CN216488267U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种电池模组。该电池模组包括箱体、电池结构、第一热管理组件和第二热管理组件。所述电池结构包括多个排列设置于所述箱体内的电芯模块，每个所述电芯模块均包括多个排列设置的电芯组；所述电池结构的相对两侧分别设置有所述第一热管理组件；至少部分相邻的两个所述电芯模块之间设置有所述第二热管理组件。该电池模组热管理部件的数量减少，电池模组的总体积减小，提高电池模组的比能量，成本较低，提高电池模组的可靠性。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

电池模组的热管理是电池系统的重要组成部分，它对电池模组热性能、寿命和安全等有重要影响。电池模组的热量主要是电池模组热工作过程中电芯单体所产生的。因此，电池模组热中热量累积会造成各处温度不均匀从而影响电芯单体的一致性，降低电池模组热充放电循环效率，影响电池模组热功率和能量发挥。严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性。为了使电池模组热发挥最佳的性能和寿命，需要对电池模组热进行热管理，将电池模组热温度控制在合理的范围内，以保证电池模组热稳定运行。而现有的电池模组的热管理设置方式大都是在每个电芯的外表面贴设有换热膜，这种方式随着电芯数量的增加会设置多个换热膜，不仅增加了成本，而且随着换热膜数量的增加，使得产品安全的可靠性大大降低，单个换热膜的不稳定性会造成整个产品的安全隐患。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种电池模组，减少热管理部件的数量，减小电池模组的总体积，提高电池模组的比能量，成本较低，提高电池模组的可靠性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组，包括：

箱体；

电池结构，所述电池结构包括多个排列设置于所述箱体内的电芯模块，每个所述电芯模块均包括多个排列设置的电芯组；

第一热管理组件，所述电池结构的相对两侧分别设置有所述第一热管理组件；

第二热管理组件，至少部分相邻的两个所述电芯模块之间设置有所述第二热管理组件。

作为一种电池模组的优选方案，所述电芯组包括沿Z轴方向堆叠设置的多个电芯，所述电芯的极耳沿Y轴方向设置，所述Z轴方向为所述箱体的高度方向。

作为一种电池模组的优选方案，多个所述电芯组沿X轴方向并排设置形成一个所述电芯模块。

作为一种电池模组的优选方案，在X轴方向上，至少部分相邻的两个所述电芯组之间设置有所述第二热管理组件。

作为一种电池模组的优选方案，多个所述电芯模块呈两排在Y轴方向上对称设置，两排所述电芯模块的所述极耳相背设置。

作为一种电池模组的优选方案，在Y轴方向上，对称设置的每相邻两个所述电芯组之间设置有一个所述第二热管理组件。

作为一种电池模组的优选方案，还包括：

保温层，所述电池结构的外周和所述箱体内壁之间分别设置有所述保温层，且所述电池结构的两端的所述保温层设置于所述第一热管理组件和所述箱体内壁之间。

作为一种电池模组的优选方案，所述第一热管理组件和所述第二热管理组件均包括换热板、制冷件和制热件，所述换热板中设置有换热介质，所述制冷件和所述制热件均通过管道与所述换热板连通，所述制冷件和所述制热件能够对所述换热介质冷却或加热。

作为一种电池模组的优选方案，所述换热板的壁面与对应设置的所述电芯组中的每个所述电芯的一侧边或底边贴合。

作为一种电池模组的优选方案，还包括：

信号采集模块，与每个所述电芯的所述极耳连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种电池模组，该电池模组包括箱体、电池结构、第一热管理组件和第二热管理组件，通过将电芯模块排列设置形成电池结构，并在电池结构的相对两侧分别设置第一热管理组件，相较于现有的电池模组大幅减少了热管理部件，并能使得整个电池结构温度分布均匀，提高电池模组的可靠性。电芯模块通过多个排列设置的电芯组组成，并在至少部分相邻的两个电芯模块之间设置第二热管理组件，在热管理部件较少的情况下，进一步对电池模组的温度控制，以及使得电池模组的温度分布更加均匀。在上述结构下，电池模组制造成本较低，易于装配，总体积较小，从而提高电池模组的比能量；且内部温度分布均匀，对温度的控制较好，提高电池模组的可靠性。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池模组的爆炸图(仅示出部分上盖)；

