CN217823052U - 一种集成式电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种集成式电池模组，其包括若干个电芯组，每个所述电芯组均包括若干个单体电芯，若干个电芯组为多排分布设置，还包括固定组件，所述固定组件包括端板、侧板及绑带，所述侧板竖直设置在相邻两个电芯组之间，端板设置有两个，分别设置在若干的电芯组所形成的电池组长度方向两端，侧板的两端分别与端板固定连接，绑带捆绑在端板及电池组外侧。本实用新型多个电芯组在固定组件中形成的整体更加紧固，提高多个电芯组的结构强度，另一方面，多个电芯组之间的连接也更加紧固，减少电芯组之间的间隙，提高整个电池模组的空间利用率，进而提高电池模组在电池包中的能量密度。

Description

一种集成式电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种集成式电池模组。

背景技术

目前模组及pack设计过程，采用方形电芯和绑带形式固定，由端板固定模组长度方向，由钢绑带固定模组侧面。现阶段的电池模组大多为单排设计，由于模组及pack设计空间利用率越来越高，要求模组集成式设计，尺寸和空间紧密，导致现有设计并没有优势。并且单模组固定方式，结构强度偏弱，不能满足pack设计发展趋势。

目前为了提高模组及pack设计空间利用率，市面上出现了很多双排及多排电池模组，但这些电池模组仍旧采用是由端板固定模组长度方向，由钢绑带固定模组侧面，一方面，电池模组之间相互没有连接固定，这会导致这些电池模组相互独立固定的电池包中，结构强度偏弱，另一方面，电池模组之间存在较大的间隙，仍会造成pack空间利用率浪费，能量密度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种集成式电池模组，来解决现有的双排及多排电池模组结构强度偏弱，及电池模组在电池包中集成能量密度低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种集成式电池模组，其包括若干个电芯组，每个所述电芯组均包括若干个单体电芯，若干个电芯组为多排分布设置，还包括固定组件，所述固定组件包括端板、侧板及绑带，所述侧板竖直设置在相邻两个电芯组之间，端板设置有两个，分别设置在若干的电芯组所形成的电池组长度方向两端，侧板的两端分别与端板固定连接，绑带捆绑在端板及电池组外侧。

在上述技术方案的基础上，优选的，还包括铝巴及电路板，所述铝巴设置有多个，用于将单体电芯进行连接导通，所述电路板设置有多个，分别与对应的电芯组上的铝巴进行连接。

进一步，优选的，其中一块端板上设置有用于与电路板相连接的接口端子。

进一步，优选的，所述侧板的两侧面分别设置有与电芯组相贴合的导热层。进一步，优选的，所述端板与电池组长度方向两端侧壁之间设置有绝缘层

进一步，优选的，所述侧板底面沿长度方向水平固定设置有连接板，所述连接板分别与侧板两侧的电芯组底面相连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述侧板内部宽度方向上设置有多条沿长度方向延伸的直形流道，多个直形流道两端分别设置有进液腔室和出液腔室，侧板两端分别延伸出端板外侧，且侧板的两端分别开设有第一进液口及第一出液口，第一进液口与进液腔室连通，第一出液口与出液腔室连通。

进一步，优选的，所述电池组底面设置有液冷板，所述液冷板上开设有蛇形流道，液冷板的两端分别开设有与蛇形流道相连通的第二进液口及第二出液口，所述第二进液口与第一出液口位于电池组的同一端，所述第二出液口与第一进液口位于电池组的同一端，第二出液口通过管道与第一进液口相连接。

进一步，优选的，还包括下箱体，所述电池组及液冷板固定设置在下箱体内，所述下箱体一端设置有进液管及出液管，所述进液管与第二进液口相连接，第一出液口与出液管相连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的集成式电池模组，通过将多个电芯组呈多排分布设置从而形成电池组，电池组长度方向两端分别固定设置端板，相邻电芯组之间通过侧板进行隔开，侧板两端分别与端板固定连接，同时端板及电池组外侧有绑带进行捆绑，使得侧板及两个端板及绑带组合形成固定组件，一方面，多个电芯组在固定组件中形成的整体更加紧固，提高多个电芯组的结构强度，另一方面，多个电芯组之间的连接也更加紧固，减少电芯组之间的间隙，提高整个电池模组的空间利用率，进而提高电池模组在电池包中的能量密度；

(2)侧板底面沿长度方向水平固定设置有连接板，连接板分别与侧板两侧的电芯组底面相连接，可以使连接板对电芯组进行支撑，避免电芯组在竖直方向晃动，提高电芯组相互之间连接的紧固性和可靠性；

(3)通过在侧板内部设置直形流道，可以使冷却液在侧板内流动时，每条直形流道内的流量一致，进而实现侧板对电芯组侧面起到均温换热作用；

(4)通过在电芯组底面设置液冷板，液冷板上开设有蛇形流道，可以延长冷却液流动时间，从而提高液冷板对电芯组底面的换热效率；

(5)通过液冷板与侧板串联连接，可以使冷却液从电池模组的同一端进出，方便设置进出液管道。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的集成式电池模组的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的固定组件的结构示意图；

