CN218101448U - 冷却排气组件和电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冷却排气组件和电池模组，涉及电池技术领域。冷却排气组件包括液冷板和导气板，液冷板内部埋设有液冷通道，液冷通道用于供冷却液流通，液冷板上还开设有贯穿液冷板的排气通孔，排气通孔避让液冷通道；液冷板具有相对的第一侧和第二侧，第一侧用于接触电芯，导气板设置于液冷板的第二侧，导气板与液冷板之间形成排气通道，排气通道与液冷通道相互隔离。本申请实施例提供的电池模组包含电芯和上述的冷却排气组件。本申请将冷却和排气功能集成于一个冷却排气组件中，并且，电芯喷出的高压气体以及喷出物能够通过排气通孔，较好地被收容在液冷板和导气板之间的排气通道内，并且排气通道与液冷通道相互隔离，互不干扰。

Description

冷却排气组件和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种冷却排气组件和电池模组。

背景技术

现有的电池模组通常采用液冷的方式对电芯进行冷却。在电池模组的设计中，除了需要考虑液冷组件的设计，同时也要考虑电芯在因内部高压而泄压时喷出物的释放。而现有的电池模组对液冷通道与排气通道的设置不够合理，导致喷出物的收容效果差，喷出物容易对液冷组件或者电池模组的其他部件产生负面影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却排气组件和电池模组，冷却排气组件能够在对电芯冷却的同时兼顾对喷出物的收容，并且收容效果好，不容易让喷出物对电池模组的其他部件产生负面影响。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种冷却排气组件，包括液冷板和导气板，液冷板内部埋设有液冷通道，液冷通道用于供冷却液流通；液冷板具有相对的第一侧和第二侧，第一侧用于接触电芯，导气板设置于液冷板的第二侧，导气板与液冷板之间形成排气通道，排气通道与液冷通道相互隔离，液冷板上还开设有贯穿液冷板的排气通孔，排气通孔避让液冷通道并与排气通道连通。

在可选的实施方式中，液冷板包括层叠设置的第一板体和第二板体，第一板体和第二板体上分别设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔位置对应并共同形成排气通孔，第二板体具有向导气板拱起的流道部，流道部与第一板体之间形成液冷通道，第一板体用于与电芯连接。

在可选的实施方式中，流道部远离第一板体的一侧与导气板固定连接。

在可选的实施方式中，导气板背离液冷板的一面设置有减薄槽，减薄槽的位置与流道部的位置相对应，导气板在减薄槽处通过激光焊的方式与第二板体的流道部焊接。

在可选的实施方式中，导气板上设置有凹槽，凹槽与流道部的位置对应，流道部嵌入凹槽并与凹槽的底部固定连接。

在可选的实施方式中，流道部沿U形路径延伸，流道部所围绕的区域形成排气通道。

在可选的实施方式中，排气通道具有与外部连通的排气口。

在可选的实施方式中，冷却排气组件还包括排气扇，排气扇设置于排气口。

在可选的实施方式中，排气扇的出风侧设置有防水透气阀。

在可选的实施方式中，排气口形成于液冷板与导气板的边部之间。

在可选的实施方式中，液冷板开设有连通液冷通道的进液口和出液口，冷却排气组件还包括设置于液冷板表面的进液管和出液管，进液管与进液口连通，出液管与出液口连通。

第二方面，本申请实施例提供一种电池模组，包括电芯和上述第一方面中任一项的冷却排气组件，电芯设置有泄压孔和泄压阀，泄压阀用于在电芯内部压力超过阈值时打开泄压孔以释放电芯内部压力；电芯设置于液冷板上，且泄压孔与排气通孔相对。

