CN219436012U - 具有加强结构的电池模块、电池包以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有加强结构的电池模块、电池包及车辆，其中，电池模块用于安装在电池包的外壳中，其包括电池本体，包括多个电芯组以及多个液冷板，任意两个液冷板之间均夹持有电芯组，液冷板沿长度方向的两端超出电芯组的两端；加强结构，包括分别设置于电池本体的两端的加强板，加强板朝向电池本体的一侧沿其长度方向间隔设置有多个与多个液冷板适配的限位槽，加强板通过限位槽卡接配合于电池本体的端部。本方案电池本体两端加强板能吸收电池包受到的侧向冲击力，从而保护电池本体，避免了电池包受到侧向撞击时电池本体容易受挤压损坏的问题，大大增强了电池包的侧向抗撞击能力，满足电池包的强度需求，提升了电池模块的安全性。

Description

具有加强结构的电池模块、电池包以及车辆

技术领域

本申请涉及电池包技术领域，特别是涉及一种具有加强结构的电池模块、电池包以及车辆。

背景技术

动力电池模块是指电芯经串并联方式组合并加固定装置后能够提供电能的组合体，是组成动力电池包的次级结构之一。按照电芯的结构形状来分，主要分为圆柱电芯，方壳电芯和软包电芯三种。软包电芯内阻较低、充放电特性优异、封装采用材质较轻、电池能量密度高、循环寿命长久，因此在新能源汽车领域中逐步采用软包电池来替代传统锂电池。

由于软包电池外包装一般为铝塑膜，相对脆弱，极易破损，所以在将软包电池装配成组后在车辆剧烈运动和振动时软包电池容易因应力集中造成短路或者其他不可逆的损坏。目前，为了提高软包电池的结构强度，通常会在电池外壳内设置纵向和/或横向的加强梁。

然而，在电芯数量较大的情况下，仅具有横梁或者纵梁的设计可能无法满足电池包的结构强度要求。特别是现有的无模组电池，电芯组通常是直接放置在加强梁和外壳侧板围成的容纳腔中，电芯组不可避免的会与外壳侧板进行直接接触，而又由于外壳侧板本身的强度有限，当电池包受到侧向的撞击时容易导致外壳侧板产生变形，外壳侧板产生变形会对电芯进行侧向挤压，容易导致电芯受挤压损坏，而且现有的电池模块中通常还设置有水冷板，水冷板两端凸出设置，使得水冷板也容易受到侧向挤压而损坏。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种具有加强结构的电池模块、电池包以及车辆，以解决现有技术中电池包受到侧向挤压时容易导致电芯损坏的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种具有加强结构的电池模块，用于安装在电池包的外壳中，所述外壳内设置有用多个间隔梁间隔形成的多个容纳腔，所述电池模块安装于所述容纳腔中，所述电池模块包括：

电池本体，包括多个电芯组以及多个液冷板，任意两个液冷板之间均夹持有所述电芯组，所述液冷板沿长度方向的两端超出所述电芯组的两端；

加强结构，包括分别设置于所述电池本体的两端的加强板，所述加强板朝向所述电池本体的一侧沿其长度方向间隔设置有多个与多个所述液冷板适配的限位槽，所述加强板通过所述限位槽卡接配合于所述电池本体的端部，以使所述加强板在所述电池本体端部与所述外壳的侧板之间形成防护层。

