CN219350390U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组及电池包，其中，电池模组包括多个第一单体电池、换热管以及第一换热片。各第一单体电池沿第一方向排列布置。换热管的轴线平行于第一方向，换热管内容纳有换热介质，且换热管设于各第一单体电池的旁侧。第一换热片一端连接于换热管、另一端与各第一单体电池接触，使得第一换热片能够实现各第一单体电池与换热管之间的换热。该方案中，相较于现有技术中利用散热片进行导热的结构而言，换热效率更高。相较于利用导通换热介质的管体直接接触第一单体电池的结构而言，本申请实施例中的电池模组的能量密度更高。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池的技术领域，特别涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

电池模组包括多个单体电池。在电池模组工作时，每个单体电池均产生热量，从而使得电池模组整体具有较高的温度。为了提升电池模组的安全性，需要及时对电池模组进行降温。相关技术中，电池模组包括换热片，换热片与各单体电池接触，换热片与各单体电池进行热交换后能够将各单体电池的热量导出电池模组，从而实现对各单体电池进行降温。然而，散热片的换热能力有限，使得电池模组的散热效果难以满足实际需求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电池模组及电池包，旨在提升电池模组的散热效果。

为实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提出一种电池模组，其特征在于，包括：

多个第一单体电池，各所述第一单体电池沿第一方向排列布置；

换热管，所述换热管的轴线平行于所述第一方向，所述换热管内容纳有换热介质，所述换热管设于各所述第一单体电池的旁侧；

第一换热片，一端连接于所述换热管，另一端与各所述第一单体电池接触；

其中，所述第一换热片能够实现各所述第一单体电池与所述换热管之间的换热。

在一些实施例中，各所述第一单体电池均为圆柱型电池，各所述圆柱型电池的轴线方向均平行于所述第一方向。

在一些实施例中，所述第一换热片呈弧形，且所述第一换热片包括第一内弧面，所述第一内弧面贴合于各所述第一单体电池的外周壁。

在一些实施例中，所述电池模组还包括第二换热片，所述第二换热片连接于所述换热管，所述第二换热片与所述第一换热片沿第二方向分布，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第二换热片与所述第一换热片分别位于所述换热管的相对的两侧；

所述电池模组还包括多个第二单体电池，各所述第二单体电池沿所述第一方向排布，各所述第二单体电池与各所述第一单体电池沿所述第二方向排布，所述第二换热片分别连接各所述第二单体电池，所述第二换热片能够实现各所述第二单体电池与所述换热管之间的换热。

在一些实施例中，多个第三单体电池，各所述第三单体电池沿所述第一方向排列；

多个第四单体电池，各所述第四单体电池沿所述第一方向排列；

第三换热片，所述第三换热片与所述换热管连接，且所述第三换热片与所述第一换热片沿第三方向分布，所述第三方向分别垂直于所述第一方向以及所述第二方向，所述第三换热片背离所述第一换热片的壁面贴合各所述第三单体电池；

第四换热片，所述第四换热片与所述换热管连接，且所述第四换热片与所述第二换热片沿第三方向分布，所述第四换热片背离所述第二换热片的壁面贴合各所述第四单体电池。

在一些实施例中，所述电池模组包括两个所述换热管，两个所述换热管间隔布置，所述第一换热片设于两个所述换热管之间，且所述第一换热片相对的两侧分别对应连接两个所述换热管。

在一些实施例中，所述电池模组包括多个所述换热管，所述电池模组还包括第一汇流部以及第二汇流部，所述第一汇流部分别连通各所述换热管的一端，以将所述换热介质导向各所述换热管，所述第二汇流部分别连通各所述换热管的另一端，以将各所述换热管内的所述换热介质导出。

在一些实施例中，各所述第一换热片与各所述第二换热片一体成型式连接，和/或，各所述第三换热片与各所述第四换热片一体成型式连接。

在一些实施例中，所述第一换热片包括多个换热部，各所述换热部沿所述第一方向间隔排列，各所述换热部均连接于所述换热管，每个所述换热部均对应与一个所述第一单体电池接触。

