CN216648422U - 电池模组及电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组及电池系统，涉及锂电池技术领域。电池模组包括壳体、隔板及多个电池单元，隔板安装在壳体内将壳体的内部分隔成多排安装空间并将每排安装空间分割为多个安装子空间，每一安装子空间内安装有一个电池单元，多个电池单元顺次串联，壳体设有电解液入口和电解液出口，隔板上设有多个通孔，多个通孔、电解液入口与电解液出口相连通形成流通通道，流通通道顺次经过每排安装空间内多个安装子空间并呈蛇形分布。本实用新型提供的电池模组及电池系统，多个电池单元共用电解液，流通通道呈蛇形分布，确保电解液沿流通通道能流经每一安装子空间，从而借助电解液的流动对电池单元散热，使电池单元能够稳定在适当的温度。

Description

电池模组及电池系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池系统。

背景技术

锂离子电池由多个电池单元组成，每一电池单元浸泡在电解液内。通常，大容量的锂离子电池包括多个电池单元，由于充放电功率大，发热量也很大，而且在寒冷地区，电池需要达到一定的温度才能正常放电，需要快速对电池进行加热，如何有效冷却大容量锂离子电池成为了一个亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池模组及电池系统，用以解决现有技术中大容量电池的散热效问题。

本实用新型实施例提供一种电池模组，包括壳体、隔板及多个电池单元，所述隔板安装在所述壳体内将所述壳体的内部分隔成多排安装空间并将每排所述安装空间分割为多个安装子空间，每一安装子空间内安装有一个电池单元，多个所述电池单元顺次串联，

所述壳体设有电解液入口和电解液出口，所述隔板上设有多个通孔，所述多个通孔、所述电解液入口与电解液出口相连通形成流通通道，所述流通通道顺次经过每排所述安装空间内多个所述安装子空间并呈蛇形分布。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，所述电解液入口和所述电解液出口均设置在所述壳体的底部，所述通孔均设置在所述隔板靠近所述壳体的底部的一端。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，沿所述流通通道内电解液的流向，所述电解液入口、多个所述通孔和所述电解液出口相对于所述壳体的底部高低交错排布。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，所述电解液入口设置在所述壳体的底端，所述电解液出口设置在所述壳体的顶端。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，所述安装空间有偶数排，所述电解液出口与所述电解液入口位于所述壳体的同一侧。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，所述电池单元为卷绕锂离子电池或者叠片锂离子电池。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，多个所述电池单元包括第一电池单元及第二电池单元，所述第一电池单元的负极连接极柱作为整个电池模组的负极，所述第二电池单元的正极连接极柱作为整个电池模组的正极。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，相邻两个所述电池单元通过汇流连接片电连接，同一排所述安装空间内相邻两个所述电池单元的正极和负极排布方向相反，相邻两排所述安装空间内串联在一起的两个所述电池单元的极性排布方向相同。

根据本实用新型一个实施例的电池模组，所述壳体包括盒体及盖板，所述盒体和所述盖板密封连接。

本实用新型实施例还提供一种电池系统，包括热交换装置及如上所述的电池模组，所述热交换装置包括热交换器及热泵，所述热泵的两端均与所述热交换器相连以形成冷媒循环通路，所述电解液入口和所述电解液出口分别与所述热交换器相连以形成电解液循环通路。

本实用新型实施例提供的电池模组及电池系统，多个电池单元共用电解液，流通通道呈蛇形分布，确保电解液沿流通通道能流经每一安装子空间，从而借助电解液的流动对电池单元散热，使电池单元能够稳定在适当的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型实施例提供的电池模组的内部结构示意图；

图2是图1所示出的电池模组中电解液的流动示意图；

图3是本实用新型提供的一电池模组沿图2中A-A的剖视图；

图4是本实用新型提供的另一电池模组沿图2中A-A的剖视图；

图5是本实用新型提供的电池单元的结构示意图之一；

图6是本实用新型提供的电池单元的结构示意图之二；

图7是本实用新型实施例提供的电池系统的结构示意图。

附图标记：

100：电池模组；10：壳体；11：电解液入口；12：电解液出口；13：盒体；20：隔板；21：横隔板；22：竖隔板；23：通孔；30：电池单元；31：正极极片；32：负极极片；33：正极；34：负极；40：安装空间；41：安装子空间；50：汇流连接片；200：热交换器；300：热泵。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图6描述本实用新型实施例提供的电池模组。

