CN219457771U - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组，包括：壳体，其包括相对设置的端板，端板上设有进风口；多个电芯，其安装在壳体内，电芯包括电芯本体和自电芯本体的端部延伸的极耳，极耳靠近端板；绝缘支架，其设置在端板和电芯之间，绝缘支架的内表面与电芯接触，其外表面上形成有与最外侧电芯对应的容置槽，最外侧电芯的极耳贯穿绝缘支架并延伸至容置槽内；输出铜排，其安装在绝缘支架上，输出铜排部分位于容置槽内，并和极耳固定连接；散热风扇，其设置在进风口处，并正对于容置槽，绝缘支架内形成有与容置槽和壳体上的出风口连通的散热风道。本实用新型能够在输出铜排和极耳连接处的表面形成空气强制对流散热，避免局部高温，其散热结构成本低且安装方便。

Description

电池模组

技术领域

本实用新型属于电池模组技术领域，具体涉及了一种电池模组。

背景技术

随着新能源领域的持续发展，市场对汽车动力电池的需求量逐渐变大，而软包电池及模组因为能量密度高的优势，在动力电池中得到普遍应用。对于软包模组可采用并联电芯的模组以实现降低快充时间，但并联电芯会导致模组输出极处的输出铜排电流过大，大电流使输出铜排的产热倍增，在快充过程中温度迅速升高，并将高温传递到电芯，使电芯产生局部高温，轻者使电芯循环寿命缩短，严重者导致Tab处热封胶融化，电解液泄露甚至导致热失控，出现安全事故。为降低并联软包模组的快充时间并保证电芯安全，就需要解决输出极输出铜排的高温问题。

而现有技术中常用的解决并联软包模组输出铜排高温问题的方法主要包括：通过增加输出铜排的过流面积，降低产热，同时增加热容；或者通过缩短输出铜排的长度，降低发热量；或者通过采用灌封胶方案，对软包模组整体灌胶，覆盖输出极输出铜排及Tab连接处。对于第一种方法，因为模组的空间限制，输出铜排的宽度和厚度增加有限，不能有效解决高温问题，而且输出铜排增宽增厚也会带来成本的上升，以及结构强度下降，铜排本身仅靠与电芯Tab的焊接和侧板支架支撑，铜排重量的增加会导致Tab连接处的断裂风险增大；对于第二种方法，受限于模组输出极端口的位置，输出铜排的长度不能有效降低，而且模组在组成Pack后，模组的输出铜排也会与Pack中的铜排连接，高温问题仍然存在，并不能得到有效解决；对于第三种方法，存在模组整体灌胶工艺繁琐，工艺制造成本增加，而且模组整体重量明显增加，能量密度会明显降低的问题。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池模组，以改善现有模组由于模组输出极处的输出铜排电流过大，从而使输出铜排的产热倍增，在快充过程中温度迅速升高，并将高温传递到电芯，使电芯产生局部高温，轻者使电芯循环寿命缩短，严重者导致极耳处热封胶融化，电解液泄露甚至导致热失控，出现安全事故的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提出一种电池模组，包括：

壳体，所述壳体包括相对设置的端板，在所述端板上设置有进风口；

多个电芯，多个所述电芯安装在所述壳体内，所述电芯包括电芯本体和自所述电芯本体的端部延伸的极耳，且所述极耳靠近所述端板；

绝缘支架，其设置在所述端板和所述电芯之间，所述绝缘支架的内表面与所述电芯接触，所述绝缘支架的外表面上形成有与多个所述电芯中的最外侧电芯对应的容置槽，所述最外侧电芯的极耳贯穿所述绝缘支架并延伸至所述容置槽内；以及

输出铜排，其安装在所述绝缘支架上，所述输出铜排部分位于所述容置槽内，并和所述极耳固定连接；

散热风扇，其设置在所述进风口处，并正对于所述容置槽，且所述绝缘支架内形成有散热风道，所述散热风道与所述容置槽和所述壳体上的出风口连通。

在本实用新型的一个实施例中，还包括挡风板，多个所述挡风板设置在所述容置槽的底面，并位于所述极耳与所述输出铜排的连接段的两侧。

在本实用新型的一个实施例中，多个所述挡风板沿竖直方向间隔布置在所述极耳与所述输出铜排的连接段的两侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述挡风板包括弧形或直线型结构。

在本实用新型的一个实施例中，单个所述挡风板和所述极耳与所述输出铜排的连接段之间的距离沿着从下至上的方向逐渐减小。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘支架上设置有铜排安装槽，所述铜排安装槽与所述散热风道部分重合。

