CN219246773U - 一种集成液冷式电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成液冷式电池模组，包括：多个单体电池，每一单体电池的正极极柱和负极极柱分别位于其两侧；第一液冷系统，第一液冷系统包括：液冷片结构、连接结构、进液结构、以及出液结构；进液结构、多个液冷片结构、多个连接结构、以及出液结构均连通；液冷片结构沿第一方向横向排列，每两相邻的单体电池之间均设有液冷片结构；每两相邻的液冷片结构之间均通过至少一个连接结构相连接，连接同一液冷片结构的两个连接结构布置于该同一液冷片结构的两侧。本实用新型引入集成式液冷的，极大的提高了液冷的效率，增强了模组的集成性，从而改善了箱体的空间利用率，进一步提高了电池系统的能量密度。

Description

一种集成液冷式电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池的技术领域，尤其涉及一种集成液冷式电池模组。

背景技术

动力电池系统是新能源汽车中最重要的组成部分。随着新能源汽车的发展，其对动力电池系统的能量密度的要求越来越高。而单体电芯由于电压低、容量低，不能直接作为动力电源为汽车提供动力，故需要将多个电芯组装成电池模组来满足能量需求。

但现有的电池模组中，系统零件数量较多，导致系统成组效率低下且成本较高。另外，现有的电池模组对空间的利用率还有待进一步提升。且现有电池液冷大部分采用布置于电芯底部或顶部的方式，液冷利用面积较低，占用体积较大。效果并未达到理想状态。

实用新型内容

有鉴于此，针对现有的电池模组，零件数量较多，导致系统成组效率低下且成本较高的问题，本实用新型的目的在于提供一种集成液冷式电池模组，可减少了零部件的数量，提高了装配效率，液冷集成于电芯与电芯之间采用电芯大面冷却的方式，极大地提高了电芯的液冷效果，且省去原本占用的系统液冷布置空间。另外，本实用新型的电池模组易于组装且能够充分利用箱体空间。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种集成液冷式电池模组，其中，包括：

多个单体电池，多个所述单体电池沿第一方向横向排列，每一所述单体电池的正极极柱和负极极柱分别位于其两侧；

第一液冷系统，所述第一液冷系统包括：液冷片结构、连接结构、进液结构、以及出液结构；

其中，所述进液结构、多个所述液冷片结构、多个所述连接结构、以及所述出液结构均连通；

其中，所述液冷片结构沿第一方向横向排列，每两相邻的所述单体电池之间均设有所述液冷片结构；

其中，每两相邻的所述液冷片结构之间均通过至少一个所述连接结构相连接，连接同一所述液冷片结构的两个所述连接结构布置于该同一所述液冷片结构的两侧。

上述的集成液冷式电池模组，其中，多个所述液冷片结构均平行布置；多个所述连接结构均平行布置。

上述的集成液冷式电池模组，其中，同一所述液冷片结构上的两个所述连接结构均位于该同一所述液冷片结构的下侧。

上述的集成液冷式电池模组，其中，还包括：汇流集成件，该多个所述单体电池的两侧各设有一所述汇流集成件，每一所述单体电池的正极极柱和负极极柱均分别与两个所述汇流集成件相连接。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述汇流集成件包括：

汇流结构件，所述汇流结构件具备多个限位卡槽；

汇流铝排和引出汇流铜铝排，所述汇流铝排和所述引出汇流铜铝排均通过所述限位卡槽与所述汇流结构件相连接，且每一所述单体电池的电极穿过所述限位卡槽后与所述汇流铝排相连接；

FPC电路板，所述FPC电路板固定于所述汇流结构件上，所述FPC电路板连接所述汇流铝排和所述引出汇流铜铝排。

上述的集成液冷式电池模组，其中，多个所述单体电池的两侧还设有绝缘片，所述绝缘片通过咬接螺栓与所述汇流集成件相连接。

上述的集成液冷式电池模组，其中，还包括：模组上盖板、模组下盖板、以及两个模组端板，所述模组上盖板、所述模组下盖板以及两个所述模组端板合围形成容置空间，该多个所述单体电池和所述第一液冷系统均布置于所述容置空间的内部。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述模组上盖板和所述模组下盖板上均设有折耳翻边，所述模组上盖板的折耳翻边和所述模组下盖板的折耳翻边均与所述模组端板固定连接。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述模组上盖板与该多个单体电池、和/或所述模组下盖板与该多个所述单体电池之间设有第二液冷系统；