在其中一个实施例中，所述加强板的内侧沿长度方向间隔设置有多个与所述外壳的侧板垂直的第一加强筋。

在其中一个实施例中，所述电池本体包括多个电芯组以及多个液冷板，任意两个液冷板之间均夹持有所述电芯组，所述液冷板沿长度方向的两端超出所述电芯组的两端；

所述加强板靠近所述电池本体的一侧沿其长度方向间隔设置有多个限位槽，多个所述液冷板的端部分别卡接在多个所述限位槽中。

在其中一个实施例中，多个所述液冷板沿长度方向的第一端和第二端分别通过多个连接管依次连接，以使多个所述液冷板连接为整体；

所述加强板上设置有用以容纳所述连接管的容纳槽。

在其中一个实施例中，每个所述电芯组的两端均设置有极板；

所述加强板顶部沿长度方向间隔设置有多个与多个所述极板正对的定位槽，所述定位槽用以安装汇流排，任意相邻两个所述定位槽之间均设置有向上凸起的绝缘隔板。

在其中一个实施例中，所述加强结构还包括设置于所述电池本体顶部的压板，所述压板与所述间隔梁固定连接。

在其中一个实施例中，所述液冷板沿宽度方向的上端超出所述电芯组的上端；

所述压板上设置有多个沿所述液冷板长度方向延伸的条形槽，多个所述液冷板的上端分别嵌入在多个所述条形槽中。

在其中一个实施例中，所述液冷板的上端与所述条形槽之间通过导热结构胶粘接。

在其中一个实施例中，所述定位槽由所述压板的底面向上凹陷形成，以使所述压板的顶面上具有向上凸起的纵向加强筋。

在其中一个实施例中，所述压板上还设置有沿所述电池本体的厚度方向延伸的横向加强筋。

在其中一个实施例中，所述加强结构还包括夹持固定在所述电池模块两侧的侧板；

所述侧板远离所述电池本体的一侧设置有沿长度方向延伸的嵌筋，所述间隔梁的侧壁上设置有与所述嵌筋匹配的嵌槽。

另一方面，本申请还提供了一种电池包，其包括外壳、用多个间隔梁间隔形成的多个容纳腔以及多个上述任一实施例的电池模块，多个所述电池模块分别安装于多个所述容纳腔中。

本方案的有益效果：本方案通过在电池本体两端设置加强板，使电池模块安装在容纳腔中时电池本体的端部与外壳的侧板之间形成有防护层，从而当电池包受到侧向撞击力时，加强板会首先接收冲击力，防止电池本体中的电芯以及液冷板受到直接的撞击，或者加强板可通过自身产生的一定的形变，以吸收冲击力，从而保护电池本体，避免了电池包受到侧向撞击时电池本体容易受挤压损坏的问题，大大增强了电池包的侧向抗撞击能力，满足电池包的强度需求，提升了电池模块的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中电池包外壳的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中电池模块的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中电池本体的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中电池包的剖视图；

图5为本实用新型一实施例中加强板的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例中加强板的主视图；

图7为本实用新型一实施例中加强板的侧视图；

图8为本实用新型一实施例中加强板底部的结构示意图；

图9为本实用新型一实施例中压板的结构示意图；

图10为本实用新型一实施例中压板的局部示图；

图11为本实用新型一实施例中电池包沿电池模块厚度方向的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：外壳100、间隔梁101、嵌槽1011、电池本体200、电芯组201、液冷板202、冷却腔2021、隔板2022、极板203、连接管204、加强板300、限位槽301、容纳槽302、定位槽303、绝缘隔板304、第一加强筋305、侧板400、嵌筋401、压板500、纵向加强筋501、横向加强筋502、条形槽503。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“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，亦仅为了便于简化叙述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如背景技术所提及的，现有技术的电池包结构通常仅通过设置加强梁来提升软包电池的结构强度，其难以满足电池包的结构强度要求，当电池包受到侧向的撞击时容易导致外壳侧板产生变形，外壳侧板产生变形会对电芯进行侧向挤压，容易导致电芯受挤压损坏。基于此，本实施例提供了一种具有加强结构的电池模块、电池包以及车辆，通过在电池本体和外壳侧板之间设置加强板，使电池本体端部与外壳侧板之间具有防护层，提高电池包的抗侧向挤压能力。

具体地，参见图1，本申请至少一实施例提供的电池包，包括外壳100、多个间隔梁101以及多个电池模块。

其中，多个间隔梁101沿外壳100的长度方向间隔设置在外壳100的内部，以将外壳100内部分隔为沿外壳100的长度方向间隔排布的多个容纳腔，多个电池模块分别安装于多个容纳腔中。

参见图1，在本实施例中，电池模块包括电池本体200以及加强结构，其中，电池本体200，包括多个电芯组201以及多个液冷板202，任意两个液冷板202之间均夹持电芯组201，液冷板202沿长度方向的两端超出所述电芯组201的两端。加强结构包括分别设置于电池本体200的两端的加强板300，加强板300朝向电池本体200的一侧沿其长度方向间隔设置有多个与多个液冷板202适配的限位槽301，加强板300通过限位槽301卡接配合于电池本体200的端部，以使加强板300在电池本体200端部与外壳100的侧板400之间形成防护层。

