CN218334195U - 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：模组箱体，具有一容纳腔，容纳腔的下端配置有若干开口；线束隔离板组件，其被配置于容纳腔，线束隔离板组件与容纳腔的下端连接，且线束隔离板组件的至少一部分的结构显露于开口。模组箱体的下端设置有开口，线束隔离板组件连接于模组箱体的下端，以形成一个整体，使得电池单体从模组箱体的上端装入于容纳腔时，能够在下端与线束隔离板组件进行焊接，减少由于在重力的作用下，可减少焊渣掉入模组箱体内部所带来的高压击穿风险，提高产品的安全性。

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

在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保及节能已经成为当今汽车发展的主题，电动汽车因其节能、环保无污染的优势，收到交通、能源部门的高度重视；最近几年，新能源汽车行业迎来了爆发式增长；电池作为电动汽车的动力核心，是整个电动汽车非常重要的部分，一台电动汽车的电池系统往往由成百上千个电池单体通过串并联等方式组成。

在电池技术的发展中，除了提高电池的能量密度以外，电池的安全性也是一个不可忽视的问题。因此，如何提高电池的安全性，是电池技术中一个亟需解决的技术问题。

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，能够减少焊渣掉入模组箱体内部所带来的高压击穿风险，提高产品的安全性。

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：模组箱体，具有一容纳腔，所述容纳腔的下端配置有若干开口；线束隔离板组件，其被配置于所述容纳腔，所述线束隔离板组件与所述容纳腔的下端连接，且所述线束隔离板组件的至少一部分的结构显露于所述开口。

在上述实现的过程中，模组箱体的下端设置有开口，线束隔离板组件连接于模组箱体的下端，以形成一个整体，使得电池单体从模组箱体的上端装入于容纳腔时，能够在下端与线束隔离板组件进行焊接，减少由于在重力的作用下，可减少焊渣掉入模组箱体内部所带来的高压击穿风险，提高产品的安全性。

在一些实施例中，所述线束隔离板组件包括汇流排，所述汇流排设置有若干个，且每个所述汇流排靠近所述容纳腔的下端均设置有基台，所述基台的至少一部分的结构配置于所述开口。

在上述实现的过程中，汇流排上设置有基台，使得汇流排与电池单体进行焊接后，电池单体工作过程产生的热量，能够通过基台进行导热，提供了均匀且高热容量的热传输路径，降低了热接触电阻，极大保证了控温性和均温性。

在一些实施例中，所述基台的外缘设置有绝缘膜。绝缘膜能够保证基台绝缘性的同时，也能够将电池单体产生的热量传导至液冷板，以降低热接触电阻，保证控温性和均温性。

在一些实施例中，所述模组箱体包括侧板、端板及底板，所述侧板、端板及所述底板一体成型，且所述底板设置有所述开口。

在上述实现的过程中，侧板、端板及底板采用一体成型技术形成一个整体，可免去侧板、端板及点之间的激光焊接，能够减少焊渣掉入容纳腔所带来的高压击穿的风险，从而提高产品的安全性。

在一些实施例中，所述电池模组还包括VC均温板，所述VC均温板沿所述容纳腔的左右方向间隔设置有若干个，以将所述容纳腔分割成若干子容纳腔。

在上述实现的过程中，VC均温板设置于容纳腔内，使得电池单体装配于容纳腔时，由于VC均温板能够实现内循环散热均温，从而对电池单体的大面进行散热，同时VC均温板还具备支撑、电池单体之间防火隔热及缓冲电池单体老化膨胀空间等功能，提高产品的可靠性和安全性，取消了常规模组方案所用的隔热棉、膨胀缓冲垫等，实现了高度集成化。

在一些实施例中，所述VC均温板的前后两端均设置有延伸部，所述侧板沿上下方向设置有安装槽，所述安装槽被配置为用于容纳所述延伸部的至少一部分的结构。

在上述实现的过程中，侧板设置有与VC均温板的延伸部适配的安装槽，可方便VC均温板与电池单体的大面进行接触及紧固，保证整体结构的稳固性及一致性，且VC均温板固定方便，提高工作效率。

在一些实施例中，所述电池模组还包括电池单体，所述电池单体配置于所述子容纳腔内，且所述电池单体与所述线束隔离板组件进行焊接。

在上述实现的过程中，由于电池单体装配于容纳腔时，电池单体采用倒置的方式与限速隔离板组件进行焊接，可在电池包布局中带来空间利用率的提升，同时由于重力的作用，可减少焊渣掉入模组箱体内部所带来的高压击穿的风险，提高产品的安全性。

