工作时会产生热量，倘若这些热量不能及时的散发出去，会使得动力电池包的温度不断上升，动力电池包中不同位置的动力电池的温度差异会越来越大，从而影响动力电池的使用寿命。尤其是在夏天，由于外界温度非常高，最终的温升很可能会超出动力电池包允许的工作范围，进而对电池包的放电性能造成较大的影。

传统电池包中的电池模组是通过设置导热层或导热件来增加，电池工作时的热交换，但是，该种方式的热交换效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种电池模组，旨在解决现有的电池模组工作时热交换效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，本申请提供一种电池模组，包括箱体结构件以及置于箱体结构件内的电芯组，电芯组包括堆叠设置的多个子电芯以及用于连接各子电芯的极耳端的极耳支架，电池模组还包括冷却介质管组，箱体结构件内具有通道结构，冷却介质管组穿设入箱体结构件内且限位于极耳支架上，以及，冷却介质管组的输出端连通于通道结构。

本实用新型的有益效果：本申请提供的电池模组，在箱体结构件内开设供冷却介质循环流动的通道结构，以及增设的冷却介质管组穿设入箱体结构件内且通过极耳支架进行限位，冷却介质经冷却介质管组流经各子电芯的极耳端，以及最终流入通道结构内。如此，直接利用包覆在各子电芯外的箱体结构件对其进行热交换，因而，热交换效率更高。同时，省去了额外液冷结构，箱体结构件内空间更加优化，在同样的条件下，可以有效减少电池包的整体体积，提高空间利用率。以及，冷却介质会流经各子电芯的极耳端处，也能够对该区域的极耳、汇流板等进行热交换。

在一个实施例中，箱体结构件包括底板，底板内具有通道结构，冷却介质管组布设于极耳支架与子电芯的端部之间的间隙。

通过采用上述技术方案，在箱体结构件的底板内设置通道结构，即从底部对各子电芯进行热交换，同时，极耳支架与子电芯的端部之间形成容纳冷却介质管组的间隙，不占用额外的空间，进一步提高电池模组空间利用率以及能够达到优化热交换效果的目的。

在一个实施例中，箱体结构件包括箱盖，箱盖内具有通道结构，冷却介质管组布设于极耳支架与子电芯的端部之间的间隙。

通过采用上述技术方案，在箱体结构件的箱盖内设置通道结构，即从顶部对各子电芯进行热交换，同时，极耳支架与子电芯的端部之间形成容纳冷却介质管组的间隙，不占用额外的空间，进一步提高电池模组空间利用率以及能够达到优化热交换效果的目的。

在一个实施例中，箱体结构件包括框体，框体内具有通道结构，冷却介质管组布设于极耳支架与子电芯的端部之间的间隙。

通过采用上述技术方案，在箱体结构件的框体内设置通道结构，即从周向方向各子电芯进行热交换，同时，极耳支架与子电芯的端部之间形成容纳冷却介质管组的间隙，不占用额外的空间，进一步提高电池模组空间利用率以及能够达到优化热交换效果的目的。

在一个实施例中，箱体结构件包括底板以及连接于底板的框体，框体和底板均内具有通道结构，框体内的通道结构连通于底板内的通道结构；或者，框体内的通道结构与底板内的通道结构相互独立。

通过采用上述技术方案，在箱体结构件的框体和底板内均设置通道结构，并且，框体内的通道结构与底板内的通道结构相连通；或者，框体内的通道结构与底板内的通道结构相互独立，这样，即从底部和周向方向同时对各子电芯进行交换，进一步提高热交换效率。

在一个实施例中，箱体结构件包括框体以及盖设于框体上的箱盖，箱盖和框体内均具有通道结构，箱盖内的通道结构连通于框体的通道结构；或者，箱盖内的通道结构与框体的通道结构相互独立。

通过采用上述技术方案，在箱体结构件的箱盖和框体内均设置通道结构，并且，箱盖内的通道结构与框体内的通道结构相连通；或者，箱盖内的通道结构与框体的通道结构相互独立，这样，即从顶部和周向方向同时对各子电芯进行热交换，进一步地提高热交换效率。

