CN218996860U - 电池模组、储能装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组、储能装置及用电设备，电池模组包括：液冷板组和至少两个电池单体。液冷板组包括冷却板、支撑板和冷液接头，冷却板具有相对的两个冷却面，支撑板连接冷却板的一侧，支撑板朝向冷却板的表面包括至少两个支撑面，两个支撑面位于冷却板的相对两侧；至少两个电池单体位于冷却板的相对两侧；其中，每个冷却面沿电池单体的长度方向包括第一接触区和避让区，每个支撑面包括第二接触区和第一预留区。本申请的电池模组，在保证电池单体各处温度一致性的同时，能够提高电池单体的使用安全性和使用寿命。

Description

电池模组、储能装置及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组、储能装置及用电设备。

背景技术

现有技术中，电池模组一般为多个电池单体，在电池单体底部设置冷却板对电池模组进行冷却，且相邻电池单体之间直接接触。但是随着储能装置对成本的严苛要求，为了减少零部件，电池单体容量大幅上升，因此电池单体的尺寸也随之增加，电池单体的放电电流也大幅上升，对应的电池单体发热也急剧增加，传统的利用电池单体底面冷却已无法满足电池散热要求。

在一些技术中，通过对电池单体较大的侧面设置冷却板提高对电池单体的冷却效果。但相邻电池单体的侧面直接接触，当某一刻电池单体发生热失控时，相邻电池单体之间通过侧面进行热量传递，容易诱发相邻电池单体发生热失控，进而造成连锁反应，引起热扩散，导致整个储能装置发生火灾，造成巨大损失。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池模组，所述电池模组在保证电池单体各处温度一致性的同时，能够提高电池单体的使用安全性和使用寿命。

本实用新型还提出一种具有上述电池模组的储能装置。

本实用新型又提出一种具有上述储能装置的用电设备。

根据本实用新型实施例的电池模组，包括：液冷板组，所述液冷板组包括冷却板、支撑板和冷液接头，所述冷却板具有相对的两个冷却面，所述冷却板内设有冷却流道，所述冷液接头连接在所述冷却面上且与所述冷却流道连通，所述支撑板连接所述冷却板的一侧，所述支撑板朝向所述冷却板的表面包括两个支撑面，至少两个所述支撑面位于所述冷却板的相对两侧；至少两个电池单体，两个所述电池单体位于所述冷却板的相对两侧；其中，每个所述冷却面沿所述电池单体的长度方向包括第一接触区和避让区，所述第一接触区连接所述电池单体的一侧面，所述冷液接头设在所述避让区且避开所述电池单体；每个所述支撑面包括第二接触区和第一预留区，所述第二接触区连接所述电池单体的另一侧面，所述第一预留区位于所述第二接触区的远离所述冷却板的一侧，使所述电池模组在所述电池单体的远离所述冷却板的一侧形成第一预留间隙。

根据本实用新型实施例的电池模组，通过在冷却板上设置第一接触区和避让区，能够提高冷却板与电池单体进行热交换后电池单体各处的温度一致性，同时，通过在支撑板上设置第二接触区和第一预留区，相邻的电池单体之间不产生直接的热量传递，且电池单体具有一定的膨胀空间，能够提高电池单体的使用安全性和使用寿命。

在一些实施例中，所述第一预留区沿所述电池单体的厚度方向的尺寸为0.5-3mm，所述电池单体的厚度方向为X方向。由此，能够在为电池单体提供足够的膨胀间隙的同时，减小第一预留区所占的面积，从而提高电池模组内电池单体的体积占比，提高电池模组的能量密度。

在一些实施例中，每个所述支撑面还包括第二预留区，所述第二预留区位于所述第二接触区的远离所述冷液接头的一侧，使所述电池模组正对所述第二预留区形成第二预留间隙。由此，当两个电池模组的远离冷液接头的一端紧邻放置时，两个第二预留区紧邻，其形成的两个第二预留间隙紧邻，使两个电池模组的电池单体之间具有一定空隙，也就是在电池单体的远离冷液接头的一端形成膨胀空间，当电池单体在长期使用下产生轻微膨胀时，能够减少或避免电池单体之间产生挤压，提高电池单体的使用安全性和使用寿命。