在一些实施例中，所述电池模组还包括液冷板，所述液冷板配置于所述模组箱体的下方，且与所述模组箱体进行连接。

在上述实现的过程中，将液冷板设置于模组箱体的下方，使得电池单体进行工作时，其一部分的热量能够通过汇流排上的基台传导至绝缘膜，然后与液冷板进行换热，另一部分的热量通过VC均温板进行导热，该两条路径提供了均匀、高热容量的热传输路径，降低了热接触电阻，极大保证了控温性和均温性。

在一些实施例中，所述电池模组还包括导热垫，所述导热垫配置于所述液冷板与所述模组箱体之间，且所述导热垫被配置为与所述线束隔离板组件的至少一部分的结构接触。

第二方面，本申请还提供一种电池包，其特征在于，包括如上述任一项所述的电池模组。

因本申请第二方面实施例提供的电池包，因包括第二方面技术方案中所述的电池模组，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。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，其特征在于，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模组箱体的下端结构示意图。

图3是本申请实施例公开的一种电池模组的部分结构示意图。

附图标记

100、电池模组；101、模组箱体；1011、端板；1012、侧板；10121、安装槽；1013、底板；102、线束隔离板组件；1021、汇流排；1022、基台；103、VC均温板；104、电池单体；105、液冷板；106、导热垫。

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“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。

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

现阶段基于技术、工艺成熟度及加工成本考虑，国内外主流新能源汽车均选用常规模组布局方案，这种布局方案具备结构简单，热管理效率高等优势，具体为：(1)结构方面，平铺在下箱体总成内部表面上和软包模组底部下面的空间，布局比较简单，采用铝挤压成型工艺，技术工艺相对较成熟，生产效率高，有利于规模化批量生产；(2)热管理效率方面上，在一定的长度范围内平面度能得到精准控制，与模组表面接触面积大，其热阻小，提升了热管理效率，且流道接触面积大，能有效地降低电池单体内部上下的温度差，在快速充放电以及低温预热时，对电池起到较好的保护。

但是该常规模组布局方案也存在以下缺点，①挤压成型平面度不好控制：如下箱体长度太高，则需要长条的口琴管，其太长易变形，平面度不好控制，与模组表面接触面积小，导致热阻大，从而影响到热管理效率；②集成度较低：液冷板作为一个单独的零件安装在动力电池包里面，这样会占用空间较多，增加成本；模组的线束隔离板总成也是有汇流排、FPC、线束隔离板等多个零件组装形成，容易造成装配质量问题，从而影响到行车安全。③单面接触热管理效率低：口琴管液冷板平铺在下箱体总成内部表面上和常规模组底部下面的空间，仅接触电芯的一个面，其液冷板因其接触面积有限导致其换热能力有限，如遇到高速爬坡和大功率快充等叠加工况时，将会导致温差很大，从而影响到整车动力性及续航里程。另一方面，受限于结构布局和风冷散热方式，电芯铜排的过流能力也影响受到限制，无法满足4C/6C的大电流运行工况，如再遇到高速爬坡和大功率快充等叠加工况时，将会导致过温报警，从而影响到整车动力性及续航里程，从而降低产品的竞争力。

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100，包括：模组箱体101及线束隔离板组件102，所述线束隔离板组件102设置于所述模组箱体101的内部，且位于所述模组箱体101的下方，当所述模组箱体101内装配电池单体104时，所述电池单体104的正负极朝下，并与所述线束隔离板组件102进行焊接，可减少焊渣掉入所述模组箱体101的内部，从而提高产品的安全性。

具体而言，模组箱体101，具有一容纳腔，所述容纳腔的下端配置有若干开口；线束隔离板组件102，其被配置于所述容纳腔，所述线束隔离板组件102与所述容纳腔的下端连接，且所述线束隔离板组件102的至少一部分的结构显露于所述开口。

示例性的，所述模组箱体101的上端设置成开口状，以用于所述电池单体104装配于所述容纳腔，所述模组箱体101与所述线束隔离板组件102可采用一体成型工艺，例如注塑等，使得所述模组箱体101与所述线束隔离板形成一个整体结构后，再将所述电池单体104装配于所述容纳腔，能够减少焊渣的产生，也能够减少焊渣掉入所述容纳腔。