在一个实施例中，箱体结构件包括框体以及分别连接于框体的两个开口端的底板和箱盖，底板、箱盖以及框体内具有通道结构，箱盖内的通道结构通过框体的通道结构连通于底板的通道结构；或者，箱盖内的通道结构、框体的通道结构以及底板的通道结构相互独立。

通过采用上述技术方案，即在箱体结构件的顶部、周向方向和底部均充满冷却介质，即全方位的对子电芯进行热交换，进一步地提高热交换效率。

在一个实施例中，框体包括用于围合形成封闭结构的多个侧立板，至少一侧立板内具有通道结构；相邻设置的侧立板的通道结构相连通，和\或，相邻设置的侧立板的通道结构相独立设置。

通过采用上述技术方案，框体的各侧立板至少有一个是具有通道结构，这样，满足在周向方向上至少有一个侧立板能够对各子电芯进行热交换；将相邻设置的侧立板的通道结构进行连通，有利于减少冷却介质管组的设置，进一步优化箱体结构件的内部空间。以及，相邻设置的侧立板的通道结构也可相对独立设置，即有底板的通道结构处或直接由冷却介质管组进行输送冷却介质。

在一个实施例中，冷却介质管组的输入端连通于电池包的液冷循环或外设液冷循环。

通过采用上述技术方案，箱体结构件的通道结构可与电池包共用液冷循环，或者，直接连通于的外设液冷循环。

第二方面，本申请还提供一种电池包，包括上述的电池模组。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的电池包，在具有上述电池模组的基础上，该电池包工作稳定性更高，使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的电池模组的剖面图；

图3为本实用新型实施例一提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图4为本实用新型实施例二提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图5为本实用新型实施例三提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图6为本实用新型实施例四提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图7为本实用新型实施例五提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图8为本实用新型实施例六提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图9为本实用新型实施例七提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图10为本实用新型实施例八提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图11为本实用新型实施例九提供的电池模组的箱体结构件的剖面图；

图12为本实用新型实施例十提供的电池模组的箱体结构件的剖面图。

其中，图中各附图标记：

电池模组100、箱体结构件101、电芯组102、子电芯103、极耳支架104、冷却介质管组105、通道结构106、底板107、箱盖108、框体109、侧立板110、第一导热层111、第二导热层112、第三导热层113。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1至图3，本申请的电池模组100，包括箱体结构件101以及置于箱体结构件101内的电芯组102。电芯组102包括堆叠设置的多个子电芯103以及用于连接各子电芯103的极耳端的极耳支架104，电池模组100还包括冷却介质管组105，箱体结构件101内具有通道结构106，冷却介质管组105穿设入箱体结构件101内且限位于极耳支架104上，以及，冷却介质管组105的输出端连通于通道结构106。可以理解地，冷却介质管组105是有一部分内置在箱体结构件101内的。由于各子电芯103堆叠形成的电芯组102沿长度方向的截面呈方形，且极耳支架104通常设置在电芯组102的两个端部，因此，冷却介质管组105也从箱体结构件101的端部进入其内部，即在箱体结构件101上开设供冷却介质管组105穿设的通孔。以及，冷却介质管组105再通过极耳支架104进行限位，例如，在极耳支架104上开设开孔或凹槽等用来限位冷却介质管组105。也可以理解地，冷却介质管组105的走线路径是经过了各子电芯103的极耳处。同时，这里，通道结构106的结构形式不限定，以能够供冷却介质通过为主，具体地，通道结构106可为往复回折的通道结构106，并且，通道结构106具有入口和出口，冷却介质管组105的输出端与入口和出口相连接，这样，冷却介质则在通道结构106内部循环流动。以及，冷却介质可选择冷却流体或冷却气体，具体地，冷却流体可为硅油或硅脂等。可以理解地，在冷却介质进入通道结构106内，即直接利用箱体结构件101本身对电芯组102的各子电芯103进行热交换，因此，利用本申请的电池模组100进行捆包形成电池包，节省捆包包络空间，也省去了导热胶的使用。

