CN218939920U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电池模组及电池包，该电池模组包括电芯模块、FPC和BMU，电芯模块包括多个一依次堆叠排列的电芯，多个电芯为侧出极柱结构，电芯的极柱朝向电池模组的侧壁，FPC设置在电芯模块具有极柱的一侧，BMU固定在电池模组的端板上，并位于远离电芯模块的一侧，FPC朝向BMU方向延伸，且FPC上的插接件插接在BMU的插接口内，该电池模组不仅提高了电芯的散热效率，还实现了电池模组层面上FPC与BMU的组装。

Description

电池模组及电池包

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组及电池包。

背景技术

电池模组中的电芯在充放电过程中往往会发出大量热量，为了给电芯进行降温，通常在电芯的顶部设置冷却板，以吸收电芯的热量。

但是现有技术中，为了实现对电芯温度和电压数据的采集，电池模组通常还设有柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，FPC用于采集电芯的温度数据和电压数据，对电池模组进行组装时，通常将FPC设置在电芯的顶部且位于电芯与冷却板之间，这种结构设置导致由电芯传向冷却板的部分热量被FPC所阻挡，进而降低了电芯的散热效率。另一方面，通常FPC会将采集到的温度数据和电压数据通过电池管理单元(Battery ManagementUnit，BMU)传递至电池管理系统(Battery Management System，BMS)，而现有技术中，BMU是与电池模组分开设置单独安装在电池箱内的，对电池包进行组装时，需要先将BMU和电池模组分别装入电池箱内，再对BMU和FPC进行组装，该结构设置增大了BMU与FPC的组装难度，不利于提高生产效率。

因此，亟需提出一种电池模组及电池包来解决上述技术问题。

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组，该电池模组不仅能够提高电芯的散热效率，还实现了电池模组层面上BMU与FPC的组装。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池模组，包括：

电芯模块，电芯模块包括多个电芯，多个电芯为侧出极柱结构，多个电芯依次堆叠排列，电芯的极柱朝向电池模组的侧壁；

FPC，FPC设置于电芯模块具有极柱的一侧；

BMU，BMU固定于电池模组的端板上，并位于远离电芯模块的一侧，BMU上设有插接口，PFC朝向BMU方向延伸，且FPC的端部设有插接件，插接件插设于插接口内。

可选地，电池模组还包括汇流排和汇流排支架，汇流排支架固定于电芯模块具有极柱的一侧，汇流排支架上设有避让孔，汇流排通过避让孔与极柱电连接，FPC固定于汇流排支架上。

可选地，电池模组还包括隔离板，隔离板设置在PFC与汇流排之间，隔离板和FPC通过热熔的方式固定在汇流排支架上。

可选地，隔离板采用绝缘材料制成。

可选地，电池模组还包括绝缘板，绝缘板夹设于端板与电芯模块之间，绝缘板采用绝缘材料制成。

可选地，绝缘板包括第一绝缘板和第二绝缘板，FPC包括第一FPC段、第二FPC段以及第三FPC段，第一FPC段、第二FPC段以及第三FPC段依次连接，第一FPC段设置于电芯模块的侧壁上，第二FPC段固定于第一绝缘板与第二绝缘板之间，插接件设置于第三FPC段的端部，插接件由上方绕过端板，并插设在插接口内。

可选地，电池模组还包括保护盖，保护盖扣设于BMU上和端板上形成保护腔，第三FPC段置于保护腔内。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包，该电池包具有较高的安全性和较高的生产效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池包，包括箱体以及上述的电池模组，电池模组安装于箱体内。

可选地，电池包还包括冷却板，冷却板安装于箱体内，且冷却板设置在电芯模块的顶部和/或底部，冷却板与电芯模块之间通过导热胶粘接，电芯模块发出的热量能够通过导热胶传递至冷却板。

有益效果：

本实用新型提供的电池模组，其电芯模块中的多个电芯的极柱朝向电池模组的侧壁设置，FPC设置在电芯模块具有极柱的一侧，使得该电池模组能够更加适用于顶部冷却或者底部冷却的电池包结构，具体而言，将电池包中的冷却板安装在电池模组的顶部或者底部时，电芯发出的热量能够直接传递至冷却板而无需再通过FPC，省去了FPC对传递热量的阻挡，有效提高了冷却板与电池模组之间热量传递的效率，进而提高了电芯模块中电芯的散热效率；另一方面，本实用新型提供的电池模组将BMU固定在电池模组的端板上且远离电芯模块的一侧，使得BMU与端板固定连接，在电池模组层面即可实现BMU与FPC的组装，省去了在电池箱内组装BMU和FPC的麻烦，大大简化了电池包的组装工艺，具有提高生产效率的效果。