图2是本实用新型实施例提供的电池结构的结构示意图一；

图3是本实用新型实施例提供的电池结构的结构示意图二；

图4是本实用新型实施例提供的电池结构的结构示意图三。

图中：

1、箱体；11、底板；12、上盖；

2、电池结构；21、电芯模块；211、电芯组；2111、电芯；21111、极耳；

3、第一热管理组件；4、第二热管理组件；5、保温层；6、信号采集模块。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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至图4所示，本实施例提供一种电池模组，该电池模组包括箱体1、电池结构2、第一热管理组件3和第二热管理组件4，电池结构2包括多个排列设置于箱体1内的电芯模块21，每个电芯模块21均包括多个排列设置的电芯组211；电池结构2的相对设置的两侧分别设置有第一热管理组件3；至少部分相邻的两个电芯模块21之间设置有第二热管理组件4。通过将电芯模块21排列设置形成电池结构2，并在电池结构2的相对两侧分别设置第一热管理组件3，相较于现有的电池模组大幅减少了热管理部件，并能使得整个电池结构2温度分布均匀，提高电池模组的可靠性。电芯模块21通过多个排列设置的电芯组211组成，并在至少部分相邻的两个电芯模块21之间设置第二热管理组件4，在热管理部件较少的情况下，进一步对电池模组的温度控制，以及使得电池模组的温度分布更加均匀。在上述结构下，电池模组制造成本较低，易于装配，总体积较小，从而提高电池模组的比能量；且内部温度分布均匀，对温度的控制较好，提高电池模组的可靠性。

本实施例中，箱体1包括底板11和上盖12，上盖12连接于底板11的上端。在装配电池模组时，先将设置有第一热管理组件3和第二热管理组件4的电池结构2安装于底板11，然后将上盖12密封于底板11。便于装配电池模组，易于操作，在装配过程中可视化程度较高，能够及时调整电池结构2等。可选地，第一热管理组件3和第二热管理组件4可以通过胶粘固定于电芯模块21，也可以通过上盖12装配于底板11后的挤压作用固定。使得第一热管理组件3和第二热管理组件4稳定性较高，能够稳定地对电芯模块21进行温度控制，提高发出模组的可靠性。

具体地，如图2至图4所示，电芯组211包括沿Z轴方向堆叠设置的多个电芯2111，电芯2111的极耳21111沿Y轴方向设置，其中，Z轴方向为箱体1的高度方向。即多个电芯2111沿箱体1的高度方向堆叠形成一个电芯组211，再由多个电芯组211排列形成多个电芯2111模组；且箱体1的所有电芯2111的极耳21111均沿Y轴方向设置，使得电芯组211排列规整，电芯2111模组排列规整，从而使得电池模组的结构紧凑，提高电池模组的比能量。在上述结构下，避免了电池模组的高度受限于电芯2111的高度，也避免了较大电池模组内的电芯模块21只能沿一个方向排列设置且电芯2111堆叠数量较多而影响散热和电池模组的长宽比，使得电池模组内的电芯组211能够根据需求进行排列，提高电池模组的结构紧凑性和温度分布均匀性。

更具体地，如图2所示，多个电芯组211沿X轴方向并排设置形成一个所述电芯模块21。即相邻两个电芯组211中的电芯2111侧边相互对应设置，由多个电芯组211组成的电芯模块21排列形成电池结构2，使得电池模组的长宽高能够根据需求设置，适用性较广，实用性较高。优选地，至少部分相邻的两个电芯组211之间设置有第二热管理组件4。使得电池模组内每相邻两个电芯组211之间即可设置一个第二热管理组件4，能够对每个电芯2111进行温度控制，提高温度分布均匀性；也能够根据需求减少第二热管理组件4的数量，在对电池模组进行良好的温度控制的同时提高经济效益，节省成本。

优选地，如图3和图4所示，当电芯组211数量较多时，多个电芯模块21呈两排在Y轴方向上对称设置，两排电芯模块21的极耳21111相背设置。在上述结构下，多个电芯2111沿Z轴方向堆叠形成电芯组211，多个电芯组211分别沿X轴方向和Y轴方向排列设置，使得电池模组能够根据实际需求组装和扩容，扩大适用范围，提高实用性和设计工作效率。同时，在上述结构下，便于布置第一热管理组件3，提高整个电池模组内的温度分布均匀性，从而提高电池模组的可靠性。

