CN218242123U - 电池模组、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池模组、电池包及用电设备，涉及动力电池技术领域。电池模组包括：若干电芯，其设置有正极和负极，电芯的上端被配置为正极和负极中的一者，电芯的下端被配置为正极和负极的中的另一者；液冷系统，其沿前后方向设置有若干容纳槽，容纳槽被配置为用于容纳电芯的至少一部分的结构，以对电芯的至少两个相对的侧面进行导热，且正极和负极均显露于容纳槽。电芯的上端可用于设置正极或负极中的一者，其下端用于设置正极或负极中的另一者，由于正极与负极的面积增大，可以实现传输大电流，提高其承载过流能力，使得电芯安装于液冷系统的容纳槽内时，液冷系统能够对电芯进行导热，满足产品的快充、超充等需求。

Description

电池模组、电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组、电池包及用电设备。

背景技术

由于能源危机及环境成本越来越高，电动车的零排放越来越受到人们的重视，动力电池作为电动车的心脏，是新能源汽车的主要储存能量的装置。当前动力电池的研究在高安全的基础上将高功率、高容量作为其发展方向。目前，国内外所使用的动力电池主要多以锂离子电池包作为动力源，而且是由许多锂离子电池单体采用串并联方式形成电池模组，电池模组在工作时，电池内部电化学材料产生化学反应，将化学能转化为热量。

目前主流的电池单体受限于电芯的体积和结构形式，其输出极设置的均比较小，导致其过流能力小，对于大电流的快充、超充等具有局限性。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池模组、电池包及用电设备，提高其承载过流能力，满足产品的快充、超充等需求。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种电池模组，包括：若干电芯，其设置有正极和负极，所述电芯的上端被配置为所述正极和所述负极中的一者，所述电芯的下端被配置为所述正极和所述负极的中的另一者；液冷系统，其沿前后方向设置有若干容纳槽，所述容纳槽被配置为用于容纳所述电芯的至少一部分的结构，以对所述电芯的至少两个相对的侧面进行导热，且所述正极和所述负极均显露于所述容纳槽。

在上述实现的过程中，电芯的上端可用于设置正极或负极中的一者，其下端用于设置正极或负极中的另一者，由于正极与负极的面积增大，可以实现传输大电流，提高其承载过流能力，使得电芯安装于液冷系统的容纳槽内时，液冷系统能够对电芯进行导热，满足产品的快充、超充等需求。

在一些实施例中，所述液冷系统包括液冷板、第一集液板及第二集液板，所述液冷板沿所述前后方向设置有若干个，所述液冷板配置于所述第一集液板与所述第二集液板之间，以围合形成所述容纳槽，且所述液冷板分别与所述第一集液板及所述第二集液板连通。

在上述实现的过程中，第一集液板与第二集液板之间设置有若干沿前后方向分布的液冷板，且第一集液板与第二集液板分别与液冷板进行连通，使得电芯设置于容纳槽内时，液冷板能够对电芯的大面进行导热，同时第一集液板与第二集液板分别对电芯的左右两端进行导热，实现电芯进行快充、超充等操作时，能够最大化对电芯进行导热，提高产品的安全性。

在一些实施例中，所述第一集液板沿所述前后方向间隔设置有若干第一安装槽，所述第一安装槽被配置为用于容纳所述液冷板的一部分的结构，所述第二集液板沿所述前后方向间隔设置有若干第二安装槽，所述第二安装槽被配置为用于容纳所述液冷板的一部分的结构。

在上述实现的过程中，第一集液板上设置有第一安装槽，第二集液板上设置有第二安装槽，液冷板分别与第一安装槽及第二安装槽进行连接，能够实现液冷板、第一集液板及第二集液板三者形成固定的同时，也有利于冷却液在液冷板、第一集液板及第二集液板三者内进行流通，从而实现对电芯的导热效果。

在一些实施例中，所述第一集液板设置有进液口，所述第二集液板设置有出液口，所述出液口通过所述液冷板与所述进液口连通。

在上述实现的过程中，冷却液从进液口进入到第一集液板的内腔，随后依次流入各个液冷板的内腔内，最后汇集至第二集液板的内腔，并从出液口流出，形成冷却液的循环。

在一些实施例中，所述电池模组还包括上高压铝排及下高压铝排，所述上高压铝排连接于所述电芯的上端，所述下高压铝排连接于所述电芯的下端，以使得若干所述电芯形成连接。

在上述实现的过程中，上高压铝排设置于电芯的上端，下高压铝排设置于电芯的下端，能够实现若干个电芯之间的连接，从而有利于满足快充、超充等需求。

在一些实施例中，所述上高压铝排沿所述前后方向间隔设置有若干个，所述下高压铝排沿所述前后方向间隔设置有若干个。

在一些实施例中，所述电池模组还包括绝缘板，所述绝缘板配置于所述电芯的下方，且与所述液冷系统进行连接。通过将绝缘板设置于电芯的下方，使得若干电芯的下端通过下高压铝排进行连接并组装成电池包时，能够避免下高压铝排直接与电池包的箱体进行接触，进而避免了短路的风险。

