CN218568974U - 一种电池组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组，包括：电池单元，包括至少两个依次堆叠排列的电池；换热组件，至少位于电池单元平行于电池堆叠排列方向的一侧，换热组件设置有用于冷却介质流通以对电池进行热交换的冷却流道，换热组件朝向电池单元的侧面还设置有多个连续排布的凸起，凸起与圆柱电池的周向侧面相抵；其中，凸起组成冷却流道的至少部分侧壁，且沿冷却流道中冷却介质流动方向的多个凸起的体积逐渐变大。本实用新型提供的电池组，沿冷却介质流动方向的多个凸起的体积逐渐变大，利用凸起散热效率的提升，以均衡冷却介质升温所造成的对不同电池的散热效率不均匀的问题，解决了电池组的热均衡，提高了电池组的散热效率。本实用新型还公开了一种电池包。

Description

一种电池组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池组技术领域，尤其涉及一种电池组及电池包。

背景技术

中国专利CN201821244310.8公开了一种包括热管散热结构的动力电池系统及车辆，通过具有波纹板的热管散热结构来解决动力电池系统面临的热管理问题，以保持电池组处于较低的温度梯度分布。

但存在一个问题：采用冷却液对电池进行冷却时，进水口冷却液温度较低，使得位于前端的电池温度较冷，而位于后端的电池，由于冷却液温度的上升，导致散热效率不够，进而影响电池组的热均衡。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种电池组，利用凸起体积的逐渐变大，能够对不同电池进行均匀的散热，解决了电池组散热不均衡的问题。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种电池组，包括：

电池单元，包括至少两个依次堆叠排列的圆柱电池；

换热组件，至少位于电池单元平行于电池堆叠排列方向的一侧，换热组件设置有用于冷却介质流通以对电池进行热交换的冷却流道，换热组件朝向电池单元的侧面还设置有多个连续排布的凸起，凸起与电池的周向侧面相抵；

其中，凸起组成冷却流道的至少部分侧壁，且沿冷却流道中冷却介质流动方向的多个凸起的体积逐渐变大。

本实用新型提供的电池组，沿冷却介质流动方向的多个凸起的体积逐渐变大，利用凸起散热效率的提升，以均衡冷却介质升温所造成的对不同电池的散热效率不均匀的问题，解决了电池组的热均衡，提高了电池组的散热效率。

本实用新型另一方面还提供了一种电池包，该电池包包括如上所述的电池组。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电池包的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电池包的俯视图；

图3为图2所示的A部局部放大图；

图4为本实用新型实施例的第一种中间换热组件的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例的第一种中间换热组件的爆炸结构示意图；

图6为本实用新型实施例的外侧换热组件的剖视结构示意图；

图7为本实用新型实施例的外侧换热组件的爆炸结构示意图；

图8为本实用新型实施例的第二种中间换热组件的爆炸结构示意图；

图9为本实用新型实施例的第三种中间换热组件的爆炸结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

1、电池单元；11、电池；2、换热组件；201、中间换热组件；202、外侧换热组件；21、凸起；211、扰流凸起；22、空白区；23、冲压片板；231、波纹段；232、平直段；24、平板；25、垫圈；26、冷却流道；261、第一流道；262、第二流道；27、冷却介质进口；28、冷却介质出口；29、隔板；3、导热绝缘层。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

参阅图1和图2，本实用新型公开了一种电池组，电池组包括：电池单元1和换热组件2，换热组件2至少位于电池单元1的一侧。本实用新型还公开了一种电池包，该电池包包括多组电池组。优选的，电池单元1的两侧均设置有换热组件2，多组电池组依次间隔排列，相邻两电池组之间可以共用一个换热组件2(也可理解为相邻两电池单元1共用一个换热组件2)，以形成电池组相互关联的电池包。

电池单元1包括至少两个依次堆叠排列的电池11，换热组件2具体位于电池单元1平行于电池11堆叠排列方向的一侧(即可理解为，换热组件2的延伸方向与电池11的堆叠排列方向相平行，换热组件2位于多个电池11的同一侧)，换热组件2朝向电池单元1的侧面设置有多个连续排布的凸起21，凸起21与电池11的侧面相抵，以实现利用换热组件2对电池11进行散热。

