CN215184379U - 一种电池模组、电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，公开一种电池模组、电池包及电动汽车。该电池模组包括电池外壳、散热结构和多个单体电池，电池外壳包括顶板、底板和多个侧板，顶板和底板平行且间隔设置，多个侧板依次首尾连接并立设于顶板和底板之间，顶板、底板和多个侧板围设形成内部设置有容置腔的立体结构；多个单体电池并排立设于容置腔内；在顶板远离单体电池的一侧和底板远离单体电池的一侧均设置有散热结构，散热结构包括散热板和开设于散热板上的冷却流道，冷却流道内能通入冷却介质。所述电池模组，通过将散热结构设置于顶板或者底板远离单体电池的一侧，使该电池模组的散热结构不会占用电池外壳内容置腔的空间，从而提高该电池模组的供电时间。

Description

一种电池模组、电池包及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及电动汽车。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、寿命长及绿色环保等优点，广泛地应用于储能、电动工具、新能源汽车以及各类电子产品。锂离子电池在使用时，通常会产生大量的热量，锂离子电池长时间处于高温下工作，其使用寿命会急剧缩短，严重时可能会引发安全风险。所以当锂离子电池在温度较高的环境中工作或者在电池发热量较大的工况下使用时，需要对锂离子电池进行冷却，以避免安全风险和锂离子电池寿命的快速衰减。

在电动汽车领域，电动汽车上通常设置电池包，电池包包括多个呈阵列排布的电池模组，每个电池模组包括电池外壳和并排立设于电池外壳内部的单体电池。为了实现对电池模组的散热，通常在电池壳体内部设置冷却板，但是，电池模组的尺寸通常是标准尺寸，将冷却板设置于电池外壳内部，会占用单体电池的布置空间，导致单体电池的体积较小，影响电动汽车的续航里程。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电池模组、电池包及电动汽车，散热效果较好，不影响单体电池的布置空间。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电池模组，包括：

电池外壳，包括顶板、底板和多个侧板，所述顶板和所述底板平行且间隔设置，多个所述侧板依次首尾连接并立设于所述顶板和所述底板之间，所述顶板、所述底板和多个所述侧板围设形成内部设置有容置腔的立体结构；

多个单体电池，并排立设于所述容置腔内；

散热结构，在所述顶板远离所述单体电池的一侧和所述底板远离所述单体电池的一侧均设置有所述散热结构，所述散热结构包括散热板和开设于所述散热板上的冷却流道，所述冷却流道内能通入冷却介质。

作为一种电池模组的优选方案，所述冷却流道呈多个依次连通的S形结构分布于所述散热板上。

作为一种电池模组的优选方案，所述顶板与其上设置的所述散热板为一体成型结构；和/或

所述底板与其上设置的所述散热板为一体成型结构。

作为一种电池模组的优选方案，所述顶板可拆卸连接于多个所述侧板；所述底板可拆卸连接于多个所述侧板；相邻两个所述侧板均为可拆卸连接结构。

作为一种电池模组的优选方案，所述冷却介质为冷却液、冷冻液或者制冷剂。

作为一种电池模组的优选方案，多个所述单体电池串联、并联或者混联。

为达上述目的，本实用新型还提供一种电池包，其特征在于，包括多个如以上任一方案所述的电池模组，多个所述电池模组呈阵列排布；

温度传感器，每个所述电池模组上均设置有一所述温度传感器；

电池管理模块，被配置为根据所述温度传感器测量的所述电池模组的温度选择性地打开对应的所述电池模组的冷却流道的进液口，以向所述冷却流道内通入冷却介质。

作为一种电池包的优选方案，每个所述电池模组的所述冷却流道的进液口均设置有用于控制所述冷却介质流通的控制阀，所述控制阀与所述电池管理模块电连接。

作为一种电池包的优选方案，相邻两个所述电池模组之间均设置有绝热板。

为达上述目的，本实用新型还提供一种电动汽车，包括如上述的电池包。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出一种电池模组，通过顶板、底板和多个侧板围设形成内部设置有容置腔的立体结构，容置腔为单体电池提供了容置空间；通过在顶板和底板上设置有散热结构，散热结构能够用于对电池壳体内的多个单体电池进行冷却，以避免单体电池在工作时产生的大量热量不能及时散出而导致的损坏，保证电池模组能够正常工作；通过将散热结构设置于顶板或者底板远离单体电池的一侧，与现有技术将冷却板设置于电池外壳内部的方式相比，本实用新型提供的电池模组的散热结构不会占用电池外壳内容置腔的空间，使得单体电池的数量或者体积可以适当增加，从而提高该电池模组的供电时间。