进一步地，所述电池单体通过胶粘连接在所述第一接触区、所述第二接触区的至少一面上；所述第一接触区、所述第二接触区和所述电池单体之间形成有溢胶间隙。由此，能够保证第一接触区、第二接触区和电池单体之间的导热胶或结构胶厚度较为均匀，同时防止导热胶或结构胶从第一接触区、第二接触区和电池单体之间溢出。

进一步地，所述第一接触区和所述第二接触区的连接处形成有第一倒角，所述电池单体的正对所述第一倒角的棱上具有第二倒角，其中：所述第一倒角和所述第二倒角的其中一个为倒直角、另一个为倒圆角；或者，所述第一倒角和所述第二倒角均为倒圆角，且两个倒圆角的半径不等；或者，所述第一倒角和所述第二倒角均为倒直角，且两个倒直角的锐角角度不等。由此，将电池单体安装到液冷板组上后，即可通过第一倒角和第二倒角之间的空隙形成溢胶间隙，能够省去在电池模组内额外设置溢胶间隙结构，降低溢胶间隙的加工难度。

在一些实施例中，所述冷却面具有极耳对应区且正对所述电池单体内的极耳；所述冷却流道在所述极耳对应区的密度大于所述冷却流道在所述冷却面上其余区域的密度；其中所述冷却流道的密度指的是，所述冷却流道在所述冷却面上的投影面积占所述冷却面面积的比例。由此，能够使冷却板在极耳对应区的单位面积冷却液流量较大，也就是冷却板在极耳对应区具有更高的热交换效率，从而能够降低电池单体在极耳处于其他位置的温差，提高电池单体各处的温度一致性。

在一些实施例中，所述冷却流道具有进液口和出液口，所述冷液接头为对应设置的两个；所述进液口为节流口。由此。在保证冷却液在冷却板内与电池单体的热交换效果的同时，能够使冷却液均匀的分流入多个冷却流道中。

在一些实施例中，所述冷却板的厚度为4-10mm。由此，冷却板对应的冷却流道能够与电池单体之间具有较好的热交换效果。

在一些实施例中，所述液冷板组还包括：副支撑板，所述副支撑板连接所述冷却板的另一侧且与所述支撑板相对设置。由此，副支撑板与支撑板配合且位于电池单体的相对两侧，对电池单体在液冷板组上的设置位置进行限位，提高电池单体在液冷板组上的稳固性，并提高电池模组整体的结构强度。

根据本实用新型实施例的储能装置，包括上述实施例所述的电池模组。

根据本实用新型实施例的储能装置，通过采用上述实施例的电池模组，电池模组内的电池单体具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命，使储能装置整体具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命。

根据本实用新型实施例的用电设备，包括上述实施例所述的储能装置。

根据本实用新型实施例的用电设备，通过采用上述实施例的储能装置，使用电设备整体具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；

图2是图1中A处所示的放大结构示意图；

图3是图1实施例的电池模组的液冷板组的结构示意图；

图4是图3实施例的液冷板组的主视图；

图5是两个图1实施例的电池模组并排放置的结构示意图；

图6是图5中B处所示的放大结构示意图；

图7是根据本实用新型第一实施例的第一倒角和第二倒角处的结构示意图；

图8是根据本实用新型第二实施例的第一倒角和第二倒角处的结构示意图；

图9是根据本实用新型第三实施例的第一倒角和第二倒角处的结构示意图；

图10是根据本实用新型又一实施例的液冷板组的结构示意图。

附图标记：

电池模组100、

电池单体10、第二倒角101、

液冷板组11、

冷却板111、支撑板112、冷液接头113、副支撑板114、第一倒角115、

冷却面S1、第一接触区S11、避让区S12、极耳对应区S13、

支撑面S2、第二接触区S21、第一预留区S22、第二预留区S23、

第一预留间隙W1、溢胶间隙W2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“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。此外，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该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电池模组100、储能装置及用电设备。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的电池模组100，包括：液冷板组11和至少两个电池单体10。在图1-图4的示例中，示出了包括两个电池单体10的上述电池模组100。

