CN216354415U - 电芯模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及冷却装置领域，尤其是涉及一种电芯模组及电池包。电芯模组包括电芯、热管构件和冷却件；所述热管构件包括吸热部和传热部，所述吸热部与所述电芯的至少一个侧壁的表面贴合，以吸收所述电芯产生的热量；所述传热部贴合设置于所述电芯的底部和所述冷却件之间，所述吸热部与所述传热部的一侧连接，所述传热部的另一侧用于向所述冷却件传热。本申请提供的电芯模组，利用热管构件将电芯产生的热量快速传递至冷凝件，冷却结构具有较强的冷却能力，可适用于大功率充放电的电芯，可避免电芯高温衰减较快的问题。

Description

电芯模组及电池包

技术领域

本申请涉及冷却装置领域，尤其是涉及一种电芯模组及电池包。

背景技术

对于具有零膨胀特性、低温充放电性能好、大倍率充放电温升小及可实现快充等优势的新体系电芯来说，当电芯进行大功率充放电时，由于其高温衰减较快，需求冷却系统有较强的冷却能力，现有技术无法满足新体系电芯的冷却需求。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电芯模组及电池包，电芯模组具有较强的冷却能力，可满足新体系电芯的冷却需求。

本申请提供了一种电芯模组，包括电芯、热管构件和冷却件；

所述热管构件包括吸热部和传热部，所述吸热部与所述电芯的至少一个侧壁的表面贴合，以吸收所述电芯产生的热量；

所述传热部贴合设置于所述电芯的底部和所述冷却件之间，所述吸热部与所述传热部的一侧连接，所述传热部的另一侧用于向所述冷却件传热。

在上述技术方案中，进一步地，所述吸热部包括与所述传热部连接的多个吸热板；

多个所述吸热板沿第一预设方向间隔设置，相邻的所述吸热板的间隔距离为所述电芯的厚度。

在上述技术方案中，进一步地，所述传热部包括连接板和延伸板；

所述连接板用于连接多个所述吸热板，所述延伸板沿所述第一预设方向凸出于边缘的所述吸热板；

所述热管构件的数量为多个，且多个所述热管构件沿所述第一预设方向依次设置；相邻的所述热管构件拼接，以使相邻的所述热管构件之间的所述延伸板与位于相邻的所述热管构件之间的所述电芯的底部贴合。

在上述技术方案中，进一步地，所述吸热部包括与所述传热部连接的多个吸热板；

多个所述吸热板与所述传热部围设形成槽状结构，所述槽状结构与所述电芯适配，用于容纳所述电芯。

在上述技术方案中，进一步地，所述吸热部包括与所述传热部连接的一个吸热板；

所述电芯的数量为多个，多个所述电芯沿第二预设方向间隔设置，所述第二预设方向为所述电芯的厚度方向，相邻的两个所述电芯之间设置有所述热管构件；

所述热管构件的吸热板的两侧分别与相邻的两个所述电芯的侧壁的表面贴合。

在上述技术方案中，进一步地，所述传热部包括一个传热板；

所述吸热部与所述传热板的中部连接；

所述热管构件的数量为多个，且多个所述热管构件沿所述第二预设方向依次设置；相邻的所述热管构件拼接，以使相邻的所述热管构件之间的所述传热板与位于相邻的所述热管构件之间的所述电芯的底部贴合。

在上述技术方案中，进一步地，相邻的所述热管构件的拼缝处填充有导热胶；

所述热管构件与所述电芯之间填充有导热胶。

在上述技术方案中，进一步地，所述电芯呈立方体结构，所述吸热部和所述传热部垂直连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述冷却件为水冷板。

本申请还提供了一种电池包，包括上述方案所述的电芯模组。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的电芯模组，利用热管构件将电芯产生的热量快速传递至冷凝件，冷却结构具有较强的冷却能力，可适用于大功率充放电的电芯，可避免电芯高温衰减较快的问题。

本申请还提供了电池包，包括上述方案所述的电芯模组。基于上述分析可知，电池包同样具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请提供的电芯模组的结构示意图；

图2为本申请提供的热管构件的第一结构示意图；

图3为本申请提供的热管构件的第二结构示意图；

图4为本申请提供的热管构件的第三结构示意图；

图5为本申请提供的热管构件的第四结构示意图。

图中：101-电芯；102-热管构件；103-冷却件；104-吸热部；105-传热部；106-吸热板；107-连接板；108-延伸板；109-间隙；110-传热板。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本申请提供的电芯模组包括电芯101、热管构件102和冷却件103。其中，电芯101在充放电时产生大量热量，热管构件102作为导热构件能够将电芯101产生的热量传导至冷却件103，冷却件103一般为水冷板，可吸收热管构件102传导来的热量。