在一些实施例中，所述绝缘板靠近所述电芯的一侧设置有第一配合部，所述第一配合部沿左右方向设置有至少两个，所述第一集液板设置有第二配合部，所述第二集液板设置有第三配合部，所述第二配合部与两个所述第一配合部中的一者进行卡接，所述第三配合部与另一者进行卡接。

在上述实现的过程中，绝缘板设置有第一配合部，第一集液板设置有与第一配合部卡接的第二配合部，第二集液板设置有与第一配合部卡接的第三配合部，从而能够在绝缘板与液冷系统进行连接时，能够减少零部件的使用，提高安装或拆卸的便利性，提升整体结构的强度及安全性。

在一些实施例中，所述电池模组还包括绝缘结构胶，所述绝缘结构胶配置于所述电芯与所述绝缘板之间。通过绝缘结构胶能够实现电芯与绝缘板的固定，提升产品整体的结构稳固性。

第二方面，本申请还提供一种电池包，包括如上述任一项所述的电池模组。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的电池包。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的电池包，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，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是本申请实施例公开的一种电池模组的结构示意图。

图2是本申请实施例公开的一种电池模组的爆炸示意图。

图3是本申请实施例公开的一种电池模组的电芯的结构示意图。

图4是本申请实施例公开的一种电池模组的电芯另一视角的结构示意图。

图5是本申请实施例公开的一种电池模组的部分结构示意图。

图6是本申请实施例公开的一种电池模组中液冷系统与绝缘板的爆炸示意图。

图7是本申请实施例公开的一种电池模组的液冷系统的局部结构示意图。

图8是本申请实施例公开的一种电池模组的绝缘板的局部结构示意图。

附图标记

100、电芯；101、正极；102、负极；200、液冷系统；201、第一集液板；2011、第二配合部；202、第二集液板；2021、第三配合部；203、液冷板；300、上高压铝排；301、下高压铝排；400、绝缘板；401、第一配合部；500、绝缘结构胶。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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申请和简化描述，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申请的限制。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。

在本申请的描述中，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使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

锂离子电池是一种平均输出电压高，输出功率大，自放电小，无记忆效应，工作温度范围宽，循环性能优越，充放电效率高，使用寿命长，不含有毒害有害物质的绿色电池；它是依靠锂离子在正极、负极之间往返的嵌入和脱嵌完成电池充电和放电工作的。

发明人在设计的过程中发现，目前主流的电芯输出极，即正负极均较小，受限于电芯的体积和结构形式，正负极无法做大，因此集成为模组后，其正负极的尺寸决定了模组的结构形式以及过流能力，如果采用常规的模组设计，其过流能力小，对于大电流快充、超充等均有局限性。

鉴于此，如图1-图2所示，第一方面，本申请提供一种电池模组，包括：电芯100及液冷系统200，所述电芯100的上下两端用于设置成输出极(即正极101、负极102)，所述液冷系统200用于容纳所述电芯100的至少一部分的结构，以使得所述液冷系统200能够对所述电芯100进行导热，以保证所述电芯100进行快充或者超充时，所述液冷系统200能够对所述电芯100进行快速导热，提高产品的安全性。

鉴于此，若干电芯100，其设置有正极101和负极102，所述电芯100的上端被配置为所述正极101和所述负极102中的一者，所述电芯100的下端被配置为所述正极101和所述负极102的中的另一者；液冷系统200，其沿前后方向设置有若干容纳槽，所述容纳槽被配置为用于容纳所述电芯100的至少一部分的结构，以对所述电芯100的至少两个相对的侧面进行导热，且所述正极101和所述负极102均显露于所述容纳槽。

示例性的，所述电芯100的长度方向被配置为沿左右方向分布，所述正极101以及所述负极102均沿所述电芯100的长度方向分布，其中所述正极101的长度以及所述负极102的长度不做特殊的限定，一般地，所述正极101的长度大于所述电芯100的长度的一半，所述负极102的长度大于所述电芯100的长度的一半，其具体的长度数值可根据实际的产品需求进行设置，在此不一一赘述。

可以理解的是，当所述电芯100设置于所述液冷系统200的容纳擦内时，所述液冷系统200能够对所述电芯100的前后两端和/或左右两端进行导热，以满足所述电芯100在快充或超充的工况下的散热需求。