液冷板组11包括冷却板111、支撑板112和冷液接头113，冷却板111具有相对的两个冷却面S1，冷却板111内设有冷却流道，冷液接头113连接在冷却面S1上且与冷却流道连通，支撑板112连接冷却板111的一侧，支撑板112朝向冷却板111的表面包括至少两个支撑面S2，两个支撑面S2位于冷却板111的相对两侧，而至少两个电池单体10位于冷却板111的相对两侧。

其中，每个冷却面S1沿电池单体10的长度方向包括第一接触区S11和避让区S12，第一接触区S11连接电池单体10的一侧面，冷液接头113设在避让区S12且避开电池单体10。

可以理解的是，第一接触区S11与电池单体10的一侧面接触，使电池单体10与冷却板111之间进行热交换，实现对电池单体10的降温。而在冷液接头113处，由于冷却液流道较为集中，使冷却板111在冷液接头113处的冷却液单位面积流量相对冷却板111的其余位置较大，导致冷却板111在冷液接头113处与其余位置具有一定的温差。

由此，通过将液冷接头113设置在避让区S12，且避让区S12不与电池单体10接触，能够减少或避免冷却板111在冷液接头113处的温度变化对电池单体10产生影响，同时，电池单体10不会对冷液接头113的设置位置产生阻挡，方便冷液接头113在冷却板111上的设置。

相对的，冷却板111在第一接触区S11的温度较为均匀，电池单体10在第一接触区S11与冷却板111接触，能够提高冷却板111对电池温度影响的一致性，从而提高电池单体10各处的温度一致性。

同时，每个支撑面S2包括第二接触区S21和第一预留区S22，第二接触区S21连接电池单体10的另一侧面，第一预留区S22位于第二接触区S21的远离冷却板111的一侧，使电池模组100在电池单体10的远离冷却板111的一侧形成第一预留间隙W1。

可以理解的是，当电池单体10与冷却板111接触时，支撑面S2也与电池单体10接触并将电池单体10承载在液冷板组11上。当多个电池模组100并排紧邻放置时，两个电池模组100的液冷板组11或电池单体10中的至少一个相互接触。

由此，支撑面S2上的第一接触区S11与电池单体10接触并对其进行承载，而通过设置第一预留区S22形成的预留间隙，位于电池单体10远离冷却板111的一侧，当两个电池模组100并排紧邻时，两个电池模组100的液冷板组11的第一预留区S22紧邻，也就是两个电池模组100的第一预留间隙W1紧邻，使两个电池模组100的电池单体10之间具有一定空隙，能够避免电池单体10之间直接接触并产生热量传递，同时第一预留间隙W1为所有电池单体10预留出均匀且一致的膨胀空间，当电池单体10在长期使用下产生轻微膨胀时，能够减少或避免电池单体10之间产生挤压，提高电池单体10的使用安全性和使用寿命。

本申请的电池模组100，通过在冷却板111上设置第一接触区S11和避让区S12，能够提高冷却板111与电池单体10进行热交换后电池单体10各处的温度一致性，同时，通过在支撑板112上设置第二接触区S21和第一预留区S22，还能够提高电池单体10的使用安全性和使用寿命。

在图5、图6的示例中，示出了两个上述电池模组100并排紧邻放置的一实施例。

其中，两个电池模组100相邻的电池单体10之间具有两个紧邻的第一预留区S22，使两个电池单体10之间具有两个第一预留间隙W1，从而两个电池单体10之间具有第一预留间隙W1形成的膨胀空间，当电池单体10在长期使用下产生膨胀时，每一电池单体10均至少具有一个第一预留间隙W1的膨胀范围，能够减少或避免电池单体10之间产生挤压，提高电池单体10的使用安全性和使用寿命。

需要说明的是，如图1、图3所示，为了便于描述，将电池单体10的长度方向标识为Y方向，将电池单体10的宽度方向标识为Y方向，将电池单体10的高度方向标识为Z方向。

优选地，如图1和图3所示，第一预留区S22沿电池单体10的厚度方向的尺寸为0.5-3mm，电池单体10的厚度方向为X方向。可以理解的是，在电池单体10的正常使用中，电池单体10存在产生轻微膨胀的可能，而在对电池单体10进行测试后，发现电池单体10在厚度方向上的膨胀尺寸不大于3mm。

由此，将第一预留区S22设置为上述尺寸，能够在为电池单体10提供足够的膨胀间隙的同时，减小第一预留区S22所占的面积，从而提高电池模组100内电池单体10的体积占比，提高电池模组100的能量密度。