优选的，电池11为圆柱电池，相邻两电池11之间是沿其周向侧面方向排列的，以实现凸起21能贴合于电池11的周向侧面。当然，在其他较佳实施例中，电池11还可以为其他形状，如长方体状、棱柱状、椭圆柱状等结构，此时，凸起21的形状也可以做适应性改变以更好的贴合于电池11的侧面。下文将以圆柱电池作为电池11为例进行详细讲解。

以图2所示的方向及各部件的数量为参考，具体为，电池单元1设置有五组，换热组件2设置有六个，六个换热组件2和四个电池单元1一个挨一个的依次沿X方向推叠排列，以使得每组电池单元1的两侧均有换热组件2；每一组电池单元1包括七个电池11，七个电池11依次沿Y方向排列，其中X方向与Y方向相垂直，以使得该电池包所包含的全部电池11呈矩阵式排列；位于换热组件2同一侧面的凸起21设置有八个，凸起21的数量比电池11多一个，从而使得每个电池11的周向侧面均能够与四个凸起21的侧面相贴合，即每个电池11均位于四个凸起21所围成的凹陷区域上。

另外，有关换热组件2的种类说明，换热组件2可以细分为中间换热组件201和外侧换热组件202，其中，位于两电池组之间(也即两电池单元1之间)的换热组件2被细分为中间换热组件201，中间换热组件201具有四个，中间换热组件201的两侧均排列有上述的凸起21，位于电池组的两最外侧(也即电池单元1的两最外侧)的换热组件2被细分为外侧换热组件202，外侧换热组件202具有两个，外侧换热组件202仅有一侧排列有上述的凸起21。

当然，如上所述的电池单元1、换热组件2、电池11以及凸起21的排列属于现有技术，进行细化描述只是为了方便理解；另外，电池单元1、换热组件2、电池11以及凸起21的具体数量并不受限制，还可采用如上描述之外的其他数量，能满足散热功能即可。

还可以理解的是，每组电池单元1可以通过两个换热组件2散热，也可以仅通过一个换热组件2散热。

参阅图4和图6，为了更好的利用冷却介质散热，换热组件2设置有冷却流道26、分别导通冷却流道26的冷却介质进口27和冷却介质出口28，全部凸起21组成冷却流道26的至少部分侧壁。其中，冷却介质可以为气态物质或者液态物质，当然，冷却介质为液态物质最佳，本实施例将以液态物质的冷却介质为例进行阐述。

在冷却介质流动散热的过程中，沿冷却介质的流动方向，冷却介质吸热后将逐渐升温，这将造成不同电池11的散热效率不均匀的问题，为了解决该问题，本实施例采用了如下方案：沿冷却介质流动方向的多个凸起21的体积逐渐变大，如此，利用凸起21散热效率的提升，以均衡冷却介质升温所造成的对不同电池11的散热效率不均匀的问题。

当然，需要说明的是，在一些其他实施例中，多个换热组件2可以相互导通以连接成一个整体，例如组成S型状或者栅格形状，可能并不存在严格意义上的冷却介质进口27和冷却介质出口28，这些技术方案也将视为本实用新型的保护范围。

凸起21的体积的变化，具体实现方式可为如下两种：

(1)多个凸起21沿垂直于电池11排列方向的长度依次逐渐变大；

(2)多个凸起21沿平行于电池11排列方向的横截面面积依次逐渐变大。

如上的两种方式可以择一使用，也可组合使用。

在本实施例中，较佳的，至少部分凸起21的内表面形成有扰流凸起211，扰流凸起211能够使得冷却流道26的侧壁凹凸不平，如此，在冷却介质流动时，扰流凸起211能够有效的搅动冷却介质，避免冷却介质产生不同温度的流层，加强冷却介质的散热效果。

