CN217035868U - 电池模组、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。该电池模组，包括电芯和液冷板，电芯包括电芯本体和包覆在电芯本体外表面的绝缘膜，绝缘膜上设置有缺口，液冷板通过缺口与电芯本体粘接。本公开提供的电池模组中，在电芯与液冷板粘接时，电芯本体可通过缺口位置直接与液冷板粘接连接，以实现电芯与液冷板之间的连接，提高了液冷板与电芯之间的粘接强度，提高了电池包的机械性。并且，通过在绝缘膜上设置缺口，实现电芯本体与液冷板之间的直接连接，去除了电芯本体与液冷板之间热传递路径中的绝缘膜层，有效提高了热传递效率，提高了电芯的散热效率。

Description

电池模组、电池包及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。

背景技术

新能源电动汽车为当今社会所倡导的绿色出行载具。动力电池作为电动汽车的能源核心，其充放电效率、使用寿命、可靠性和安全性更是重中之重。动力电池内部不合理的散热结构易引起电芯热量堆积，不仅会导致动力电池性能降低，严重时会导致电芯热失控。因此用更高效的设计方案提升动力电池散热效率和降低安全风险是研发人员的主要任务。

目前动力电池的散热冷却方式有液体冷却、空气冷却和相变冷却。液体冷却方案是目前散热效率最高的冷却方式，常用的液冷方案是通过导热硅胶垫或导热结构胶将电芯固定到液冷板上方，电芯底部和液冷板表面接触进行冷却换热，电芯的底部散热面通过导热硅胶垫或导热结构胶将热量导入液冷板，液冷板内部流动的冷却液将热量带到动力电池外部。

但是，电芯与液冷板的粘接界面主要由电芯绝缘膜、导热胶和液冷板组成，绝缘膜和液冷板之间的粘接强度较弱，导致动力电池整体机械性较差。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种电池模组、电池包及车辆。

本公开提供了一种电池模组，包括电芯和液冷板，其中，

所述电芯包括电芯本体和包覆在所述电芯本体外表面的绝缘膜，所述绝缘膜上开设有缺口，所述液冷板通过所述缺口与所述电芯本体粘接。

本公开提供的电池模组中，电芯本体外包覆的绝缘膜上开设有缺口，在电芯与液冷板粘接时，电芯本体可通过缺口位置直接与液冷板粘接连接，以实现电芯与液冷板之间的连接，提高了液冷板与电芯之间的粘接强度，从而提高了动力电池整体的机械性。

并且，通过在绝缘膜上设置缺口，实现了电芯本体与液冷板之间的直接连接，去除了电芯本体与液冷板之间热传递路径中的绝缘膜，有效提高了热传递效率，提高了电芯的散热效率。

可选地，包括多个电芯组件，多个所述电芯组件沿第一方向排布，每个所述电芯组件包括多个沿第二方向排布的所述电芯，每相邻两个所述电芯组件之间均设置有所述液冷板；

所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

可选地，沿所述第一方向，所述电芯组件的两端均设置有所述液冷板。

可选地，每个所述电芯沿所述第一方向相对设置的两个侧面上均设置有所述缺口。

可选地，所述缺口的开口面积大于所述侧面的面积的一半且小于所述侧面的面积。

可选地，每个所述电芯组件中，相邻所述电芯之间设置有间隙，至少一个所述间隙内设置有防火隔热层。

可选地，每两个所述电芯之间的所述间隙内设置有所述防火隔热层。

可选地，所述液冷板的外表面设有喷塑层。

本公开还提供了一种电池包，包括上述电池模组。

本公开还提供了一种车辆，包括上述电池包。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述电芯组件的爆炸图；

图2为本公开实施例所述电芯组件的结构示意图；

图3为本公开实施例所述电芯的结构示意图；

图4为本公开实施例所述电池模组的结构示意图。

附图标记：

10、电芯组件；1、电芯；11、缺口；2、液冷板；3、防火隔热层；4、导热胶层；5、支撑部件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

新能源电动汽车为当今社会所倡导的绿色出行载具。动力电池作为电动汽车的能源核心，其充放电效率、使用寿命、可靠性和安全性更是重中之重。动力电池内部不合理的散热结构易引起电芯热量堆积，不仅会导致动力电池性能降低，严重时会导致电芯热失控。因此用更高效的设计方案提升动力电池散热效率和降低安全风险是研发人员的主要任务。

目前动力电池的散热冷却方式有液体冷却、空气冷却和相变冷却。液体冷却方案是目前散热效率最高的冷却方式，常用的液冷方案是通过导热硅胶垫或导热结构胶将电芯固定到液冷板上方，电芯底部和液冷板表面接触进行冷却换热，电芯的底部散热面通过导热硅胶垫或导热结构胶将热量导入液冷板，液冷板内部流动的冷却液将热量带到动力电池外部。