在一些实施例中，每个支撑面S2还包括第二预留区S23，第二预留区S23位于第二接触区S21的远离冷液接头113的一侧，使电池模组100正对第二预留区S23形成第二预留间隙。

由此，当两个电池模组100的远离冷液接头113的一端紧邻放置时，两个第二预留区S23紧邻，其形成的两个第二预留间隙紧邻，使两个电池模组100的电池单体10之间具有一定空隙，也就是在电池单体10的远离冷液接头113的一端形成膨胀空间，当电池单体10在长期使用下产生轻微膨胀时，能够减少或避免电池单体10之间产生挤压，提高电池单体10的使用安全性和使用寿命。

在一些实施例中，电池单体10通过胶粘连接在第一接触区S11、第二接触区S21的至少一面上。

需要说明的是，电池单体10通过导热胶胶粘在第一接触区S11上，以保证电池单体10与冷却板111的热交换效果。电池单体10可通过结构胶胶粘在第二接触区S21上，以提高电池单体10与支撑板112的连接稳固性。

而第一接触区S11、第二接触区S21和电池单体10之间形成有溢胶间隙W2，使第一接触区S11与电池单体10之间，或者第二接触区S21与电池单体10之间的多余导热胶或结构胶能够被容纳在溢胶间隙W2中，保证第一接触区S11、第二接触区S21和电池单体10之间的导热胶或结构胶厚度较为均匀，同时防止导热胶或结构胶从第一接触区S11、第二接触区S21和电池单体10之间溢出。

进一步地，第一接触区S11和第二接触区S21的连接处形成有第一倒角115，电池单体10的正对第一倒角115的棱上具有第二倒角101，其中：

如图7所示，第一倒角115和第二倒角101的其中一个为倒直角、另一个为倒圆角。

或者，如图8所示，第一倒角115和第二倒角101均为倒圆角，且两个倒圆角的半径不等；

或者，如图9所示，第一倒角115和第二倒角101均为倒直角，且两个倒直角的锐角角度不等。

可见，在上述三种结构中，第一倒角115和第二倒角101之间均形成有一定空隙，上述空隙即构成溢胶间隙W2。

由此，将电池单体10安装到液冷板组11上后，即可通过第一倒角115和第二倒角101之间的空隙形成溢胶间隙W2，能够省去在电池模组100内额外设置溢胶间隙W2结构，降低溢胶间隙W2的加工难度。

在一些实施例中，如图1所示，冷却面S1具有极耳对应区S13且正对电池单体10内的极耳。

可以理解的是，在电池单体10的使用中，由于极耳处的电流密度较大，导致电池单体10在极耳处温度较高。

而冷却流道在极耳对应区S13的密度大于冷却流道在冷却面S1上其余区域的密度。其中，冷却流道的密度指的是，冷却流道在冷却面S1上的投影面积占冷却面S1面积的比例。

由此，能够使冷却板111在极耳对应区S13的单位面积冷却液流量较大，也就是冷却板111在极耳对应区S13具有更高的热交换效率，从而能够降低电池单体10在极耳处于其他位置的温差，提高电池单体10各处的温度一致性。

在一些实施例中，冷却流道具有进液口和出液口，冷液接头113为对应设置的两个。由此，冷却液通过液冷接头113在进液口流入冷却板111，并通过出液口流出冷却板111。从而冷却液在冷却板111内与电池单体10进行热交换后，冷却液能够在冷却板111外与外部环境再进行一次热交换，使冷却液回到初始温度并重新流入冷却板111内，保证冷却液在冷却板111内与电池单体10的热交换效果。

此外，进液口为节流口，使冷却液经过进液口后，冷却液的流速较为均匀，便于将冷却液均匀的分流入多个冷却流道中，保证多个冷却流道的冷却效果较为均匀，进而提高冷却板111与电池单体10热交换后电池单体10各处的温度一致性。

优选地，冷却板111的厚度为4-10mm。可以理解的是，冷却板111的厚度与冷却流道的宽度以及分布相关，而冷却流道的厚度和分布直接影响其与电池单体10的热交换效果。

