CN219180621U - 电池模组、电池包以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组、电池包以及车辆，所述电池模组包括：至少一个储能单元，所述储能单元包括：电芯组和冷却板，所述电芯组具有多个电芯，所述多个电芯与所述冷却板的表面接触设置，且所述多个电芯沿所述冷却板的长度方向排布。根据本实用新型实施例的电池模组，使冷却板的长度方向与电芯的排布方向一致，有效提高电池模组的结构强度。

Description

电池模组、电池包以及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池包技术领域，尤其是涉及一种电池模组、电池包以及车辆。

背景技术

相关技术中，电池模组由多个电芯依次叠置组成，相邻的电芯大面彼此接触，电芯之间的接触面积较大，相邻电芯之间的热扩散速度较快，安全性较低，同时冷却板在电芯小面上对电芯进行冷却，冷却效果较差，且电池模组的结构强度较低。

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，本实用新型的一个目的在于提出一种电池模组，所述电池模组的冷却效果更好，且安全性更高、结构强度更高。

本实用新型进一步提出了一种采用上述电池模组的电池包。

本实用新型还提出了一种采用上述电池包的车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的电池模组，包括：至少一个储能单元，所述储能单元包括：电芯组和冷却板，所述电芯组具有多个电芯，所述多个电芯与所述冷却板的表面接触设置，且所述多个电芯沿所述冷却板的长度方向排布。

根据本实用新型实施例的电池模组，使冷却板的长度方向与电芯的排布方向一致，有效提高电池模组的结构强度。

在一些实施例中，冷却板的长度方向与电芯的长度方向垂直。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述储能单元包括至少一个所述电芯组，且多个所述电芯组在所述电芯的厚度方向上堆叠设置，相邻的所述电芯组之间设置所述冷却板。

进一步地，所述电池模组还包括：第一绝缘隔热板，相邻的所述电芯的电芯小面之间设置有所述第一绝缘隔热板。

可选地，所述电池模组还包括：第二绝缘隔热板，相邻的所述储能单元之间设置所述第二绝缘隔热板。

在一些实施例中，所述电池模组还包括：垫块，所述垫块为多个，位于所述电芯组的长度两端，多个所述垫块在所述电芯的厚度方向上堆叠设置，以适配所述电池模组的厚度，并用于固定所述储能单元。

根据本实用新型的一些实施例，所述冷却板内冷却流道沿所述冷却板的长度方向延伸。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括：上述实施例中所述的电池模组。

进一步地，所述电池包还包括：托盘和固定板，所述托盘和所述固定板分别位于所述电池模组的厚度方向的两侧，紧固件穿设所述固定板并与所述托盘相连。

根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包括：上述实施例中所述的电池包。

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包的一个示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池包的另一个示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电池包的局部放大剖视示意图；

图4是根据本实用新型实施例的储能单元的示意图。

附图标记：

电池包1000，

电池模组100，托盘200，固定板300，

电芯组110，电芯111，冷却板120，垫块130，第一绝缘隔热板140，第二绝缘隔热板150，

储能单元100a，电芯大面b，电芯小面c，电芯端面d。

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。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池模组100、电池包1000以及车辆。

如图1和4所示，根据本实用新型第一方面实施例的电池模组100，包括：至少一个储能单元100a，储能单元100a包括：电芯组110和冷却板120。

其中，电芯组110具有多个电芯111，多个电芯111与冷却板120的表面接触设置，且多个电芯111沿冷却板120的长度方向排布。

示例性地，相邻电芯111的电芯小面c相对，冷却板120设置于电芯组110的厚度方向的一侧，且多个电芯111沿冷却板120的长度方向排布。

首先，需要指出的是，电芯111具有长度方向、宽度方向以及厚度方向，冷却板120也具有长度方向、宽度方向以及厚度方向，电池模组100也具有长度方向、宽度方向以及厚度方向，但各自的长度方向、宽度方向以及厚度方向均是以自身作为参照系限定，本申请中以电芯111的长度方向、宽度方向以及厚度方向作为参照系，则冷却板120的长度方向与电芯111的宽度方向一致，冷却板120的宽度方向与电芯111的长度方向一致，冷却板120的厚度方向与电芯111的厚度方向一致，而电池模组100的长度方向、宽度方向以及厚度方向与冷却板120的长度方向、宽度方向以及厚度方向一致。