在可选的实施方式中，液冷板的表面具有环绕排气通孔的环形涂胶区域，环形涂胶区域通过粘结剂与电芯的泄压孔的外围密封粘接。

本实用新型实施例的有益效果是：

本申请实施例提供的冷却排气组件包括液冷板和导气板，液冷板内部埋设有液冷通道，液冷通道用于供冷却液流通，液冷板上还开设有贯穿液冷板的排气通孔，排气通孔避让液冷通道；液冷板具有相对的第一侧和第二侧，第一侧用于接触电芯，导气板设置于液冷板的第二侧，导气板与液冷板之间形成排气通道，排气通道与液冷通道相互隔离。本申请实施例提供的电池模组包含电芯和上述的冷却排气组件。本申请将冷却和排气功能集成于一个冷却排气组件中，并且，电芯喷出的高压气体以及喷出物能够通过排气通孔，较好地被收容在液冷板和导气板之间的排气通道内，并且排气通道与液冷通道相互隔离，互不干扰。因此本申请实施例提供的冷却排气组件和电池模组既能够实现对电芯的冷却，同时也能对电芯的喷出物进行较好地收容，避免喷出物对电池模组的其他部件产生不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一种实施例中电池模组的示意图；

图2为本申请一种实施例中电芯在第一视角下的示意图；

图3为本申请一种实施例中电芯在第二视角下的示意图；

图4为本申请一种实施例中冷却排气组件的示意图；

图5为图1的电池模组在A-A方向上的剖视图；

图6为图5中局部VI的放大图；

图7为图5中局部VII的放大图；

图8为本申请一种实施例中第二板体的示意图；

图9为本申请一种实施例中排气扇和防水透气阀的配合示意图；

图10为本申请另一种实施例中导气板与液冷板的配合示意图；

图11为图10中局部XI的放大图。

图标:010-电池模组；100-电芯；110-壳体；111-泄压孔；120-泄压件；130-极柱；140-卷芯；200-冷却排气组件；210-液冷板；211-排气通道；212-排气通孔；213-排气口；214-液冷通道；220-第一板体；221-进液口；222-进液管；223-出液口；224-出液管；225-第一通孔；230-第二板体；231-流道部；232-第二通孔；240-导气板；241-减薄槽；242-凹槽；250-排气扇；260-防水透气阀；261-阀座；262-防水透气板。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本申请一种实施例中电池模组010的示意图。如图1所示，本申请实施例提供的电池模组010包括电芯100和冷却排气组件200，电芯100设置在冷却排气组件200上，冷却排气组件200用于对电芯100进行冷却，以及在电芯100因热失控而泄压时收容从泄压孔111喷出的喷出物和气体，避免喷出物对电池模组010其他部件造成不利影响。因此，冷却排气组件200保证了电芯100的温度处于合理的区间以及保障其安全性。在本实施例中，电池模组010的冷却排气组件200上安装有两个电芯100，在其他实施例中，电芯100的数量可以根据需要进行调整，比如一个或者三个以上。

图2为本申请一种实施例中电芯100在第一视角下的示意图；图3为本申请一种实施例中电芯100在第二视角下的示意图。如图2和图3所示，本申请实施例提供的电芯100包括壳体110以及设置于壳体110内的卷芯140(见图5)，壳体110的相对两端分别设置有极柱130和泄压孔111，泄压孔111处设置有泄压件120以封堵泄压孔111。在本实施例中，电芯100整体为长方体，而在其他可选的实施例中，电芯100也可以是圆柱状。泄压件120的作用在于当电芯100热失控而内部压力急剧升高时，能够在压力达到阈值后自身破裂或者与壳体110分离，从而打开泄压孔111，使得电芯100内部的压力得到释放，从而避免电芯100爆炸。在本实施例中，泄压件120是内嵌于泄压孔111内的，不会从壳体110的外表面凸出，保证了电芯100底部的平整度，使得电芯100能够平稳的放置于冷却排气组件200。

在电芯100通过泄压孔111进行压力释放时，除了喷出高压气体外，还可能有一些喷出物喷出到电芯100的壳体110外。通过将泄压孔111与极柱130设置在电芯100相对的两端，能够尽可能避免喷出物落在电芯100上，造成短路、拉弧等问题。然而，即便从电芯100的底部释放喷出物，但喷出物仍需要合理的处置，避免其对电池模组010的其他部件造成污染或者其他负面影响。