热管构件102为现有技术，制冷原理为现蒸发制冷，将热管构件102内部抽成负压状态，然后充入适当的液体，这种液体沸点很低，容易挥发。管壳内壁设置有吸液芯，由毛细多孔材料构成。热管构件102的一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。当蒸发端受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环。热量由热管一端传至另外一端，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

在本申请的方案中，热管构件102包括吸热部104(对应蒸发端)和传热部105(对应冷凝端)，具体地，设置吸热部104与传热部105的一侧连接，传热部105的另一侧用于向冷却件103传热，吸热部104与电芯101的至少一个侧壁的表面贴合，吸热部104的毛细管中的液体蒸发以吸收电芯101产生的热量；传热部105贴合设置于电芯101的底部和冷却件103之间，内部的蒸气在传热部105靠近冷却件103的一侧冷凝放热，从而实现热量的快速传递。由于电芯101具有零膨胀特性，热管构件102与电芯101贴合设置，不会发生电芯101膨胀以使热管构件102受力损坏失效的问题。

本申请提供的电芯模组，利用热管构件102将电芯101产生的热量快速传递至冷凝件，冷却结构具有较强的冷却能力，可适用于大功率充放电的电芯101，可避免电芯101高温衰减较快的问题。

如图所示，该实施例可选的方案中，电芯101呈立方体结构，吸热部104和传热部105垂直连接。当然电芯101也可以设置成其他结构，吸热部104和传热部105对应适配设置。

为了便于描述，以下以呈立方体结构电芯101为例进行说明。

本申请提供的电芯模组，热管构件102的结构具有多种情况：

(一)吸热部104包括多个吸热板106的情况：

结构形式一：参见图2所示，该实施例可选的方案中，吸热部104包括与传热部105连接的多个吸热板106；多个吸热板106沿第一预设方向(第一预设方向是针对热管构件102来说的，图中示出的A方向为热管构件102第一预设方向)间隔设置，相邻的吸热板106的间隔距离为电芯101的厚度。也就是说，从放置电芯101的角度来说，第一预设方向为电芯101的厚度方向，吸热板106可与电芯101的长边和高边围设的大的侧壁表面贴合，对电芯101的吸热效果更好。

相邻的吸热板106与二者之间的传热部105围设形成了U形的容纳电芯101的空间，将电芯101设置于相邻的两个吸热板106之间，电芯101的3个表面与热管构件102接触，电芯101的数量比吸热板106的数量少一个。例如，设置两个吸热板106，电芯101放置于两个吸热板106之间，电芯101的数量即为一个；设置三个吸热板106，电芯101放置于两个吸热板106之间，电芯101的数量即为两个。

结构形式二：参见图3所示，进一步地，传热部105包括连接板107和延伸板108；连接板107用于连接多个吸热板106，延伸板108沿第一预设方向凸出于边缘的吸热板106；热管构件102的数量为多个，且多个热管构件102沿第一预设方向依次设置；相邻的热管构件102拼接，以使相邻的热管构件102之间的延伸板108与位于相邻的热管构件102之间的电芯101的底部贴合。

在该实施例中，对于多个热管构件102拼接使用以对电芯101冷却的情况，需要考虑到热管构件102的连接处与该处电芯101的位置关系。传热部105设置了凸出于吸热板106的延伸板108，延伸板108能够将夹持于相邻的两个热管构件102之间的电芯101的底部产生的热量传递至冷却板，以尽量保证对电芯101冷却的均一性。

如在最边缘的吸热板106的外侧也设置于吸热板106贴合的电芯101，此时位于外侧的电芯101只有一侧的侧壁与吸热板106贴合，对于边缘的热管构件102的外侧也设置电芯101的情况，设置延伸板108也具有更好的冷却效果。位于边缘的延伸板108能够与该处的电芯101的底面的部分贴合，以实现对边缘处的电芯101的冷却作用，进一步提升对电芯101冷却的均一性。

结构形式三：参见图4所示，该实施例可选的方案中，吸热部104包括与传热部105连接的多个吸热板106；多个吸热板106与传热部105围设形成槽状结构，槽状结构与电芯101的形状及尺寸适配，以容纳电芯101。

在该实施例中，热管构件102设置为槽结构，套设在电芯101的底部，此时电芯101的数量至少为一个，热管构件102与电芯101的数量对应设置。对于立方体结构的电芯101来说，每个电芯101的5个表面均与热管构件102接触，导热效果更好。