电芯111具有电芯大面b、电芯小面c以及电芯端面d(参见图1箭头所示)，电芯大面b的面积大于电芯小面c、电芯小面c的尺寸大于电芯端面d，电芯111具有位于长度方向上的长边、宽度方向上的宽边、厚度方向上的厚边，厚边尺寸小于宽边尺寸，电芯大面b为电芯111的长边与宽边限定出的平面，电芯小面c为电芯111的长边与厚边限定出的平面，电芯端面d为电芯111的宽边与厚边限定出的平面，而冷却板120为一个板体，对应具有长边和宽边，长边对应为冷却板120在长度方向上的边沿，宽边对应冷却板120在宽度方向上的边沿。

可以理解的是，电芯小面c一侧和电芯端面d一侧的结构强度较高，具有更好的支撑效果，而本申请使冷却板120的长度方向与电芯111的排布方向一致，即冷却板120的长边与电芯111的宽度方向平行，冷却板120的宽度方向与电芯111的长度方向平行，在电池模组100的长度方向上，多个电池小面依次设置，在电池模组100的宽度方向上，每个电芯111的两个电芯端面d相对，从而在电池模组100的长度方向上，可以通过液冷板120以及结构强度更高的电芯小面c一侧进行结构加强，在电池模组100的宽度方向上，通过电芯端面d一侧电芯111的端板结构等实现结构加强。

根据本实用新型实施例的电池模组100，使冷却板120的长度方向与电芯111的排布方向一致,有效提高电池模组100的结构强度。

示例性地，可以使冷却板120的长度方向与电芯111的长度方向垂直，以使位于电芯111长度方向两端的电芯111端板可以在冷却板120的长度方向上进行结构支撑，以有效提高电池模组100的结构强度。

在一些实施例中，每个储能单元100a包括至少一个电芯组110，多个电芯组110在电芯111的厚度方向上堆叠设置，相邻的电芯组110之间设置冷却板120。

具体地，每个电芯组110内的多个电芯111在电池模组100的长度方向上堆叠设置，且每个电芯组110内相邻的电芯111的电芯小面c相对，而每个电芯111的两个电芯大面b在第一方向上相对设置，进而冷却板120设置在相邻的电芯组110之间，相邻的两个电芯组110共用一个冷却板120进行冷却。

需要指出的是，储能单元100a内具有N个电芯组110，对应冷却板120的数量为N-2，多个电芯组110中，在Z轴方向最上方电芯组110上侧的电芯大面b、在Z轴方向最下方的电芯组110下侧的电芯大面b上未设置冷却板120。

可以理解的是，电芯大面b位于冷却板120的长度方向与宽度方向限定出的平面内，相邻的两个电芯111的电芯小面c相对，相邻的电芯111之间的相对面积更小，而在电芯111的厚度方向上，相邻的电芯111之间通过冷却板120间隔开，可以使电池模组100内多个电芯111之间彼此的相对面积更小，以降低电芯111出现热失控后，相邻的电芯111之间的热扩散速度，提高电池模组100的使用安全性，而冷却板120与电芯大面b接触换热，可以提高冷却效率和冷却效果，且冷却板120的两个侧面均参与到冷却，利用率更高。

由此，电芯大面b与冷却板120接触换热，可以增加冷却面积，以提高冷却效率和冷却效果，电池模组100内多个电芯111之间的接触面积更小，可以降低热扩散速度，以提高电池模组100的使用安全性。

需要指出的是，储能单元100a内可以具有一个、两个或多个电芯组110，电池模组100内可以具有至少一个储能单元100a，可以通过合理设置储能单元100a的数量，合理设置储能单元100a内电芯组110的数量，以使电池模组100a的电容量满足用户需求，而多个储能单元100a，每个储能单元100a内的多个电芯组110均在电池模组100的厚度方向上堆叠设置，而电池模组100的厚度方向与电芯111的厚度方向一致，可以通过电芯111结构强度较高的电芯小面c以及电芯端面d进行高度方向上的负荷承载，也可以提高电池模组100在厚度方向上的结构强度。

