CN219419182U - 一种电芯、电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯、电池模组及电池包，电芯包括壳体和极组，其中，壳体包括壳本体和第一冷却板，其中，壳本体上设有盖板安装口，并且壳本体的一侧面呈敞开口，第一冷却板设于敞开口上，壳本体与第一冷却板围成容置腔；极组设于容置腔内。此结构的电芯，直接将第一冷却板作为壳体的一个侧壁，第一冷却板与壳本体集成后形成壳体，第一冷却板无需另外占用空间，电芯组装成电池模组和电池包后，第一冷却板即可直接对电池模组进行冷却，电池模组之间无需再另外设置冷却板，以有效提高电池模组和电池包的空间利用率、以及电池包的体积能量密度。

Description

一种电芯、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，具体涉及一种电芯、电池模组及电池包。

背景技术

现有技术中通过冷却系统控制电池包的温度，防止电池因温度过高导致热失控，现有技术的冷却系统通常会包括冷却板。电池包组装时，极组先装入壳体内形成电芯，多个电芯再组装成电池模组，再将单独加工的冷却板放置于电池模组之间以对电池模组进行冷却。在此种结构的电池包中，冷却板会占用电池包空间，降低电池模组的空间利用率和电池包的体积能量密度。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的电池包中冷却板结构导致电池模组空间利用率低和电池包体积能量密度降低的缺陷，进而提供一种电芯、电池模组及电池包。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电芯，包括壳体和极组，壳体包括壳本体和第一冷却板，其中，所述壳本体上设有盖板安装口，并且所述壳本体的至少一侧面呈敞开口，所述第一冷却板设于所述敞开口上，所述壳本体与所述第一冷却板围成容置腔；极组设于所述容置腔内。

可选地，上述的电芯，所述壳本体的外观呈方形，所述第一冷却板设于所述壳本体的一侧大面上。

可选地，上述的电芯，所述第一冷却板焊接于所述壳本体上。

可选地，上述的电芯，所述第一冷却板上设有进液口、冷却通道和出液口，所述进液口和所述出液口分别设于所述第一冷却板的两个相对的侧壁上。

可选地，上述的电芯，所述进液口和所述出液口分别设于所述第一冷却板的两个长侧壁上。

本实用新型提供一种电池模组，包括多个上述中任一项所述的电芯。

可选地，上述的电池模组，所述壳本体呈刀片形，所述第一冷却板设于所述壳本体的一侧大面上，所有所述电芯的第一冷却板同侧设置，同一高度的相邻的所述第一冷却板的进液口与出液口密封对接设置。

可选地，上述的电池模组，同一高度的相邻的所述第一冷却板焊接。

可选地，上述的电池模组，所述电池模组的顶部或底部覆盖有第二冷却板。

本实用新型提供一种电池包，包括上述中任一项所述的电池模组和箱体，所述电池模组设于所述箱体中。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的电芯，直接将第一冷却板作为壳体的一个侧壁，第一冷却板与壳本体集成后形成壳体，第一冷却板无需另外占用空间，电芯组装成电池模组和电池包后，第一冷却板即可直接对电池模组进行冷却，电池模组之间无需再另外设置冷却板，可有效提高电池模组和电池包的空间利用率，以及电池包的体积能量密度。

2.电芯的壳本体呈方形，第一冷却板设于壳本体的一侧大面上，极组经盖板安装口放入壳体后，第一冷却板覆盖极组的大面，以对极组进行有效散热，避免电芯出现热失控，在保证对电芯冷却效率的前提下，提高了电池模组和电池包的空间利用率。

3.第一冷却板上设有进液口、冷却通道和出液口，进液口和出液口分别设于第一冷却板的两个相对的侧壁上，以便相邻的第一冷却板前后拼接，通过每层电池模组边缘的第一冷却板上的进液口连通电池包冷却系统的进液管、出液口连通冷却系统的出液管即可，以简化冷却系统结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的电芯中壳本体与第一冷却板连接前的示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的电芯中壳体的示意图；

图3示出了本实用新型实施例2提供的电池模组组装时的示意图；

图4示出了本实用新型实施例3提供的电池包的爆炸图；

图5示出了图4中A部的局部放大图；

图6示出了本实用新型实施例3提供的电池包中每层第一冷却板的冷却液流向示意图。

附图标记说明：

1、壳体；11、壳本体；111、大侧壁；112、小侧壁；113、小侧面；12、第一冷却板；121、进液口；122、出液口；2、第二冷却板；3、箱体；4、侧板；5、挡板；6、防爆阀。

