CN218005124U - 电池模组、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组、电池包及车辆，电池模组包括：电芯模块，电芯模块包括多个电芯单元，每个电芯单元具有极柱；支架，支架上设有多个间隔开成排布置的通孔，支架设在电芯模块的一侧，且每个极柱分别伸出通孔；连接片，连接片设在支架上，且连接片与极柱连接；保护盖，保护盖设在支架上，连接片位于保护盖和支架之间，且保护盖与支架之间形成导风通道；风冷件，风冷件设在保护盖上，且风冷件朝向连接片。本实用新型的电池模组，在保护盖上设置风冷件，保护盖与支架之间形成导风通道，通过风冷件将连接片和极柱位置处的热量由导风通道导出，实现对连接片的主动散热，提高连接片位置处的散热效率。

Description

电池模组、电池包及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆电池技术领域，更具体地，涉及一种电池模组、电池包及车辆。

背景技术

目前，车辆电池在充电或其他工作状态时，电池包内的电池、连接片和其他结构会产生大量的热，导致电池温度升高，影响电池性能寿命。

现有技术中，通常采用液冷板或其他散热件对电池进行整体散热，而对于电池内的连接片和极柱位置处产生的热量，没有进行主动散热的设计。连接片仅通过电池包内少量空气进行自然冷却。连接片处的散热能力有限，很难满足大功率、时间短的快充需求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电池模组的新技术方案，至少能够解决现有技术中没有针对连接片设计主动散热的问题。

本实用新型的第一方面，提供了一种电池模组，包括：电芯模块，所述电芯模块包括多个电芯单元，每个所述电芯单元具有极柱；支架，所述支架上设有多个间隔开成排布置的通孔，所述支架设在所述电芯模块的一侧，且每个所述极柱分别伸出所述通孔；连接片，所述连接片设在所述支架上，且所述连接片与所述极柱连接；保护盖，所述保护盖设在所述支架上，所述连接片位于所述保护盖和所述支架之间，且所述保护盖与所述支架之间形成导风通道；风冷件，所述风冷件设在所述保护盖上，且所述风冷件朝向所述连接片，以通过所述导风通道导出所述极柱和所述连接片位置处的热量。

可选地，所述风冷件的个数为多个，每个所述保护盖上设有多个所述风冷件。

可选地，所述风冷件为风扇。

可选地，所述风冷件与所述保护盖螺钉连接或卡槽连接。

可选地，所述支架为塑胶件。

可选地，所述连接片与所述极柱激光焊接连接。

本实用新型的第二方面，提供一种电池包，包括：

托盘，所述托盘内设有至少一个安装腔；

至少一个如上述实施例中所述的电池模组，所述电池模组设在所述安装腔内，所述电池模组中的保护盖与所述托盘连接；

第一液冷板，所述第一液冷板盖设在所述托盘上，所述电池模组中的导风通道延伸至所述第一液冷板。

可选地，所述托盘的底板形成第二液冷板，所述第二液冷板与所述第一液冷板相对设置。

可选地，所述电池模组为多个，每个所述电池模组的连接片的两端分别设有模组连接件，多个所述电池模组通过所述模组连接件连接。

本实用新型的第三方面，提供一种车辆，包括上述实施例中所述的电池模组。

本实用新型的电池模组，在保护盖上设置风冷件，保护盖与支架之间形成导风通道，通过风冷件将连接片和极柱位置处的热量由导风通道导出，实现对连接片的主动散热，提高连接片位置处的散热效率，防止连接片和极柱的温度过高，影响电池模组的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池模组的结构爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的电池模组的保护盖的部分结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电池包的结构爆炸图；

图5是根据本实用新型实施例的电池包的托盘的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的电池包的托盘的底视图。