本实用新型提供的电池包，采用上述的电池模组，其电芯模块中的电芯具有较高的散热效率，大大降低了由于电芯模块温度过高而导致的热失控的问题，有效提高了电池包的安全性。另外，该电池包的BMU固定在电芯模块上，实现了在电池箱以外组装BMU和FPC，简化了电池包的组装工艺，进而提高了电池包的生产效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池模组未显示侧板和保护盖的爆炸示意图；

图2是本实用新型提供的电池模组未显示侧板的结构示意图；

图3是本实用新型提供的FPC和汇流排支架的局部结构示意图；

图4是本实用新型提供的FPC、第一绝缘板以及第二绝缘板的结构示意图；

图5是本实用新型提供的电池模组的结构示意图。

图中：

100、电芯模块；200、FPC；210、第一FPC段；211、热熔点；220、第二FPC段；230、第三FPC段；231、插接件；300、汇流排支架；400、BMU；410、插接口；510、端板；520、侧板；610、第一绝缘板；620、第二绝缘板；700、保护盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。

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，可视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”、“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。

本实施例提供一种电池模组，该电池模组不仅能够提高电芯的散热效率，还实现了电池模组层面上BMU与FPC的组装。

具体地，如图1所示，该电池模组包括电芯模块100、FPC200以及BMU400，电芯模块100包括多个电芯，多个电芯为侧出极柱结构，多个电芯依次堆叠排列，电芯的极柱朝向电池模组的侧壁，FPC200设置于电芯模块100具有极柱的一侧，在电池模组的端部设置有端板510，BMU400固定在电池模组的端板510上，并位于远离电芯模块100的一侧，BMU400上设有插接口410，FPC200朝向BMU400方向延伸，且FPC200的端部设有插接件231，插接件231插设在插接口410内。本实施例中，BMU400与端板510通过螺栓固定连接，在其他实施方案中，BMU400与端板510也可以通过卡接或者其他方式实现固定连接。

该电池模组，其电芯模块100中的多个电芯的极柱朝向电池模组的侧壁设置，FPC200设置在电芯模块100具有极柱的一侧，使得该电池模组能够更加适用于顶部冷却或者底部冷却的电池包结构，具体而言，将电池包中的冷却板安装在电池模组的顶部或者底部时，电芯发出的热量能够直接传递至冷却板而无需再通过FPC200，省去了FPC200对传递热量的阻挡，有效提高了冷却板与电池模组之间热量传递的效率，进而提高了电芯模块100中电芯的散热效率；另一方面，本实施例提供的电池模组将BMU400固定在电池模组的端板510上且远离电芯模块100的一侧，使得BMU400与端板510固定连接，在电池模组层面即可实现BMU400与FPC200的组装，省去了在电池箱内组装BMU400和FPC200的麻烦，大大简化了电池包的组装工艺，具有提高生产效率的效果。

可选地，如图1和图2所示，电池模组还包括汇流排和汇流排支架300，汇流排支架300固定于电芯模块100具有极柱的一侧(即，电池模组的侧壁上)，汇流排支架300上设有避让孔，汇流排通过避让孔与极柱电连接，FPC200固定于汇流排支架300上，由此实现FPC200的固定。可选地，汇流排可以选用铜质材料或者铝质材料等具有导电性能的金属材料制成。

可选地，如图1和图3所示，电池模组还包括隔离板(图中未示出)，隔离板设置在FPC200与汇流排之间，FPC200上设有多个热熔点211，隔离板和FPC200通过热熔的方式在多个热熔点211处固定在汇流排支架300上，隔离板用于提高FPC200整体结构强度。

