CN218242040U - 一种电池包电芯组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种电池包电芯组件，其包括液冷板、若干个方壳电芯与导热胶，所述液冷板厚度方向上的两侧均开设有凹槽；各个所述方壳电芯分别设置在所述液冷板厚度方向上的两侧，并沿所述液冷板的长度方向排布，所述方壳电芯与所述液冷板的厚度方向朝向一致，所述凹槽与所述方壳电芯一一对应设置；所述导热胶填充在各个所述凹槽内，并将所述方壳电芯与所述液冷板粘接固定；所述液冷板一侧相邻的两个所述凹槽之间设置有第一连接部，所述液冷板另一侧相邻的两个所述凹槽之间设置有第二连接部，所述第二连接部位于相邻的两个所述第一连接部之间。该电池包电芯组件，通过将液冷板上下两侧的凹槽进行错位设置，提高电池包的能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包电芯组件。
背景技术
汽车电池包也被称作电池PACK，电芯作为电池PACK的核心组成，目前以电芯的外形分类，主流分为三大类：方壳、圆柱、软包(聚合物电池)，为了顺应时代的发展，电池包的能源密度与其他性能不断提高，其中方壳电芯除了传统的竖直放置，并进行排列组合组成电池包，还出现了其他的方壳电芯排布方式。
例如公开号为CN115051074A的“电池包及制作工艺”，其公开了使方形电芯躺平放置在液冷板上，并在液冷板上开设预变形凹坑，供方形电芯进行形变，并在方形电芯与液冷板之间设置导热胶，对方形电池进行热传导，在缓冲躺平放置电芯膨胀体积的同时，节省体积空间，提高能量密度。
采用以上电池包结构时，为了保障液冷板供冷却液流通的面积不受影响，液冷板的中部，即两个预变形凹坑最小间距处需要大于一定的厚度，致使两个预变形凹坑最大间距处液冷板的厚度较大，从而液冷板需增大厚度，来预留出预变形凹坑所需的深度，在一定程度上增大了电池包的整体厚度，降低了电池包能量密度。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种电池包电芯组件，通过将凹槽进行错位设置，使得液冷板上的最大厚度与最小厚度差值减小，从而减小组装电池包后的整体厚度，提高电池包的能量密度。
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电池包电芯组件，其包括液冷板、若干个方壳电芯与导热胶，其中，
所述液冷板厚度方向上的两侧均开设有凹槽；
各个所述方壳电芯分别设置在所述液冷板厚度方向上的两侧，并沿所述液冷板的长度方向排布，所述方壳电芯与所述液冷板的厚度方向朝向一致，所述凹槽与所述方壳电芯一一对应设置；
所述导热胶填充在各个所述凹槽内，并将所述方壳电芯与所述液冷板粘接固定；
所述液冷板一侧相邻的两个所述凹槽之间设置有第一连接部，所述液冷板另一侧相邻的两个所述凹槽之间设置有第二连接部，所述第二连接部位于相邻的两个所述第一连接部之间。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二连接部位于相邻两个所述第一连接部连线的中垂线上。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述凹槽的横截面为一内凹的弧形。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述凹槽的深度小于或等于所述液冷板厚度的四分之一。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述凹槽在所述液冷板长度方向上的长度小于方壳电芯在所述液冷板长度方向上的长度。
在以上技术方案的基础上，优选的，同侧相邻两个所述方壳电芯之间留有间隙。
在以上技术方案的基础上，优选的，各个所述方壳电芯的极柱朝向一致。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述液冷板上还设置有进液口与出液口，分别用于通入和排出冷却液。
本实用新型的电池包电芯组件相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过将液冷板上下两侧的凹槽进行错位设置，在满足液冷板供冷却液流通的最小面积的同时，减小液冷板的整体厚度，从而在组装形成电池包时，提高电池包的能量密度，减小电池包所占用的空间；
(2)将凹槽与方壳电芯一一对应设置，使得方壳电芯在工作状态膨胀时，可向凹槽内进行形变，避免形变时，方壳电芯的侧面受第一连接部或第二连接部阻挡造成机械碰撞。