本实用新型提出一种电池包，包括多个呈阵列分布的电池模组，能够单独对每个电池模组进行冷却处理，针对性较强，可以保证该电池包内各个电池模组温度的一致性，延长该电池包的使用寿命。

本实用新型还提出一种电动汽车，通过应用上述电池包，可以针对性地对不同状态的电池模组施行不同的冷却效率，保证了电池包整体的温度控制效果，使该电动汽车具有更长的续航里程。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电池包的爆炸示意图。

图中：

10-电池模组；20-保护罩；

1-电池外壳；11-顶板；12-底板；13-侧板；

2-单体电池；3-散热结构；4-汇流排。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图2所示，本实施例提供一种电池模组10，该电池模组10包括电池外壳1、散热结构3和多个单体电池2，其中，电池外壳1包括顶板11、底板12和多个侧板13，顶板11和底板12平行且间隔设置，多个侧板13依次首尾连接并立设于顶板11和底板12之间，顶板11、底板12和多个侧板13围设形成内部设置有容置腔的立体结构；多个单体电池2并排立设于电池外壳1的容置腔内。通过顶板11、底板12和多个侧板13围设形成内部设置有容置腔的立体结构，容置腔为单体电池2提供了容置空间。

可选地，多个单体电池2串联、并联或者混联。多个单体电池2的电连接关系本实施例不作限定，可以根据实际情况进行调整，以为整车提供充足的电量。

现有技术中的单体电池2的外形大多为长方体结构，为适应长方体结构的单体电池2，如图2所示，侧板13的数量为四个，四个侧板13首尾依次连接形成上下开口的箱体结构，顶板11盖设于箱体结构的上开口，底板12盖设于箱体结构的下开口，以提高该电池模组10的空间利用率。

进一步地，四个侧板13分别为两个平行且相对设置的第一侧板和两个平行且相对设置的第二侧板，其中，第一侧板与单体电池2的长边的延伸方向平行，第二侧板与单体电池2的短边的延伸方向平行。在每个第二侧板与单体电池2之间均设置有汇流排4，每个单体电池2均包括电池本体和设置在电池本体两侧的极耳，极耳与对应侧的汇流排4相接触形成回路，以为整车供电。

可选地，顶板11可拆卸连接于多个侧板13；底板12可拆卸连接于多个侧板13；相邻两个侧板13均为可拆卸连接结构。采用这种设置，当个别单体电池2发生损坏需要进行更换时，可以将顶板11从侧板13上拆卸下来，以方便作业人员对容置腔内的单体电池2进行维修或者更换，不需要对整个电池模组10进行更换，降低维修和维护成本。

可以理解的是，在电池模组10工作的过程中单体电池2会产生大量的热量，如果单体电池2长时间在温度较高的环境下工作，会影响单体电池2的使用性能及使用寿命。为了解决这一问题，在顶板11远离单体电池2的一侧和底板12远离单体电池2的一侧均设置有散热结构3，散热结构3包括散热板和开设于散热板上的冷却流道，冷却流道内能通入冷却介质。通过在顶板11和底板12上设置有散热结构3，散热结构3能够用于对电池壳体1内的多个单体电池2进行冷却，以避免单体电池2在工作时产生的大量热量不能及时散出而导致的损坏，保证电池模组10能够正常工作；通过将散热结构3设置于顶板11或者底板12远离单体电池2的一侧，与现有技术将冷却板设置于电池外壳内部的方式相比，本实施例提供的电池模组10的散热结构3不会占用电池外壳1内容置腔的空间，使得单体电池2的数量或者体积可以适当增加，从而提高该电池模组10的供电时间。

可选地，在本实施例中，冷却介质可以为冷却液、冷冻液或者制冷剂。当然，其他能够通入冷却流道并对单体电池2进行冷却的冷却介质均可以被采用。

进一步地，如图2所示，冷却流道呈多个依次连通的S形结构分布于散热板上。具体而言，冷却流道的两端分别是进液口和出液口，冷却介质从进液口进入冷却流道，并从出液口流出，以将散热板的整个表面的热量带走，达到对单体电池2散热的效果。当然，在其他实施例中，冷却流道的形状还可以是其他结构，本实施例对此不作限定。

为了方便加工，顶板11与其上设置的散热板为一体成型结构；和/或底板12与其上设置的散热板为一体成型结构。采用这种设置方式，可以简化加工工艺，节省多个零件之间相互组装的时间，提高组装效率。

如图3所示，本实施例还提供一种电池包，包括多个上述电池模组10，多个电池模组10呈阵列排布，以提高电池包的电能的储量。该电池包还包括电池管理模块，电池管理模块能够选择性地向冷却流道内通入冷却介质，以为整个电池包进行散热。