更为优选地，在Y轴方向上，对称设置的每相邻两个电芯组211之间设置有一个第二热管理组件4。多个电芯组211设置为对称的两排，且对称设置的电芯2111的底端相对设置，并在两个电芯2111的底端之间设置第二热管理组件4，使得电芯2111的温度能够得到更好的控制，降低电芯2111热失控发生概率，提高电池模组的稳定性和可靠性。当每相邻两个电芯组211之间均设置有第二热管理组件4时，每个电芯2111的两侧边和底边均设置有第二热管理组件4，即每个电芯2111通过三个小面与第二热管理组件4进行换热，提高每个第二热管理组件4的能效，减少第二热管理组件4的设置数量，减小电池模组的体积和重量，降低成本，从而提高电池模组的比能量。

如图1所示，为了提高第一热管理组件3和第二热管理组件4的换热效率，该电池模组还包括保温层5，保温层5设置在电池结构2的外周和箱体1内壁之间，且电池结构2的两端的保温层5设置在第一热管理组件3和箱体1内壁之间。保温层5的设置起到隔热保温的作用，能够提高第一热管理组件3和第二热管理组件4的换热效率。优选地，保温层5上还设置有防火层，避免电池模组发生热失控时蔓延至外部，提高电池模组的安全性。

进一步地，第一热管理组件3和第二热管理组件4均包括换热板、制冷件和制热件，换热板中设置有换热介质，制冷件和制热件均通过管道与换热板连通，制冷件和制热件能够对换热介质冷却或加热。当电芯2111温度较低时，制热件加热换热介质并将其通过管道输送至换热板中与电芯2111进行换热，使得电芯2111温度回复至正常温度，保证电池模组的正常工作。当电芯2111温度较高时，制冷件冷却换热介质并将其通过管道输送至换热板中与电芯2111进行换热，使得电芯2111温度降低至正常温度，避免电芯2111温度过高发生热失控。第一热管理组件3和第二热管理组件4保证了电池模组的正常工作，提高电池模组的适用范围和实用性。

优选地，每个换热板的壁面与对应设置的电芯组211中的电池的侧边或底边贴合。即换热板和电芯2111直接接触，减少热传递路径，提高换热效率，减少能耗损失，使得电芯2111的温度能够快速地稳定在正常温度范围内，保证电池模组的安全性。

本实施例中，电池模组还包括信号采集模块6，电池模组内的电芯2111通过串并联形式连接，并通过信号采集模块6集成连接形成电池结构2。信号采集模块6可以设计为通过电路板实现电池极耳21111的串并联的部件，也可以设计为通过支架加汇流排的方式进行串并联的部件。信号采集模块6的设计形式有多种，实现的作用包括高压连接、低压信号采集以及进行高低压防护的作用等。由于信号采集模块6是较为成熟的技术，因此，在此不再一一赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

箱体(1)；

电池结构(2)，所述电池结构(2)包括多个排列设置于所述箱体(1)内的电芯模块(21)，每个所述电芯模块(21)均包括多个排列设置的电芯组(211)；

第一热管理组件(3)，所述电池结构(2)的相对两侧分别设置有所述第一热管理组件(3)；

第二热管理组件(4)，至少部分相邻的两个所述电芯模块(21)之间设置有所述第二热管理组件(4)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组(211)包括沿Z轴方向堆叠设置的多个电芯(2111)，所述电芯(2111)的极耳(21111)沿Y轴方向设置，所述Z轴方向为所述箱体(1)的高度方向。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，多个所述电芯组(211)沿X轴方向并排设置形成一个所述电芯模块(21)。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，在X轴方向上，至少部分相邻的两个所述电芯组(211)之间设置有所述第二热管理组件(4)。

5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，多个所述电芯模块(21)呈两排在Y轴方向上对称设置，两排所述电芯模块(21)的所述极耳(21111)相背设置。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，在Y轴方向上，对称设置的每相邻两个所述电芯组(211)之间设置有一个所述第二热管理组件(4)。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：

保温层(5)，所述电池结构(2)的外周和所述箱体(1)内壁之间分别设置有所述保温层(5)，且所述电池结构(2)的两端的所述保温层(5)设置于所述第一热管理组件(3)和所述箱体(1)内壁之间。

8.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一热管理组件(3)和所述第二热管理组件(4)均包括换热板、制冷件和制热件，所述换热板中设置有换热介质，所述制冷件和所述制热件均通过管道与所述换热板连通，所述制冷件和所述制热件能够对所述换热介质冷却或加热。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述换热板的壁面与对应设置的所述电芯组(211)中的每个所述电芯(2111)的一侧边贴合。

10.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，还包括：

信号采集模块(6)，与每个所述电芯(2111)的所述极耳(21111)连接。

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