本申请第二方面的实施例还提供了一种电池包，包括多个上述任一项所述的电池模组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在本实用新型的技术方案中，电池模组包括多个第一单体电池、换热管以及第一换热片。各第一单体电池沿第一方向排列布置。换热管的轴线平行于第一方向，换热管内容纳有换热介质，且换热管设于各第一单体电池的旁侧。第一换热片一端连接于换热管、另一端与各第一单体电池接触，使得第一换热片能够实现各第一单体电池与换热管之间的换热。该方案中，利用长度方向与各第一单体电池排列方向相同的换热管来流通换热介质，从而使得换热管与各第一单体电池的距离均能够较近，更利于与各第一单体电池进行换热，相较于现有技术中利用散热片进行导热的结构而言，本申请中利用换热介质进行换热的结构换热效率更高。并且，由于本申请中利用第一换热片分别接触各第一单体电池，各第一单体电池的热量能够由第一换热片导向换热管，最终由换热管内的换热介质吸收。相较于利用导通换热介质的换热管直接接触第一单体电池的结构而言，本申请实施例中第一换热片的体积更小，故利用第一换热片接触第一单体电池的结构使得电池模组的能量密度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中电池模组的爆炸示意图；

图2为本实用新型一实施例中电池模组的换热组件的立体示意图；

图3为本实用新型一实施例中电池换热组件的剖视示意图；

图4为本实用新型一实施例中电池模组的剖视示意图；

图5为本实用新型另一实施例中电池模组的剖视爆炸示意图；

图6为本实用新型一实施例中电池模组的三个换热管、第一汇流部以及第二汇流部组合的立体示意图；

图7为本实用新型又一实施例中电池模组除去壳体后的立体示意图；

图8为本实用新型又一实施例中电池模组除去壳体以及各单体电池后的立体示意图；

图9为本实用新型另一实施例中电池换热组件的剖视示意图；

图10为本实用新型又一实施例中电池换热组件的剖视示意图。

附图标号说明：

10-电池模组；

100-电池换热组件；

110-第一单体电池；120-第二单体电池；130-第三单体电池；140-第四单体电池；150-换热管；160-第一换热片；161-换热部；170-第二换热片；180-第三换热片；190-第四换热片；

200-第一汇流部；

300-第二汇流部；

400-壳体；

X-第一方向；Y-第二方向；Z-第三方向。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明的是，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

电池模组包括多个单体电池。在电池模组工作时，每个单体电池均产生热量，从而使得电池模组整体具有较高的温度。为了提升电池模组的安全性，需要及时对电池模组进行降温。

相关技术中，电池模组包括换热片，换热片与各单体电池接触，换热片与各单体电池进行热交换后能够将各单体电池的热量导出电池模组，从而实现对各单体电池进行降温。然而，散热片的换热能力有限，使得电池模组的散热效果难以满足实际需求。

鉴于此，参见图1-图10，本申请提供了一种电池模组10，该电池模组10具体包括多个第一单体电池110、换热管150以及第一换热片160。

第一单体电池110的数量为多个，具体可以为两个、三个、四个、五个或十个等，第一单体电池110的具体数量可以视实际需求而定。参见图1-3，本实施例中，以第一单体电池110的数量为四个进行举例说明。本实施例中，各第一单体电池110沿第一方向X排列布置。第一单体电池110的结构形状视实际需求而定，本实施例中，以第一单体电池110为圆柱形电池进行举例说明，当第一单体电池110为圆柱形电池时，第一单体电池110的长度方向(轴线方向)可以垂直于第一方向X、也可以平行于第一方向X。本实施例中，以各第一单体电池110的长度方向平行于第一方向X进行举例说明。进一步地，各第一单体电池110的轴线可以重合。