基于上述实施例提供的电池模块，通过在电池本体200两端设置加强板300，使电池模块安装在容纳腔中时电池本体200的端部与外壳100的侧板400之间形成有防护层，从而当电池包受到侧向撞击力时，加强板300会首先接收冲击力，防止电池本体200受到直接的撞击，或者加强板300可通过自身产生的一定的形变，以吸收冲击力，从而保护电池本体200，避免了电池包受到侧向撞击时电池本体200中的电芯以及液冷板容易受挤压损坏的问题，大大增强了电池包的侧向抗撞击能力。

本电池模块通过在两端设置加强结构，提升了电池包整体的结构强度，大大增强了电池包强度及刚性，防止了强度不足而导致的电池模块的变形，满足电池包的强度需求，增强了电池模块的安全性。

下面，结合附图对本申请实施例提供的电池模块进行详细的说明。

图2为本申请至少一实施例提供的电池模块的结构示意图。

如图2所示，电池模块包括电池本体200以及加强结构。

参见图3，在本实施例中，电池本体200包括多个电芯组201以及多个液冷板202，任意两个液冷板202之间均夹持有电芯组201，即电芯组201和液冷板202间隔设置。当然，电芯组201与液冷板202之间还可设置泡棉板等缓冲结构用以吸收电芯的热膨胀变形，其为本领域的常规技术手段，本实施例不再赘述。

其中，电芯组201是指由多个电芯堆叠集成的整体，本实施例对每个电芯组201电芯的数量不做限定，例如，电芯组201中电芯的数量可以为2、3、4或5等，图11中示例性的展示了电芯组201包括三个电芯的实施方式。应理解，在其他一些实施例中，电芯组201还可以是指单块电芯，如此，使得电池本体200由多个电芯和多个液冷板202间隔堆叠形成，使电芯能够具有更好的冷却效果。

参见图3，在本实施例中，电芯组201的两端还分别设计有正负极板203用以导电，正负极板203的结构以及其与电芯组201的连接方式为本领域的常规技术手段，本实施例不再赘述。

其中，液冷板202是指内部能够循环流过冷却液的板件。例如，在图4的示例中，液冷板202内部具有冷却腔2021，冷却腔2021中具有沿宽度方向间隔排布的多个隔板2022，且每个隔板2022均沿液冷板202的长度方向从冷却腔2021的一端延伸至冷却腔2021的另一端，使多个隔板2022可以将冷却腔2021分隔为多个沿液冷板202的长度方向延伸设置的直通型的冷却流道，多个冷却流道可以使冷却液均匀的在液冷板202的底部、中部和顶部流动，确保冷却液流动的均匀性。

参见图3，在本实施例中，每个液冷板202沿长度方向的两端均超出电芯组201的两端，保证电芯组201热失控后液冷板202可以在电芯组201两端对相邻电芯组201进行有效隔离，避免热失控的蔓延。

参见图3，在本实施例中，为确保多个液冷板202之间冷却液的循环流动，多个液冷板202沿长度方向的第一端和第二端分别通过多个连接管204依次连接。具体地，多个连接管204在液冷板202的第一端依次连接形成进液流路，多个连接管204在液冷板202的第二端依次连接形成第二流路，且每个连接管204均与液冷板202内部的冷却腔2021连通，使冷却液可以通过第一端的连接管204进入冷却腔2021，再通过第二端的连接管204排出，实现冷却液的循环流动。

另外，在本实施例中，多个液冷板202通过连接管204进行连接还可将多个液冷板202连接形成一个整体，增强电池本体200本身的结构强度，提升电池模块的抗挤压能力。

参见图3和图11，在本实施例中，每个液冷板202沿宽度方向的上端均超出电芯组201的上端，保证电芯组201热失控后液冷板202可以在电芯组201上端对相邻电芯组201进行有效隔离，避免热失控的蔓延。

上述结构设计的电池本体200，通过多个电芯组201以及液冷板202堆叠而成，使电池本体200本身就具有一定的抗扭转、抗挤压和抗碰撞能力，进而使电池包整体的抗扭转、抗挤压和抗碰撞能力得到明显增强，在一定程度上确保了电池包的整体安全性。

在本实施例中，电池模块的加强结构主要包括两个加强板300，两个加强板300分别设置于电池本体200的两端并与间隔梁101固定连接。

具体地，参见图3，加强板300为沿电池本体200厚度方向延伸的长方体状结构。

参见图6，加强板300朝向电池本体200的一侧沿其长度方向间隔设置有多个与液冷板202适配的限位槽301，即，限位槽301的数量与液冷板202的数量相同，限位槽301的槽宽等于或略大于液冷板202端部的厚度，限位槽301的形状与液冷板202端部的形状适配等。例如，电池本体200中液冷板202的数量为16个，则限位槽301的数量也对应设置为16个，且该16个限位槽301刚好与16个液冷板202的端部正对；例如，液冷板202端部的厚度为5mm，则限位槽301的槽宽可以为6mm、7mm、8mm等；例如，参见图4，液冷板202的端部为阶梯形，则限位槽301也对应设置为阶梯形，使液冷板202的端部刚好能够嵌入在限位槽301中。