在上述实现的过程中，模组箱体101的下端设置有开口，线束隔离板组件102连接于模组箱体101的下端，以形成一个整体，使得电池单体104从模组箱体101的上端装入于容纳腔时，能够在下端与线束隔离板组件102进行焊接，减少由于在重力的作用下，可减少焊渣掉入模组箱体101内部所带来的高压击穿风险，提高产品的安全性。

请再参照图2，所述线束隔离板组件102包括汇流排1021，所述汇流排1021设置有若干个，且每个所述汇流排1021靠近所述容纳腔的下端均设置有基台1022，所述基台1022的至少一部分的结构配置于所述开口。

示例性的，所述汇流排1021可采用冲压成型工艺形成成品，然后与所述模组箱体101进行一体成型，其中所述基台1022可设置成圆柱状等，且所述基台1022可采用滚花工艺，有利于提高紧固性。

为确保散热效果，铜排导热基台1022和液冷板105散热接触面部分的平面度控制在0.15mm以内；液冷板105散热接触面部位，可结合实际情况设置一定数量的限位槽，用于限位导热垫106变形，确保接触面紧密贴合以保证热管理效果。

可以理解的是，由整车测试数据和仿真结果可知，与所述电池单体104的正负极相连的汇流排1021，其连接点的温度均较高，为了将其产生的热量更好地传导至液冷板105中，所述基台1022可对应设置于该连接点的竖直中心线处，当然也不排除将所述基台1022设置成偏离该连接点的竖直中心线等。

在上述实现的过程中，汇流排1021上设置有基台1022，使得汇流排1021与电池单体104进行焊接后，电池单体104工作过程产生的热量，能够通过基台1022进行导热，提供了均匀且高热容量的热传输路径，降低了热接触电阻，极大保证了控温性和均温性。

在一些实施例中，所述基台1022的外缘设置有绝缘膜；可以理解的是，所述绝缘膜的材质可以是聚氨酯混合物、聚酰亚胺膜等，其中所述绝缘膜的主要性能参数为：①绝缘强度≥5.5KV/mil；②抗拉强度≥140MPa；③导热系数：≥3W/(m·K)；绝缘膜的厚度、深度结合实际装配效果及电气性能仿真效果进行优化匹配。绝缘膜能够保证基台1022绝缘性的同时，也能够将电池单体104产生的热量传导至液冷板105，以降低热接触电阻，保证控温性和均温性。

如图2-图3所示，所述模组箱体101包括侧板1012、端板1011及底板1013，所述侧板1012、端板1011及所述底板1013一体成型，且所述底板1013设置有所述开口。具体而言，所述侧板1012设置有两块，两块所述侧板1012沿前后方向间隔设置，所述端板1011设置有两块，两块所述端板1011沿左右方向间隔设置，所述底板1013分别与所述侧板1012及所述端板1011连接，以形成具有安装口朝上的所述容纳腔，所述安装口用于将所述电池单体104装配于所述容纳腔。

在上述实现的过程中，侧板1012、端板1011及底板1013采用一体成型技术形成一个整体，可免去侧板1012、端板1011及点之间的激光焊接，能够减少焊渣掉入容纳腔所带来的高压击穿的风险，从而提高产品的安全性。

请再参照图3，所述电池模组100还包括VC均温板103，所述VC均温板103沿所述容纳腔的左右方向间隔设置有若干个，以将所述容纳腔分割成若干子容纳腔。具体而言，所述VC均温板103通过导热双面胶和电芯大面接触，既达到了导热作用，也起到了紧固作用。导热双面胶要求导热系数：≥3W/(m·K)，解决了散导热膏难操作，涂不均匀，溢胶等不良品及影响装配效率的难题，具有防震、减震功能。

在上述实现的过程中，VC均温板103设置于容纳腔内，使得电池单体104装配于容纳腔时，由于VC均温板103能够实现内循环散热均温，从而对电池单体104的大面进行散热，同时VC均温板103还具备弹性、支撑、电池单体104之间防火隔热及缓冲电池单体104老化膨胀空间等功能，提高产品的可靠性和安全性，取消了常规模组方案所用的隔热棉、膨胀缓冲垫等，实现了高度集成化。

在一些实施例中，所述VC均温板103的前后两端均设置有延伸部，所述侧板1012沿上下方向设置有安装槽10121，所述安装槽10121被配置为用于容纳所述延伸部的至少一部分的结构，其中所述安装槽10121的深度可结合实际性能和装配便利性进行优化选取。