本申请提供的电池模组100，在箱体结构件101内开设供冷却介质循环流动的通道结构106，以及增设的冷却介质管组105穿设入箱体结构件101内且通过极耳支架104进行限位，冷却介质经冷却介质管组105流经各子电芯103的极耳端，以及最终流入通道结构106内。如此，直接利用包覆在各子电芯103外的箱体结构件101对其进行热交换，因而，热交换效率更高。同时，省去了额外液冷结构，箱体结构件101内空间更加优化，在同样的条件下，可以有效减少电池包的整体体积，提高空间利用率。以及，冷却介质会流经各子电芯103的极耳端处，也能够对该区域的极耳、汇流板等进行热交换。

实施例一

请参考图3，在本实施例中，箱体结构件101包括底板107，这里，底板107位于电芯组102的底部外侧。底板107内具有通道结构106，冷却介质管组105布设于极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙。可以理解地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚在箱体结构件101的底部，即仅与电芯组102的底部进行热交换。同时，冷却介质管组105利用极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙进行走线布置，进一步地缩小箱体结构件101的整体体积。具体地，在极耳支架104朝向冷却介质管组105的一侧设置凹凸结构，冷却介质管组105能够嵌设于凸凹结构内，如此，能够适用于冷却介质管组105的外径尺寸较大或者冷介质管组的支管较多的情况。

实施例二

请参考图4，在本实施例中，箱体结构件101包括箱盖108，这里，箱盖108位于电芯组102的顶部外侧。箱盖108内具有通道结构106，冷却介质管组105布设于极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙。同理地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚在箱体结构件101的顶部，即仅与电芯组102的顶部进行热交换。同时，冷却介质管组105利用极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙进行走线布置，进一步地缩小箱体结构件101的整体体积。具体地，在极耳支架104朝向冷却介质管组105的一侧设置凹凸结构，冷却介质管组105能够嵌设于凸凹结构内，如此，能够适用于冷却介质管组105的外径尺寸较大或者冷介质管组的支管较多的情况。

实施例三

请参考图5，在本实施例中，箱体结构件101包括框体109，这里，框体109位于电芯组102的周向外侧。框体109内具有通道结构106，冷却介质管组105布设于极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙。同理地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚在箱体结构件101的周向方向，即仅与电芯组102的周向进行热交换。同时，冷却介质管组105利用极耳支架104与子电芯103的端部之间的间隙进行走线布置，进一步地缩小箱体结构件101的整体体积。具体地，在极耳支架104朝向冷却介质管组105的一侧设置凹凸结构，冷却介质管组105能够嵌设于凸凹结构内，如此，能够适用于冷却介质管组105的外径尺寸较大或者冷介质管组的支管较多的情况。

实施例四

请参考图6，在本实施例中，箱体结构件101包括底板107以及连接于底板107的框体109，框体109和底板107均内具有通道结构106，框体109内的通道结构106连通于底板107内的通道结构106。可以理解地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚于箱体结构件101的底部和周向方向，即仅对电芯组102的底部和周向外侧进行热交换。同时，冷却介质管组105的输出端在连接选择上，可以直接与底板107的通道结构106的进出口连接；也可以，直接与框体109的通道结构106的进出口连接；还可以，分别连接于底板107的通道结构106的进出口和框体109结构的进出口。

实施例五

请参考图7，与上述实施例不同之处在于，框体109内的通道结构106与底板107内的通道结构106是相互独立的。即该两处的通道结构106分别连通于冷却介质管道对应的输出端。同理地，采用该种冷却方式，仅对电芯组102的底部和周向外侧进行热交换。