附图标记：

电池模组100；

电芯模块10；电芯单元11；极柱12；

支架20；

连接片30；模组连接件31；

保护盖40；

风冷件50；

气凝胶61；柔性电路板62；绝缘隔热板63；导热胶64；

电池包200；

托盘210；第二液冷板211；配电腔212；配电箱213；安装腔214；进水口215；出水口216；

第一液冷板220；

护板230。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型的说明书和权利要求书中的若涉及到术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若涉及到术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，涉及到的术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的电池模组100。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的电池模组100包括电芯模块10、支架20、连接片30、保护盖40和风冷件50。

具体而言，电芯模块10包括多个电芯单元11，每个电芯单元11具有极柱12。支架20上设有多个间隔开成排布置的通孔，支架20设在电芯模块10的一侧，且每个极柱12分别伸出通孔。连接片30设在支架20上，且连接片30与极柱12连接。保护盖40设在支架20上，连接片30位于保护盖40和支架20之间，且保护盖40与支架20之间形成导风通道。风冷件50设在保护盖40上，且风冷件50朝向连接片30，以通过导风通道导出极柱12和连接片30位置处的热量。

换言之，参见图1和图2，根据本实用新型实施例的电池模组100主要由电芯模块10、支架20、连接片30、保护盖40和风冷件50组成。其中，如图2所示，电芯模块10包括多个电芯单元11，多个电芯单元11成排布置可以构成电芯模块10，每个电芯单元11具有极柱12。相邻两个电芯单元11之间可以放置有气凝胶61，实现电芯单元11之间的隔热以及吸收电芯膨胀等。每个气凝胶61的厚度可以为0.5-4mm，当然，气凝胶61的厚度可以根据电池模组100的其他参数、热扩撒要求等进行具体选择。

支架20上开设有多个通孔，多个通孔可以间隔开成排布置。支架20安装在电芯模块10的一侧，多个通孔可以沿电芯模块10的一侧成排布置，并且每个电芯模块10上的多个极柱12分别伸出对应的通孔。连接片30设置在支架20上，并且连接片30能够分别与每个极柱12连接。支架20位于电芯模块10和连接片30之间，一方面可以用于固定连接片30的位置，保证连接片30与极柱12连接的可靠性。另一方面可以保证连接片30与电芯模块10的壳体之间的绝缘。

如图2所示，保护盖40安装在支架20上，保护盖40可以起到对连接片30和电芯单元11进行保护和绝缘等作用。连接片30位于保护盖40和支架20之间，保护盖40与支架20之间可以形成导风通道。参见图1至图3，风冷件50安装在保护盖40上，并且风冷件50朝向连接片30，通过风冷件50使连接片30和极柱12附近的空气在导风通道内流动起来，将电池模组100其他位置处的冷空气输送到连接片30和极柱12位置处进行换热，冷空气吸收热量后通过导风通道排出放热，从而实现极柱12和连接位置处的主动散热，保证极柱12和连接片30的温度能够控制在合适的范围内，防止连接片30和极柱12的温度过高，影响电池模组100的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

由此，根据本实用新型实施例的电池模组100，在保护盖40上设置风冷件50，保护盖40与支架20之间形成导风通道，通过风冷件50将连接片30和极柱12位置处的热量由导风通道导出，实现对连接片30的主动散热，提高连接片30位置处的散热效率，防止连接片30和极柱12的温度过高，影响电池模组100的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

根据本实用新型的一个实施例，风冷件50的个数为多个，每个保护盖40上设有多个风冷件50。

也就是说，参见图4，风冷件50的个数可以为多个，每个保护盖40上设置有多个风冷件50。例如，每个保护盖40上可以设置有两个风冷件50，两个风冷件50在保护盖40的长度方向上间隔开布置，通过设置两个风冷件50可以进一步提高连接片30位置处的散热效率。