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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型提供一种电芯，如图1和图2所示，其包括壳体1和极组(图中未示出)，其中，壳体1包括壳本体11和第一冷却板12，其中，壳本体11上设有盖板安装口，并且壳本体11的一侧面呈敞开口，第一冷却板12设于敞开口上，壳本体11与第一冷却板12围成容置腔；极组设于容置腔内。

此结构的电芯，直接将第一冷却板12作为壳体1的一个侧壁，第一冷却板12与壳本体11集成后形成壳体1，第一冷却板12无需另外占用空间，电芯组装成电池模组和电池包后，第一冷却板12即可直接对电池模组进行冷却，电池模组之间无需再另外设置冷却板，可有效提高电池模组和电池包的空间利用率，以及电池包的体积能量密度。

对于方壳电池和刀片形电池，其面积较大的两个侧面为其大面、其余面为其窄面。可选地，壳本体11的外观呈方形，其组装成的电池为方形电池，方形电池为方壳电池或者刀片形电池等任意外观呈长方体状的电池，第一冷却板12设于壳本体11的一侧大面(即壳本体11面积较大的一个侧面)上，极组与盖板焊接后经敞开口放入壳体1后，第一冷却板12覆盖极组的大面，以对极组进行有效散热，避免电芯出现热失控，在保证对电芯冷却效率的前提下，提高了电池模组和电池包的空间利用率。例如，参见图1和图2，壳本体11呈扁长形刀片状，极组放入壳体1后，先将第一冷却板焊接在壳本体11上，再将盖板焊接在壳本体11上。刀片形壳本体11的两个相对的窄面上分别设有盖板安装口，正极盖板上设有正极柱，负极盖板上设有负极柱，正极盖板和负极盖板分别安装在两个盖板安装口上，正极盖板和负极盖板其中之一上设有注液孔、其中另一上设有防爆阀6，壳本体11、极组、正极盖板和负极盖板组装成刀片形电池，再在刀片形电池外包裹绝缘膜，绝缘膜覆盖注液孔并使防爆阀外漏。

可选地，第一冷却板12焊接于壳本体11上，两者连接牢固，以保证壳体1的稳定性，从而稳定包裹支撑极组。例如，壳本体11包括一个大侧壁111和三个小侧壁112，壳本体11的另一个小侧面113作为盖板安装口并且其上适于盖设盖板。第一冷却板12焊接于三个小侧壁112的端面上，并且第一冷却板12的边缘与三个小侧壁112和盖板的外壁面平齐。

可选地，参加图2，第一冷却板12上设有进液口121、冷却通道和出液口122，进液口121和出液口122分别设于第一冷却板12的两个相对的侧壁上，以便相邻的第一冷却板12前后拼接，使电池模组同一水平层上的前一个第一冷却板12的出液口122对接后一个第一冷却板12的进液口121，以连通同一层的多个第一冷却板12的冷却通道，通过每层电池模组边缘的第一冷却板12上的进液口121连通电池包冷却系统的进液管、出液口122连通冷却系统的出液管即可，以简化冷却系统结构。

壳体1为刀片形壳体，第一冷却板12呈长方形，第一冷却板12具有长边和宽边，其长边所在的侧壁为其长侧壁，其短边所在的侧壁为其短侧壁。优选地，参见图1至图3，进液口121和出液口122分别设于第一冷却板12的两个长侧壁上，以便多个电芯沿其长边左右拼接成电池模组。可选地，进液口121和出液口122均靠近第一冷却板12的长侧壁的端部，并且进液口121和出液口122相对设置，以便拼装电芯和充分利用第一冷却板12的空间来布置冷却通道。

作为实施例1的第一个可替换实施方式，进液口121和出液口122也可分别设置在第一冷却板12的两个短侧壁上；或者每个第一冷却板12上的进液口121和出液口122也可同侧设置。

作为实施例1的第二个可替换实施方式，壳本体11还可呈任意其他形状，只要其至少一侧面不设侧壁，通过第一冷却板12作为其敞开口上的侧壁以对电芯进行冷却并不占用额外空间即可。

实施例2

本实施例提供一种电池模组，包括至少两个实施例1中的电芯。

例如，参见图4和图5，拼装后，每组电池模组包括多列模组单元，每组模组单元包括上下叠设的多个电芯，上下电芯的极柱通过巴排连接。每层第一冷却板12直接对电池模组进行冷却，电池模组之间无需再另外设置冷却板，以有效提高电池模组和电池包的空间利用率、以及电池包的体积能量密度。