进一步优选的，扰流凸起211位于凸起21的中部，且沿垂直于电池11排列方向延伸，以能够全方位的搅动冷却介质。

扰流凸起211的另外一个作用，还可用于加强换热组件2的结构强度，避免受力变形。

在本实施例中，结合图2，冷却介质进口27连接于体积最小的凸起21上，冷却介质出口28连接于靠近体积最大的凸起21一侧的空白区22并导通冷却流道26，如此，冷却介质能够较快的流入冷却流道26，并以较慢的速度流出冷却流道26，确保冷却流道26内的冷却介质尽可能的灌满，避免冷却流道26空鼓而降低其散热效率以及造成液体易晃动导致的电池组移动时的不平衡。

作为优选的，参阅图2和图3，电池单元1与换热组件2之间设置有导热绝缘层3，导热绝缘层3具有导热特性和绝缘特性，且导热绝缘层3的两相对侧面分别与换热组件2的侧面以及电池11的周向侧面相贴合。

在上述方案中，通过在电池单元1与换热组件2之间设置导热绝缘层3，利用导热绝缘层3充分填补换热组件2的侧面与电池11的周向侧面之间的间隙，确保电池11的热量通过导热绝缘层3以充分地传递至换热组件2的凸起21上，解决了现有技术中换热组件2的侧面与电池11的周向侧面之间的贴合度不足的问题，提高了电池组的散热效率。

较佳的，导热绝缘层3可具有柔性，且沿凸起21的排列方向延伸，即导热绝缘层3沿Y方向延伸，导热绝缘层3的柔性能够使得其在被夹持于电池单元1与换热组件2之间时，导热绝缘层3能够被弯折以适应凸起21的外轮廓以及电池11的周向侧面；更优的，导热绝缘层3还可具有一定的弹性和/或者硬度低于凸起21的硬度以及电池11的硬度，利用其弹性和/或者挤压变形以更好的解决因各零部件生产精度导致的凸起21与电池11间隙不统一的问题。

参阅图2，在本实施例中，换热组件2上沿凸起21排列方向的两端分别凸出电池单元1，并分别设置有用于连接外部结构的空白区22，全部凸起21位于两空白区22之间，利用空白区22以便于安装转接接头或辅助结构等外部部件，以解决现有技术中易在接头处发生连接失效的问题。在排列顺序上，具体为，一空白区22、全部凸起21和另一空白区22沿Y方向依次排列。

在本实施例中，基于换热组件2的细化种类的不同，中间换热组件201和外侧换热组件202在构成结构上有所区别：

中间换热组件201：参阅图4和图5，中间换热组件201包括两对称布置并相连接的冲压片板23，冲压片板23包括波纹段231和连接于波纹段231两端的两平直段232，波纹段231的波峰构成凸起21，两冲压片板23的平直段232构成空白区22，如此，冲压片板23可以采用冲压成型的方式制作，利用对称的两冲压片板23压合形成中间换热组件201，以解决中间换热组件201便捷制造的问题，提高中间换热组件201的可制造性；

较佳的，中间换热组件201还包括呈中间镂空状的垫圈25，垫圈25连接于两冲压片板23之间，特别的，垫圈25贴合于冲压片板23的周边，如此，利用垫圈25以便于两冲压片板23的压合，并使得两冲压片板23之间保有间隙，以便于冷却介质能够流入空白区22，以实现冷却介质从空白区22上的冷却介质出口28流出；

参阅图8和图9，在另一较佳实施例中，两冲压片板23之间还可设置有隔板29，隔板将两冲压片板23所围成的冷却流道26分隔为第一流道261和第二流道262，其中，以图8为示例，第一流道261和第二流道262可分别独立进出液，即换热组件2上具有两冷却介质进口27和两冷却介质出口28，第一流道261和第二流道262分别对应连接有一冷却介质进口27和一冷却介质出口28；或者，以图9为示例，换热组件2上具有一冷却介质进口27和一冷却介质出口28，其中一冲压片板23的一侧设有冷却介质进口27，另一冲压片板23的一侧设有冷却介质出口28，第一流道261的出液端与第二流道262的进液端相导通。此时，不同侧凸起21的体积变化方向也应当适应性的相反，以跟随冷却介质的流动方向；此时，可以没有垫圈25，可以直接利用隔板29代替垫圈25以实现两冲压片板23的压合。