(二)吸热部104包括一个吸热板106的情况：

参见图5所示，该实施例可选的方案中，吸热部104包括与传热部105连接的一个吸热板106；电芯101的数量为多个，多个电芯101沿第二预设方向(第二预设方向是针对电芯101来说的，图中示出的B方向为电芯101的第二预设方向，第二预设方向可以与第一预设方向是同方向)间隔设置，第二预设方向为电芯101的厚度方向，相邻的两个电芯101之间设置有热管构件102，热管构件102的数量比电芯101数量少一个。热管构件102的吸热板106的两侧分别与相邻的两个电芯101的侧壁的表面贴合，以对相邻的两个电芯101吸热。

进一步地，传热部105包括一个传热板110，吸热部104与传热板110的中部连接，热管构件102的数量为多个，且多个热管构件102沿第二预设方向依次设置；相邻的热管构件102拼接，以使相邻的热管构件102之间的传热板110与位于相邻的热管构件102之间的电芯101的底部贴合。

图5中示出的吸热板106和传热板110即形成T形结构。在相邻的热管构件102拼接的位置处，分别从属于相邻的两个热管构件102的传热板110在该处拼接，用于与该处的电芯101的底部贴合，从而对该处的电芯101底部导热。对于边缘处的热管构件102，如在热管构件102的外侧也设置有电芯101，传热板110位于外侧的部分也能够与该处的电芯101的底面的部分贴合，以实现对边缘处的电芯101的冷却作用，进一步提升对电芯101冷却的均一性。

实施例二

该实施例二中的电芯模组是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

参见图3和图5所示，相邻的热管构件102的拼缝处形成有间隙109，间隙109处未与电芯101接触，导热效果相对较差。该实施例可选的方案中，在相邻的热管构件102的拼缝处填充有导热胶，以增加拼缝处的导热性。

进一步地，热管构件102的吸热部104和/或传热部105与电芯101之间填充有导热胶，以进一步提升热管构件102的导热性。

实施例三

本申请实施例三提供了一种电池包，包括上述任一实施例的电芯模组，热管构件集成设置于电池包内。因而，具有上述任一实施例的电芯模组的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种电芯模组，其特征在于，包括电芯、热管构件和冷却件；

所述热管构件包括吸热部和传热部，所述吸热部与所述电芯的至少一个侧壁的表面贴合，以吸收所述电芯产生的热量；

所述传热部贴合设置于所述电芯的底部和所述冷却件之间，所述吸热部与所述传热部的一侧连接，所述传热部的另一侧用于向所述冷却件传热。

2.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述吸热部包括与所述传热部连接的多个吸热板；

多个所述吸热板沿第一预设方向间隔设置，相邻的所述吸热板的间隔距离为所述电芯的厚度。

3.根据权利要求2所述的电芯模组，其特征在于，所述传热部包括连接板和延伸板；

所述连接板用于连接多个所述吸热板，所述延伸板沿所述第一预设方向凸出于边缘的所述吸热板；

所述热管构件的数量为多个，且多个所述热管构件沿所述第一预设方向依次设置；相邻的所述热管构件拼接，以使相邻的所述热管构件之间的所述延伸板与位于相邻的所述热管构件之间的所述电芯的底部贴合。

4.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述吸热部包括与所述传热部连接的多个吸热板；

多个所述吸热板与所述传热部围设形成槽状结构，所述槽状结构与所述电芯适配，用于容纳所述电芯。

5.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述吸热部包括与所述传热部连接的一个吸热板；

所述电芯的数量为多个，多个所述电芯沿第二预设方向间隔设置，所述第二预设方向为所述电芯的厚度方向，相邻的两个所述电芯之间设置有所述热管构件；

所述热管构件的吸热板的两侧分别与相邻的两个所述电芯的侧壁的表面贴合。

6.根据权利要求5所述的电芯模组，其特征在于，所述传热部包括一个传热板；

所述吸热部与所述传热板的中部连接；

所述热管构件的数量为多个，且多个所述热管构件沿所述第二预设方向依次设置；相邻的所述热管构件拼接，以使相邻的所述热管构件之间的所述传热板与位于相邻的所述热管构件之间的所述电芯的底部贴合。

7.根据权利要求3或6所述的电芯模组，其特征在于，相邻的所述热管构件的拼缝处填充有导热胶；

所述热管构件与所述电芯之间填充有导热胶。

8.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述电芯呈立方体结构，所述吸热部和所述传热部垂直连接。

9.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述冷却件为水冷板。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电芯模组。

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