CN218788414U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例公开了一种电池模组及电池包，液冷板和电芯，液冷板具有至少一个冷却弯，每个冷却弯包括至少一个主冷却段、至少一个副冷却段及至少一个折角段，相邻一主冷却段和一副冷却段通过一折角段相接，至少一个主冷却段和至少一个副冷却段通过折角段连接之后围合构成至少一个冷却腔，单个冷却腔用于容纳一个或多个电芯；其中，折角段具有靠近所述冷却腔的内弯面和远离所述冷却腔的外弯面，内弯面沿朝向外弯面的方向凹陷且外弯面向远离内弯面的一侧凸起，折角段具有靠近冷却腔的内弯面和远离冷却腔的外弯面，内弯面沿朝向外弯面的方向凹陷且外弯面向远离所述内弯面的一侧凸起，使得弯折形成冷却弯更加容易，降低加工难度和制备成本。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

在动力电池系统中，具有复杂的传热过程，温度影响动力系统性能的关键参数。电池内的电芯会产生热量。如果电池温度过高影响使电池容量加速衰退，并附带热失控风险。目前均是采用液冷板对电池内的电芯进行散热冷却，但是现有的液冷板在对电芯进行有效散热的同时还需要考虑电芯的合理排布情况，以提高电池模组的能量密度，因此，需要对液冷板设置成弯折的形状，而现有的制备过程中，其制备难度和成本相对较高。

有鉴于此，实有必要开发一种电池模组及电池包，用以降低液冷板的加工难度。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种电池模组及电池包，用以降低液冷板的加工难度。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种电池模组，包括：液冷板和电芯，所述液冷板具有至少一个冷却弯，每个所述冷却弯包括至少一个主冷却段、至少一个副冷却段及至少一个折角段，相邻一所述主冷却段和一所述副冷却段通过一所述折角段相接，至少一个所述主冷却段和至少一个所述副冷却段通过所述折角段连接之后围合构成至少一个冷却腔，单个所述冷却腔用于容纳一个或多个所述电芯；

其中，所述折角段具有靠近所述冷却腔的内弯面和远离所述冷却腔的外弯面，所述内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷且所述外弯面向远离所述内弯面的一侧凸起。

优选地，折角段包括与所述主冷却段和副冷却段连接的过渡区和连接在过渡区之间的凹陷区，所述过渡区的圆弧曲率大于所述凹陷区的圆弧曲率。

优选地，所述折角段的厚度小于所述主冷却段的厚度；和/或，所述折角段的厚度小于所述副冷却段的厚度。

优选地，所述折角段与所述主冷却段的厚度差为x，其中0<x≤10mm；和/或，所述折角段与所述副冷却段的厚度差为x，其中0<x≤10mm。

优选地，所述折角段的厚度尺寸等于所述主冷却段或者副冷却段的厚度尺寸。

优选地，所述折角段通过挤压使得所述内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷且所述外弯面向远离所述内弯面的一侧凸起。

优选地，所述内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷设置，以使得电芯容置于所述冷却腔中且与主冷却段及副冷却段均贴合时，所述内弯面与所述电芯之间形成有间隙。

优选地，每个所述冷却弯的主冷却段与副冷却段中的至少一者在内侧设有填充层，所述填充层包括弹性层、导热层、绝缘层中的至少一种。

优选地，所述液冷板具有多个冷却弯，主冷却段和副冷却段依次连接形成多个U形冷却腔，相邻的两个冷却腔的开口相反。

为了解决上述技术问题，本申请还提供一种电池包，包括电池箱体以及如上所述的电池模组，所述电池模组安装于所述电池包电池箱体内。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请中通过设置折角段上的内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷，所述折角段具有靠近所述冷却腔的内弯面和远离所述冷却腔的外弯面，所述内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷且所述外弯面向远离所述内弯面的一侧凸起，使得弯折形成冷却弯更加容易，降低加工难度和制备成本。

上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请中通过设置内弯面沿朝向所述外弯面的方向凹陷，以致电芯容置于所述冷却腔中且与主冷却段及副冷却段均贴合时，所述内弯面与所述电芯间形成有间隙，从而使得电芯在装配时可避免电芯的棱角与折角段刚性接触，以减少两者在受力后发生碰撞，防止电芯产生失效的风险。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是根据本申请实施例提供的电池模组的立体图；

