CN218783156U - 电池模块及电池簇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种电池模块及电池簇，其中电池模块包括电芯组、安装组件、散热组件和壳体。电芯组设置有多组，多组电芯组通过安装组件相对固定，同时电芯组还可通过安装组件固定于壳体内。而散热组件包括导热垫和风扇，导热垫设置于第一方向上电芯组的侧壁，以便于电芯组的热量可通过导热垫传导至壳体上，加快电芯组热量的散发。风扇设置有多个，多个风扇于安装组件上间隔设置，风扇用于对电芯组和电池模块的继电器组件进行散热。双重散热相配合，可解决长度较长且高倍率放电的电池模块散热效果差以及温差大的问题，保证电池模块的使用性能。

Description

电池模块及电池簇

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模块及电池簇。

背景技术

随着高压直流供电系统技术的发展，目前越来越广泛地采用240V高压直流大功率电池组供电系统替代原来的48V直流电源系统，而对于采用高压直流供电的电池组，通常选用将5个48V电池模块串联，但这则导致供电系统不能实现电池模块与其配置的控制模块的内部集成，不利于系统结构的简化。而若是直接采用240V电池模块，不仅会给电池模块组装带来困难，也易存在因多电芯组之间连接，而导致电池模块中部温度过高，散热不及时的问题，从而影响电池模块的安全使用。

因此亟需一种电池模块，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电池模块，其能够实现相对固定的多组电芯组的及时散热，以保证电池模块的使用性能。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

电池模块，包括：

电芯组，设置有多组；

安装组件，多组所述电芯组通过所述安装组件相对固定；

散热组件，包括导热垫和风扇，所述导热垫设置于第一方向上所述电芯组的侧壁，所述风扇设置有多个，多个所述风扇于所述安装组件上间隔设置，所述风扇用于对所述电芯组和电池模块的继电器组件散热；

壳体，多组所述电芯组通过所述安装组件固定于所述壳体内。

可选地，所述安装组件包括多组绝缘支架和两个固定支架，一组所述电芯组在第二方向上夹设于一组所述绝缘支架之间，且多组所述电芯组和多组所述绝缘支架在所述第二方向上夹设于两个所述固定支架之间，两个所述固定支架由穿过所述绝缘支架和所述电芯组的第一固定件连接，所述第一方向与所述第二方向垂直。

可选地，所述壳体为钣金壳体，所述固定支架为钣金支架，所述导热垫为硅胶导热垫，所述固定支架通过第二固定件固定于所述壳体的固定筋上，且挤压位于所述壳体与所述电芯组之间的所述导热垫。

可选地，所述壳体包括底板和侧板，所述固定筋设置于所述底板上，且所述固定筋的两端在第三方向上铆接于所述侧板，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直。

可选地，所述风扇包括至少一个第一风扇，所述第一风扇用于对所述电芯组散热。

可选地，所述风扇包括至少一个第二风扇，所述第二风扇的风口对准所述继电器组件，以对所述继电器组件散热。

可选地，所述安装组件上设置有多个散热孔。

可选地，所述电池模块还包括BMS模块和DCDC模块，所述BMS模块和所述DCDC模块均位于所述壳体内，且所述BMS模块和所述DCDC模块均与所述电芯组电连接。

可选地，所述电池模块还包括快插连接器，所述快插连接器设置于所述壳体上，且与所述DCDC模块电连接，所述电池模块能够通过所述快插连接器与机柜连接。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池簇，其集成度高，安装使用简便。

电池簇，包括上述的电池模块。

可选地，所述电池簇还包括机柜，所述机柜上设置有多个插接腔，所述电池模块设置有多个，一个所述电池模块位于一个所述插接腔内，且通过快插连接器与所述插接腔内的接头对插。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的电池模块包括电芯组、安装组件、散热组件和壳体。其中电芯组设置有多组，多组电芯组通过安装组件相对固定，同时电芯组还可通过安装组件固定于壳体内。散热组件包括导热垫和风扇，导热垫设置于第一方向上电芯组的侧壁，以便于电芯组的热量可通过导热垫传导至壳体上，加快电芯组热量的散发，而风扇设置有多个，多个风扇于安装组件上间隔设置，风扇用于对电芯组和电池模块的继电器组件进行散热。以上双重散热相配合，可解决长度较长且高倍率放电的电池模块散热效果差以及温差大的问题，保证电池模块的使用性能。

本实用新型提出的电池簇，包括上述的电池模块，其所具有的电池模块组装结构稳定、散热效率高，可提高电池簇的集成度，简化安装使用工序。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池模块第一视角的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池模块第二视角的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电池模块第三视角的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电池簇的结构示意图。

