CN215578969U - 电池模组、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组，包括若干个单体圆柱型全极耳电池、冷却系统和集流系统，若干个单体圆柱型全极耳电池的正极导电极柱的朝向均相同，集流系统与单体圆柱型全极耳电池设置有正极导电极柱的端面接触，冷却系统与单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触。本实用新型还涉及一种电池包，电池包包括上述的电池模组。本实用新型还涉及一种车辆，车辆包括上述的电池包。

Description

电池模组、电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池模组领域，特别是涉及一种由单体圆柱型全极耳电池组成电池模组、一种电池包和一种车辆。

背景技术

现有的圆柱型锂离子电池一般包括壳体、收容于壳体内的电芯和电解液、盖帽，壳体为槽体结构的，盖帽与壳体顶端的槽口连接，电芯一般由正、负极片和隔膜缠绕而成，正极片、负极片上分别设有垂直于极片的正极极耳、负极极耳，电芯通过正极极耳连接盖帽，因此盖帽也作为正极连接端子，电芯通过负极极耳连接壳体，因此壳体带负电。单体圆柱型锂离子电池进行PACK前会将壳体的侧壁进行绝缘处理，此时单体圆柱型锂离子电池的正极端和负极端分别设置在单体圆柱型锂离子电池的顶端面和底端面。

而圆柱型全极耳锂离子电池与现有圆柱型锂离子电池的区别在于：圆柱型全极耳锂离子电池的壳体的顶端面设置有正极导电极柱，正极导电极柱与壳体铆接嵌合，壳体带负电，因此正极导电极柱可视为正极端而壳体的顶端面除了正极导电极柱的部分可视为负极端，因此圆柱型全极耳锂离子电池的正极端和负极端能设置在单体圆柱型锂离子电池的同一端面。

本实用新型在现有的圆柱型锂离子电池组成的电池模组的结构基础上对圆柱型全极耳锂离子电池组成的电池模组的结构进行改进和优化。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电池模组，包括若干个单体圆柱型全极耳电池、冷却系统和集流系统。若干个单体圆柱型全极耳电池的正极导电极柱的朝向均相同，集流系统与单体圆柱型全极耳电池设置有正极导电极柱的端面接触，冷却系统与单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触。

单体圆柱型全极耳电池设置有正极导电极柱的端面上，正极导电极柱作为正极连接端子，在该端面上除了正极导电极柱在该端面的投影覆盖范围的其它部分作为负极连接端子。因此该电池模组中集流系统可设置在同一端。

若干个单体圆柱型全极耳电池之间通过集流系统实现串并联。在电池模组中，集流系统和单体圆柱型全极耳电池之间至少设置两个电连接点。

在一实施例中，集流系统包括由铝或铜合金制成的集流板，每片集流板的厚度可以在0.1mm至2mm的范围内，集流板通过螺栓或螺柱和正极导电极柱焊接在一起从而实现良好的电接触。

在电池模组中，为了防止相邻的单体圆柱型全极耳电池的壳体的外侧壁接触发生短路，因此在单体圆柱型全极耳电池的壳体的外侧壁上进行绝缘处理。在一实施例中，单体圆柱型全极耳电池的外侧壁上包覆有绝缘层。绝缘层可以包括热稳定的复合材料或有机材料。

在一实施例中，冷却系统包括水管，水管内有冷却水流动，水管和单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触从而进行热交换，因此，单体圆柱型全极耳电池的温度可以被保持在阈值温度以下，从而防止热失控。

电池模组可以设置成六边形或矩形图案。

本实用新型还提供一种电池包，电池包包括上述的电池模组。电池包包括若干上述的电池模组时，电池模组之间可以并联连接或者串联连接。

本实用新型还提供一种车辆，其包括上述的电池包。

相对于现有技术，本实用新型提供的电池模组至少具有如下有益效果：

1、现有的圆柱型锂离子电池组成的电池模组中单体电池的外侧壁进行绝缘处理，单体电池的正极端和负极端分别设置在单体电池的顶端面和底端面，为了实现单体电池之间的串并联，因此电池模组中部分单体电池的正极端朝向和另一部分的单体电池的正极端朝向相反，现有的圆柱型锂离子电池组成电池模组时需要确认所有单体电池的正极端朝向是否正确，容易出现单体电池摆放错位的情况。而本实用新型提供的电池模组中，单体圆柱型全极耳电池的正极导电极柱的朝向均相同，因此不会出现摆放错位的情况。