优选地，隔离板采用绝缘材料制成，示例性地，隔离板可以选用FR-4隔离板或FR-5隔离板等，隔离板的具体材料选择和制备工艺均为本领域较为成熟的现有技术，此处不再赘述，本实施例中，选择具有绝缘性能的隔离板即可。本实施例中，FPC200的外表面上覆盖有一层绝缘膜，由此实现FPC200与电芯模块100之间的绝缘，在此基础上，选用具有绝缘性能的隔离板，能够进一步提高FPC200与电芯模块100之间的绝缘效果。

可选地，电池模组还包括BMS，BMS与BMU400信号连接，以实现FPC200将采集到的温度数据和电压数据通过BMU400传递给BMS。

可选地，如图1至图5所示，电池模组还包括绝缘板，绝缘板夹设于端板510与电芯模块100之间，绝缘板采用绝缘材料制成，由此实现端板510与电芯模块100之间的绝缘效果。可选地，绝缘板可以选用聚氯乙烯或者环氧树脂等材料制成，绝缘板的具体材料选择和制备工艺均为本领域较为成熟的现有技术，此处不再赘述。

可选地，如图1至图5所示，绝缘板包括第一绝缘板610和第二绝缘板620，FPC200包括第一FPC段210、第二FPC段220以及第三FPC段230，第一FPC段210、第二FPC段220以及第三FPC段230依次连接，第一FPC段210设置于电芯模块100的侧壁上并与汇流排支架300固定连接，第二FPC段220固定于第一绝缘板610与第二绝缘板620之间，插接件231设置于第三FPC段230的端部，且插接件231由上方绕过端板510插设在插接口410内，由此实现了FPC200固定在电芯模块100侧壁上的效果，同时，实现了其插接件231与位于电芯模块100端部的插接口410插接的效果，并且，如前文所述，由于FPC200的外表面上覆盖有一层绝缘膜，即，第二FPC段220的外表面上覆盖有一层绝缘膜，将第二FPC段220固定在第一绝缘板610与第二绝缘板620之间，能够进一步提高第二FPC段220与电芯模块100之间的绝缘效果。

进一步地，本实施例中，第二FPC段220的两个端面分别与第一绝缘板610和第二绝缘板620粘接固定，以提高第二FPC段220固定在第一绝缘板610与第二绝缘板620之间的稳定性，当然在其他实施方案中，也可以通过其他方式将第二FPC段220固定在第一绝缘板610与第二绝缘板620之间，示例性地，可以通过卡接或者热熔等方式实现固定，此处不做一一列举。可选地，对电池模组进行组装时，为简化组装工序，可以先对第二FPC段220、第一绝缘板610以及第二绝缘板620进行组装，即，先将第二FPC段220的两个端面分别与第一绝缘板610和第二绝缘板620粘接固定，而后再组装第一FPC段210与汇流排支架300以及第三FPC段230与端板510。

优选地，如图1至图5所示，电池模组还包括保护盖700，保护盖700扣设于BMU400上和端板510上形成保护腔，第三FPC段230置于保护腔内，以形成对第三FPC段230的保护效果，避免在运输过程中由于磕碰等原因对第三FPC段230造成损坏，另外，将电池模组装入电池箱体后，随着电芯模块100发出热量，电池箱体内部环境温度升高，在冷却板的冷却作用下，电池箱体内部高温空气中的水分将凝结形成凝露附着在电池箱体的内壁上，保护盖700的设置有效避免了凝露滴落到第三FPC段230上，对电池模组的绝缘性能起到了很好的保障作用，最终提高了电池产品的使用安全性。需要说明的是，图5为保护盖700未扣设在BMU400和端板510上时的结构示意图。

可选地，如图1至图5所示，本实施例中，电池模组还包括侧板520，侧板520固定在电芯模块100的侧壁上，第一FPC段210、汇流排支架300以及隔离板均位于侧板520与电芯模块100之间，侧板520的设置实现了对第一FPC段210的保护，避免在运输过程中第一FPC段210发生磕碰的问题，以及电池箱体内的凝露滴落到第一FPC段210上的问题。同样地，上述将第二FPC段220固定在第一绝缘板610与第二绝缘板620之间的结构具有避免在运输过程中第二FPC段220发生磕碰的问题，以及电池箱体内的凝露滴落到第二FPC段220上的问题。