图2是根据本申请实施例提供的电池模组的爆炸图；

图3是根据本申请实施例提供的电池模组的俯视图；

图4是根据本申请实施例提供的电池模组的局部剖视图；

图5是根据本申请一实施例提供的冷却弯的结构视图；

图6是根据待弯折液冷板的结构示意图；

图7是本申请第二实施例提供的电池模组中液冷板和电池配合的示意图；

图8是根据本申请实施例提供的电池包的俯视图。

具体实施方式

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。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前在电池模组中，现有的液冷板在对电芯进行有效散热的同时还需要考虑电芯的合理排布情况，以提高电池模组的能量密度，因此，需要对液冷板设置成弯折的形状，会造成液冷板结构复杂进而导致液冷板生产工艺难度提高的问题出现；同时，现有的液冷板与电芯进行装配时，电芯与液冷板之间容易发生干扰碰撞，导致电芯损坏，进而导致电芯失效。

为了解决上述问题。本申请的实施例提供一种电池模组。其中，图1示出了电池模组的结构示意图，图2示出了电池模组的爆炸结构示意图，图3示出了电池模组的俯视图，图4示出了电池模组的局部剖视图。

在本申请的实施例中，如图1至图4所示，该电池模组可包括：液冷板1和电芯2，所述液冷板1具有至少一个冷却弯11，每个所述冷却弯11包括至少一个主冷却段111、至少一个副冷却段112及至少一个折角段113，相邻一所述主冷却段111和一所述副冷却段112通过一所述折角段113相接，一个所述主冷却段111和一个所述副冷却段112通过所述折角段113连接之后围合构成一个冷却腔114，单个所述冷却腔114用于容纳一个或多个电芯2。

可以理解的，当主冷却段111、副冷却段112及折角段113的数量多于一个时，连接形成多个冷却腔114。也即，此时所述液冷板1具有多个冷却弯11，主冷却段111和副冷却段112依次连接形成多个U形冷却腔114，相邻的两个冷却腔114的开口相反。

其中，U形冷却腔114也可以理解为是：一个冷却腔114包括两块主冷却段111和一个副冷却段112围合形成一个U形的结构，任意相邻的两个U形冷却腔114共用一个主冷却段111。

在本申请的实施例中，参照图3，所述折角段113具有靠近所述冷却腔114的内弯面1131和远离所述冷却腔114的外弯面1132，所述内弯面1131沿朝向所述外弯面1132的方向凹陷，且所述外弯面1132向远离所述内弯面1131的一侧凸起以形成所述折角段113。

请参阅图结合图3和图5，在一些具体的实施例中，折角段113包括与所述主冷却段111和副冷却段112连接的过渡区1133和连接在过渡区之间的凹陷区1134，所述过渡区1133的圆弧曲率大于所述凹陷区1134的圆弧曲率，以方便形成所述折角段113向外侧凸起的结构。也即过渡区1133和凹陷区1134之间为非圆滑的过渡方式。

请进一步结合附图6，为形成折角段113前对待加工液冷板1a进行预挤压处理获得的预弯折结构113a的结构示意图，由靠近冷却腔114的内表面向外表面挤压凹陷，获得预弯折结构113a，以进一步为了最后的弯折形成液冷板1做准备，进一步对该预弯折结构113a弯折即获得液冷板1，形成折角段113，而最终的液冷板1的折角段113基本维持预弯折结构113a的形状。通过设置预弯折结构113a，可以降低弯折处的刚度，降低制备液冷板1的难度。

可选地，所述折角段113相比所述主冷却段111具有更小的厚度。

可以理解的，本申请中的折角段113上的内弯面1131沿朝向所述外弯面1132的方向凹陷，以使得所述折角段113相比所述主冷却段111具有更小的厚度，进而使得液冷板1在折角段113处的截面发生变化以形成一厚度方向上的变截面结构，进而使得液冷板1成型更加容易，减少液冷板1的成型难度，并且使得液冷板1在折角段113处的截面变小，厚度变薄，刚度降低，使得弯折形成冷却弯11更加容易，降低加工难度和制备成本。