在上述实现的过程中，电芯100的上端可用于设置正极101或负极102中的一者，其下端用于设置正极101或负极102中的另一者，由于正极101与负极102的面积增大，可以实现传输大电流，提高其承载过流能力，使得电芯100安装于液冷系统200的容纳槽内时，液冷系统200能够对电芯100进行导热，满足产品的快充、超充等需求。

请再参照图2，所述液冷系统200包括液冷板203、第一集液板201及第二集液板202，所述液冷板203沿所述前后方向设置有若干个，所述液冷板203配置于所述第一集液板201与所述第二集液板202之间，以围合形成所述容纳槽，且所述液冷板203分别与所述第一集液板201及所述第二集液板202连通。示例性的，所述液冷板203、所述第一集液板201及所述第二集液板202内设置有冷却液，其中所述第一集液板201与所述第二集液板202中的一者设置有进液口，另一者设置有出液口，使得所述液冷板203、所述第一集液板201及所述第二集液板202进行连通时，所述冷却液能够从该进液口进入到液冷系统200的内部，进而分别流向各个所述液冷板203，从而对所述电芯100的两个大面以及左右两端进行导热；需要说明的是，为了控制所述电芯100的温差，可在所述液冷板203与所述第一集液板201及第二集液板202的连接处进行处理，以保证冷却液流入各个所述液冷板203内的速率以及水量尽可能的一致，当然为了保证产品的安全性，位于最外侧的所述电芯100可设置于两个液冷板203之间，以通过所述液冷板203对所述电芯100的两个大面进行导热。

在上述实现的过程中，第一集液板201与第二集液板202之间设置有若干沿前后方向分布的液冷板203，且第一集液板201与第二集液板202分别与液冷板203进行连通，使得电芯100设置于容纳槽内时，液冷板203能够对电芯100的大面进行导热，同时第一集液板201与第二集液板202分别对电芯100的左右两端进行导热，实现电芯100进行快充、超充等操作时，能够最大化对电芯100进行导热，提高产品的安全性。

如图6所示，所述第一集液板201沿所述前后方向间隔设置有若干第一安装槽，所述第一安装槽被配置为用于容纳所述液冷板203的一部分的结构，所述第二集液板202沿所述前后方向间隔设置有若干第二安装槽，所述第二安装槽被配置为用于容纳所述液冷板203的一部分的结构；一般地，所述液冷板203的一端与所述第一安装槽可通过焊接等方式进行固定，所述液冷板203的另一端与所述的第二安装槽可通过焊接等方式进行固定。

在上述实现的过程中，第一集液板201上设置有第一安装槽，第二集液板202上设置有第二安装槽，液冷板203分别与第一安装槽及第二安装槽进行连接，能够实现液冷板203、第一集液板201及第二集液板202三者形成固定的同时，也有利于冷却液在液冷板203、第一集液板201及第二集液板202三者内进行流通，从而实现对电芯100的导热效果。

在一些实施例中，所述第一集液板201设置有进液口，所述第二集液板202设置有出液口，所述出液口通过所述液冷板203与所述进液口连通；可以理解的是，在其他的实施例中，所述第一集液板201可设置有出液口，相对应地，所述第二集液板202设置有进液口。

在上述实现的过程中，冷却液从进液口进入到第一集液板201的内腔，随后依次流入各个液冷板203的内腔内，最后汇集至第二集液板202的内腔，并从出液口流出，形成冷却液的循环。

如图3-图5所示，所述电池模组还包括上高压铝排300及下高压铝排301，所述上高压铝排300连接于所述电芯100的上端，所述下高压铝排301连接于所述电芯100的下端，以使得若干所述电芯100形成连接；所述上高压铝排300沿所述前后方向间隔设置有若干个，所述下高压铝排301沿所述前后方向间隔设置有若干个。

示例性的，若干所述电芯100的成组方式可以是一并N串，即采用将第一个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，第二个所述电芯100的上端设置成负极102，其下端设置成正极101，第三个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，以此类推；也可以是二并N串，即采用将第一个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，第二个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，第三个所述电芯100的上端设置成负极102，其下端设置成正极101，第四个所述电芯100的上端设置成负极102，其下端设置成正极101，第五个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，第六个所述电芯100的上端设置成正极101，其下端设置成负极102，以此类推，当然还可以是其他的成组方式，在此不一一赘述。

在上述实现的过程中，上高压铝排300设置于电芯100的上端，下高压铝排301设置于电芯100的下端，能够实现若干个电芯100之间的连接，从而有利于满足快充、超充等需求。