换热管150的轴线平行于第一方向X，换句话说，换热管150的长度方向平行于第一方向X。换热管150内容纳有换热介质，换热介质在换热管150内循环流动的过程中能够带走换热管150的热量，从而对换热管150进行散热。换热管150设于各第一单体电池110的旁侧，由于换热管150的长度方向平行于第一方向X，故换热管150距离每个第一单体电池110的距离均可以较近，更利于换热管150对各第一单体电池110进行散热。

第一换热片160一端连接于换热管150，另一端与各第一单体电池110接触，使得第一换热片160能够实现各第一单体电池110与换热管150之间的换热。

在本实用新型的技术方案中，利用长度方向与各第一单体电池110排列方向相同的换热管150来流通换热介质，从而使得换热管150与各第一单体电池110的距离均能够较近，更利于与各第一单体电池110进行换热，相较于现有技术中利用散热片进行导热的结构而言，本申请中利用换热介质进行换热的结构换热效率更高。并且，由于本申请中利用第一换热片160分别接触各第一单体电池110，各第一单体电池110的热量能够由第一换热片160导向换热管150，最终由换热管150内的换热介质吸收。相较于利用导通换热介质的换热管150直接接触各第一单体电池110的结构而言，本申请实施例中第一换热片160的体积更小，故利用第一换热片160接触第一单体电池110的结构使得电池模组10的能量密度更高。

并且，本实施例中，当各第一单体电池110均为圆柱型电池、且各圆柱型电池的轴线方向均平行于第一方向X时。各第一单体电池110呈平躺状排列。相较于电池模组10中各第一单体电池110的轴线均彼此平行布置且均垂直于第一方向X的结构而言，本申请实施例中的电池模组10沿第一方向X的厚度可以设置得更小，能够更契合扁平化的模组尺寸需求。

第一换热片160仅需能够将各第一单体电池110的热量传导至换热管150即可，其具体形状可以视实际需求而定。参见图3，在一些实施例中，第一单体电池110不仅利用第一换热片160进行散热，第一单体电池110还可以由第一换热片160进行定位。具体地，第一换热片160呈弧形，且第一换热片160包括第一内弧面，第一内弧面贴合于各第一单体电池110的外周壁。第一换热片160呈半包裹第一单体电池110的状态，一方面使得第一单体电池110的定位更加稳定，另一方面还能够增大第一换热片160与第一单体电池110的接触面积，从而提升散热效果。

参见图1至图4，在一些实施例中，第一换热片160可以呈一个完整的片状。参见图7-图8，在其他实施例中，第一换热片160还可以包括多个换热部161，各换热部161沿第一方向X间隔排列，各换热部161均连接于换热管150，且每个换热部161均对应与一个第一单体电池110接触。该方案中，一个换热部161与一个第一单体电池110接触，从而使得各第一单体电池110之间的热量传递不会产生相互干扰。当其中一个第一单体电池110温度异常时，温度异常的第一单体电池110产生的热量不会立即传导至相邻的第一单体电池110，提升了电池模组10的安全性能。

第一换热片160可以仅一侧连接单体电池，也可以两侧均连接单体电池。在一些实施例中，参见图10，第一换热片160的沿第三方向Z的一侧连接第一单体电池110，第一换热片160的沿第三方向Z的另一侧亦连接其他单体电池，使得第一换热片160可以同时对其沿第三方向Z的两侧的单体电池均进行换热，提升了第一换热片160的换热效率。

换热管150可以连接一个换热片(即第一换热片160)，也可以连接多个换热片。电池模组10可以包括一个换热管150，也可以包括多个换热管150。当电池模组10包括多个换热管150时，在一些实施例中，参见图10，每个换热管150可以仅连接一个换热片，具体地，电池模组10包括两个换热管150，两个换热管150间隔布置，第一换热片160设于两个换热管150之间，且第一换热片160至少连接一个换热管150。进一步地，第一换热片160的两侧边可以分别对应连接位于其两侧的两个换热管150。此时，两个换热管150之间可以仅设置一排单体电池、也可以设置多排单体电池。