本实用新型提供一种电池模组，如图1所示，其包括壳体10、隔板20及多个电池单元30。其中，隔板20安装在壳体10内将壳体10的内部分隔成多排安装空间40并将每排安装空间40分割为多个安装子空间41，每一安装子空间41内安装有一个电池单元30，多个电池单元30顺次串联。

如图1和图2所示，壳体10设有电解液入口11和电解液出口12。隔板20上设有多个通孔23，多个通孔23、电解液入口11与电解液出口12相连通形成流通通道，流通通道顺次经过每排安装空间40内的多个安装子空间41并呈蛇形分布。

其中，如图1和图2所示，隔板20包括至少一横隔板21及至少一竖隔板22。在一实施例中，横隔板21的宽度与壳体10的内部长度相当，也即，相邻两个安装空间40之间的横隔板21为一个一体板。竖隔板22为分离的多个板体，每一板体设置在相邻两个横隔板21之间以及横隔板21与壳体10的前后侧壁之间，从而将安装空间40沿横向分割为多个安装子空间41。在又一实施例中，相邻两个安装空间40之间的横隔板21也可以为分开的多个板体，每一竖隔板22为宽度与壳体10的内部宽度相当，先用竖隔板22将壳体10内部分割为多个空间然后再将用横隔板21设置在相邻两个竖隔板22之间以及竖隔板22与壳体10的左右侧壁之间。除此之外，横隔板21和竖隔板22还可以分别为一体板，在横隔板21和竖隔板22上设有插槽，两者垂直插设并固定在壳体10内即可将壳体10内部分割为多排安装空间40并形成多个安装子空间41。

安装空间40的排数和安装子空间41的数量根据电池模组100的大小确定，由此即可确定横隔板21的数量和竖隔板22的数量。比如，电池模组100由四个电池单元30串联，在壳体10内设置一个横隔板21和一个竖隔板22，横隔板21将壳体10内部分割成两排安装空间40，每排安装空间40有两个安装子空间41。如图2所示，在壳体10内设置一个横隔板21将壳体10内部分为两排安装空间40，每排安装空间40由七个竖隔板22分为八个安装子空间41。

如图2所示，通孔23、电解液入口11与电解液出口12相连通形成流通通道，流通通道在多排安装空间40内呈蛇形分布，该连通通道连通电解液入口11、各个安装子空间41和电解液出口12。如图2至图4所示，在每一竖隔板22设有通孔23以连通各个安装子空间41，在每一横隔板21设有通孔23以连通相邻的两排安装空间40，横隔板21上通孔23的位置对应于安装空间40沿流通通道处于尾端的安装子空间41。当电解液从电解液入口11进入壳体10内时，沿第一排安装空间顺次流经每一安装子空间41，然后从远离电解液入口11的一侧向下进入相邻排的安装空间40，顺次流经该安装空间40内的每一安装子空间41，流至末端的安装子空间41后向下进入相邻排的安装空间40，顺次向下流动，直至从电解液出口12流出。可以理解的，若设有偶数排安装空间40，则电解液入口11和电解液出口12位于壳体10的同侧；若设有奇数排安装空间40，则电解液入口11和电解液出口12设置在壳体10的相对侧。

本实用新型实施例提供的电池模组，多个电池单元30共用电解液，流通通道呈蛇形分布，确保电解液沿流通通道能流经每一安装子空间41，从而借助电解液的流动对电池单元30散热，使电池单元30能够稳定在适当的温度。