本申请实施例提供的冷却排气组件200，既能够对电芯100进行液冷，也能够较好地收容电芯100喷出的气体和喷出物。图4为本申请一种实施例中冷却排气组件200的示意图；图5为图1的电池模组010在A-A方向上的剖视图；图6为图5中局部VI的放大图。如图4至图6所示，冷却排气组件200包括液冷板210和导气板240，液冷板210具有相对的第一侧和第二侧，第一侧用于接触电芯100，导气板240层叠设置于液冷板210的第二侧，导气板240与液冷板210之间形成排气通道211，排气通道211与液冷通道214相互隔离。液冷板210上还开设有贯穿液冷板210的排气通孔212，排气通孔212避让液冷通道214并与排气通道211连通。在图4、图5中，液冷板210的第一侧即为上侧，第二侧即为下侧。电芯100设置于液冷板210上，且泄压孔111与排气通孔212相对。

图7为图5中局部VII的放大图。如图6和图7所示，在本实施例中，液冷板210包括层叠设置的第一板体220和第二板体230，第一板体220和第二板体230上分别设置有第一通孔225和第二通孔232，第一通孔225和第二通孔232位置对应并共同形成排气通孔212。第二板体230具有向导气板240拱起的流道部231，流道部231与第一板体220之间形成液冷通道214，第一板体220用于与电芯100连接。

在本实施例中，向下(朝向导气板240)拱起的流道部231与第二板体230的其他部分是一体成型的，因此在结构上具有较好的稳定性。流道部231可以通过冲压的方式形成。

进一步的，液冷板开设有连通液冷通道214的进液口221和出液口223，电池模组010还包括设置于液冷板210表面的进液管222和出液管224，进液管222与进液口221连通，出液管224与出液口223连通。在本实施例中，进液口221和出液口223均设置在第一板体220上，并与液冷通道214连通。进液管222和出液管224均竖立地设置在第一板体220上，使得液冷通道214便于通过进液管222和出液管224与外部管线连通。

图8为本申请一种实施例中第二板体230的示意图。结合图4和图8，流道部231在本实施例中沿U形路径延伸，流道部231内形成液冷通道214，液冷板210第二侧(也即第二板远离第一板的一侧)被流道部231所围绕的区域形成排气通道211。而第二通孔232开设在第二板体230被流道部231所围绕的区域中，以连通排气通道211。在本实施例中，由于流道部231沿U形路径延伸，因此液冷通道214也呈U形；并且流道部231的两端延伸至第二板体230的边缘，因此液冷通道214的两端也延伸至液冷板210整体的边缘。液冷通道214延伸至液冷板210边缘的两端的开口被封堵。

在本实施例中，液冷板210的第一板体220和第二板体230可以采用铝材，以减轻液冷板210的整体重量。第一板体220和第二板体230之间可以选用粘接或者焊接的方式固定连接，以增加稳定性。应当保证，液冷通道214的边缘处，第一板体220和第二板体230是密封连接，从而避免液冷通道214内的冷却液从第一板体220和第二板体230之间的间隙溢出。

在本实施例中，液冷通道214设置为U形，能够更多地利用液冷板210的面积，从而对电芯100进行良好的散热，电芯100底部的左右两个区域均能够压靠在液冷通道214的上方。在可选的其他实施例中，液冷板210中的液冷通道214分布方式可以进行调整，比如仅设置一个直线流通的液冷通道214；或者将液冷通道214迂回地设置于液冷板210内，将液冷通道214尽可能均匀地分布在液冷板210，以提高冷却效果。

在本实施例中，排气通道211被拱起的流道部231所围绕，并在冷却排气组件200的边缘处形成一个与电池模组010外部连通的排气口213，换言之，排气口213形成于液冷板210和导气板240的边部之间。可以理解，排气通道211提供了收容电芯100的喷出物的空间，并且电芯100内部的高压气体喷入排气通道211后，也会缓和电芯100内部的压力。设置排气口213可以方便喷出物和气体排出电池模组010。如图1所示，电池模组010还可以包括排气扇250，排气扇250设置于排气口213，能够加快排气通道211内的气体从电池模组010中散出，疏导电池模组010中的热量。排气扇250的类型可以根据需要进行选择，比如轴流风机、贯流风机或者离心风机等。