在本实用新型的一些具体实施方式中，风冷件50为风扇。也就是说，风冷件50可以采用风扇，风扇结构简单，易于布置。通过在保护盖40上设置风扇对连接片30进行强制风冷散热，其换热系数可以达到20-200W/m²K。通过在连接片30和极柱12附近增加一个风扇，通过风扇让连接片30和极柱12附近的空气在导风通道内流动起来，将电池模组100远处的冷空气输送到连接片30和极柱12附近进行换热，冷空气吸收热量后回到电池模组100的远端进行放热，从而实现对连接片30和极柱12的主动散热，保证极柱12和连接片30的温度能够控制在合适的范围内，防止连接片30和极柱12的温度过高，影响电池模组100的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

根据本实用新型的一个实施例，风冷件50与保护盖40螺钉连接或卡槽连接。

换句话说，风冷件50(例如：风扇)可以通过螺钉连接或卡槽连接等方式固定在保护盖40上，螺钉连接和卡槽连接装配简便，易于操作，有利于提高风冷件50与保护盖40的装配效率。

在本实用新型的一些具体实施方式中，支架20为塑胶件。连接片30与极柱12激光焊接连接。

也就是说，支架20可以为塑胶材料件，连接片30设置在塑胶类的支架20上，并且连接片30能够分别与每个极柱12连接。支架20位于电芯模块10和连接片30之间，一方面可以用于固定连接片30的位置，保证连接片30与极柱12连接的可靠性。另一方面可以保证连接片30与电芯模块10的壳体之间的绝缘。连接片30可以通过激光焊接或其他连接方式，实现连接片30和极柱12的牢固连接，从而达到电芯单元11之间的串并联。支架20和保护盖40可以通过优化等手段设计成有利于空气流动的形式，提高散热效率。

当然，参见图1和图2，电池模组100还可以包括柔性电路板62(FPC)、绝缘隔热板63、导热胶64等结构，其中，柔性电路板62可以用来监控电池模组100的电压和温度，并且通过柔性电路板62可以和电池包200的BMS(Battery Management System，电池管理系统)通讯。绝缘隔热板63可以设置在电池模组100和电池包200的托盘210的膨胀梁之间，起到隔热、绝缘的作用。当然，对于本领域技术人员来说，电池模组100的其他结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本实用新型中不再详细赘述。

总而言之，根据本实用新型实施例的电池模组100，在保护盖40上设置风冷件50，保护盖40与支架20之间形成导风通道，通过风冷件50将连接片30和极柱12位置处的热量由导风通道导出，实现对连接片30的主动散热，提高连接片30位置处的散热效率，防止连接片30和极柱12的温度过高，影响电池模组100的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

根据本实用新型的第二方面，如图4所示，提供一种电池包200包括托盘210、至少一个电池模组100和第一液冷板220。

具体地，托盘210内设有至少一个安装腔214，至少一个上述实施例中的电池模组100设在安装腔214内，电池模组100中的保护盖40与托盘210连接。第一液冷板220盖设在托盘210上，电池模组100中的导风通道延伸至第一液冷板220。

换言之，参见图4，根据本实用新型实施例的电池包200主要由托盘210、至少一个电池模组100和第一液冷板220组成。其中，托盘210内设置有至少一个安装腔214，至少一个上述实施例中的电池模组100的个数与安装腔214的个数相对应，电池模组100安装在安装腔214内，其中，电池模组100中的保护盖40可以与托盘210连接。第一液冷板220可以盖设在托盘210上，保护盖40和电池模组100可以形成一个相对封闭的空间。电池模组100中的导风通道能够延伸至液冷板。当然，保护盖40也可以直接固定到第一液冷板220上。通过风冷件50可以使连接片30和极柱12附近的空气在导风通道内流动起来，将电池模组100其他位置处的冷空气输送到连接片30和极柱12位置处进行换热，冷空气吸收热量后通过导风通道排出至托盘210和第一液冷板220等结构处进行放热，从而实现极柱12和连接位置处的主动散热，保证极柱12和连接片30的温度能够控制在合适的范围内，防止连接片30和极柱12的温度过高，影响电池模组100的工作效率和使用寿命，满足大功率和短时间快充需求。