图中：

1、电芯组；2、安装组件；21、绝缘支架；22、固定支架；221、散热孔；23、第一固定件；24、第二固定件；3、散热组件；31、导热垫；32、风扇；321、第一风扇；322、第二风扇；4、壳体；41、底板；411、固定筋；42、侧板；5、继电器组件；51、二极管；52、放电继电器；53、充电继电器；6、BMS模块；7、DCDC模块；8、快插连接器；

100、电池模块；1001、第一安装孔；200、机柜；2001、插接腔；2002、第二安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图3所示，本实施例提供一种电池模块100，包括电芯组1、安装组件2、散热组件3和壳体4。其中电芯组1设置有多组，多组电芯组1通过安装组件2相对固定，同时电芯组1还可通过安装组件2固定于壳体4内，可保证多组电芯组1之间的连接固定强度。其次，针对具有多个依次排列的电芯的电芯组1，可利用散热组件3帮助其散热，以解决长度较长且高倍率放电的电池模块100散热效果差以及温差大的问题，确保电池模块100的安全使用。具体地，散热组件3包括导热垫31和风扇32，导热垫31设置于第一方向上电芯组1的侧壁，以便于电芯组1的热量可通过导热垫31传导至壳体4上，加快电芯组1热量的散发。风扇32设置有多个，多个风扇32于安装组件2上间隔设置，风扇32用于对电芯组1和电池模块100的继电器组件5进行散热，以上双重散热相配合，可确保电池模块100的使用性能。

可选地，如图1所示，本实施例的安装组件2包括多组绝缘支架21和两个固定支架22，且一组电芯组1在第二方向上夹设于一组绝缘支架21之间，即一组绝缘支架21对应固定一组电芯组1，而一组电芯组1包括沿第三方向依次排列的多个电芯。对于已经相对固定的多个绝缘支架21和电芯组1，进一步将多组电芯组1和多组绝缘支架21在第二方向上夹设于两个固定支架22之间，且两个固定支架22由穿过绝缘支架21和电芯组1的第一固定件23连接，以此实现电芯组1和安装组件2的相对固定。

在这一组装方式下，多组电芯组1与绝缘支架21形成的电池模组采用沿第二方向的第一固定件23固定于两侧的固定支架22上，之后可再通过固定支架22固定于壳体4内的固定筋411上，即可将电池模组的重量通过两侧的固定支架22均匀传到壳体4的固定筋411和设置固定筋411的一侧的壳体4上，以使得壳体4受力均匀，满足具有多组电芯组1的电池模块100的装配要求，同时保证多组电芯组1之间的连接固定强度。

优选地，电池模块100的壳体4为钣金壳体，固定支架22为钣金支架，而导热垫31为硅胶导热垫，当固定支架22通过第二固定件24固定于壳体4的固定筋411上，将挤压位于底板41与电芯组1之间的导热垫31。设置于电芯组1和壳体4的底部之间的导热垫31除可将电芯组1的热量传递至壳体4上之外，还可以起到吸收公差和绝缘的作用。

优选地，壳体4包括底板41和侧板42，其中固定筋411设置于底板41上，并沿第三方向延伸设置以超出电芯组1，以使固定筋411的两端铆接于侧板42上。铆接工艺的铆接传力可靠，塑性和韧性均较好，连接质量易于检查和保证，可避免因焊接工艺产生焊渣和拧螺丝产生铁屑，而刺穿电芯组1的蓝膜，或是在运输、安装过程中掉落在汇流排等地方，而导致电气间隙和爬电距离不够，从而使电池模块100发生短路的问题。如图1至图3所示，oa方向为第一方向，ob方向为第二方向，oc方向为第三方向，且第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直。

进一步地，风扇32包括至少一个第一风扇321，第一风扇321用于对电芯组1散热。如图3所示，本实施例中，第一风扇321具有三个，三个第一风扇321均匀间隔设置于固定支架22上，因电芯组1包括沿第三方向依次排列的多个电芯，且在实际工作上，第三方向上电芯组1中段的电芯散热效率较低，因而优先设置第一风扇321对应电芯组1中段的电芯，以加速其散热。

优选地，为提高风扇32对于电芯组1的散热效果，安装组件2上设置有散热孔221。如图3所示，本实施例中，散热孔221于绝缘支架21和固定支架22上相对设置，可使相邻电芯之间具有沿第二方向的散热通道，提高电芯的散热速度。

更进一步地，风扇32还包括至少一个第二风扇322，第二风扇322的风口对准继电器组件5，以对继电器组件5进行散热。如图1所示，继电器组件5位于壳体4内且固定于底板41上，继电器组件5为电池模块100的开关元件，其包括充电继电器53、放电继电器52和二极管51，其中发热量较高的二极管51更靠近第二风扇322设置。

本实施例提供的电池模块100足以适用高压直流大功率电池组供电系统，即满足连接强度和安全使用的要求，这为电池簇的高度集成提供了基础。因为在仅选用一个本实施例中的电池模块100即可满足大功率电池组供电系统的前提下，可将控制元件集成设置于该电池模块100的内部，而无须同现有技术中将多个电池模块100串联的情况一致，将控制元件位于电池模块100的外部，且与多个电池模块100连接。