现有技术中，将电池包安装于整车上，当温度较高时，电池管理模块会对整个电池包内的电池模组10进行同步降温。但是，位于整个电池包中部的电池模组10散热效率较慢，而位于电池包外周的电池模组10散热效率较快。为了保证电池包的所有电池模组10均能在预设温度范围内工作，通常需要的散热时间较长，这就容易导致位于电池包外周的电池模组10降温较大，长此以往，电池包的多个电池模组10之间的一致性会变差，导致电池包的使用寿命降低。

为了解决上述问题，本实施例提供的电池包还包括温度传感器，每个电池模组10上均设置有一温度传感器；电池管理模块被配置为根据温度传感器测量的电池模组10的温度选择性地打开对应的电池模组10的冷却流道的进液口，以向冷却流道内通入冷却介质。当温度传感器检测到对应的电池模组10的温度高于预设温度范围的最高温度时，电池管理模块则控制打开对应的电池模组10的冷却流道的进液口，以向冷却流道内通入冷却介质，实现对对应的电池模组10进行冷却的效果；温度传感器检测到对应的电池模组10的温度降至预设温度范围内，则电池管理模块则控制关闭对应的电池模组10的冷却流道的进液口，以停止对该电池模组10进行冷却散热。采用这种设置方式，可以使得整个电池包内的温度控制具有更强的针对性，提高电池包的多个电池模组10的温度的一致性，延长该电池包的使用寿命。

进一步地，每个电池模组10的冷却流道的进液口均设置有用于控制冷却介质流通的控制阀，控制阀与电池管理模块电连接。电池管理模块通过控制控制阀的启闭，开实现对对应的冷却流道的进液口的启闭；且控制阀的开合度大小还能控制冷却介质的流量，以控制对应的电池模组10的冷却效率。该电池包内每个电池模组10均能够具有不同的冷却效率，当某一电池模组10发生潜在的热失控风险或者温升相比其他模组10显著加快时，电池管理模块控制提高该电池模组10的冷却效率，必要时甚至可以降低其他电池模组10的冷却效率，以使发生热失控的电池模组10迅速降温至预设温度范围内，且不会使其他的电池模组10的稳定降至预设温度范围的最小温度以下。

进一步地，相邻两个所电池模组10之间均设置有绝热板。通过设置绝热板，可以防止对某一电池模组10进行冷却时，与该电池模组10相邻的电池模组10也被冷却，保证各个电池模组10的冷却过程的独立性。

进一步地，如图3所示，该电池包还包括保护罩20，多个呈阵列排布的电池模组10位于保护罩20内部，保护罩20起到了对电池模组10容纳和保护的作用。

本实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述电池包，通过应用上述电池包，可以针对性地对不同状态的电池模组10施行不同的冷却效率，保证了电池包整体的温度控制效果，使该电动汽车具有更长的续航里程。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池外壳(1)，包括顶板(11)、底板(12)和多个侧板(13)，所述顶板(11)和所述底板(12)平行且间隔设置，多个所述侧板(13)依次首尾连接并立设于所述顶板(11)和所述底板(12)之间，所述顶板(11)、所述底板(12)和多个所述侧板(13)围设形成内部设置有容置腔的立体结构；

多个单体电池(2)，并排立设于所述容置腔内；

散热结构(3)，在所述顶板(11)远离所述单体电池(2)的一侧和所述底板(12)远离所述单体电池(2)的一侧均设置有所述散热结构(3)，所述散热结构(3)包括散热板和开设于所述散热板上的冷却流道，所述冷却流道内能通入冷却介质。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却流道呈多个依次连通的S形结构分布于所述散热板上。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述顶板(11)与其上设置的所述散热板为一体成型结构；和/或

所述底板(12)与其上设置的所述散热板为一体成型结构。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述顶板(11)可拆卸连接于多个所述侧板(13)；所述底板(12)可拆卸连接于多个所述侧板(13)；相邻两个所述侧板(13)均为可拆卸连接结构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述冷却介质为冷却液、冷冻液或者制冷剂。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的电池模组，其特征在于，多个所述单体电池(2)串联、并联或者混联。

7.一种电池包，其特征在于，包括多个如权利要求1-6中任一项所述的电池模组，多个所述电池模组呈阵列排布；

温度传感器，每个所述电池模组上均设置有一所述温度传感器；

电池管理模块，被配置为根据所述温度传感器测量的所述电池模组的温度选择性地打开对应的所述电池模组的冷却流道的进液口，以向所述冷却流道内通入冷却介质。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，每个所述电池模组的所述冷却流道的进液口均设置有用于控制所述冷却介质流通的控制阀，所述控制阀与所述电池管理模块电连接。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，相邻两个所述电池模组之间均设置有绝热板。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求7-9中任一项所述的电池包。

Images