所述第二液冷系统的两侧均贴附有双面胶或胶水。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述模组下盖板上设有导热胶。

上述的集成液冷式电池模组，其中，多个所述液冷片结构和多个所述连接结构俯视呈“S”型；

每两相邻的所述液冷片结构之间的间距相等或不等。

上述的集成液冷式电池模组，其中，若干所述液冷片结构形成间距较大的第一组液冷片部分，若干所述液冷片结构形成间距较小的第二组液冷片部分。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述第二组液冷片部分位于两相邻的所述第一组液冷片部分之间。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述连接结构的竖直方向上的高度小于所述液冷片结构的竖直方向上的高度。

上述的集成液冷式电池模组，其中，所述进液结构和所述出液结构位于所述第一液冷系统的第一方向上的两端。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型通过集成式液冷的引入，极大的提高了液冷的效率，增强了模组的集成性，从而改善了箱体的空间利用率，进一步提高了电池系统的能量密度。

附图说明

图1是本实用新型的集成液冷式电池模组的爆炸示意图；

图2是本实用新型的集成液冷式电池模组的装配的示意图；

图3是本实用新型的集成液冷式电池模组的装配的俯视示意图；

图4是本实用新型的集成液冷式电池模组的装配的侧视示意图；

图5是本实用新型的集成液冷式电池模组的内部结构示意图；

图6是本实用新型的集成液冷式电池模组的第一液冷系统的示意图；

图7是本实用新型的集成液冷式电池模组的第一液冷系统的俯视示意图；

附图中：1、单体电池；2、第一液冷系统；21、液冷片结构；22、连接结构；23、进液结构；24、出液结构；3、汇流集成件；31、汇流结构件；32、回流铝排；33、引出回流铜铝排；34、FPC电路板；4、绝缘片；51、模组上盖板；52、模组下盖板；53、模组端板；6、保护盖；A、第一组液冷片部分；B、第二组液冷片部分。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“横向”、“竖向”等术语所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，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参见图1至图7所示，示出一种较佳实施例的集成液冷式电池模组，其包括：多个单体电池1和第一液冷系统2，多个单体电池1沿第一方向横向排列，每一单体电池1的正极极柱和负极极柱分别位于其两侧，第一液冷系统2包括：液冷片结构21、连接结构22、进液结构23、以及出液结构24。其中，进液结构23、多个液冷片结构21、多个连接结构22、以及出液结构24均连通。其中，液冷片结构21沿第一方向横向排列，每两相邻的单体电池1之间均设有液冷片结构21。其中，每两相邻的液冷片结构21之间均通过至少一个连接结构22相连接，连接同一液冷片结构21的两个连接结构22布置于该同一液冷片结构21的两侧。至少多个单体电池1形成模组，模组液冷集成于电芯与电芯之间，实现电芯大面冷却，提高系统整体的利用率及液冷效率。

具体的，上述的第一方向指的是图3中的左右方向。

单体电池1之间设置的第一液冷系统2有效解决了模组长期使用下的膨胀力以及单体电池间的热传导问题；同时，第一液冷系统2的布置与电芯的大面相贴合极大的提高的液冷的效率、减少了对系统的占用面积、增加了模组间的刚度、有效的抵抗模组间产生的膨胀。

第一液冷系统2的设置，有效解决了模组长期使用下的膨胀力以及单体电池1间的热传导问题。同时，第一液冷系统2能有效吸收模组装配过程中产生的公差问题。

单体电池1采用两侧出极耳的方式，保证了汇流集成件3可以设置在电池模组的侧面，较传统的将主要部件设置在电池模组的上部，该设计，有利于进一步提高空间的利用率，同时降低了电池的重心，从而保证了单体电池1本身在Z向的刚性。

另外得益于单体电池1高度的下降，电池包系统的高度进而得到控制，从而有利于整车的空间布局及立地间隙的释放等。

优选的，第一液冷系统2与单体电池1、模组端板53之间均采用粘接方式进行连接。

更优选的，第一液冷系统2的液冷片结构21与单体电池1之间、第一液冷系统2的液冷片结构21与模组端板53之间均采用粘接方式进行连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，多个液冷片结构21均平行布置；多个连接结构22均平行布置。

