CN219419195U - 电池模组、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组，包括至少两个有序排列的电池组，在所述电池组的顶部设置有与所述电池组连接的汇流组件，在所述汇流组件远离所述电池组的一侧依次设置有绝缘板和冷却板，所述冷却板靠近所述绝缘板的一侧表面设置有冷却水道，所述冷却水道的走势与所述汇流组件的排布方向一致。本申请提供的电池模组，由于使用电池组的壳体进行导流，会产生较高的温升，通过将所述汇流组件与位于所述电池组顶部的极耳连接，并通过将所述冷却板设置在所述汇流组件以及极耳的顶部，直接对所述汇流组件以及极耳进行冷却，从而使得所述电池模组在正常的温度范围内使用，从而避免温度过高，对电池模组的寿命产生影响。

Description

电池模组、电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及新能源电池技术领域，具体涉及一种电池模组、电池包及用电设备。

背景技术

新能源汽车在生活中得到了广泛的应用，现阶段新能源市场的应用端主要是方形电池为主，以及少量的软包电池，对于圆柱电池的应用还较少，对于未来产品的发展，圆柱电池可能会有一定的市场占比。

但是圆柱电池的散热主要以侧边散热为主，通过在圆柱电池的周围设置蛇形冷却管等方式来对电池进行冷却，但是由于冷却管设置在整个电池模组的内部，其散热路径比较长，从而影响其散热效率。因此圆柱电池的寿命受其散热的影响，导致寿命较短是目前新能源电池最大的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种能提高冷却效率的电池模组、电池包及用电设备。

为实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种电池模组。

一种电池模组，包括至少两个有序排列的电池组，在所述电池组的顶部设置有与所述电池组连接的汇流组件，在所述汇流组件远离所述电池组的一侧依次设置有绝缘板和冷却板，

所述冷却板靠近所述绝缘板的一侧表面设置有冷却水道，所述冷却水道的排布与所述汇流组件的排布方向一致。

进一步地，所述冷却水道内凹或凸出于所述冷却板朝向所述绝缘板的一侧表面。

进一步地，所述冷却水道包括连接部和对应部，相邻所述对应部通过所述连接部连通；

所述对应部朝向所述汇流组件的一侧表面的横截面与所述汇流组件朝向所述冷却板的一侧表面的横截面呈镜像对称。

进一步地，每组所述电池组中包括m个圆柱状电芯，其中m≥2，相邻所述圆柱状电芯的外壳相接触，且m个所述圆柱状电芯的正极极耳均通过所述汇流组件连通。

进一步地，所述电池模组还包括外壳，所述电池组位于所述外壳内，且所有的圆柱状电芯的摆放朝向均相同；以及，

m个所述圆柱状电芯靠近所述汇流组件的一侧表面的中部均具有凸出该表面的正极极耳，m个所述圆柱状电芯的壳体均为负极。

进一步地，相邻所述电池组之间设置有绝缘层，且所述绝缘层的高度大于或等于所述圆柱状电芯的高度；和/或，

所述电池组的数量为n个，其中n≥3，相邻电池组之间通过所述汇流组件串联。

进一步地，所述汇流组件的数量为n+1个，在n+1个所述汇流组件中具有1个第一汇流组件、n-1个第二汇流组件以及1个第三汇流组件；

所述第一汇流组件和所述第三汇流组件中的一者与位于所述电池模组一端的正极极耳连接，另一者与位于所述电池模组另一端的负极壳体连接；

所述第二汇流组件用于将相邻的电池组的正极极耳与负极壳体串联起来，同时所述第二汇流组件还将同一组电池组中的正极极耳并联起来。

进一步地，所述外壳内设置胶层，所述胶层用于将所述圆柱状电芯以及绝缘板和冷却板连接成一个整体。

根据本申请的第二方面，提供了一种电池包，包括前述的电池模组。

根据本申请的第三方面，提供了一种用电设备，包括前述的电池模组或电池包。

与现有技术相比，本申请提供的电池模组，具有如下有益效果：

根据本申请提供的电池模组，由于使用电池组的壳体进行导流，会产生较高的温升，因此，本申请的电池模组通过在其顶部设置汇流组件，并且在汇流组件远离电池组的一侧依次设置有绝缘板和冷却板，冷却板靠近绝缘板的一侧表面设置冷却水道，保证冷却水道的排布于汇流组件的排布方向一致，这样在利用绝缘板保证汇流组件和冷却板隔绝以避免短路的基础上，利用冷却板对电池组顶部，特别是汇流组件进行冷却，提高了冷却板对电池模组的冷却效果，进而避免温度过高，对电池模组的寿命产生影响。