参见图3，在一些实施例中，换热管150还可以连接至少两个换热片，具体地，电池模组10还包括第二换热片170，第二换热片170连接于换热管150。第二换热片170与第一换热片160沿第二方向Y分布，第二方向Y垂直于第一方向X，且第二换热片170与第一换热片160分别位于换热管150的相对的两侧。电池模组10还包括多个第二单体电池120，各第二单体电池120沿第一方向X排布，各第二单体电池120与各第一单体电池110沿第二方向Y排布，第二换热片170分别连接各第二单体电池120，第二换热片170能够实现各第二单体电池120与换热管150之间的换热。第二单体电池120可以与第一单体电池110的数量以及结构均相同。具体地，当第一单体电池110的数量为四个，且第一单体电池110呈圆柱状时，第二单体电池120的数量亦可以为四个，且第二单体电池120亦可以呈圆柱状。且进一步地，各第二单体电池120的轴线方向可以均彼此重合且均平行于第一方向X。该方案中，使得沿第二方向Y，换热管150位于第一单体电池110与第二单体电池120之间，且一个换热管150能够同时对各第一单体电池110以及各第二单体电池120进行换热，提升了换热效率。

参见图3，在一些实施例中，电池模组10还包括多个第三单体电池130、多个第四单体电池140、第三换热片180以及第四换热片190。各第三单体电池130沿第一方向X排列、各第四单体电池140沿第一方向X排列。同样地，第三单体电池130可以与第一单体电池110的数量以及结构均相同。第四单体电池140可以与第一单体电池110的数量以及结构均相同。本实施例中，电池模组10可以具有四个呈圆柱状的第三单体电池130以及四个呈圆柱状的第四单体电池140。

第三换热片180与换热管150连接，且第三换热片180与第一换热片160沿第三方向Z分布，第三方向Z分别垂直于第一方向X以及第二方向Y，第三换热片180背离第一换热片160的壁面贴合各第三单体电池130。第四换热片190与换热管150连接，且第四换热片190与第二换热片170沿第三方向Z分布，第四换热片190背离第二换热片170的壁面贴合各第四单体电池140。本实施例中，一方面，换热管150能够同时对四组单体电池(即各第一单体电池110、各第二单体电池120、各第三单体电池130以及各第四单体电池140)进行换热，换热效率更高。另一方面，由于换热管150位于四组单体电池的中间间隙位置，能够最大化的利用四组单体电池之间的空间，实现了空间的合理利用，避免了换热管150过多的挤占各单体电池的布置空间，提升了电池模组10的能量密度。

参见图1-图4，在一些实施例中，电池换热组件100包括换热管150、第一换热片160、第二换热片170、第三换热片180、第四换热片190、第一单体电池110、第二单体电池120、第三单体电池130以及第四单体电池140。电池模组10包括多个电池换热组件100，各电池换热组件100沿第二方向Y排布。示例性地，图4所示的实施例中，电池模组10具有三个电池换热组件100。该方案中，能够进一步提升电池模组10的散热效果，同时还能保证电池模组10具有足够的能量密度。

各电池换热组件100的换热管150内的换热介质可以彼此独立、也可以相互流通。参见图3-图4以及图6，在一些实施例中，各电池换热组件100的换热管150内的换热介质彼此流通。具体地，电池模组10还包括第一汇流部200以及第二汇流部300，第一汇流部200分别连通个电池换热组件100的各换热管150的一端，以将换热介质导向各换热管150，第二汇流部300分别连通各换热管150的另一端，以将各换热管150内的换热介质导出。换热介质可以由第一汇流部200导向各换热管150，而后各换热管150内的换热介质聚集于第二汇流部300内，并由第二汇流部300导出。该方案中，仅设置一个入流口以及一个出流口即可实现各换热管150内的换热介质的流通，结构简单，加工成本低。