进一步，作为一种较佳的实施例，同一液冷片结构21上的两个连接结构22均位于该同一液冷片结构21的下侧。

进一步，作为一种较佳的实施例，集成液冷式电池模组还包括：汇流集成件3，该多个单体电池1的两侧各设有一汇流集成件3，每一单体电池1的正极极柱和负极极柱均分别与两个汇流集成件3相连接。汇流集成件3将包括多个单体电池1的模组的正负极引出至模组两端与外部串接。

进一步，作为一种较佳的实施例，汇流集成件3包括：汇流结构件31，汇流结构件31具备多个限位卡槽。

进一步，作为一种较佳的实施例，汇流集成件3包括：汇流铝排32和引出汇流铜铝排33，汇流铝排32和引出汇流铜铝排33均通过限位卡槽与汇流结构件31相连接，且每一单体电池1的电极穿过限位卡槽后与汇流铝排32相连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，汇流集成件3包括：FPC电路板34，FPC电路板34固定于汇流结构件31上，FPC电路板34连接汇流铝排32和引出汇流铜铝排33。

优选的，FPC电路板34通过汇流结构件31上的塑料熔钉与汇流结构件31连接，FPC电路板34通过超声波焊接与连接汇流铝排32、引出汇流铜铝排33进行连接。

汇流集成件3的嵌入式安装方式，便于汇流结构件31与汇流铝排32、引出汇流铜铝排33之间的贴合装配，同时，依靠汇流结构件31的撑托，将引出汇流铜铝排33设置于模组端板53的两侧，将正负极引出至模组的两端，减少了其他部件的使用，进一步提高了空间的利用率。

进一步，作为一种较佳的实施例，多个单体电池1以及第一液冷系统2的两侧还设有绝缘片4，绝缘片4通过咬接螺栓与汇流集成件3相连接。

进一步，作为一种较佳的实施例，集成液冷式电池模组还包括：模组上盖板51、模组下盖板52、以及两个模组端板53，模组上盖板51、模组下盖板52以及两个模组端板53合围形成容置空间，该多个单体电池1和第一液冷系统2均布置于容置空间的内部。

优选的，模组上盖板51、模组下盖板52以及模组端板53均采用金属材质，汇流结构件31采用塑料材质。

进一步，作为一种较佳的实施例，模组上盖板51和模组下盖板52上均设有折耳翻边，模组上盖板51的折耳翻边和模组下盖板52的折耳翻边均与模组端板53固定连接。

优选的，折耳翻边采用激光焊接与模组端板53进行固定。折耳翻边的设计，分别从上、下两端对模组端板进行包覆，实现了模组整体闭环固联，可提升模组整体结构刚度。

进一步，作为一种较佳的实施例，模组上盖板51与该多个单体电池1、和/或模组下盖板52与该多个单体电池1之间设有第二液冷系统。

进一步，作为一种较佳的实施例，第二液冷系统的两侧均贴附有双面胶或胶水。

更具体的，第二液冷系统优选为液冷片，该液冷片布置于模组上盖板51与该多个单体电池1之间，以及模组下盖板52与该多个单体电池1之间。该液冷片的两端分别设有进液结构和出液结构。该液冷片的上表面和下表面均贴附由双面胶或胶水。

进一步，作为一种较佳的实施例，模组下盖板52上设有导热胶。导热胶一方面保证了模组的导热性能，一方面，辅助单体电池1进行排列固定，保证了模组结构的整体稳定性。

进一步，作为一种较佳的实施例，模组端板53上设有保护盖6。保护盖6位于引出汇流铜铝排33的上方。保护盖6采用绝缘材质，可有效减少在装配过程中以及模组运输过程中，引出汇流铜铝排33接触导电颗粒物质的可能性，避免发生短路事件。