实施例六

请参考图8，在本实施例中，箱体结构件101包括框体109以及盖设于框体109上的箱盖108，箱盖108和框体109内均具有通道结构106，箱盖108内的通道结构106连通于框体109的通道结构106。可以理解地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚于箱体结构件101的顶部和周向方向，即仅对电芯组102的顶部和周向外侧进行热交换。同时，冷却介质管组105的输出端在连接选择上，可以直接与箱盖108的通道结构106的进出口连接；也可以，直接与框体109的通道结构106的进出口连接；还可以，分别连接于箱盖108的通道结构106的进出口和框体109结构的进出口。

实施例七

请参考图9，与上述实施例不同之处在于，框体109内的通道结构106与箱盖108内的通道结构106是相互独立的。即该两处的通道结构106分别连通于冷却介质管道对应的输出端。同理地，采用该种冷却方式，仅对电芯组102的顶部和周向外侧进行热交换。

实施例八

请参考图10，在本实施例中，箱体结构件101包括框体109以及分别连接于框体109的两个开口端的底板107和箱盖108，底板107、箱盖108以及框体109内具有通道结构106，箱盖108内的通道结构106通过框体109的通道结构106连通于底板107的通道结构106。可以理解地，冷却介质通过冷却介质管组105汇聚于箱体结构件101的顶部、底部和周向方向，即对电芯组102进行全范围的热交换。同时，冷却介质管组105的输出端在连接选择上，可以直接连接在箱盖108、底板107和箱体中任意一个的通道结构106的进出口上；也可以直接连接在箱盖108、底板107和箱体中任意两个的通道结构106的进出口上；也可以分别连接在箱盖108、底板107和箱体的通道结构106的进出口上。

实施例九

请参考图11，与上述实施例不同之处在于，框体109内的通道结构106、箱盖108内的通道结构106以及底板107内的通道结构106均是相互独立的。即该三处的通道结构106依次连通于冷却介质管道对应的输出端。同理地，采用该种冷却方式，可对电芯组102进行全方位热交换。

实施例十

请参考图12，在本实施例中，箱体结构件101包括底板107和箱盖108，并且，底板107内具有通道结构106，以及，箱盖108内具有通道结构106，这里，底板107和箱盖108分别位于电芯组102的底部和顶部，即仅与电芯组102的底部和顶部进行热交换。

请参考图3至图12，在其中一个实施例中，框体109具有用于围合形成封闭结构的侧立板110，至少一侧立板110具有通道结构106。这里，框体109由各侧立板110围合而成，并且，至少其中一个侧立板110能够实现与电芯组102进行快速热交换。例如，框体109由四块侧立板110围合形成矩形结构，因此，可以是其中一侧立板110内充满冷却介质；可以是任意两个侧立板110内充满冷却介质；可以是任意三个侧立板110内充满冷却介质；以及所有的侧侧立板110均充满冷却介质。同时，根据实际使用需求，各侧立板110的通道结构106可选择与底板107的通道结构106相连通，或者，各侧立板110的通道结构106可选择与箱盖108的通道结构106相连通；或者，箱盖108的通道结构106通过对应的侧立板110的通道结构106连通于底板107的通道结构106，或者，直接与冷却介质管组105相连通。

具体地，在一个实施例中，相邻设置的侧立板110的通道结构106相连通。可以理解地，当相邻的侧立板110均设置有通道结构106时，其通道结构106相互连通，这样，减少冷却介质管组105的设置，优化箱体内部空间，即箱体内部具有更多空间放置电芯组102。

具体地，在另一个实施例中，相邻设置的侧立板110的通道结构106相独立设置。可以理解地，当相邻的侧立板110均设置有通道结构106时，其通道结构106相互独立使用，即通道结构106内的冷却介质由通道结构106处灌入或由冷却介质管组105直接灌入。

请参考图3，在其中一个实施例中，电池模组100还包括第一导热层111，第一导热层111设于底板107朝向电芯组102的一侧。可以理解地，利用第一导热层111来填充底板107与电芯组102之间的空隙，从而提高底板107与电芯组102之间的热交换面积。这里，第一导热层111为硅胶层等，且，第一导热层111覆盖底板107朝向电芯组102的整个端面。