2、现有的圆柱型锂离子电池组成的电池模组中，冷却系统通过和单体电池的外侧壁接触进行热交接，因此冷却系统和单体电池的有效接触面积有限，单体电池规格越小则接触面积就越小而不利于散热。本实用性提供的电池模组中，冷却系统和单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触，有效接触面积增大，越有利于防止电池模组的热失控。

3、现有的圆柱型锂离子电池组成的电池模组中，相邻的单体电池的外侧壁之间需要预留较大的间隙来布置冷却系统，因此电池模组的整体的尺寸会比较大，电池模组的空间利用率不高。本实用性提供的电池模组中，冷却系统和单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触，因此相邻的单体圆柱型全极耳电池的外侧壁之间的间隙可以减小，从而减小电池模组的整体的尺寸，提高电池模组的空间利用率。

下面结合具体实施了进行说明。

附图说明

附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为对比实施例提供的现有的电池模组的结构示意图。

图2为对比实施例提供的现有的电池模组的结构示意图。

图3为实施例1提供的电池模组的结构示意图。

图4为实施例1提供的电池模组的结构示意图。

图5为实施例2提供的电池模组的结构示意图。

图6为实施例3提供的电池模组的结构示意图。

图7为实施例4提供的电池模组的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1-4中所记载的单体圆柱型全极耳电池为可再充电电池，包括圆柱型壳体和设置在壳体内部的全极耳电芯，壳体内部还设置有电解质溶液，以使电池能够通过正极、负极和电解质溶液的电化学反应充电和放电。电解质溶液可以由诸如EC、PC、DEC、EMC和EMC的有机溶剂以及诸如LiPF₆或LiBF₄的锂盐形成。电解质溶液可以呈液态、固态或凝胶态。壳体由导电金属材料制成。壳体的外侧壁上包覆有绝缘的塑胶膜。

对比实施例

如图1-2所示，本对比实施例提供了一种由现有的圆柱型锂离子电池组成的电池模组，该电池模组包括冷却系统和十个单体圆柱型锂离子电池1，十个单体圆柱型锂离子电池1排成两行，每行包括五个单体圆柱型锂离子电池1，两行的单体圆柱型锂离子电池1的摆放方向相反。

单体圆柱型锂离子电池1包括壳体11和盖帽12，单体圆柱型锂离子电池1的壳体11的外侧壁包覆有塑胶膜，单体圆柱型锂离子电池1的壳体11带负电并且盖帽12带正电，壳体11远离盖帽12的端面和盖帽12分别作为单体圆柱型锂离子电池1的负极连接端子和正极连接端子。

冷却系统包括冷却管，冷却管为弯折结构并且其设置路径如图1中曲线a所示，冷却管和单体圆柱型锂离子电池1的壳体11的外侧壁接触从而进行热交换，冷却管内部设置有单向流动的冷却水用于对单体圆柱型锂离子电池1进行冷却从而防止热失控。相邻的单体圆柱型锂离子电池1之间需要设置间隙来布置冷却管，间隙的宽度不小于冷却管的宽度。

实施例1

如图3-4所示，本实施例提供一种电池模组，包括若八个单体圆柱型全极耳电池2，八个单体圆柱型全极耳电池2的正极导电极柱的朝向均相同，该电池模组还包括冷却系统，冷却系统包括冷却管，冷却管为弯折结构并且其设置路径如图4中曲线b所示，冷却管与单体圆柱型全极耳电池2远离正极导电极柱的端面接触。冷却管内设置有单向流动的冷却水用于对单体圆柱型全极耳电池2进行冷却。