所有电芯的第一冷却板12同侧设置，同一高度的相邻的第一冷却板12的进液口121与出液口122密封对接设置，以连通同一层电池模组的冷却通道，通过每层电池模组边缘的第一冷却板12上的进液口121连通电池包冷却系统的进液管、出液口122连通冷却系统的出液管，以简化冷却系统结构。例如，每层电池模组的第一冷却板12均设置在电芯底部。

同一高度的左右相邻的第一冷却板12焊接，以密封连通相邻第一冷却板12上的进液口121和出液口122，相邻第一冷却板12固定牢固，防止进液口121和出液口122连接不牢导致冷却液泄漏，同时焊接连接可保证同一层的电池模组不易散开以保证电池模组强度。每层第一冷却板12中的冷却液流向如图6所示。

例如，参见图2，进液口121凸出于第一冷却板12的长侧壁，出液口122开设在第一冷却板12的长侧壁上，电芯拼接时，将左右两个相邻电芯的进液口121插接在出液口122内，以将相邻的两个第一冷却板12的相邻面对接，实现电芯的预固定，再通过激光焊接相邻的第一冷却板12的相邻表面。

可选地，参见图4，电池模组的顶部覆盖有第二冷却板2，由于电池模组顶部以下的各层均有第一冷却板12，可保证电池模组顶部以下的各层电芯的冷却效果，但电池模组顶部无冷却结构，因此通过在电池模组的顶部覆盖第二冷却板2，以对顶部的电池模组进行冷却，提高电池模组的冷却效果。

作为实施例2的第一个可替换实施方式，第一冷却板12还可设于每层电池模组的电芯的顶部，相应地第二冷却板2覆盖于电池模组的底部。

作为实施例2的第二个可替换实施方式，每层电池模组的左右两个电芯的出液口122和进液口121还可通过连接管插接连接。

实施例3

本实施例提供一种电池包，如图4所示，其包括实施例2中的电池模组和箱体3，电池模组设于箱体3中。

电池包中电池模组之间无需另外设置冷却板，以提高电池包的空间利用率和体积能量密度。

电池包还包括两个侧板4和两个挡板5。

参见图4，组装电池包时，先将第一冷却板12焊接在壳本体11上形成壳体1，再向壳体1内装入极组并盖上盖板形成电芯；在电芯外包裹绝缘膜并将电芯放入箱体3中，将多个电芯拼装成电池模组，对接好每层电池模组相邻电芯的出液口122和进液口121，然后焊接每层电池模组中相邻的电芯的第一冷却板12，以连通每层电池模组中第一冷却板12的冷却通道；再将两个侧板4和两个挡板5组装至箱体3内，每层电池模组两端的第一冷却板12分别连通进液管和出液管，再连接电线等结构后即完成电池包的组装。

根据上述描述，本实用新型具有以下优点：

1.将第一冷却板12与电芯壳体1一体设计，然后在组装模组时拼接电芯，以连通各层第一冷却板12的冷却通道，在保障电芯冷却效率的前提下，提高了模组和电池包的空间利用率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

壳体(1)，包括壳本体(11)和第一冷却板(12)，其中，所述壳本体(11)上设有盖板安装口，并且所述壳本体(11)的至少一侧面呈敞开口，所述第一冷却板(12)设于所述敞开口上，所述壳本体(11)与所述第一冷却板(12)围成容置腔；

极组，设于所述容置腔内。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述壳本体(11)的外观呈方形，所述第一冷却板(12)设于所述壳本体(11)的一侧大面上。

3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述第一冷却板(12)焊接于所述壳本体(11)上。

4.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一冷却板(12)上设有进液口(121)、冷却通道和出液口(122)，所述进液口(121)和所述出液口(122)分别设于所述第一冷却板(12)的两个相对的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述进液口(121)和所述出液口(122)分别设于所述第一冷却板(12)的两个长侧壁上。

6.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个权利要求1至5中任一项所述的电芯。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述壳本体(11)呈刀片形，所述第一冷却板(12)设于所述壳本体(11)的一侧大面上，所有所述电芯的第一冷却板(12)同侧设置，同一高度的相邻的所述第一冷却板(12)的进液口(121)与出液口(122)密封对接设置。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，同一高度的相邻的所述第一冷却板(12)焊接。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组的顶部或底部覆盖有第二冷却板(2)。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求6至9中任一项所述的电池模组和箱体(3)，所述电池模组设于所述箱体(3)中。