为了使非泄压状态下外部的水或异物通过排气扇250和排气口213进入到排气通道211内。在可选的实施例中，还可以在排气扇250的出风侧设置防水透气阀260。图9为本申请一种实施例中排气扇250和防水透气阀260的配合示意图。如图9所示，防水透气阀260设置于排气扇250的出风侧，能够保证在电芯100没有进行泄压时，使排气口213与外部隔离。具体的，防水透气阀260包括阀座261和防水透气板262，防水透气板262具有仅供气体通过，不供液体通过的特点，因此具有透气防水效果。此外，防水透气阀260还可以包括驱动件(图中未示出)，驱动件能够驱动防水透气板262打开或者关闭排气扇250的出风侧，使得在电芯泄压时，防水透气阀260可以打开，使得泄压过程更加顺畅，不至于使排气通道211内部气压过高。

为了保证排气通道211除了排气口213之外其他部位的密封性，在可选的实施例中，可以采用焊接的方式来连接导气板240与液冷板210(具体为第二板体230)。导气板240的材质可以选择为铝材或者钢材，流道部231远离第一板体220的一侧与导气板240焊接。在图6的实施例中，导气板240为钢材，其背离液冷板210的一面设置有减薄槽241，减薄槽241的位置与流道部231的位置相对应，导气板240在减薄槽241处的厚度相较于其他位置的厚度减小，用于焊接；具体的，减薄槽241处的厚度可设置为小于5mm。可在减薄槽241处采用激光焊的方式将导气板240与第二板体230的流道部231进行焊接。在其他可选的实施例中，第二板体230的流道部231的顶部与导气板240之间也可以采用搅拌摩擦焊的方式焊接。

图10为本申请另一种实施例中导气板240与液冷板210的配合示意图；图11为图10中局部XI的示意图。如图10和图11所示，在可选的实施例中，导气板240上设置有凹槽242，凹槽242与流道部231的位置对应，流道部231的嵌入凹槽242并与凹槽242的底部固定连接。具体的，流道部231通过粘结剂与凹槽242的底部粘接。可以理解，在该实施例中，凹槽242也沿U形路径延伸，使得流道部231能够嵌入到凹槽242中，流道部231的顶部能够向下抵接凹槽242的底部。在这种结构下，液冷板210与导气板240可以通过粘接的方式固定，具体的，导气板240的凹槽242底部通过粘结剂与液冷板210的流道部231的顶部粘接。导气板240与液冷板210通过粘接的方式相连能够简化冷却排气组件200的组装工艺。设置凹槽242的优点在于，一方面能够便于对液冷板210进行定位，在粘接过程中使液冷板210与导气板240的相对位置得以固定；另一方面能够在粘接时避免粘结剂四处散逸，进入排气通道211或者污染其他区域。粘结剂可以是结构胶，通过结构胶也能够保证排气通道211的密封性。

应当理解，除了采用上述所列举的方式来连接液冷板210和导气板240之外，还可以根据需要选择其他的方式连接，但应当保证排气通道211和液冷通道214的相互独立以及密封性。

进一步的，液冷板210与电芯100之间也同样需要较佳的密封性，使得电芯100从泄压孔111释放的喷出物或者气体不会从电芯100与液冷板210之间的间隙四处散逸。在本申请可选的实施例中，液冷板210的表面(具体为第一板体220远离第二板体230的表面)具有环绕排气通孔212的环形涂胶区域，环形涂胶区域通过粘结剂与电芯100的泄压孔111的外围密封粘接。通过环形涂胶的方式将液冷板210与电芯100粘接，使得粘结剂能够围绕在泄压孔111和排气通孔212的外围，电芯100释放的气体或喷出物在从泄压孔111喷出到进入排气通孔212的过程中，不会通过电芯100与液冷板210之间的间隙向四周扩散。除了排气通孔212四周的环形涂胶区域，还可以在液冷板210的其他部位涂胶，以将电芯100稳定地固定在液冷板210上。