外侧换热组件202：参阅图6和图7，外侧换热组件202包括相连接的一冲压片板23和一平板24，冲压片板23包括波纹段231和连接于波纹段231两端的两平直段232，波纹段231的波峰构成凸起21，平直段232与平板24构成空白区22，且平板24由隔热材料制成。可以知道的是，中间换热组件201的冲压片板23和外侧换热组件202的冲压片板23功能、结构均相同。如此，冲压片板23可以采用冲压成型的方式制作，利用冲压片板23和平板24压合形成外侧换热组件202，以解决外侧换热组件202便捷制造的问题，提高外侧换热组件202的可制造性，且由于平板24相对冲压片板23在结构上更简单，使得外侧换热组件202相对于中间换热组件201更易于制造；

较佳的，外侧换热组件202同样还包括呈中间镂空状的垫圈25，垫圈25连接于冲压片板23和平板24之间，特别的，垫圈25贴合于冲压片板23的周边，如此，利用垫圈25以便于冲压片板23和平板24的压合，并使得冲压片板23和平板24之间保有间隙，以便于冷却介质能够流入空白区22，以实现冷却介质从空白区22上的冷却介质出口28流出。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种电池组，其特征在于，包括：

电池单元，包括至少两个依次堆叠排列的电池；

换热组件，至少位于所述电池单元平行于所述电池堆叠排列方向的一侧，所述换热组件设置有用于冷却介质流通以对所述电池进行热交换的冷却流道，所述换热组件朝向所述电池单元的侧面还设置有多个连续排布的凸起，所述凸起与所述电池的侧面相抵；

其中，所述凸起组成所述冷却流道的至少部分侧壁，且沿所述冷却流道中冷却介质流动方向的多个所述凸起的体积逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池为圆柱电池，且所述电池沿其周向侧面方向排列。

3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，至少部分所述凸起的内表面形成有扰流凸起。

4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述扰流凸起位于所述凸起的中部，且沿垂直于所述电池排列方向延伸。

5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，多个所述凸起沿垂直于所述电池排列方向的长度依次逐渐变大。

6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，多个所述凸起沿平行于所述电池排列方向的横截面面积依次逐渐变大。

7.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池单元与换热组件之间设置有导热绝缘层，且所述导热绝缘层的两相对侧面分别与所述换热组件的侧面以及所述电池的侧面相贴合。

8.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述换热组件上沿所述凸起排列方向的两端分别凸出所述电池单元，并分别设置有用于连接外部结构的空白区，所述凸起位于两所述空白区之间。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述换热组件还设置有分别导通所述冷却流道的冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质进口连接于体积最小的所述凸起上，所述冷却介质出口连接于靠近体积最大的所述凸起一侧的所述空白区并导通所述冷却流道。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的多个电池组。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，位于相邻两所述电池组之间的所述换热组件包括两对称布置并相连接的冲压片板，所述冲压片板包括波纹段和连接于所述波纹段两端的两平直段，所述波纹段的波峰构成所述凸起，两所述冲压片板的平直段构成用于连接外部结构的空白区。

12.根据权利要求11所述的电池包，其特征在于，两所述冲压片板之间设置有隔板，所述隔板将两所述冲压片板所围成的冷却流道分隔为第一流道和第二流道；其中，

所述第一流道和第二流道均分别导通有冷却介质进口和冷却介质出口，以实现独立进出液；

或者，一所述冲压片板的一侧设有冷却介质进口，另一所述冲压片板的一侧设有冷却介质出口，且所述第一流道的出液端与所述第二流道的进液端相导通。

13.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，位于所述电池组最外侧的所述换热组件包括相连接的一冲压片板和一平板，所述冲压片板包括波纹段和连接于所述波纹段两端的两平直段，所述波纹段的波峰构成所述凸起，所述平直段与所述平板构成用于连接外部结构的空白区，且所述平板由隔热材料制成。

14.根据权利要求11或13所述的电池包，其特征在于，所述换热组件还包括呈中间镂空状的垫圈，所述垫圈连接于两所述冲压片板之间或者冲压片板和平板之间。

15.根据权利要求14所述的电池包，其特征在于，所述垫圈贴合于所述冲压片板的周边。

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