在一可选实施例中，电解液入口11和电解液出口12均设置在壳体10的底部，通孔23均设置在隔板20靠近壳体10的底部的一端。

如图3所示，电解液入口11和电解液出口12均设置在壳体10的底部，电解液从壳体10的下方进入，沿流通通道在壳体10内流动，对应的，通孔23设置在隔板20靠近壳体10底部的一端，使得电解液入口11、各通孔23和电解液相对于壳体10底部处于同一高度，方便壳体10和隔板20的组装。

在另一可选的实施例中，如图4所示，沿流通通道内电解液的流向，电解液入口、多个通孔23和电解液出口相对于所述壳体10的底部高低交错排布。

具体的，多个通孔23中任意两个相邻通孔23中的一个靠近隔板20的顶部设置，另一个靠近隔板20的底部设置。电解液入口和电解液出口分别与距离最近的通孔23相对于壳体10处于不同的高度。比如，壳体10内有两排安装空间40并形成八个安装子空间41，在每排安装空间40内，多个竖隔板22上的通孔23高度高低交错排布，位于横隔板21上的通孔23与和其相邻的前一通孔23在高度上高低错开。可选的，电解液从位于低处的电解液入口11进入第一个安装子空间41，然后从位于高处的通孔23进入下一安装子空间41，流经电池单元30从位于低处的通孔23进入下一安装子空间41，高低循环流动，借助错落排布的通孔23调节电解液流动方向，使电池模组100内各个电池单元30的温度更加均衡。

在上述实施例基础上，如图4所示，电解液入口11设置在壳体10的底端；电解液出口12设置在壳体10的顶端。该实施例中，电解液低进高出，各个通孔23的排布依照电解液的流向高低交错设置，有效提升壳体10内电解液的循环流动，提高散热效果。

具体的，安装空间40有偶数排，电解液出口12与电解液入口11位于壳体10的同一侧。在壳体10内设置奇数个横隔板21以将壳体10的内部分隔为偶数排安装空间40。如图2所示，横隔板21将壳体10内部分隔为两排安装空间40，电解液出口12与电解液入口11位于壳体10的同一侧，从而方便与外部其他管路连接。

本实用新型实施例中，电池单元30为卷绕锂离子电池或者叠片锂离子电池。

如图5所示，电池单元30为卷绕锂离子电池，将负极极片32、隔膜和正极极片31固定在卷针上，随着卷针的转动，负极极片32、隔膜和正极极片31卷成电芯。如图6所示，电池单元30为叠片锂离子电池，正极极片31、隔膜和负极极片32叠合成电芯单体，多个电芯单体叠放并联形成电池单元30。每一电池单元30具有一个负极34和一个正极33。

在本实用新型一实施例中，多个电池单元30包括第一电池单元及第二电池单元。其中，第一电池单元的负极34连接极柱作为整个电池模组100的负极，第二电池单元的正极33连接极柱作为整个电池模组100的正极。

优选的，如图1和图2所示，电解液出口12和电解液入口11设置在壳体10的第一侧，电池模组100的正极和负极设置在壳体10的第二侧，第一侧和第二侧相对，以便安装电池模组100。具体地，沿流通通道内电解液的流动方向，第一电池单元与电解液入口11处于同一排安装空间40的相对侧或者是第一电池单元与电解液出口12处于同一排安装空间40的相对侧。若第一电池单元与电解液入口11位于同一排安装空间40的相对侧，则第二电池单元与电解液出口12位于同一排安装空间40的相对侧。若第一电池单元与电解液出口12位于同一排安装空间40的相对端，则第二电池单元与电解液入口11位于同一排安装空间40的相对侧。

若电解液出口12和电解液入口11设置在壳体10的不同侧，则电池模组100的正极和负极可以根据设计要求布设在壳体10的不同侧或同侧。

在本实用新型实施例中，相邻两个电池单元30通过汇流连接片50电连接。

如图1所示，最始端的电池单元30的正极33也即第二电池单元的正极连接极柱作为电池模组100的正极，第二电池单元的负极34与同一排安装空间40内与其相邻的电池单元30的正极33通过汇流连接片50相连，该电池单元30的负极34通过汇流连接片50与下一相邻电池单元30的正极33相连，以此顺次相接，最尾端的电池单元30的负极34连接极柱作为电池模组100的负极，从而实现各个电池单元30之间的串联。