附图说明

附图用于更好地理解本申请，不构成对本申请的不当限定。其中：

图1是根据本申请的电池模组的分解结构示意图；

图2是根据本申请的冷却板的结构示意图；

图3是根据本申请的汇流组件与所述电池组排布的结构示意图。

图4是根据本申请的电池模组的结构示意图。

附图标记列表

1-冷却板，2-绝缘板，3-正极端，4-圆柱状电芯，5-外壳，6-连接部，7-对应部，8-第一汇流组件，9-第二汇流组件，10-第三汇流组件，11-负极端，12-连接端a，13-连接端b，14-连接端c。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

如图1所示，本申请提供一种电池模组，包括至少两个有序排列的电池组，在所述电池组的顶部设置有与所述电池组连接的汇流组件，在所述汇流组件远离所述电池组的一侧依次设置有绝缘板2和冷却板1，

所述冷却板1靠近所述绝缘板2的一侧表面设置有冷却水道，所述冷却水道的排布与所述汇流组件的排布方向一致。

具体地，所述冷却水道位于所述汇流组件的正上方，且与所述汇流组件相互对应，多个所述汇流组件与所述冷却水道隔着绝缘板2可以完全重叠在一起。

通过所述绝缘板2将汇流组件以及电池组与所述冷却板1进行隔绝，从而避免电池顶部短路。

本申请所述电池模组，由于使用电池组的壳体进行导流，会产生较高的温升，通过将所述汇流组件与位于所述电池组顶部连接，并通过将所述冷却板1设置在所述汇流组件的顶部，直接对所述汇流组件进行冷却，从而使得所述电池模组在正常的温度范围内使用，从而避免温度过高，对电池模组的寿命产生影响。

在本申请中，每组所述电池组中包括m个圆柱状电芯4，其中m≥2，相邻所述圆柱状电芯4的壳体相接触，且m个所述圆柱状电芯4的正极极耳均通过所述汇流组件连通。

m个所述圆柱状电芯4靠近所述汇流组件的一侧表面的中部具有凸出该表面的正极极耳，m个所述圆柱状电芯4的壳体为负极。

每组所述电池组中的圆柱状电芯4由于壳体接触，正极极耳通过汇流组件导通，因此每组电池组中的m个圆柱状电芯4并联。

具体地，m可以为2个、3个、4个、5个等，具体数量可根据实际需要来确定。

具体地，所述汇流组件与所述电池组极耳通过焊接的方式连接在一起。

在本申请中，所述相邻电池组之间设置有绝缘层，且所述绝缘层的高度大于或等于所述圆柱状电芯4的高度。通过所述绝缘层可以将不同组之间的圆柱状电芯4进行绝缘隔离，避免不同组的圆柱状电芯4壳体接触，从而导致短路。

在本申请中，所述电池组的数量为n个，其中n≥3，相邻电池组之间通过所述汇流组件串联。

具体地，所述电池组的数量可以为3个、4个、5个、6个、7个等，具体数据可根据实际需要来确定。

如图3所示，所述汇流组件的数量为n+1个，在n+1个所述汇流组件中具有1个第一汇流组件8、n-1个第二汇流组件9以及一个第三汇流组件10，

所述第一汇流组件8和第三汇流组件10中的一者与位于所述电池模组一端的正极极耳连接，另一者与位于所述电池模组另一端的负极壳体连接；

所述第二汇流组件9用于将相邻的电池组的正极极耳与负极壳体串联起来，同时所述第二汇流组件9还将同一组电池组中的正极极耳并联起来。

具体地，所述电池模组中，n个所述电池组依次排列形成一个整体的电池集合，所述电池集合的两端分别为第一端和第二端。

所述第一汇流组件8只与位于第一端的电池组的正极极耳连接，且所述第一汇流组件8具有m个连接端和一个正极端3，m个连接端分别与该电池组中的m个圆柱状电芯4的正极极耳连接，所述正极端3用于与外部电器导通。

所述第三汇流组件10只与位于第二端的电池组的壳体连接，且所述第三汇流组件10具有m个连接端和一个负极端11，m个连接端分别与该电池组中的m个圆柱状电芯4的负极壳体(此处的负极壳体指的是圆柱状电芯顶部环绕所述正极极耳的负极壳体)连接，所述负极端11用于与外部电器导通。