本申请实施例提供的电池模组010可作为动力电池应用于汽车中。应当理解，本申请实施例提供的电池模组010还可以包括更多的组件来实现相应的功能，比如柔性线路板、相应的传感器等，此处不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供的冷却排气组件200包括液冷板210和导气板240，液冷板210内部埋设有液冷通道214，液冷通道214用于供冷却液流通，液冷板210上还开设有贯穿液冷板210的排气通孔212，排气通孔212避让液冷通道214；液冷板210具有相对的第一侧和第二侧，第一侧用于接触电芯100，导气板240设置于液冷板210的第二侧，导气板240与液冷板210之间形成排气通道211，排气通道211与液冷通道214相互隔离。本申请实施例提供的电池模组010包含电芯100和上述的冷却排气组件200。本申请将冷却和排气功能集成于一个冷却排气组件200中，并且，电芯100喷出的高压气体以及喷出物能够通过排气通孔212，较好地被收容在液冷板210和导气板240之间的排气通道211内，并且排气通道211与液冷通道214相互隔离，互不干扰。因此本申请实施例提供的冷却排气组件200和电池模组010既能够实现对电芯100的冷却，同时也能对电芯100的喷出物进行较好地收容，避免喷出物对电池模组010的其他部件产生不利影响。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种冷却排气组件，其特征在于，包括液冷板和导气板，所述液冷板内部埋设有液冷通道，所述液冷通道用于供冷却液流通，所述液冷板具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧用于接触电芯，所述导气板设置于所述液冷板的第二侧，所述导气板与所述液冷板之间形成排气通道，所述排气通道与所述液冷通道相互隔离，所述液冷板上还开设有贯穿所述液冷板的排气通孔，所述排气通孔避让所述液冷通道并与所述排气通道连通。

2.根据权利要求1所述的冷却排气组件，其特征在于，所述液冷板包括层叠设置的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体上分别设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔位置对应并共同形成所述排气通孔，所述第二板体具有向所述导气板拱起的流道部，所述流道部与所述第一板体之间形成所述液冷通道，所述第一板体用于与电芯连接。

3.根据权利要求2所述的冷却排气组件，其特征在于，所述流道部远离所述第一板体的一侧与所述导气板固定连接。

4.根据权利要求3所述的冷却排气组件，其特征在于，所述导气板背离所述液冷板的一面设置有减薄槽，所述减薄槽的位置与所述流道部的位置相对应，所述导气板在所述减薄槽处通过激光焊的方式与所述第二板体的所述流道部焊接。

5.根据权利要求2所述的冷却排气组件，其特征在于，所述导气板上设置有凹槽，所述凹槽与所述流道部的位置对应，所述流道部嵌入所述凹槽并与所述凹槽的底部固定连接。

6.根据权利要求2所述的冷却排气组件，其特征在于，所述流道部沿U形路径延伸，所述流道部所围绕的区域形成所述排气通道。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的冷却排气组件，其特征在于，所述排气通道具有与外部连通的排气口。

8.根据权利要求7所述的冷却排气组件，其特征在于，所述冷却排气组件还包括排气扇，所述排气扇设置于所述排气口。

9.根据权利要求8所述的冷却排气组件，其特征在于，所述排气扇的出风侧设置有防水透气阀。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的冷却排气组件，其特征在于，所述液冷板开设有连通所述液冷通道的进液口和出液口，所述冷却排气组件还包括设置于所述液冷板表面的进液管和出液管，所述进液管与所述进液口连通，所述出液管与所述出液口连通。

11.一种电池模组，其特征在于，包括电芯和权利要求1-10中任一项所述的冷却排气组件，所述电芯设置有泄压孔和泄压阀，所述泄压阀用于在所述电芯内部压力超过阈值时打开所述泄压孔以释放所述电芯内部压力；所述电芯设置于所述液冷板上，且所述泄压孔与所述排气通孔相对。

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