由此，当冷却板111的厚度为4-10mm时，冷却板111对应的冷却流道能够与电池单体10之间具有较好的热交换效果。

在一些实施例中，如图10所示，液冷板组11还包括：副支撑板114，副支撑板114连接冷却板111的另一侧且与支撑板112相对设置。由此，副支撑板114与支撑板112配合且位于电池单体10的相对两侧，对电池单体10在液冷板组11上的设置位置进行限位，提高电池单体10在液冷板组11上的稳固性，并提高电池模组100整体的结构强度。

根据本实用新型实施例的储能装置，包括上述实施例的电池模组100。

本申请的储能装置，通过采用上述实施例的电池模组100，电池模组100内的电池单体10具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命，使储能装置整体具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命。

根据本实用新型实施例的用电设备，包括上述实施例的储能装置。

本申请的用电设备，通过采用上述实施例的储能装置，使用电设备整体具有较好的温度一致性、使用安全性以及使用寿命。

根据本实用新型实施例的电池模组100、储能装置及用电设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

液冷板组(11)，所述液冷板组(11)包括冷却板(111)、支撑板(112)和冷液接头(113)，所述冷却板(111)具有相对的两个冷却面(S1)，所述冷却板(111)内设有冷却流道，所述冷液接头(113)连接在所述冷却面(S1)上且与所述冷却流道连通，所述支撑板(112)连接所述冷却板(111)的一侧，所述支撑板(112)朝向所述冷却板(111)的表面包括至少两个支撑面(S2)，两个所述支撑面(S2)位于所述冷却板(111)的相对两侧；

至少两个电池单体(10)，两个所述电池单体(10)位于所述冷却板(111)的相对两侧；

其中，每个所述冷却面(S1)沿所述电池单体(10)的长度方向包括第一接触区(S11)和避让区(S12)，所述第一接触区(S11)连接所述电池单体(10)的一侧面，所述冷液接头(113)设在所述避让区(S12)且避开所述电池单体(10)；

每个所述支撑面(S2)包括第二接触区(S21)和第一预留区(S22)，所述第二接触区(S21)连接所述电池单体(10)的另一侧面，所述第一预留区(S22)位于所述第二接触区(S21)的远离所述冷却板(111)的一侧，使所述电池模组(100)在所述电池单体(10)的远离所述冷却板(111)的一侧形成第一预留间隙(W1)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一预留区(S22)沿所述电池单体(10)的厚度方向的尺寸为0.5-3mm，所述电池单体(10)的厚度方向为X方向。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个所述支撑面(S2)还包括第二预留区(S23)，所述第二预留区(S23)位于所述第二接触区(S21)的远离所述冷液接头(113)的一侧，使所述电池模组(100)正对所述第二预留区(S23)形成第二预留间隙。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体(10)通过胶粘连接在所述第一接触区(S11)、所述第二接触区(S21)的至少一面上；

所述第一接触区(S11)、所述第二接触区(S21)和所述电池单体(10)之间形成有溢胶间隙(W2)。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一接触区(S11)和所述第二接触区(S21)的连接处形成有第一倒角(115)，所述电池单体(10)的正对所述第一倒角(115)的棱上具有第二倒角(101)，其中：

所述第一倒角(115)和所述第二倒角(101)的其中一个为倒直角、另一个为倒圆角；

或者，所述第一倒角(115)和所述第二倒角(101)均为倒圆角，且两个倒圆角的半径不等；

或者，所述第一倒角(115)和所述第二倒角(101)均为倒直角，且两个倒直角的锐角角度不等。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却面(S1)具有极耳对应区(S13)且正对所述电池单体(10)内的极耳；

所述冷却流道在所述极耳对应区(S13)的密度大于所述冷却流道在所述冷却面(S1)上其余区域的密度；

其中所述冷却流道的密度指的是，所述冷却流道在所述冷却面(S1)上的投影面积占所述冷却面(S1)面积的比例。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述冷却流道具有进液口和出液口，所述冷液接头(113)为对应设置的两个；

所述进液口为节流口。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述冷却板(111)的厚度为4-10mm。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板组(11)还包括：副支撑板(114)，所述副支撑板(114)连接所述冷却板(111)的另一侧且与所述支撑板(112)相对设置。

10.一种储能装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池模组(100)。

11.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求10所述的储能装置。

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