如图7-图8所示，所述电池模组还包括绝缘板400，所述绝缘板400配置于所述电芯100的下方，且与所述液冷系统200进行连接。可以理解的是，所述绝缘板400与所述液冷系统200的连接方式可以采用卡接的方式进行固定，也可以采用螺接等，通过将绝缘板400设置于电芯100的下方，使得若干电芯100的下端通过下高压铝排301进行连接并组装成电池包时，能够避免下高压铝排301直接与电池包的箱体进行接触，进而避免了短路的风险。

在一些实施例中，所述绝缘板400靠近所述电芯100的一侧设置有第一配合部401，所述第一配合部401沿左右方向设置有至少两个，所述第一集液板201设置有第二配合部2011，所述第二集液板202设置有第三配合部2021，所述第二配合部2011与两个所述第一配合部401中的一者进行卡接，所述第三配合部2021与另一者进行卡接。

示例性的，所述第一集液板201及所述第二集液板202两者均可采用金属材料制成，例如铝合金材质，所述绝缘板400可采用非金属材料制成，且所述绝缘板400的第一配合部401可设置成榫卯结构，相应地所述第二配合部2011及第三配合部2021设置成凹槽，所述第二配合部2011及所述第三配合部2021均能对所述第一配合部401进行容纳，且所述绝缘板400与所述第一集液板201及所述第二集液板202分别完成卡接后，可通过结构胶进行固定。

在上述实现的过程中，绝缘板400设置有第一配合部401，第一集液板201设置有与第一配合部401卡接的第二配合部2011，第二集液板202设置有与第一配合部401卡接的第三配合部2021，从而能够在绝缘板400与液冷系统200进行连接时，能够减少零部件的使用，提高安装或拆卸的便利性，提升整体结构的强度及安全性。

请再参照图2，所述电池模组还包括绝缘结构胶500，所述绝缘结构胶500配置于所述电芯100与所述绝缘板400之间。通过绝缘结构胶500能够实现电芯100与绝缘板400的固定，提升产品整体的结构稳固性。具体而言，所述电芯100与下高压铝排301焊接完成后，对其组成的整体进行涂覆所述绝缘结构胶500，然后在粘接于所述绝缘板400上，实现所述电芯100与所述绝缘板400之间的固定。

第二方面，本申请还提供一种电池包，包括如上述任一项所述的电池模组。可以理解的是，所述电池包还包括电池箱体，所述电池箱体被配置为用于容纳所述电池模组，其中所述电池模组可以直接装配于所述电池箱体，也可组装于壳体后，在装配于所述电池箱体。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的电池包。所述用电设备可以是电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车及航天器等，当所述用电设备为车辆时，车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆的内部设置有电池包，电池包可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池包可以用于车辆的供电，例如，电池包可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制电池包为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的电池包，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

若干电芯，其设置有正极和负极，所述电芯的上端被配置为所述正极和所述负极中的一者，所述电芯的下端被配置为所述正极和所述负极的中的另一者；

液冷系统，其沿前后方向设置有若干容纳槽，所述容纳槽被配置为用于容纳所述电芯的至少一部分的结构，以对所述电芯的至少两个相对的侧面进行导热，且所述正极和所述负极均显露于所述容纳槽。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷系统包括液冷板、第一集液板及第二集液板，所述液冷板沿所述前后方向设置有若干个，所述液冷板配置于所述第一集液板与所述第二集液板之间，以围合形成所述容纳槽，且所述液冷板分别与所述第一集液板及所述第二集液板连通。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一集液板沿所述前后方向间隔设置有若干第一安装槽，所述第一安装槽被配置为用于容纳所述液冷板的一部分的结构，所述第二集液板沿所述前后方向间隔设置有若干第二安装槽，所述第二安装槽被配置为用于容纳所述液冷板的一部分的结构。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一集液板设置有进液口，所述第二集液板设置有出液口，所述出液口通过所述液冷板与所述进液口连通。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括上高压铝排及下高压铝排，所述上高压铝排连接于所述电芯的上端，所述下高压铝排连接于所述电芯的下端，以使得若干所述电芯形成连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述上高压铝排沿所述前后方向间隔设置有若干个，所述下高压铝排沿所述前后方向间隔设置有若干个。

7.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘板，所述绝缘板配置于所述电芯的下方，且与所述液冷系统进行连接。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘板靠近所述电芯的一侧设置有第一配合部，所述第一配合部沿左右方向设置有至少两个，所述第一集液板设置有第二配合部，所述第二集液板设置有第三配合部，所述第二配合部与两个所述第一配合部中的一者进行卡接，所述第三配合部与另一者进行卡接。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘结构胶，所述绝缘结构配置于所述电芯与所述绝缘板之间。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池模组。

11.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的电池包。

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