相比于对比实施例的电池模组，本实施例中的电池模组存在的有益效果至少包括：(1)冷却管与单体圆柱型全极耳电池2的接触面积更大，因此热交换的效率更高；(2)单体圆柱型全极耳电池2的正极导电极柱的朝向均相同，单体圆柱型全极耳电池2进行PACK时摆放效率更高；(3)冷却管可以统一水平设置而不需要竖直设置，因此不存在冷却管和单体电池脱离接触的情况；(4)可设置单条冷却管依次经过所有单体圆柱型全极耳电池2远离正极导电极柱的端面，因此更易于控制电池模组内部的整体温度均衡性。

实施例2

如图5所示，本实施例提供一种电池模组，包括若八个单体圆柱型全极耳电池2，八个单体圆柱型全极耳电池2排列成两行，八个单体圆柱型全极耳电池2的正极导电极柱的朝向均相同，该电池模组还包括集流系统，集流系统包括由铜合金制成的集流板，集流系统设置在单体圆柱型全极耳电池2设置有正极导电极柱的端面上，

单体圆柱型全极耳电池2的正极导电极柱作为正极连接端子，单体圆柱型全极耳电池设2的壳体带负电，单体圆柱型全极耳电池设2置有正极导电极柱的端面上除了正极导电极柱在该端面的投影覆盖范围的其它部分作为负极连接端子。集流板c将位于同一行的单体圆柱型全极耳电池2的正极连接端子串联焊接连接，集流板d将位于同一行的单体圆柱型全极耳电池2的负极连接端子串联焊接连接，集流板e将两行的单体圆柱型全极耳电池2并联连接。

实施例3

如图6所示，本实施例提供一种电池模组，包括若干个单体圆柱型全极耳电池2，若干个单体圆柱型全极耳电池2排列成矩形，如图6中虚线所示，位于同一行的单体圆柱型全极耳电池2成直线排列并且间隔相同。同行的相邻的单体圆柱型全极耳电池2之间的宽度为f，同列的相邻的单体圆柱型全极耳电池2之间的宽度为g，由于冷却系统和集流系统可以分别集成在单体圆柱型全极耳电池2的两端，因此f和g均可以趋近于0，有效的提高了电池模组的空间利用率。

该电池模组适用于应用于电动汽车的电池包。

实施例4

本实施例提供一种电池模组，包括若干个单体圆柱型全极耳电池2，若干个单体圆柱型全极耳电池2的排列结构如图7所示。如图7中虚线所示，位于同一行的单体圆柱型全极耳电池2成直线排列并且间隔相同。该电池模组适用于12V和48V电池包。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于：包括若干个单体圆柱型全极耳电池、冷却系统和集流系统，若干个所述单体圆柱型全极耳电池的正极导电极柱的朝向均相同，所述集流系统与所述单体圆柱型全极耳电池设置有正极导电极柱的端面接触，所述冷却系统与所述单体圆柱型全极耳电池远离正极导电极柱的端面接触。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述单体圆柱型全极耳电池设置有所述正极导电极柱的端面上，所述正极导电极柱作为正极连接端子，在所述端面上除了所述正极导电极柱在所述端面的投影覆盖范围的其它部分作为负极连接端子。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于：若干个所述单体圆柱型全极耳电池之间通过所述集流系统串并联，所述集流系统和所述单体圆柱型全极耳电池之间至少设置两个电连接点。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于：所述集流系统包括由铝或铜合金制成的集流板，所述集流板通过螺栓或螺柱和所述正极导电极柱焊接。

5.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于：所述冷却系统包括水管，所述水管内有冷却水流动，所述水管和所述单体圆柱型全极耳电池远离所述正极导电极柱的端面接触。

6.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于：所述电池模组设置成六边形或矩形图案。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于：若干个所述单体圆柱型全极耳电池排列成矩形。

8.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于：所述单体圆柱型全极耳电池的外侧壁上包覆有绝缘层。

9.一种电池包，其特征在于：包括权利要求1-8任一项权利要求所述的电池模组。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求9所述的电池包。

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