由此，根据本实用新型实施例的电池包200，在保护盖40上设置风冷件50，保护盖40与支架20之间形成导风通道，通过风冷件50将连接片30和极柱12位置处的热量由导风通道导出至托盘210和第一液冷板220位置处，能够实现对连接片30的主动散热，提高连接片30位置处的散热效率，提高电池包200的工作效率和使用寿命。

根据本实用新型的一个实施例，托盘210的底板形成第二液冷板211，第二液冷板211与第一液冷板220相对设置。

也就是说，如图6所示，第二液冷板211可以直接集成为托盘210的底板，第一液冷板220可以作为电池包200的密封盖，增强整包的散热能力，从而提升整包的快充能力。第二液冷板211与第一液冷板220相对设置。当然，第二液冷板211也可以单独设置在托盘210的底部。托盘210上可以设有与第一液冷板220的内部管路连通的进水口215和出水口216。托盘210上也可以设有与第二液冷板211的内部管路连通的进水口215和出水口216。

参见图5和图6，托盘210主要由挤出型材焊接构成的回形框，托盘210的底板可以采用第二液冷板211。第二液冷板211和托盘210可以采用搅拌摩擦焊连接到一起，也可以使用密封圈加机械紧固(铆钉、螺栓)等方式连接在一起，还可以通过胶粘方式粘接在一起。参见图5和图6，托盘210的一侧设有配电腔212，配电腔212内设置有配电箱213等结构，参见图4，电池包200的底部还可以设置有护板230，护板230可以通过铆钉或螺钉等方式固定到托盘210底部，达到保护电池包200的目的。

根据本实用新型的一个实施例，电池模组100为多个，每个电池模组100的连接片30的两端分别设有模组连接件31，多个电池模组100通过模组连接件31连接。电池模组100可以通过导热胶64固定到托盘210的安装腔214中，第一液冷板220也可以通过导热胶64与电池模组100粘接固定。电池模组100与电池模组100之间可以通过连接片30上的模组连接件31实现电池模组100间的串并联。

当然，对于本领域技术人员来说，电池包200的其他结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本实用新型中不再详细赘述。

根据本实用新型的第三方面，提供一种车辆，包括上述实施例中的电池模组100。由于根据本实用新型实施例的电池模组100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的车辆也应具有相应的技术效果，即本实用新型的车辆通过采用该电池模组100，能够实现对连接片30的主动散热，提高整车电池的工作效率和使用寿命。

当然，对于本领域技术人员来说，车辆的其他结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本实用新型中不再详细赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯模块，所述电芯模块包括多个电芯单元，每个所述电芯单元具有极柱；

支架，所述支架上设有多个间隔开成排布置的通孔，所述支架设在所述电芯模块的一侧，且每个所述极柱分别伸出所述通孔；

连接片，所述连接片设在所述支架上，且所述连接片与所述极柱连接；

保护盖，所述保护盖设在所述支架上，所述连接片位于所述保护盖和所述支架之间，且所述保护盖与所述支架之间形成导风通道；

风冷件，所述风冷件设在所述保护盖上，且所述风冷件朝向所述连接片，以通过所述导风通道导出所述极柱和所述连接片位置处的热量。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述风冷件的个数为多个，每个所述保护盖上设有多个所述风冷件。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述风冷件为风扇。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述风冷件与所述保护盖螺钉连接或卡槽连接。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述支架为塑胶件。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述连接片与所述极柱激光焊接连接。

7.一种电池包，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘内设有至少一个安装腔；

至少一个如权利要求1-6中任一项所述的电池模组，所述电池模组设在所述安装腔内，所述电池模组中的保护盖与所述托盘连接；

第一液冷板，所述第一液冷板盖设在所述托盘上，所述电池模组中的导风通道延伸至所述第一液冷板。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述托盘的底板形成第二液冷板，所述第二液冷板与所述第一液冷板相对设置。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池模组为多个，每个所述电池模组的连接片的两端分别设有模组连接件，多个所述电池模组通过所述模组连接件连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的电池模组。

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