可选地，电池模块100还包括BMS(Battery Management System，电池管理系统)模块和DCDC(Direct Current Direct Current，直流电压变换为直流电压)模块，BMS模块6和DCDC模块7均位于壳体4内且固定于底板41上，BMS模块6和DCDC模块7均与电芯组1电连接。设置BMS模块6可实现对电芯组1的控制和管理，提高电芯组1的利用率，而设置DCDC模块7则可使不同批次的电池模块100在同一电池簇内兼容，以减低生产和更换成本。因为增加了DCDC模块7，减小了不同批次电池模块100混用带来的压差问题，因此可选择任意批次的电池模块100组成电池簇，可减少很多过程管控事务，节约人工和电池成本，同时可以减去主机的充电管理模块，从而省下相应成本。

电池模块100还包括快插连接器8，如图1和图2所示，快插连接器8设置于壳体4的侧板42上，且与DCDC模块7电连接，电池模块100通过快插连接器8与电池簇的机柜200连接。

如图4所示，本实施例还提供一种电池簇，包括上述的电池模块100。

具体地，电池簇还包括机柜200，机柜200上设置有多个插接腔2001，电池模块100设置有多个，一个电池模块100位于一个插接腔2001内，且通过快插连接器8与插接腔2001内的接头对插。可选地，电池模块100上设置有第一安装孔1001，机柜200上设置有第二安装孔2002，当电池模块100插设于插接腔2001内，即可利用紧固件穿过第一安装孔1001，并连接于第二安装孔2002内，以实现电池模块100和机柜200的相对固定。

将电池模块100组装成电池簇方便快捷，可以按客户故障需求进行灵活配置，即插即用，有效降低用户初始投资以及提高机房的空间利用率和单位空间的能量密度。而且电池簇外观整洁大方，电池模块100通过快插连接器8连接组成电池簇，无需通过传统用线束连接的方式，可保证外观的整洁。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.电池模块，其特征在于，包括：

电芯组(1)，设置有多组；

安装组件(2)，多组所述电芯组(1)通过所述安装组件(2)相对固定；

散热组件(3)，包括导热垫(31)和风扇(32)，所述导热垫(31)设置于第一方向上所述电芯组(1)的侧壁，所述风扇(32)设置有多个，多个所述风扇(32)于所述安装组件(2)上间隔设置，所述风扇(32)用于对所述电芯组(1)和电池模块(100)的继电器组件(5)散热；

壳体(4)，多组所述电芯组(1)通过所述安装组件(2)固定于所述壳体(4)内。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述安装组件(2)包括多组绝缘支架(21)和两个固定支架(22)，一组所述电芯组(1)在第二方向上夹设于一组所述绝缘支架(21)之间，且多组所述电芯组(1)和多组所述绝缘支架(21)在所述第二方向上夹设于两个所述固定支架(22)之间，两个所述固定支架(22)由穿过所述绝缘支架(21)和所述电芯组(1)的第一固定件(23)连接，所述第一方向与所述第二方向垂直。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述壳体(4)为钣金壳体，所述固定支架(22)为钣金支架，所述导热垫(31)为硅胶导热垫，所述固定支架(22)通过第二固定件(24)固定于所述壳体(4)的固定筋(411)上，且挤压位于所述壳体(4)与所述电芯组(1)之间的所述导热垫(31)。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述壳体(4)包括底板(41)和侧板(42)，所述固定筋(411)设置于所述底板(41)上，且所述固定筋(411)的两端在第三方向上铆接于所述侧板(42)，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均垂直。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述风扇(32)包括至少一个第一风扇(321)，所述第一风扇(321)用于对所述电芯组(1)散热。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述风扇(32)包括至少一个第二风扇(322)，所述第二风扇(322)的风口对准所述继电器组件(5)，以对所述继电器组件(5)散热。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述安装组件(2)上设置有多个散热孔(221)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块(100)还包括BMS模块(6)和DCDC模块(7)，所述BMS模块(6)和所述DCDC模块(7)均位于所述壳体(4)内，且所述BMS模块(6)和所述DCDC模块(7)均与所述电芯组(1)电连接。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块(100)还包括快插连接器(8)，所述快插连接器(8)设置于所述壳体(4)上，且与所述DCDC模块(7)电连接，所述电池模块(100)能够通过所述快插连接器(8)与机柜(200)连接。

10.电池簇，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池模块(100)。

11.根据权利要求10所述的电池簇，其特征在于，所述电池簇还包括机柜(200)，所述机柜(200)上设置有多个插接腔(2001)，所述电池模块(100)设置有多个，一个所述电池模块(100)位于一个所述插接腔(2001)内，且通过快插连接器(8)与所述插接腔(2001)内的接头对插。

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