图3为本实用新型公开的电芯组结构示意图；

图4为本实用新型公开的电芯组与液冷板的装配结构示意图；

图5为本实用新型公开的侧板内部结构示意图；

图6为本实用新型公开的液冷板的内部结构示意图；

附图标识：

1、电芯组；11、电芯；2、固定组件；21、端板；22、侧板；23、绑带；3、铝巴；4、电路板；41、接口端子；220、导热层；32、绝缘层；221、连接板； 223、直形流道；224、进液腔室；225、出液腔室；226、第一进液口；227、第一出液口；5、液冷板；51、蛇形流道；52、第二进液口；53、第二出液口；6、下箱体；61、进液管；62、出液管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2和3，本实用新型实施例公开了一种集成式电池模组，包括若干个电芯组1，每个电芯组1均包括若干个单体电芯11，单体电芯 11均为方形电芯11，若干的单体电芯11沿电芯组1长度方向排布，电芯11与电芯11之间通过绝缘层32进行隔开。

通常情况下，若干电芯组1集成在电池箱体内形成完整的电池包，为了实现若干电芯组1在电池包中的结构强度以及稳定性，同时提高电芯组1在电池包中的能量密度，提高电芯组1在电池包中的空间利用率。

本实施例采用的方案是：若干个电芯组1为多排分布设置，相邻两个电芯组1的宽度方向侧壁相互贴合，进而实现若干电芯组1紧凑排布，相对于现有的间隔式多排电芯组1而言，本实施例的电芯组1结构紧凑，提高电芯组1在电池包中空间利用率，进而提高电池模组的能量密度。

同时，为了将多个电芯组1进行整体固定，使之打包成一体形成电池组，提高组合后整个电池组的结构强度。本实施例采用的方案是通过设置固定组件 2来实现。具体而言，固定组件2包括端板21、侧板22及绑带23，其中，侧板 22竖直设置在相邻两个电芯组1之间，侧板22为金属材质，侧板22的两侧面分别设置有与电芯组1相贴合的导热层220，金属材质的侧板22可以提高整个固定组件2的结构强度，另外通过侧板22上的绝缘导热层220可以起到对电芯组1之间进行电气隔离，该导热层220为绝缘导热胶层，端板21设置有两个，分别设置在若干的电芯组1所形成的电池组长度方向两端，端板21的材质为金属材质，可以提高结构强度，同时，本实施例中的侧板22两端还分别与端板21 进行固定连接，其中，连接方式可以是焊接也可以是螺栓连接，绑带23捆绑在端板21及电池组外侧，使得整个电池组可以打包形成一个独立的整体，相对于传统的多排电芯组1，每个电芯组1两端分别设置端板21，并在端板21与电芯组1外侧绑扎绑带23，由于电芯组1与电芯组1之间无连接固定，会造成单个电芯组1结构强度偏弱，容易在动力电池包使用过程中，电芯11晃动，同时，电芯组1与电芯组1之间由于均存在绑带23，导致电芯组1之间间隙过大。

而本实施例采用的上述技术方案，一方面，多个电芯组1在固定组件2中形成的整体更加紧固，提高多个电芯组1的结构强度，另一方面，多个电芯组1 之间的连接也更加紧固，减少电芯组1之间的间隙，提高整个电池模组的空间利用率，进而提高电池模组在电池包中的能量密度。

作为一些优选实施方式，本实施例的为了实现多个电芯组1之间电气导通，还设置了铝巴3及电路板4，其中铝巴3为单体汇流排，分别与电芯11上的极柱进行焊接，电路板4为柔性电路板，铝巴3进行连接，实现电芯11的串并联连接。

优选的，其中一块端板21上设置有用于与电路板4相连接的接口端子41。由此设置，可以使电池包中的电源线束通过接口端子41方便进行连接。

作为一些较佳实施方式，侧板22底面沿长度方向水平固定设置有连接板 221，连接板221分别与侧板22两侧的电芯组1底面相连接。由此设置，可以使连接板221对电芯组1进行支撑，避免电芯组1在竖直方向晃动，提高电芯组1相互之间连接的紧固性和可靠性。

本实施例中的侧板22一方面可以作为整个固定组件2的一部分，使电芯组 1在固定组件2中紧固连接，另一方面，侧板22还可以作为冷却板，具体的，参照附图3和5所示，侧板22内部宽度方向上设置有多条沿长度方向延伸的直形流道223，多个直形流道223两端分别设置有进液腔室224和出液腔室225，侧板22两端分别延伸出端板21外侧，且侧板22的两端分别开设有第一进液口 226及第一出液口227，第一进液口226与进液腔室224连通，第一出液口227 与出液腔室225连通。

由此设置，冷却液通过第一进液口226进入到进液腔室224后，可以平均分配到各个直形流道223中，各个直形流道223中的冷却液流量一致，由此使得电芯组1侧面在竖直方向温度一致。从直行流道流出的冷却液汇入到出液腔室225中，最后经第一出液口227排出。