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为本实用新型的电池包电芯组件的立体图；
图2为本实用新型的电池包电芯组件的爆炸图；
图3为本实用新型的电池包电芯组件液冷板的立体图。
附图标记说明：1、液冷板；11、凹槽；12、第一连接部；13、第二连接部；14、进液口；15、出液口；2、方壳电芯；3、导热胶。
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1-3所示，本实用新型的电池包电芯组件，其包括液冷板1、若干个方壳电芯2与导热胶3。
将液冷板1水平放置，所述液冷板1厚度方向上的两侧即为上下两侧，其上下两侧上均开设有多个沿长度方向排布的凹槽11，所述液冷板1上侧相邻的两个所述凹槽11之间设置有第一连接部12，由上侧的凹槽11和第一连接部12交替连接形成液冷板1的上表面，所述液冷板1下侧相邻的两个所述凹槽11之间设置有第二连接部13，由下侧的凹槽11和第二连接部13交替连接形成液冷板1的部分下表面，所述第二连接部13位于相邻的两个所述第一连接部12之间，即上下两侧的凹槽11错开设置，使得液冷板1整体呈波浪状。
在液冷板1的生产过程中，液冷板1可选用为3系铝合金板材，且选用铝合金板材的厚度在1.2-3mm之间，将铝合金板材通过钎焊的方式进行焊接即可得到液冷板1的整体，焊接完成后液冷板1的内部将形成供冷却液流动的流道。
各个所述方壳电芯2分别设置在所述液冷板1厚度方向上的两侧，即将各方壳电芯2分别安装在液冷板1的上下两侧，并使方壳电芯2沿所述液冷板1的长度方向排布依次排布，所述方壳电芯2与所述液冷板1的厚度方向朝向一致，即方壳电芯2呈躺平状设置在液冷板1上，由方壳电芯2面积最大的侧面进行散热，有效提高方壳电芯2在使用过程中的热交换效率，所述凹槽11与所述方壳电芯2一一对应设置，使得方壳电芯2在工作状态膨胀时，可向凹槽11内进行形变，避免形变时，方壳电芯2的侧面受第一连接部12或第二连接部13阻挡造成机械碰撞。
所述导热胶3填充在各个所述凹槽11内，并将所述方壳电芯2与所述液冷板1粘接固定，在固定方壳电芯2与液冷板1的同时，填补方壳电芯2与液冷板1间由于设置凹槽11而产生的间隙，从而保障热传导效率不会下降，同时导热胶3具备一定的可形变特性，可在方壳电芯2受热膨胀时被方壳电芯2向凹槽11内压缩，从而提供方壳电芯2膨胀时所占用的空间。
作为一种优选实施方式，所述第二连接部13位于相邻两个所述第一连接部12连线的中垂线上，此种设置可使液冷板1最大限度的降低最厚处的厚度，从而最大限度的降低所形成电池包的整体厚度，从而提高电池包能量密度。
作为一种优选实施方式，所述凹槽11的横截面为一内凹的弧形，具体的，此弧形以方壳电芯2厚度方向上的膨胀曲线为参照，进一步弯曲形成，可在提供方壳电芯2进行膨胀的空间的同时，不占用更多液冷板1的空间，使得液冷板1内冷却液流动阻力降低，并减小液冷板1的整体厚度。
在具体的实施过程中，所述凹槽11的最小于或等于所述液冷板1最厚处的四分之一，若超过液冷板1最厚处的四分之一，则会导致导热胶3过厚，影响导热胶3的导热性能，同时也会增大液冷板1的整体厚度，对所形成电池包的能量密度造成负面影响。
作为一种优选实施方式，所述凹槽11在所述液冷板1长度方向上的长度小于方壳电芯2在所述液冷板1长度方向上的长度，即方壳电芯2的长度大于凹槽11的长度，方壳电芯2在与液冷板1固定后，方壳电芯2长度方向上的两端均延伸至凹槽11的外侧，也就是第一连接部12或第二连接部13上，方壳电芯2端部超出的长度应在2-5mm内，方壳电芯2超出的端部为方壳电芯2受热后无法膨胀的部分，从而使凹槽11不会过长或过短，过长会导致导热胶3造成浪费，且影响液冷板1内冷却液的流通面积，过短会在方壳电芯2膨胀时，对方壳电芯2的形变造成一定阻碍。
作为一种优选的实施方式，同侧相邻两个所述方壳电芯2之间留有间隙，此间隙的宽度在1-3mm内，方壳电芯2受热膨胀时，其长度方向上也存在较小的形变，通过在同侧相邻的两个方壳电芯2之间设置间隙，可避免方壳电芯2在形变时相互挤压，从而提高方壳电芯2的性能。
在具体的实施方式中，各个所述方壳电芯2的极柱朝向一致，从而可直接从本组件的一侧进行方壳电芯2的串联，避免走线过长增加电池包的内阻。