进一步，折角段113的厚度尺寸可以是均一的，或者是不均一的。当其为均一厚度的结构时，所述折角段113相比所述主冷却段111与副冷却段112的厚度差是固定的，如果不是均一厚度的结构时，则厚度差是一个范围值，而非单点的数据。

通常的，液冷板1的副冷却段112的厚度和主冷却段111的厚度是一致的，即使不一致也是基于加工的存在较小的厚度差异，因此折角段113相比副冷却段112也同样是具有较小的厚度。

具体的，所述折角段113与所述主冷却段111厚度差为x，其中0<x≤10mm。或者所述折角段113与所述主冷却段111的厚度差可以控制在2～4mm、2.5～3mm、4～6mm、或者6～9mm。比如，当所述折角段113相比所述主冷却段111厚度差是固定时，厚度差可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、7mm或者8mm。需要说明的是，当所述折角段113的厚度尺寸不是均一时，则其厚度差在2～4mm、2.5～3mm、4～6mm、或者6～9mm。范围内的任意值均在本申请的保护范围内。值得说明的是，该厚度差的具体数值仅是示例性地给出，只要厚度差在0～10mm范围内的任意值均在本申请的保护范围内。

本申请中通过将折角段113与所述主冷却段111的厚度差控制在0-10mm的范围内，以使得液冷板1成型更加容易，降低液冷板1的成型难度，同时也保证了液冷板1在折角段113处的刚度，保证液冷板1的强度。

通常的，液冷板1的副冷却段112的厚度和主冷却段111的厚度是一致的，即使不一致也是基于加工的存在较小的厚度差异，因此折角段113相比副冷却段112也同样是具有较小的厚度。

具体的，所述折角段113与所述副冷却段112厚度差为x，其中0<x≤10mm。或者所述折角段113与所述副冷却段112的厚度差可以控制在2～4mm、2.5～3mm、4～6mm、或者6～9mm。比如，当所述折角段113相比所述副冷却段112厚度差是固定时，厚度差可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、7mm或者8mm。需要说明的是，当所述折角段113的厚度尺寸不是均一时，则其厚度差在2～4mm、2.5～3mm、4～6mm、或者6～9mm。范围内的任意值均在本申请的保护范围内。值得说明的是，该厚度差的具体数值仅是示例性地给出，只要厚度差在0～10mm范围内的任意值均在本申请的保护范围内。

在本申请的实施例中，所述内弯面1131沿朝向所述外弯面1132的方向凹陷设置，使得电芯2容置于所述冷却腔114中且与主冷却段111及副冷却段112均贴合时，所述内弯面1131与所述电芯2之间形成有间隙。

可以理解的，本申请中的内弯面1131沿朝向所述外弯面1132的方向凹陷，以致电芯2容置于所述冷却腔114中且与主冷却段111及副冷却段112均贴合时，所述内弯面1131与所述电芯2之间形成有间隙，从而使得电芯2在装配时可避免电芯2的棱角与折角段113刚性接触，以减少两者在受力后发生碰撞，防止电芯2产生失效的风险。

在本申请的实施例中，参照图2，所述电芯2具有两个彼此相对的第一表面21以及连接在两个所述第一表面21间的第二表面22和第三表面23，所述第一表面21相比电芯2的第二表面22和第三表面23具有更大的面积；所述电芯2容置于相应一个所述冷却腔114中，以致所述电芯2的至少一个所述第一表面21与所述主冷却段111直接或间接贴合；

其中，所述液冷板1的冷却弯11内可容纳一个或多个电芯2。

当冷却弯11内容纳多个电芯2时，多个电芯2之间可以呈任意方式排布。具体的，比如，相邻两电芯2的第一表面21相贴合布置，又比如，相邻两电芯2的第二表面22贴合布置，还比如，相邻两电芯2的第三表面23贴合布置，还比如，相邻两电芯2的第一表面21和第二表面22贴合布置，还比如，相邻两电芯2的第一表面21与第三表面23贴合布置，还比如，相邻两电芯2的第二表面22与第三表面23贴合布置，还比如，采用上述多种方式混合布置。本申请中不做具体限定，工作人员可根据实际情形进行排布。