电池模组在使用时，需要对电芯组1底面进行换热，为此，参照附图4和6 所示，所示，本实施例在电池组底面设置有液冷板5，液冷板5上开设有蛇形流道51，液冷板5的两端分别开设有与蛇形流道51相连通的第二进液口52及第二出液口53，第二进液口52与第一出液口227位于电池组的同一端，第二出液口53与第一进液口226位于电池组的同一端，第二出液口53通过管道与第一进液口226相连接。

由此设置，液冷板5上开设有蛇形流道51，可以延长冷却液流动时间，从而提高液冷板5对电芯组1底面的换热效率。通过液冷板5与侧板22串联连接，可以使冷却液在液冷板5及侧板22中顺次流出，冷却液可以先通入到液冷板5中，从液冷板5中流出后，再经过侧板22流出。冷却液从电池模组的同一端进出，方便设置进出液管62道。

作为一些优选实施方式，还包括下箱体6，电池组及液冷板5固定设置在下箱体6内，下箱体6一端设置有进液管61及出液管62，所述进液管61与第二进液口52相连接，第一出液口227与出液管62相连接。由此设置，可以将电池组与下箱体6组成电池包的一部分，当然，电池包还包括上箱体，上箱体与下箱体6进行封闭连接，出液管62及进液管61可以设置在下箱体6的一端，方便接入冷却液，实现冷却液的循环流动。

本实用新型的工作原理是：

通过将多个电芯组1呈多排分布设置从而形成电池组，电池组长度方向两端分别固定设置端板21，相邻电芯组1之间通过侧板22进行隔开，侧板22两端分别与端板21固定连接，同时端板21及电池组外侧有绑带23进行捆绑，使得侧板22及两个端板21及绑带23组合形成固定组件2，一方面，多个电芯组 1在固定组件2中形成的整体更加紧固，提高多个电芯组1的结构强度，另一方面，多个电芯组1之间的连接也更加紧固，减少电芯组1之间的间隙，提高整个电池模组的空间利用率，进而提高电池模组在电池包中的能量密度。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成式电池模组，其包括若干个电芯组(1)，每个所述电芯组(1)均包括若干个单体电芯(11)，其特征在于：若干个电芯组(1)为多排分布设置，还包括固定组件(2)，所述固定组件(2)包括端板(21)、侧板(22)及绑带(23)，所述侧板(22)竖直设置在相邻两个电芯组(1)之间，端板(21)设置有两个，分别设置在若干的电芯组(1)所形成的电池组长度方向两端，侧板(22)的两端分别与端板(21)固定连接，绑带(23)捆绑在端板(21)及电池组外侧。

2.如权利要求1所述的集成式电池模组，其特征在于：还包括铝巴(3)及电路板(4)，所述铝巴(3)设置有多个，用于将单体电芯(11)进行连接导通，所述电路板(4)设置有多个，分别与对应的电芯组(1)上的铝巴(3)进行连接。

3.如权利要求2所述的集成式电池模组，其特征在于：其中一块端板(21)上设置有用于与电路板(4)相连接的接口端子(41)。

4.如权利要求1所述的集成式电池模组，其特征在于：所述侧板(22)的两侧面分别设置有与电芯组(1)相贴合的导热层(220)。

5.如权利要求1所述的集成式电池模组，其特征在于：所述端板(21)与电池组长度方向两端侧壁之间设置有绝缘层(32)。

6.如权利要求1所述的集成式电池模组，其特征在于：所述侧板(22)底面沿长度方向水平固定设置有连接板(221)，所述连接板(221)分别与侧板(22)两侧的电芯组(1)底面相连接。

7.如权利要求4所述的集成式电池模组，其特征在于：所述侧板(22)内部宽度方向上设置有多条沿长度方向延伸的直形流道(223)，多个直形流道(223)两端分别设置有进液腔室(224)和出液腔室(225)，侧板(22)两端分别延伸出端板(21)外侧，且侧板(22)的两端分别开设有第一进液口(226)及第一出液口(227)，第一进液口(226)与进液腔室(224)连通，第一出液口(227)与出液腔室(225)连通。

8.如权利要求7所述的集成式电池模组，其特征在于：所述电池组底面设置有液冷板(5)，所述液冷板(5)上开设有蛇形流道(51)，液冷板(5)的两端分别开设有与蛇形流道(51)相连通的第二进液口(52)及第二出液口(53)，所述第二进液口(52)与第一出液口(227)位于电池组的同一端，所述第二出液口(53)与第一进液口(226)位于电池组的同一端，第二出液口(53)通过管道与第一进液口(226)相连接。

9.如权利要求8所述的集成式电池模组，其特征在于：还包括下箱体(6)，所述电池组及液冷板(5)固定设置在下箱体(6)内，所述下箱体(6)一端设置有进液管(61)及出液管(62)，所述进液管(61)与第二进液口(52)相连接，第一出液口(227)与出液管(62)相连接。

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