如图4所示，进一步地，电池模组100还包括：第一绝缘隔热板140，相邻的电芯111的电芯小面c之间设置有第一绝缘隔热板140。

由此，通过第一绝缘隔热板140的设置，可以实现相邻的电芯111之间的绝缘，以提高电池模组100的工作稳定性，同时可以避免相邻的电芯111之间电芯小面c的接触，

以有效将相邻的电芯111间隔开，进一步降低电池模组100内电芯111之间的热扩散速5度，以延长电池模组100以及电池包1000出现热失控后的处置时间。

示例性地，以电池包1000应用在车辆的使用场景为例，电芯111出现热失控的处置时间包括：电芯111出现热失控后，驾驶员靠边停车、乘员以及驾驶员脱离车辆、脱离车辆后对电池包1000进行处置的时间等，前两个时间段更长，可以有效保护驾驶员以及其他乘员的安全，而脱离车辆后对电池包1000进行处置的时间越长，等待救援过程0中，车辆出现起爆，产生二次危害的概率越低，具有更长的等待救援时间，可以有效保

护驾驶员、乘员以及其他交通参与者的安全。

进而，为了满足不同电池模组100的续航里程要求(电容量要求)，可以在电芯111的厚度方向上叠置多个储能单元100a，多个储能单元100a通过彼此的垫块130实现相连，结构简单，实施难度低，且储能单元100a的可扩展性更高。

5如图2所示，电池模组100还包括：第二绝缘隔热板，相邻的储能单元100a之间设

置第二绝缘隔热板。

具体地，储能单元100a为多个时，多个储能单元100a在电芯111的厚度方向上叠置(即Z轴方向上)，电芯111与电芯111之间间隔开，某个或某多个电芯111出现热

失控时，周围电芯111(特指出现热失控的电芯111周围未出现热失控的电芯111)可0以在冷却板120以及第一绝缘隔热板140的间隔作用下，实现热传递阻隔，降低热扩散

速度，同时在相邻的储能单元100a之间可以设置第二绝缘隔热板，可以将相邻的储能单元100a在电芯111的厚度方向上间隔开，实现相邻的储能单元100a之间的有效隔离，以延缓或隔绝相邻储能单元100a之间的热扩散，提高电池模组100安全性。

同时，电池大面与冷却板120相对以进行冷却，可以提高电池包1000的冷却效率，5降低出现热失控的概率，而多个电芯小面c、多个电芯端面d分别位于电池模组100的长度方向和宽度方向上间隔设置，可以进一步提高电池模组100的结构强度。

如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，电池模组100还包括：垫块130，垫块130为多个，位于电芯组110的长度两端，多个垫块130在电芯111的厚度方向上堆叠设置，以适配电池模组100的厚度，并用于固定储能单元100a。

0具体而言，冷却板120在冷却板120的长度方向上的两端可以搭设在垫块130上，

而每个电芯组110的长度方向两端均设置垫块130，并可以通过垫块130实现电芯组110、冷却板120的固定，从而无需在电池包1000的托盘200上设置膨胀梁结构以固定电池模组100。

这样，通过设置垫块130，通过垫块130在电池模组100的厚度方向上进行支撑、在电芯组110的长度方向两端配合装配，可以提高电池模组100的结构强度，也可以提高电池模组100在电池包1000内的装配便利性。

更为重要的是，且每个电芯组110两端的垫块130均可以对对应的电芯组110进行限位，并承载冷却板120，也可以提高电池模组100的结构稳定性，避免电芯111受压变形，延长电池模组100的使用寿命以及工作可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，冷却板120内冷却流道沿冷却板120的长度方向延伸。由此，可以提高冷却板120对电芯组110的冷却效率，同时限定出冷却流道120的流道筋、用于进行改善换热效果的扰流筋等对应可以均沿冷却板120的长度方向和宽度方向延伸，也可以进一步提高电池模组100的结构强度。