在液冷板1上还设置有两个进液口14与两个出液口15，其中一个进液口14与一个出液口15设置在液冷板1的一端，另一个进液口14与另一个出液口15设置在液冷板1的另一端，液冷板1一端上的出液口15与另一端上的进液口14连通，进液口14用于供冷却液进入液冷板1，出液口15用于供冷却液排出液冷板1，可方便电池冷却系统进行管路连接与检修等作业，液冷板1内部流道可设置成蛇形盘管状，从而充分的与方壳电芯2进行换热。
在本组件组合形成电池包时，首先将方壳电芯2安装至液冷板1上，并使用导热胶3进行固定，形成本组件，再将多个本组件排布在电池箱内进行固定，固定方式可采用胶粘或螺钉等进行固定，最后在电池箱的顶部封盖即可形成电池包。
以上所述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 (8)
1.一种电池包电芯组件，其包括液冷板(1)、若干个方壳电芯(2)与导热胶(3)，其中，
所述液冷板(1)厚度方向上的两侧均开设有凹槽(11)；
各个所述方壳电芯(2)分别设置在所述液冷板(1)厚度方向上的两侧，并沿所述液冷板(1)的长度方向排布，所述方壳电芯(2)与所述液冷板(1)的厚度方向朝向一致，所述凹槽(11)与所述方壳电芯(2)一一对应设置；
所述导热胶(3)填充在各个所述凹槽(11)内，并将所述方壳电芯(2)与所述液冷板(1)粘接固定；
其特征在于：所述液冷板(1)一侧相邻的两个所述凹槽(11)之间设置有第一连接部(12)，所述液冷板(1)另一侧相邻的两个所述凹槽(11)之间设置有第二连接部(13)，所述第二连接部(13)位于相邻的两个所述第一连接部(12)之间。
2.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：所述第二连接部(13)位于相邻两个所述第一连接部(12)连线的中垂线上。
3.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：所述凹槽(11)的横截面为一内凹的弧形。
4.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：所述凹槽(11)的深度小于或等于所述液冷板(1)厚度的四分之一。
5.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：所述凹槽(11)在所述液冷板(1)长度方向上的长度小于方壳电芯(2)在所述液冷板(1)长度方向上的长度。
6.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：同侧相邻两个所述方壳电芯(2)之间留有间隙。
7.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：各个所述方壳电芯(2)的极柱朝向一致。
8.如权利要求1所述的电池包电芯组件，其特征在于：所述液冷板(1)上还设置有进液口(14)与出液口(15)，分别用于通入和排出冷却液。
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| CN202222741883.4U CN218242040U (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 一种电池包电芯组件 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117393910A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 储能电池装置及储能电站 |
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2022
- 2022-10-18 CN CN202222741883.4U patent/CN218242040U/zh active Active
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| CN117393910A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 储能电池装置及储能电站 |
| CN117393910B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-03-22 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 储能电池装置及储能电站 |
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