请参考图5至12，在一个实施例中，电池模组100还包括第二导热层112，第二导热层112设于框体109朝向电芯组102的一侧。可以理解地，利用第二导热层112来填充框体109与电芯组102之间的空隙，从而提高框体109与电芯组102之间的热交换面积。这里，第二导热层112为硅胶层等，且，第二导热层112覆盖框体109朝向电芯组102的整个端面。

请参考图4，在一个实施例中，电池模组100还包括第三导热层113，第三导热层113设于箱盖108朝向电芯组102的一侧。可以理解地，利用第三导热层113来填充箱盖108与电芯组102之间的空隙，从而提高箱盖108与电芯组102之间的热交换面积。这里，第三导热层113为硅胶层等，且，第三导热层113覆盖框体109朝向电芯组102的整个端面。

在一个实施例中，冷却介质管组105包括输入管和输出管，输入管包括输入主管段以及若干连接于输入主管段上的输入支管段，各输入支管段连接通道结构106的入口；以及，输出管包括输出主管段以及若干连接于输出主管段上的输出支管段，各输出支管段连接通道结构106的出口。这样，满足各通道结构106内的冷却介质均能够循环流通。

在一个实施例中，本申请的电池模组100的液冷循环上，可与电池包的液冷循环相连通，即与电池包的液冷循环共用一套液冷系统，具体地，将冷却介质管组105的输入端连通于电池包的液冷循环。或者，本申请的电池模组100有一套独立的液冷系统，为其直接供给冷却液。具体地，将冷却介质管组105的输入端连通于外设液冷循环。

本申请还提供一种电池包，包括上述的电池模组100。

本实用新型提供的电池包，在具有上述电池模组100的基础上，该电池包工作稳定性更高，使用寿命更长。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，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，包括箱体结构件以及置于所述箱体结构件内的电芯组，所述电芯组包括堆叠设置的多个子电芯以及用于连接各所述子电芯的极耳端的极耳支架，其特征在于：所述电池模组还包括冷却介质管组，所述箱体结构件内具有通道结构，所述冷却介质管组穿设入所述箱体结构件内且限位于所述极耳支架上，以及，所述冷却介质管组的输出端连通于所述通道结构。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括底板，所述底板内具有所述通道结构，所述冷却介质管组布设于所述极耳支架与所述子电芯的端部之间的间隙。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括箱盖，所述箱盖内具有所述通道结构，所述冷却介质管组布设于所述极耳支架与所述子电芯的端部之间的间隙。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括框体，所述框体内具有所述通道结构，所述冷却介质管组布设于所述极耳支架与所述子电芯的端部之间的间隙。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括底板以及连接于所述底板的框体，所述框体和所述底板均内具有所述通道结构，所述框体内的所述通道结构连通于所述底板内的所述通道结构；或者，所述框体内的所述通道结构与所述底板内的所述通道结构相互独立。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括框体以及盖设于所述框体上的箱盖，所述箱盖和所述框体内均具有所述通道结构，所述箱盖内的所述通道结构连通于所述框体的所述通道结构；或者，所述箱盖内的所述通道结构与所述框体的所述通道结构相互独立。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述箱体结构件包括框体以及分别连接于所述框体的两个开口端的底板和箱盖，所述底板、所述箱盖以及所述框体内具有所述通道结构，所述箱盖内的所述通道结构通过所述框体的所述通道结构连通于所述底板的所述通道结构；或者，所述箱盖内的所述通道结构、所述框体的所述通道结构以及所述底板的所述通道结构相互独立。

8.根据权利要求4至7任一项所述的电池模组，其特征在于：所述框体包括用于围合形成封闭结构的多个侧立板，至少一所述侧立板内具有所述通道结构，相邻设置的所述侧立板的所述通道结构相连通，和\或，相邻设置的所述侧立板的所述通道结构相独立设置。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述冷却介质管组的输入端连通于电池包的液冷循环或外设液冷循环。

10.一种电池包，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的电池模组。

Images