进一步，作为一种较佳的实施例，多个液冷片结构21和多个连接结构22俯视呈“S”型。

进一步，作为一种较佳的实施例，每两相邻的液冷片结构21之间的间距相等或不等。

具体的，多个液冷片结构21形成间距较大且相等的第一组液冷片部分和间距较小的第二组液冷片部分，第二组液冷片部分由于对相应的元件实施避让。请参见图6、图7所示，示出了中部形成的第二组液冷片部分。

例如，请参见图6所示，其中若干液冷片结构21形成间距较大的第一组液冷片部分A，另外若干液冷片结构21形成间距较小的第二组液冷片部分B。

其中，在该实施例中，第一组液冷片部分A由多个液冷片结构21形成，第二组液冷片部分B由两个液冷片结构21形成。

其中，在该实施例中，第二组液冷片部分B位于两相邻的第一组液冷片部分A之间。即第二组液冷片部分B的两侧均设有第一组液冷片部分A。

进一步，作为一种较佳的实施例，连接结构22的竖直方向上的高度小于液冷片结构21的竖直方向上的高度。

进一步，作为一种较佳的实施例，进液结构23和出液结构24位于第一液冷系统的第一方向上的两端。

本发明的进一步实施例中，除了设置在模组两端的模组端板53，在多个单体电池1之间也可以设有模组端板53，借用中间的模组端板53，可加强汇流集成件3与模组框架结构之间连接的稳定性。

本发明的进一步实施例中，模组上盖板51、模组下盖板52以及模组端板53上均开设有对应的功能孔。该功能孔主要是为了配合后期电池模组的装箱操作(将单个电池模组装入整个动力电池系统中)，主要起到两个方面的作用，第一、在装配过程中，可通过该功能孔对电池模组进行起吊操作；第二、将电池模组装配在整个电池系统的箱体内时，可通过该功能孔进行限位、固定，从而保证了电池模组与箱体间连接的稳定性，进而确保了动力电池系统的整体结构稳定性。

本发明的进一步实施例中，将汇流结构件31、汇流铝排32、引出汇流铜铝排33、以及FPC电路板34采用集成一体设计，减少了零部件的数量，降低了成本，还提高了装配效率。同时，将汇流结构件31置于模组两侧，区别于当前主流设计置于顶部的设计，能够更好的利用箱体的空间以及对热失控的处理。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成液冷式电池模组，其特征在于，包括：

多个单体电池，多个所述单体电池沿第一方向横向排列，每一所述单体电池的正极极柱和负极极柱分别位于其两侧；

第一液冷系统，所述第一液冷系统包括：液冷片结构、连接结构、进液结构、以及出液结构；

其中，所述进液结构、多个所述液冷片结构、多个所述连接结构、以及所述出液结构均连通；

其中，所述液冷片结构沿第一方向横向排列，每两相邻的所述单体电池之间均设有所述液冷片结构；

其中，每两相邻的所述液冷片结构之间均通过至少一个所述连接结构相连接，连接同一所述液冷片结构的两个所述连接结构布置于该同一所述液冷片结构的两侧。

2.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，多个所述液冷片结构均平行布置；多个所述连接结构均平行布置。

3.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，同一所述液冷片结构上的两个所述连接结构均位于该同一所述液冷片结构的下侧。

4.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，还包括：模组上盖板、模组下盖板、以及两个模组端板，所述模组上盖板、所述模组下盖板以及两个所述模组端板合围形成容置空间，该多个所述单体电池和所述第一液冷系统均布置于所述容置空间的内部。

5.根据权利要求4所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，所述模组上盖板与该多个单体电池、和/或所述模组下盖板与该多个所述单体电池之间设有第二液冷系统；

所述第二液冷系统的两侧均贴附有双面胶或胶水。

6.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，多个所述液冷片结构和多个所述连接结构俯视呈“S”型；

每两相邻的所述液冷片结构之间的间距相等或不等。

7.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，若干所述液冷片结构形成间距较大的第一组液冷片部分，若干所述液冷片结构形成间距较小的第二组液冷片部分。

8.根据权利要求7所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，所述第二组液冷片部分位于两相邻的所述第一组液冷片部分之间。

9.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，所述连接结构的竖直方向上的高度小于所述液冷片结构的竖直方向上的高度。

10.根据权利要求1所述的集成液冷式电池模组，其特征在于，所述进液结构和所述出液结构位于所述第一液冷系统的第一方向上的两端。

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