在本申请中的实施例中，当冷却弯11内容纳多个电芯2时，相邻两电芯2之间设置有弹性隔热垫，以防止单个电芯2出现热失控问题时，相邻之间的电芯2产生热蔓延现象。

进一步，参照图2，所述第一表面21与所述第二表面22和/或第三表面23的接合处形成有棱角24，电芯2容置于所述冷却腔114中且与主冷却段111及副冷却段112均贴合时，所述内弯面1131与所述电芯2的棱角24之间形成有间隙。

可以理解的，本申请中通过内弯面1131与电芯2的棱角24之间形成有间隙，从而使得电芯2在装配时可避免电芯2的棱角24与折角段113刚性接触，以减少两者在受力后发生碰撞，防止电芯2产生失效的风险；同时实现主冷却段111、副冷却段112与电芯2的密切接触，保证液冷板1与电芯2接触贴合，提升了液冷板1的冷却效果。

在本申请的实施例中，参照图3，所述内弯面1131及所述外弯面1132均呈圆弧形，且所述内弯面1131的圆弧曲率大于所述外弯面1132的圆弧曲率。

在本申请的实施例中，参照图4，每个所述冷却弯11的主冷却段111与副冷却段112中的至少一者在内侧设有弹性层、导热层及绝缘层中的至少一种填充层115。

还可以是，所述填充层115为单一的层结构，该层结构具有弹性、导热性、绝缘性中的至少一种。

其中，主冷却段111的内侧指的是电芯2容置于所述冷却腔114时主冷却段靠近电芯2的一侧。

副冷却段112的内侧指的是电芯2容置于所述冷却腔114时副冷却段112靠近电芯2的一侧。

具体的，比如，每个所述冷却弯11的主冷却段111与副冷却段112中的至少一者在内侧设有弹性填充层，以提供电芯膨胀时产生的形变和膨胀的形变空间；又比如，每个所述冷却弯11的主冷却段111与副冷却段112中的至少一者在内侧设有导热填充层，以满足导热要求；还比如，每个所述冷却弯11的主冷却段111与副冷却段112中的至少一者在内侧设有绝缘填充层，以对电芯与液冷板之间进行绝缘处理；还比如，每个所述冷却弯11的主冷却段111与副冷却段112中的至少一者在内侧设有上述全部功能的填充层，以实现对应的功能。

进一步，所述填充层115可以是对主冷却段111与副冷却段112的内侧表面进行处理，例如，对主冷却段111与副冷却段112的内侧表面喷涂具有上述单一功能或上述多种功能的材料以形成填充层115，或者对主冷却段111与副冷却段112的内侧表面粘贴具有上述单一功能或上述多种功能的填充层115；还可以是对电芯2的表面进行处理，例如，对电芯2的表面喷涂具有上述单一功能或上述多种功能的材料以形成填充层115，或者电芯2的表面粘贴具有上述单一功能或上述多种功能的填充层115；又可以是在主冷却段111、副冷却段112及电芯2之间填充具有上述单一功能或上述多种功能的材料以形成填充层115。本申请中不做具体限定，只要能实现上述功能即可。

在本申请的实施例中，参照图1及图2，所述液冷板1还包括液冷回路以及与所述液冷回路均流体连通的进液口12及出液口13，所述进液口12位于所述液冷回路的冷却液流动方向的上游侧，所述出液口13位于所述液冷回路的冷却液流动方向的下游侧；

所述电池模组还包括总进液管及总出液管，每个所述液冷板1上的所述进液口12均与所述总进液管流体连通，每个所述液冷板上的所述出液口13均与所述总出液管流体连通。

具体的，本申请中通过设置液冷回路、进液口12及出液口13，以形成一循环的液冷通道，以对液冷板1内部充填冷却液体，实现液冷板的冷却功能；同时，本申请通过设置总进液管及总出液管，以实现对多个液冷板的同步控制，提高了液冷板的冷却控制效率。