参见图4，基于上述结构设计，当加强板300安装在电池本体200端部与电池包外壳100的侧板400之间时，加强板300远离电池本体200的一侧与外壳100的侧板400抵接，液冷板202的端部与限位槽301的内壁抵接，使两个加强板300可以对电池本体200长度方向的两端进行限位，提高电池本体200的稳定性，进而提高电池模块的抗挤压能力。

参见图6，在一些实施例中，限位槽301为下部敞口的结构设计，如此，在安装加强板300时，只需将加强板300上的限位槽301对准液冷板202的端部，然后由上至下插接在电池本体200的端部即可，便于实现加强板300的安装。

参见图7，加强板300上设置有用以容纳连接管204的容纳槽302，避免安装时加强板300与连接管204产生干涉。

参见图8，在一些实施例中，加强板300的内侧沿长度方向间隔设置有多个与外壳100的侧板400垂直的第一加强筋305，如此，使多个与外壳100的侧板400垂直的第一加强筋305可以进一步提升加强板300本身的抗挤压能力，满足电池包的强度需求，增强电池模块的安全性。

参见图2和图5，在一些实施例中，加强板300顶部沿长度方向间隔设置有多个与多个极板203正对的定位槽303，定位槽303用以安装汇流排，任意相邻两个定位槽303之间均设置有向上凸起的绝缘隔板304。如此，装配时，将汇流排直接放置在加强板300的定位槽303中，即可实现汇流排与极板203的初步配合，其结构简单，安装方便。

参见图5，本实施例的定位槽303与限位槽301间隔设置，使加强板300上设置限位槽301的部分能够凸起于相邻两个定位槽303之间形成绝缘隔板304，向上凸起的绝缘隔板304可以加强相邻两个电芯组201端部极板203之间的绝缘隔离能力，提高电池包的安全性。该种结构设计，实现了一个结构多重功效，构思巧妙。

在本实施例中，加强板300沿长度方向的两端分别通过螺栓连接的方式固定在两侧的间隔梁101上，以确保加强板300的稳定性，进而提升加强板300的抗挤压变形能力。

参见图9至图11，在本实施例中，加强结构还包括设置于电池本体200顶部的压板500，压板500与间隔梁101固定连接。具体地，参见图11，压板500可以通过螺栓连接、粘接等方式固定在电池本体200的顶部，使压板500可以从顶部对电池本体200进行结构加强，进一步提升电池本体200的抗扭转、抗挤压和抗碰撞能力。另外，为进一步提升压板500的结构稳定性，压板500的两端还分别通过螺栓连接的方式与两侧的间隔梁101进行固定。

参见图10和图11，对应于前述液冷板202上端超出电芯组201上端的结构设计，在本实施例中，压板500的下表面上还设置有多个沿液冷板202长度方向延伸的条形槽503，多个液冷板202的上端分别嵌入在多个条形槽503中。如此，不仅可以实现压板500与电池本体200之间的快速安装定位，而且可以使压板500与电池本体200之间的配合更为紧密，提升电池模块的结构强度。

在本实施例中，液冷板202的上端与条形槽之间可以通过导热结构胶粘接。如此，可提升电池本体200与压板500之间的连接稳定性，进而可以提高电池模块整体的结构强度。

参见图10，在一些实施例中，条形槽503由压板500的底面向上凹陷形成，以使压板500的顶面上具有向上凸起的纵向加强筋501。如此，使压板500不仅可以通过条形槽503实现与电池本体200的紧密配合，而且可以通过设置条形槽503时形成的向上凸起的纵向加强筋501加强压板500本身的结构强度，进而可以进一步提升电池模块的抗扭转、抗挤压和抗碰撞能力。

参见图9，在一些实施例中，压板500上还设置有沿电池本体200的厚度方向延伸的横向加强筋502。如此，可以更进一步的提升压板500本身的结构强度。

参见图2和图11，在一些实施例中，加强结构还包括夹持固定在电池本体200两侧的侧板400，且侧板400远离电池本体200的一侧设置有沿长度方向延伸的嵌筋401，间隔梁101的侧壁上设置有与嵌筋401匹配的嵌槽1011。