如图1、图2和图3所示，根据本实用新型第二方面实施例的电池包1000，包括：上述实施例中的电池模组100。

根据本实用新型实施例的电池包1000，采用上述实施例中的电池模组100，电芯111与电芯111通过第一绝缘隔热板140、液冷板120间隔开，相邻的储能单元100a之间通过第二绝缘隔热板150间隔开，周围电芯111(特指出现热失控的电芯111周围未出现热失控的电芯111)可以在冷却板120、第一绝缘隔热板140以及第二绝缘隔热板150的间隔作用下，实现热传递阻隔，降低热扩散速度，提高电池包1000的整包安全性，电池大面与冷却板120相对设置以进行冷却，可以提高电池包1000的冷却效率，降低出现热失控的概率，并可以通过多个储能单元100a的设置，提高电池包1000的扩展性，通过电芯111的合理排布，提高电池包100的结构强度和稳定性。

如图1、图2和图3所示，进一步地，电池包1000还包括：托盘200和固定板300，托盘200和固定板300分别位于电池模组100的厚度方向的两侧，紧固件穿设固定板300并与托盘200相连。

也就是说，电池模组100最下方的电芯组110直接设置在托盘200上，电池模组100的最上方设置固定板300，以提高托盘200在电池模组100下方支撑电池模组100，通过固定板300实现电池包1000的上侧防护，在提高对电池模组100的固定稳定性的同时，也可以使电池包1000的结构强度满足结构要求，提高电池包1000的防护等级，提高电池包1000的使用安全性。

在图1所示的实施例中，在一些实施例中，电池包1000还包括：固定板300，固定板300在第一方向上位于电池模组100的另一侧，并用于固定电池模组100。

示例性地，固定板300可以采用复合材料，例如：碳纤维与铝合金复合材料，在实现绝缘的同时，也可以满足电池包1000的结构强度要求。

需要指出的是，电芯111的长度方向与冷却板120的宽度方向一致，可以通过电芯111自身结构实现电池包1000在电芯111的长度方向上的结构加强，而在电芯111的宽度方向上，托盘200、多个冷却板120、第二绝缘隔热板400以及固定板300的设置，可以增加支撑结构件的数量，以实现电池包100在电芯111宽度方向上的结构加强。

进一步地，电

池模组的冷却板120、垫块130上分别开设第一过孔、第二过孔，托盘200上设置安装部，紧固件穿设固定板200、第一过孔、第二过孔，以与安装部紧固配合。

由此，可以通过穿设固定板300、垫块130的紧固件实现电池模组100、固定板300以及托盘200的固定，可以提高电池模组100在电池包1000内的固定稳定性和可靠性。

需要指出的是，固定板300上可以设置沉孔，以避免紧固件的头部凸出电池包1000的上表面，可以提高美观性，并改善空间占用。

根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包括：上述实施例中的电池包1000，所具有的技术效果与上述电池包1000一致，在此不再赘述。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的描述中，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。

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 (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：至少一个储能单元(100a)，所述储能单元(100a)包括：电芯组(110)和冷却板(120)；所述电芯组(110)具有多个电芯(111)，所述多个电芯(111)与所述冷却板(120)的表面接触设置，且所述多个电芯(111)沿所述冷却板(120)的长度方向排布。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却板(120)的长度方向与所述电芯(111)的长度方向垂直。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个所述储能单元(100a)包括至少一个所述电芯组(110)，且多个所述电芯组(110)在所述电芯的厚度方向上堆叠设置，相邻的所述电芯组(110)之间设置所述冷却板(120)。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：第一绝缘隔热板(140)，相邻的所述电芯(111)的电芯小面(c)之间设置有所述第一绝缘隔热板(140)。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：第二绝缘隔热板，相邻的所述储能单元(100a)之间设置所述第二绝缘隔热板。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：垫块(130)，所述垫块(130)为多个，位于所述电芯组(110)的长度两端，多个所述垫块(130)在所述电芯(111)的厚度方向上堆叠设置，以适配所述电池模组的厚度，并用于固定所述储能单元(100a)。

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，所述冷却板(120)内的冷却流道沿所述冷却板(120)的长度方向延伸。

8.一种电池包，其特征在于，包括：权利要求1-6中任一项所述的电池模组。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括：托盘(200)和固定板(300)，

所述托盘(200)和所述固定板(300)分别位于所述电池模组的厚度方向的两侧，紧固件穿设所述固定板(300)并与所述托盘(200)相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求5-9中任一项所述的电池包。

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