参见图1-图4，在一些实施例中，第一换热片160与第二换热片170之间可以独立设置，两者分别连接换热管150。参见图6，在另一些实施例中，各第一换热片160与各第二换热片170一体成型式连接，和/或，各第三换热片180与各第四换热片190一体成型式连接。具体地，各电池换热组件100的所有第一换热片160以及所有第三换热片180一体成型式连接，此时所有第一换热片160以及所有第三换热片180可以由单块呈波浪状的板体形成。各电池换热组件100的所有第三换热片180以及所有第四换热片190一体成型式连接，此时所有第三换热片180以及所有第四换热片190可以由单块呈波浪状的板体形成。简而言之，采用两块呈波浪状的板件即可以形成各第一换热片160、各第二换热片170、各第三换热片180以及各第四换热片190。该方案中，电池模组10零件变少，结构简单，成本低廉。

电池模组10还包括壳体400，各电池换热组件100容纳于壳体400内。

本申请第二方面的实施例还提供了一种电池包，该电池包包括多个上述任一实施例中的电池模组10。得益于电池模组10的改进，电池包亦具有电池模组10的相应的技术效果，这里不做赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

多个第一单体电池，各所述第一单体电池沿第一方向排列布置；

换热管，所述换热管的轴线平行于所述第一方向，所述换热管内容纳有换热介质，所述换热管设于各所述第一单体电池的旁侧；

第一换热片，一端连接于所述换热管，另一端与各所述第一单体电池接触；

其中，所述第一换热片能够实现各所述第一单体电池与所述换热管之间的换热。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，

各所述第一单体电池均为圆柱型电池，各所述圆柱型电池的轴线方向均平行于所述第一方向。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，

所述第一换热片呈弧形，且所述第一换热片包括第一内弧面，所述第一内弧面贴合于各所述第一单体电池的外周壁。

4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，

所述电池模组还包括第二换热片，所述第二换热片连接于所述换热管，所述第二换热片与所述第一换热片沿第二方向分布，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第二换热片与所述第一换热片分别位于所述换热管的相对的两侧；

所述电池模组还包括多个第二单体电池，各所述第二单体电池沿所述第一方向排布，各所述第二单体电池与各所述第一单体电池沿所述第二方向排布，所述第二换热片分别连接各所述第二单体电池，所述第二换热片能够实现各所述第二单体电池与所述换热管之间的换热。

5.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：

多个第三单体电池，各所述第三单体电池沿所述第一方向排列；

多个第四单体电池，各所述第四单体电池沿所述第一方向排列；

第三换热片，所述第三换热片与所述换热管连接，且所述第三换热片与所述第一换热片沿第三方向分布，所述第三方向分别垂直于所述第一方向以及所述第二方向，所述第三换热片背离所述第一换热片的壁面贴合各所述第三单体电池；

第四换热片，所述第四换热片与所述换热管连接，且所述第四换热片与所述第二换热片沿第三方向分布，所述第四换热片背离所述第二换热片的壁面贴合各所述第四单体电池。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，

各所述第一换热片与各所述第二换热片一体成型式连接，和/或，各所述第三换热片与各所述第四换热片一体成型式连接。

7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，

所述电池模组包括两个所述换热管，两个所述换热管间隔布置，所述第一换热片设于两个所述换热管之间，且所述第一换热片至少连接一个所述换热管。

8.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，

所述电池模组包括多个所述换热管，所述电池模组还包括第一汇流部以及第二汇流部，所述第一汇流部分别连通各所述换热管的一端，以将所述换热介质导向各所述换热管，所述第二汇流部分别连通各所述换热管的另一端，以将各所述换热管内的所述换热介质导出。

9.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，

所述第一换热片包括多个换热部，各所述换热部沿所述第一方向间隔排列，各所述换热部均连接于所述换热管，每个所述换热部均对应与一个所述第一单体电池接触。

10.一种电池包，其特征在于，包括多个权利要求1-9任一项所述的电池模组。

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