具体地，侧板400可以是通过粘接的方式固定在电池本体200的侧面，而间隔梁101与侧板400上设置的嵌槽1011和嵌筋401的结构可以对电池本体200进行纵向方向上的限位，可以有效改善电池包振动过程中电池本体200移位窜动问题，提高产品的结构可靠性。

基于上述实施例提供的电池模块以及电池包，在电池包装配完成后，通过设置在电池本体200两端的加强板300以及连接管204可以改善电池包受侧向撞击时电芯易损坏的问题，增强了电池包的侧向抗撞击能力；通过设置在电池本体200两侧的侧板400可以改善电池包振动过程中电池本体200移位窜动问题，提高产品的结构可靠性；通过设置在电池本体200顶部的压板500可以提高电池包的抗扭转能力。基于此，本实施例提供的电池模块通过加强结构的设计，大大增强了电池包强度及刚性，提升了电池包的抗扭转、抗挤压和抗碰撞能力，防止了因强度不足而导致的电池模块的变形，满足电池包的强度需求，增强了电池模块的安全性。

另一方面，本实施例还提供了一种车辆，其包括上述的电池包。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应理解以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.具有加强结构的电池模块，用于安装在电池包的外壳(100)中，所述外壳(100)内设置有用多个间隔梁(101)间隔形成的多个容纳腔，所述电池模块安装于所述容纳腔中，其特征在于，所述电池模块包括：

电池本体(200)，包括多个电芯组(201)以及多个液冷板(202)，任意两个所述液冷板(202)之间均夹持有所述电芯组(201)，所述液冷板(202)沿长度方向的两端超出所述电芯组(201)的两端；

加强结构，包括分别设置于所述电池本体(200)的两端的加强板(300)，所述加强板(300)朝向所述电池本体(200)的一侧沿其长度方向间隔设置有多个与多个所述液冷板(202)适配的限位槽(301)，所述加强板(300)通过所述限位槽(301)卡接配合于所述电池本体(200)的端部，以使所述加强板(300)在所述电池本体(200)端部与所述外壳(100)的侧板(400)之间形成防护层。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述加强板(300)的内侧沿长度方向间隔设置有多个与所述外壳(100)的侧板(400)垂直的第一加强筋(305)。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：多个所述液冷板(202)沿长度方向的第一端和第二端分别通过多个连接管(204)依次连接，以使多个所述液冷板(202)连接为整体；

所述加强板(300)上设置有用以容纳所述连接管(204)的容纳槽(302)。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：每个所述电芯组(201)的两端均设置有极板(203)；

所述加强板(300)顶部沿长度方向间隔设置有多个分别与多个所述极板(203)正对的定位槽(303)，所述定位槽(303)用以安装汇流排，任意相邻两个所述定位槽(303)之间均设置有向上凸起的绝缘隔板(304)。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述加强结构还包括设置于所述电池本体(200)顶部的压板(500)，所述压板(500)与所述间隔梁(101)固定连接。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于：所述液冷板(202)沿宽度方向的上端超出所述电芯组(201)的上端；

所述压板(500)上设置有多个沿所述液冷板(202)长度方向延伸的条形槽(503)，多个所述液冷板(202)的上端分别嵌入在多个所述条形槽(503)中。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于：所述液冷板(202)的上端与所述条形槽(503)之间通过导热结构胶粘接。

8.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于：所述条形槽(503)由所述压板(500)的底面向上凹陷形成，以使所述压板(500)的顶面上具有向上凸起的纵向加强筋(501)。

9.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于：所述压板(500)上还设置有沿所述电池本体(200)的厚度方向延伸的横向加强筋(502)。

10.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述加强结构还包括夹持固定在所述电池本体(200)两侧的侧板(400)；

所述侧板(400)远离所述电池本体(200)的一侧设置有沿长度方向延伸的嵌筋(401)，所述间隔梁(101)的侧壁上设置有与所述嵌筋(401)匹配的嵌槽(1011)。

11.电池包，其特征在于，包括外壳(100)、用多个间隔梁(101)间隔形成的多个容纳腔以及多个如权利要求1-10任一项所述的电池模块，多个所述电池模块分别安装于多个所述容纳腔中。

12.车辆，其特征在于，包括权利要求11所述的电池包。