所述折角段113通过挤压然后弯折的方式形成：

请结合图3和图6，具体的，本申请中先将主冷却段111及副冷却段112预先挤压或者预弯折结构113a，然后再将将主冷却段111及副冷却段112弯折以在主冷却段111及副冷却段112之间形成折角段113。也即，预先挤压的目的在于先将液冷板1先挤压或者预弯折结构113a、降低刚度、预弯折，为进一步的弯折最终成型折角段113做预加工的处理，这样能很好的避免直接弯折成型折角段113的难度。

请参阅图7，本申请第二实施例提供另一种电池模组，该电池模组和第一实施例提供的电池模组的区别在于液冷板1b的结构，液冷板1b的折角段113b的厚度尺寸等于所述主冷却段111或者副冷却段112的厚度尺寸。

基于同样设置有由所述折角段11b具有靠近所述冷却腔114的内弯面1131b和远离所述冷却腔114的外弯面1132b，所述内弯面1131b沿朝向所述外弯面1132b的方向凹陷，且所述外弯面1132b向远离所述内弯面1131b的一侧凸起以形成所述折角段113b，也很好的获得了预弯折结构，较好的降低了液冷板1b在预弯折结构处的刚度，降低制备的难度。

另一方面，参照图8，本申请还提供了一种电池包，包括电池箱体3以及如上述任一项所述的电池模组，所述电池模组安装于所述电池箱体3内。

另一方面，本申请还提供了一种用电装置，所述用电装置包括如上述所述的电池包，所述电池包作为所述用电装置的供电电源。

具体的，所述用电装置包括电动车、储能电池等。

以上对本申请实施例所提供的一种电池模组及电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：液冷板(1)和电芯(2)，所述液冷板(1)具有至少一个冷却弯(11)，每个所述冷却弯(11)包括至少一个主冷却段(111)、至少一个副冷却段(112)及至少一个折角段(113)，相邻一所述主冷却段(111)和一所述副冷却段(112)通过一所述折角段(113)相接，至少一个所述主冷却段(111)和至少一个所述副冷却段通过所述折角段(113)连接之后围合构成至少一个冷却腔(114)，单个所述冷却腔(114)用于容纳一个或多个所述电芯(2)；

其中，所述折角段(113)具有靠近所述冷却腔(114)的内弯面(1131)和远离所述冷却腔(114)的外弯面(1132)，所述内弯面(1131)沿朝向所述外弯面(1132)的方向凹陷且所述外弯面(1132)向远离所述内弯面(1131)的一侧凸起。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，折角段(113)包括与所述主冷却段(111)和副冷却段(112)连接的过渡区(1133)和连接在过渡区之间的凹陷区(1134)，所述过渡区(1133)的圆弧曲率大于所述凹陷区(1134)的圆弧曲率。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述折角段(113)的厚度小于所述主冷却段(111)的厚度；和/或，

所述折角段(113)的厚度小于所述副冷却段(112)的厚度。

4.如权利要求2-3中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述折角段(113)与所述主冷却段(111)的厚度差为x，其中0<x≤10mm；和/或，

所述折角段(113)与所述副冷却段(112)的厚度差为x，其中0<x≤10mm。

5.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述折角段(113)的厚度尺寸等于所述主冷却段(111)或者副冷却段(112)的厚度尺寸。

6.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述折角段(113)通过挤压使得所述内弯面(1131)沿朝向所述外弯面(1132)的方向凹陷且所述外弯面(1132)向远离所述内弯面(1131)的一侧凸起。

7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述内弯面(1131)沿朝向所述外弯面(1132)的方向凹陷设置，以使得电芯(2)容置于所述冷却腔(114)中且与主冷却段(111)及副冷却段(112)均贴合时，所述内弯面(1131)与所述电芯(2)之间形成有间隙。

8.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个所述冷却弯(11)的主冷却段(111)与副冷却段(112)中的至少一者在内侧设有填充层(115)，所述填充层(115)包括弹性层、导热层、绝缘层中的至少一种。

9.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板(1)具有多个冷却弯(11)，主冷却段(111)和副冷却段(112)依次连接形成多个U形冷却腔(114)，相邻的两个冷却腔(114)的开口相反。

10.一种电池包，其特征在于，包括电池箱体以及如权利要求1～9任一项所述的电池模组，所述电池模组安装于所述电池包电池箱体内。

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