但是，电芯与液冷板的粘接界面主要由电芯绝缘膜、导热胶和液冷板组成，绝缘膜和液冷板之间的粘接强度较弱，导致动力电池整体机械性较差。

有鉴于此，本公开实施例提供了一种电池模组、电池包及车辆，能够解决上述技术问题。

如图1至图4所示，本公开实施例提供了一种电池模组，包括电芯1和液冷板2，其中，

电芯1包括电芯本体和包覆在电芯本体外表面的绝缘膜，绝缘膜上开设有缺口11；液冷板2通过缺口11与电芯本体粘接。

本公开实施例提供的电池模组中，电芯本体外包覆的绝缘膜上开设有缺口11，在电芯1与液冷板2粘接时，电芯本体可通过缺口11位置直接与液冷板2粘接连接，以实现电芯与液冷板2之间的连接，提高了液冷板2与电芯1之间的粘接强度，从而提高了动力电池整体的机械性。

并且，通过在绝缘膜上设置缺口11，实现了电芯本体与液冷板2之间的直接连接，去除了电芯本体与液冷板2之间热传递路径中的绝缘膜，有效提高了热传递效率，提高了电芯1的散热效率。

由于电芯本体的外壳为金属材质，液冷板的外壳也为金属材质，为了实现电芯本体与液冷板之前导热且绝缘，在液冷板的外表面设置喷塑层。

在一些实施例中，包括多个电芯组件10，多个电芯组件10沿第一方向排布，每个电芯组件10包括多个沿第二方向排布的电芯1，每相邻两个电芯组件10之间均设置有液冷板2；

第一方向和第二方向相互垂直，参照图4，图4中方向a表示第一方向，方向b表示第二方向。

也就是说，每个电芯组件10之间均设置液冷板2，相邻的两个电芯组件10中，一个电芯组件10中排布的电芯1与液冷板2的一侧粘接，另一个电芯组件10中排布的电芯1与液冷板2的另一侧粘接。

并且，沿第一方向，电芯组件10的两端均设置有液冷板2。

即，每个电芯组件10的两侧均设置有液冷板2，也就是说，每个电芯1沿第一方向相对设置的两个侧面均与液冷板2连接，以提高电芯1与液冷板2之间的接触面积，增加电芯1的导热面积，提高电芯1的散热面积以及散热效率。

并且，通过将电芯1相对的两侧均与液冷板2粘接，电芯1内部产生的热量可通过两个侧面传递至液冷板2中，提高了电芯1散热的均匀性，使得电芯1内的温度分布更为均匀，提高电芯1温度一致性，提高电芯1的充放电循环效率。

具体地，每个电芯1沿第一方向相对设置的两个侧面均设置有缺口，电芯本体的两侧均通过缺口与液冷板直接连接，以进一步提高电芯的散热效率。

具体地，缺口的开口面积大于侧面的面积的一半且小于侧面的面积。

上述电芯本体通过缺口与液冷板粘接，通过将缺口的开口面积设置为大于侧面面积的一半，保证缺口具有较大的开口面积，从而保证电芯本体与液冷板之间具有较大的接触面积，以使电芯本体与液冷板之间具有较大的粘接面积，以提高电芯本体与液冷板之间的热传递效率。

具体地，缺口11可以设置在每个电芯1沿第一方向相对设置的两个侧面的中部位置，这样有助于保证电芯1之间受力均一性及固定的稳固性。

具体地，缺口11的形状可为四边形，优选为正方形和长方形，通过设置这样形状的缺口，在适配电芯形状的同时，也能提高液冷板和电芯之间粘结的牢固性。

另外，设置在每个电芯1沿第一方向相对设置的两个侧面的两个缺口可以彼此相对设置，也即沿着电芯1的高度方向，在电芯的同一高度处设置，这样也有助于保证电芯1之间受力均一性及固定的稳固性。

在一些实施例中，电芯1与液冷板2之间通过导热胶层4粘接。进一步地，导热胶层4的厚度大于缺口的深度，这样保证导热胶能完全填充满缺口，并能从缺口中溢出，提高了电芯1与液冷板2之间的粘结效果，同时也能增大传热面积和传热点，及时将电芯产生的热量传递给液冷板2，并通过液冷板2将热量传到至外界，保证电芯工作时的热均衡，防止电池包热失控。