所述第二汇流组件9具有m个连接端a、m个连接端b和一个连接端c，所述连接端c将连接端a和连接端b连接在一起，所述连接端a用于将相邻的电池组的正极极耳与负极壳体串联起来，所述连接端b用于将同一个电池组中的正极极耳并联起来。

具体地，所述汇流组件为树杈状结构。

在本申请中，如图2所示，所述冷却水道包括连接部6和对应部7，相邻所述对应部7通过所述连接部6连通，所述对应部7朝向所述汇流组件的一侧表面的横截面与所述汇流组件朝向所述冷却板1的一侧表面的横截面呈镜像对称。这样设计的对应部与汇流组件隔着绝缘板可以重叠在一起，从而提高了冷却板对电池模组的冷却效果，进而避免温度过高，对电池模组的寿命产生影响。

具体地，所述对应部7的数量为n+1个，一个所述对应部7具有m个或2m个冷却单元，所述连接部6的数量为n个，一个连接部6包括m个连接单元，冷却单元与所述连接单元连接。

进一步地，位于所述冷却水道两端的对应部7具有m个冷却单元，位于冷却水道中部的对应部7具有2m个冷却单元。

所述冷却单元与所述汇流组件的连接端相对应。

所述冷却水道可以为树杈状。

所述冷却水道位于所述汇流组件的正上方。

在一些实施方式中，所述冷却水道内凹于所述冷却板1朝向所述绝缘板2的一侧表面。

当所述电池模组是使用时，向所述冷却板1内通入的冷却液，所述冷却液环绕所述冷却水道的四周，由于所述冷却水道通过所述绝缘板2与所述汇流组件以及圆柱状电芯4的正极极耳对应设置，由于绝缘板2可以为较薄的绝缘膜，因此冷却液可以直接对所述汇流组件以及圆柱状电芯4的正极极耳的四周进行快速高效的散热。

在一些实施方式中，所述冷却水道凸出所述冷却板1朝向所述绝缘板2的一侧表面。

当所述电池模组是使用时，向所述冷却板1内通入的冷却液，所述冷却液流入所述冷却水道，由于所述冷却水道通过所述绝缘板2与所述汇流组件以及圆柱状电芯4的正极极耳对应设置，由于绝缘板2可以为较薄的绝缘膜，因此冷却水道可以直接对所述汇流组件以及圆柱状电芯4的正极极耳进行快速高效的散热。

在本申请中，如图4所示，所述电池模组还包括外壳5，n个所述电池组均位于所述外壳5内，且所有的圆柱状电芯4的摆放朝向均相同。

所述外壳5可以为一端开口的中空结构，例如为立方体状、五棱柱状、八棱柱状、圆台状、棱台状中的一种，包括但不仅限于此。

所述冷却板1可以将所述外壳5的顶部封闭。

在所述外壳5内设置胶层，所述胶层用于将所述圆柱状电芯以及绝缘板和冷却板连接成一个整体，具体采用注胶的方式，将所述圆柱状电芯4以及绝缘板2和冷却板1连接成一个整体。所述电池模组所有部件使用灌封胶，可以提高模电池模组的模态，从而更容易通过振动实验。

具体地，本申请所述的电池模组制备过程为：将所述圆柱状电芯4同向放置，并且在所述圆柱状电芯4底部预涂胶层，使所述圆柱状电芯4与外壳5底部可以快速预固定，对外壳5四周进行焊接，使其成为一个密封整体，然后将汇流组件放置于圆柱状电芯4正极极耳处，依据串并联需求，将汇流组件与圆柱状电芯4的正极极耳进行焊接，圆柱状电芯4的顶部壳体作为负极与汇流组件进行焊接。所述绝缘板2放置在圆柱状电芯4极耳顶部，使其与汇流组件紧密贴合；将所述冷却板1放置在所述绝缘板2的顶部，然后使用灌封胶对外壳5内进行胶封，待灌封胶没过所述冷却板1后停止灌注，使整个电池模组成为一个整体。

本申请所述的电池模组，所述汇流组件焊接在圆柱状电芯4的壳体，由所述圆柱状电芯4的壳体充当电池负极，会导致电池导流下的焦耳内阻值增大，从而导致电池发热量增加，通过极耳冷却，冷却水道与极耳排布方式相同都为树杈状结构，可以更直接的给电池模组降温，保证电池模组在正常温度下运行。