本实施例提供的电池模组，电芯模块100的多个电芯为侧出极柱的结构形式，并且FPC200设置在电芯模块100具有极柱的一侧，将电池包中的冷却板安装在电池模组的顶部或者底部时，电芯发出的热量能够直接传递至冷却板而无需再通过FPC200，有效提高了电芯模块100中电芯的散热效率，降低了由于电芯模块100温度过高而发生热失控问题的几率，使得电池模组具有较高的安全性；另外，在运输或搬运等过程中，能够有效避免由于磕碰等原因对FPC200的损伤，为FPC200能够顺利采集电芯模块100温度数据和电压数据起到了有效的保障作用，最终使得电池模组对电芯模块100的温度控制和电压控制更为精准；最后，将电池模组装入电池箱体后，若电池箱内出现凝露，该电池模组还能够避免凝露滴落到FPC200上，对FPC200的绝缘效果起到了很好的保障作用，最终提高了电池模组的使用安全性。

本实施例还提供一种电池包，该电池包具有较高的安全性和较高的生产效率。

具体地，该电池包包括箱体以及上述的电池模组，电池模组安装于箱体内，该电池采用上述的电池模组，其电芯模块100中的电芯具有较高的散热效率，，大大降低了由于电芯模块100温度过高而导致的热失控的问题，有效提高了电池包的安全性。另外，该电池包的BMU固定在电芯模块上，实现了在电池箱以外组装BMU和FPC，简化了电池包的组装工艺，进而提高了电池包的生产效率。

可选地，电池包还包括冷却板，冷却板安装于箱体内，且冷却板设置在电芯模块100的顶部和/或底部，冷却板与电芯模块100之间通过导热胶粘接，电芯模块100发出的热量能够通过导热胶直接传递至冷却板，以实现电芯模块100中电芯的散热效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.电池模组，其特征在于，包括：

电芯模块(100)，所述电芯模块(100)包括多个电芯，多个所述电芯为侧出极柱结构，多个所述电芯依次堆叠排列，所述电芯的极柱朝向所述电池模组的侧壁；

FPC(200)，所述FPC(200)设置于所述电芯模块(100)具有所述极柱的一侧；

BMU(400)，所述BMU(400)固定于所述电池模组的端板(510)上，并位于远离所述电芯模块(100)的一侧，所述BMU(400)上设有插接口(410)，所述FPC(200)朝向所述BMU(400)方向延伸，且所述FPC(200)的端部设有插接件(231)，所述插接件(231)插设于所述插接口(410)内。

2.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汇流排和汇流排支架(300)，所述汇流排支架(300)固定于所述电芯模块(100)具有所述极柱的一侧，所述汇流排支架(300)上设有避让孔，所述汇流排通过所述避让孔与所述极柱电连接，所述FPC(200)固定于所述汇流排支架(300)上。

3.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隔离板，所述隔离板设置在所述FPC(200)与所述汇流排之间，所述隔离板和所述FPC(200)通过热熔的方式固定在所述汇流排支架(300)上。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述隔离板采用绝缘材料制成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘板，所述绝缘板夹设于所述端板(510)与所述电芯模块(100)之间，所述绝缘板采用绝缘材料制成。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘板包括第一绝缘板(610)和第二绝缘板(620)，所述FPC(200)包括第一FPC段(210)、第二FPC段(220)以及第三FPC段(230)，所述第一FPC段(210)、所述第二FPC段(220)以及所述第三FPC段(230)依次连接，所述第一FPC段(210)设置于所述电芯模块(100)的侧壁上，所述第二FPC段(220)固定于所述第一绝缘板(610)与所述第二绝缘板(620)之间，所述插接件(231)设置于所述第三FPC段(230)的端部，所述插接件(231)由上方绕过所述端板(510)，并插设在所述插接口(410)内。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括保护盖(700)，所述保护盖(700)扣设于所述BMU(400)上和所述端板(510)上形成保护腔，所述第三FPC段(230)置于所述保护腔内。

8.电池包，其特征在于，包括箱体以及如权利要求1-7任一项所述的电池模组，所述电池模组安装于所述箱体内。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括冷却板，所述冷却板安装于所述箱体内，且所述冷却板设置在所述电芯模块(100)的顶部和/或底部，所述冷却板与所述电芯模块(100)之间通过导热胶粘接，所述电芯模块(100)发出的热量能够通过所述导热胶传递至所述冷却板。

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