为方便连接，同一排安装空间40内相邻两个电池单元30的正极33和负极34排布方向相反，相邻两排安装空间40内串联在一起的两个电池单元30的极性排布方向相同。同一排安装空间40内，内相邻两个电池单元30的正极和负极排布方向相反，一电池单元30的正极和相邻电池单元30的负极通过水平设置的汇流连接片50即可电连接；不同排的安装空间40内，两个串联的电池单元30的极性排布相同，使得一电池单元30和另一电池单元30距离较近的两个电极极性相反，设置较短的汇流连接片50即可与下一排安装空间40内的电池单元30串联。

具体地，壳体10包括盒体13及盖板，盒体13和盖板密封连接。

如图2所示，盒体13呈方形，在盒体13和盖板的表面均设有绝缘层。在一些可选的实施例中，盒体13和盖板均采用金属铝制成，在铝的表面喷涂绝缘材料形成绝缘层。在又一些可选的实施例中，盒体13和盖板均采用钢制成，在钢的表面喷涂绝缘材料形成绝缘层。

组装时，各电池单元30对应安装在安装子空间41内之后，将盖板焊接固定在盒体13上。比如，先局部点焊，然后在周向密封焊接。总之，盒体13和盖板的连接处密封，防止电解液漏出。

下面结合图7描述本实用新型实施例提供的电池系统。

本实用新型实施例还提供一种电池系统，如图7所示，该电池系统包括热交换装置及如上所述的电池模组100，热交换装置包括热交换器200及热泵300，热泵300的两端均与热交换器200相连以形成冷媒循环通路，电解液入口11和电解液出口12分别与热交换器200相连以形成电解液循环通路。

具体的，电解液出口12和电解液入口11呈接头状或者连接有快接接头，热交换器200与电解液出口12的连接处设置有第一电磁阀，热交换器200与电解液入口11的连接处设置有第二电磁阀。通过第一电磁阀和第二电磁阀可以控制管路的通断，以便更换电池模组100或者是更换热交换装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括壳体、隔板及多个电池单元，所述隔板安装在所述壳体内将所述壳体的内部分隔成多排安装空间并将每排所述安装空间分割为多个安装子空间，每一安装子空间内安装有一个电池单元，多个所述电池单元顺次串联，

所述壳体设有电解液入口和电解液出口，所述隔板上设有多个通孔，所述多个通孔、所述电解液入口与电解液出口相连通形成流通通道，所述流通通道顺次经过每排所述安装空间内多个所述安装子空间并呈蛇形分布。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电解液入口和所述电解液出口均设置在所述壳体的底部，所述通孔均设置在所述隔板靠近所述壳体的底部的一端。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，沿所述流通通道内电解液的流向，所述电解液入口、多个所述通孔和所述电解液出口相对于所述壳体的底部高低交错排布。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电解液入口设置在所述壳体的底端，所述电解液出口设置在所述壳体的顶端。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述安装空间有偶数排，所述电解液出口与所述电解液入口位于所述壳体的同一侧。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单元为卷绕锂离子电池或者叠片锂离子电池。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个所述电池单元包括第一电池单元及第二电池单元，所述第一电池单元的负极连接极柱作为整个电池模组的负极，所述第二电池单元的正极连接极柱作为整个电池模组的正极。

8.根据权利要求1或6或7所述的电池模组，其特征在于，相邻两个所述电池单元通过汇流连接片电连接，同一排所述安装空间内相邻两个所述电池单元的正极和负极排布方向相反，相邻两排所述安装空间内串联在一起的两个所述电池单元的极性排布方向相同。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体包括盒体及盖板，所述盒体和所述盖板密封连接。

10.一种电池系统，其特征在于，包括热交换装置及如权利要求1至9任一项所述的电池模组，所述热交换装置包括热交换器及热泵，所述热泵的两端均与所述热交换器相连以形成冷媒循环通路，所述电解液入口和所述电解液出口分别与所述热交换器相连以形成电解液循环通路。

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