本申请还提供一种电池包，其包括前述的电池模组。关于电池模组的描述可参考前述描述。

本申请还提供一种用电设备，其包括前述的电池模组或电池包。关于电池模组或电池包的描述可参考前述描述。

所述用电设备可以为汽车。

实施例

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊要求，均为常规方法。

下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

本实施例方式中的电池模组，如图1所示，所述电池模组包括一端开口的中空立方体状的壳体、电池组、汇流组件、绝缘板2以及冷却板1，在所述壳体内设置有11组依次排列的电池组(11组电池组依次为第一组电池组、第二组件电池组、第三组电池组......一直到第十一组电池组)，相邻电池组之间设置有绝缘层，每组所述电池组内具有3个圆柱状电芯4，三个圆柱状电芯4的壳体依次相接触，所述外壳5的高度、绝缘层的高度以及圆柱状电芯4的高度均相同。所述圆柱状电芯4的顶部的中心处为凸出的正极极耳，其顶部壳体为负极。所述汇流组件的数量为12个、其中1个第一汇流组件8、10个第二汇流组件9以及1个第三汇流组件10，所述第一汇流组件8设置于所述第一电池组的顶部，且所述第一汇流组件8具有三个连接端和一个正极端3，三个连接端分别与所述第一组电池组的三个圆柱状电芯4的正极极耳连接，所述第三汇流组件10具有三个连接端和一个负极端11，三个连接端分别与所述第十一组电池组的三个圆柱状电芯4的顶部壳体(圆柱状电芯4的顶部壳体作为负极)连接，所述第二汇流组件9具有三个连接端a12、三个连接端b13以及一个连接端c14，连接端c14将连接端a12与连接端b13连接在一起，所述连接端a12将相邻的电池组的三个正极极耳与三个圆柱状电芯4的负极壳体串联起来，所述连接端b13将同一个电池组中三个正极极耳并联起来。所述冷液板在朝向所述汇流组件的一侧表面设置有冷却水道，且所述冷却水道位于所述汇流组件的正上方，且所述冷却水道凸出所述冷却板1朝向所述绝缘板2的一侧表面，所述冷却水道由11个连接部6和12个对应部7构成，所述相邻所述对应部7通过所述连接部6连通。所述对应部7朝向所述汇流组件的一侧表面的横截面与所述汇流组件朝向所述冷却板1的一侧表面的横截面呈镜像对称。在所述外壳5内，采用注胶的方式，将所述圆柱状电芯4以及绝缘板2和冷却板1连接成一个整体。所述冷却板1将所述外壳5的顶部密封。

尽管以上结合附图对本申请的实施方案进行了描述，但本申请并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本申请权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本申请保护之列。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个有序排列的电池组，在所述电池组的顶部设置有与所述电池组连接的汇流组件，在所述汇流组件远离所述电池组的一侧依次设置有绝缘板和冷却板，

所述冷却板靠近所述绝缘板的一侧表面设置有冷却水道，所述冷却水道的排布与所述汇流组件的排布方向一致。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却水道内凹或凸出于所述冷却板朝向所述绝缘板的一侧表面。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却水道包括连接部和对应部，相邻所述对应部通过所述连接部连通；

所述对应部朝向所述汇流组件的一侧表面的横截面与所述汇流组件朝向所述冷却板的一侧表面的横截面呈镜像对称。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池模组，其特征在于，每组所述电池组中包括m个圆柱状电芯，其中m≥2，相邻所述圆柱状电芯的外壳相接触，且m个所述圆柱状电芯的正极极耳均通过所述汇流组件连通。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括外壳，所述电池组位于所述外壳内，且所有的圆柱状电芯的摆放朝向均相同；以及，

m个所述圆柱状电芯靠近所述汇流组件的一侧表面的中部均具有凸出该表面的正极极耳，m个所述圆柱状电芯的壳体均为负极。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，相邻所述电池组之间设置有绝缘层，且所述绝缘层的高度大于或等于所述圆柱状电芯的高度；和/或，

所述电池组的数量为n个，其中n≥3，相邻电池组之间通过所述汇流组件串联。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述汇流组件的数量为n+1个，在n+1个所述汇流组件中具有1个第一汇流组件、n-1个第二汇流组件以及1个第三汇流组件；

所述第一汇流组件和所述第三汇流组件中的一者与位于所述电池模组一端的正极极耳连接，另一者与位于所述电池模组另一端的负极壳体连接；

所述第二汇流组件用于将相邻的电池组的正极极耳与负极壳体串联起来，同时所述第二汇流组件还将同一组电池组中的正极极耳并联起来。

8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述外壳内设置胶层，所述胶层用于将所述圆柱状电芯以及绝缘板和冷却板连接成一个整体。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池模组。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池模组或权利要求9所述的电池包。