上述电芯1和液冷板2之间粘接，粘接材料选用导热胶层4，从而将电芯1与液冷板2之间粘接的同时，可提高电芯1向液冷板2方向传递热量的效率。

具体地，导热胶层4包括导热结构胶。导热结构胶能够提供足够的粘接力，保证电池包的机械性能，并且，导热结构胶的导热系数较高，可有效降低导热界面的热阻，提升散热效率。

本实施例中，电芯1和液冷板2的粘接界面主要由电芯1铝壳、导热结构胶和液冷板2的喷塑层组成，整体绝缘耐压等级和粘接界面的粘接面积、拉拔及剪切强度都有提升，而且电芯1的侧面的粘接面积比其底面的粘接面积更大，有效增强了电池包的机械性能。

上述双侧面的散热方式相对于仅通过底部进行散热，使电芯1的水平和竖直方向的散热均匀性都可以保证，有效降低由于电芯本体的热不均带来的性能衰减。

在一些实施例中，每个电芯组件10中，沿第二方向相邻电芯1之间设置有间隙。

在电芯1充电过程中，电芯1的体积将产生一定程度的膨胀，故，通过在每个电芯组件10中，沿第二方向相邻电芯1之间设置间隙，该间隙用于吸收电芯1释放的膨胀力。从而避免电芯1发生膨胀时，对相邻电芯1产生干扰，对相邻电芯1产生挤压力，导致电池包使用的安全性较差，即，提高了电池包充电过程的安全性。

在一些实施例中，至少一个上述间隙内设置有防火隔热层3。

在电池包中，有电芯1在充放电过程中温度较高时，为了避免该温度较高的电芯1的温度传递至相邻的电芯1中导致相邻电芯1中的温度升高，在上述间隙内设置防火隔热层3，增强相邻电芯1之间阻隔热扩散的能力，有效降低热失控安全风险，提升电池包的安全性。

具体地，每个间隙内均可设置防火隔热层3，或者，每两个电芯1之间的间隙内设置有防火隔热层3。

在设置多个防火隔热层3时，多个防火隔热层3均匀布设在电芯组件10中。防火隔热层3的设置数量本实施例中不做限定，具体设置数量根据使用需求进行选取。

具体地，防火隔热层3可以为气溶胶垫。

在一些实施例中，还包括支撑部件5，支撑部件5设置在电芯组件10的底部。

具体地，支撑部件5可以为支撑泡棉。

电芯1和液冷板2装配完成后，安装到支撑泡棉上方，支撑泡棉为电芯1底部提供了垂直方向的支撑力，与电芯1两侧面与液冷板2的导热结构胶界面共同支撑电芯1，从而提高了电芯1的组件的结构稳定性。

本公开实施例还提供了一种电池包，包括上述电池模组。

本公开实施例提供的电池包中，包括上述电池模组，电池模组中的电芯1外包覆的绝缘膜上开设有缺口11，且缺口11开设在电芯1用于与液冷板2粘接的一侧，在电芯1与液冷板2粘接时，电芯本体可通过缺口11位置直接与液冷板2粘接连接，避免了通过绝缘膜与液冷板2粘接实现的电芯1与液冷板2的连接。

通过将电芯本体与液冷板2直接粘接，以实现电芯1与液冷板2之间的连接，提高了液冷板2与电芯1之间的粘接强度，从而提高了电池包的机械性。

并且，由于绝缘膜为塑料材质，通过在绝缘膜上设置缺口11，实现电芯本体与液冷板2之间的直接连接，去除了电芯本体与液冷板2之间热传递路径中的绝缘膜层，有效提高了热传递效率，提高了电芯1的散热效率，从而提高了电池包的使用寿命。

另外，在液冷板2的外表面设置有喷塑层，具体的，喷塑层可以为绝缘塑粉层，绝缘塑粉层可有效增加液冷板2的绝缘耐压能力。

本公开实施例还提供了一种车辆，包括上述电池包。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电芯和液冷板，其中，

所述电芯包括电芯本体和包覆在所述电芯本体外表面的绝缘膜，所述绝缘膜上开设有缺口，所述液冷板通过所述缺口与所述电芯本体粘接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，包括多个电芯组件，多个所述电芯组件沿第一方向排布，每个所述电芯组件包括多个沿第二方向排布的所述电芯，每相邻两个所述电芯组件之间均设置有所述液冷板；

所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，沿所述第一方向，所述电芯组件的两端均设置有所述液冷板。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，每个所述电芯沿所述第一方向相对设置的两个侧面上均设置有所述缺口。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述缺口的开口面积大于所述侧面的面积的一半且小于所述侧面的面积。

6.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，每个所述电芯组件中，相邻所述电芯之间设置有间隙，至少一个所述间隙内设置有防火隔热层。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，每两个所述电芯之间的所述间隙内设置有所述防火隔热层。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板的外表面设有喷塑层。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的电池模组。

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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