在上述实现的过程中，侧板1012设置有与VC均温板103的延伸部适配的安装槽10121，可方便VC均温板103与电池单体104的大面进行接触及紧固，保证整体结构的稳固性及一致性，且VC均温板103固定方便，提高工作效率。

在一些实施例中，所述电池模组100还包括电池单体104，所述电池单体104配置于所述子容纳腔内，且所述电池单体104与所述线束隔离板组件102进行焊接；可以理解的是，所述电池单体104的正负极设置于下端，由于电池单体104装配于容纳腔时，电池单体104采用倒置的方式与限速隔离板组件进行焊接，可在电池包布局中带来空间利用率的提升，同时由于重力的作用，可减少焊渣掉入模组箱体101内部所带来的高压击穿的风险，提高产品的安全性。

在一些实施例中，所述电池模组100还包括液冷板105，所述液冷板105配置于所述模组箱体101的下方，且与所述模组箱体101进行连接。示例性的，所述液冷板105可采用挤压成型或冲压成型等工艺方式，可集成为模组箱体101的一部分，其中所述液冷板105的水道走向、水道参数(深度、宽度、长度等)选取，结合实际装配及散热仿真效果进行优化匹配，可采用铝型材挤压液冷板105方案，也可以采用双路并联水路的冲压板方案或者双层液冷板105方案等，所述液冷板105进出水口开启模式有普通常开模式和Plus模式(即灵活安排，相对常开)，结合实际行车工况，如高速爬坡，大功率快充等，根据电池的温度程度适应地调整进出水管口的开启度，实施最佳的热管理控制策略，使电池包的温差控制在合理的范围内，使电池包全天候工作在合理的温度范围内，确保电池使用安全，从而确保行车安全。

在上述实现的过程中，将液冷板105设置于模组箱体101的下方，使得电池单体104进行工作时，其一部分的热量能够通过汇流排1021上的基台1022传导至绝缘膜，然后与液冷板105进行换热，另一部分的热量通过VC均温板103进行导热，该两条路径提供了均匀、高热容量的热传输路径，降低了热接触电阻，极大保证了控温性和均温性，电池包温差由原先15℃可精准控制至5℃，相应地电池单体104的寿命也延长10％。

在一些实施例中，所述电池模组100还包括导热垫106，所述导热垫106配置于所述液冷板105与所述模组箱体101之间，且所述导热垫106被配置为与所述线束隔离板组件102的至少一部分的结构接触。所述导热垫106具有绝缘性，其主要性能参数为密度：2.5≤g/cm3；阻燃等级：V0；导热系数：≥3W/(m·K)@压缩30％±5％，标准ASTM D5470；导热垫106的厚度及大小面积结合实际装配及散热仿真效果进行优化匹配。

第二方面，本申请还提供一种电池包，其特征在于，包括如上述任一项所述的电池模组100；因本申请第二方面实施例提供的电池包，因包括第二方面技术方案中所述的电池模组100，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。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，其特征在于，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：

模组箱体，具有一容纳腔，所述容纳腔的下端配置有若干开口；

线束隔离板组件，其被配置于所述容纳腔，所述线束隔离板组件与所述容纳腔的下端连接，且所述线束隔离板组件的至少一部分的结构显露于所述开口。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述线束隔离板组件包括汇流排，所述汇流排设置有若干个，且每个所述汇流排靠近所述容纳腔的下端均设置有基台，所述基台的至少一部分的结构配置于所述开口。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述基台的外缘设置有绝缘膜。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述模组箱体包括侧板、端板及底板，所述侧板、端板及所述底板一体成型，且所述底板设置有所述开口。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括VC均温板，所述VC均温板沿所述容纳腔的左右方向间隔设置有若干个，以将所述容纳腔分割成若干子容纳腔。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述VC均温板的前后两端均设置有延伸部，所述侧板沿上下方向设置有安装槽，所述安装槽被配置为用于容纳所述延伸部的至少一部分的结构。

7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括电池单体，所述电池单体配置于所述子容纳腔内，且所述电池单体与所述线束隔离板组件进行焊接。

8.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液冷板，所述液冷板配置于所述模组箱体的下方，且与所述模组箱体进行连接。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括导热垫，所述导热垫配置于所述液冷板与所述模组箱体之间，且所述导热垫被配置为与所述线束隔离板组件的至少一部分的结构接触。

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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