在本实用新型的一个实施例中，所述铜排安装槽内设置有定位柱，所述定位柱抵接在所述输出铜排的两面上，且所述定位柱的宽度小于所述散热风道的宽度。

在本实用新型的一个实施例中，所述容置槽的底面设置有卡槽，所述输出铜排位于所述容置槽内的一端卡合在所述卡槽内。

在本实用新型的一个实施例中，还包括用于控制所述散热风扇的控制单元和用于检测所述极耳与所述输出铜排的连接段的温度的检测单元，所述控制单元与所述散热风扇电连接，所述检测单元与所述控制单元电连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述出风口设置在所述端板或所述壳体的顶板上。

本实用新型提出一种电池模组，通过设置正对于输出铜排与极耳连接处的散热风扇，风扇启动后会将模组外部的空气吹入，在输出铜排及其连接的极耳表面形成空气强制对流散热，空气强制对流，会明显加快输出铜排及其连接的极耳向空气的散热效果，使输出铜排的温度降低，从而避免局部高温的问题。

本实用新型提出一种电池模组，风扇从模组外引入空气，空气温度基本上是恒定的环境温度，有恒定的冷源供给输出铜排散热，散热效果好，且输出铜排的温度越高，与环境温度的温差越大，散热效果越好，可以形成自反馈，避免铜排温度过高。同时该结构具有散热效果好，成本低，安装方便的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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获得其他的附图。

图1为本实用新型于一实施例中电池模组的结构示意图。

图2为图1中电池模组的爆炸结构示意图。

图3为图2中绝缘支架与散热风扇的配合示意图。

图4为图3中散热风扇与绝缘支架中容置槽的配合示意图。

图5为图4中绝缘支架与散热风扇的爆炸示意图。

图6为图2中绝缘支架的结构示意图。

图7为本实用新型于一实施例中电池包的结构示意图。

标号说明：

100、电池模组；10、壳体；11、端板；111、进风口；112、出风口；12、顶板；13、底板；14、侧板；141、吊装装置；20、电芯；201、电芯本体；202、极耳；203、输出铜排；2031、通风孔；204、连接巴片；30、绝缘支架；301、容置槽；302、散热风道；303、挡风板；304、定位柱；305、卡槽；40、散热风扇；200、框架。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

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。

请参阅图1至图7所示，本实用新型提出一种电池模组，以解决现有模组由于模组输出极处的输出铜排电流过大，从而使输出铜排的产热倍增，在快充过程中温度迅速升高，并将高温传递到电芯，使电芯产生局部高温，轻者使电芯循环寿命缩短，严重者导致极耳处热封胶融化，电解液泄露甚至导致热失控，出现安全事故的问题，具体的，所述电池模组100包括壳体10、多个电芯20、绝缘支架30和散热风扇40，所述壳体10包括相对设置的端板11，多个所述电芯20安装在所述壳体10内，且所述电芯20的极耳202靠近所述端板11，所述绝缘支架30位于所述端板11和所述电芯20之间，且在所述绝缘支架30上还安装有输出铜排203，所述输出铜排203与所述电芯20中的最外侧电芯的极耳202连接，所述散热风扇40被设置在正对于所述输出铜排203与所述极耳202的连接处。可以理解地，极耳202的结构可以根据具体的用电要求进行设计，例如可以是电芯本体201内的集流体上的未涂覆区域延伸而形成的结构，也可以是电芯本体201内的集流体上的未涂覆区域与导电片进行组合而形成的结构。

请参阅图1至图3所示，在本实施例中，所述壳体10还包括顶板12、底板13和侧板14，其中，在所述顶板12和所述底板13相对的两侧均设置有所述端板11，在另外两侧均设置有所述侧板14，所述顶板12、所述底板13、所述侧板14与所述端板11依次连接以围合形成电芯容置腔，多个所述电芯20安装在所述电芯容置腔内，多个电芯20之间通过连接巴片204电连接，且所述电芯20包括电芯本体201和极耳202，所述极耳202自所述电芯本体201的端部延伸形成，且当多个所述电芯20安装在所述电芯容置腔内时，多个所述电芯20的所述极耳202靠近所述端板11。

请参阅图2至图5所示，在本实施例中，所述绝缘支架30设置在所述端板11和所述电芯20之间，且所述绝缘支架30的内表面与多个电芯20接触，所述绝缘支架30的外表面上形成有容置槽301，且所述容置槽301与多个所述电芯20中的最外侧电芯相对应，所述最外侧电芯的极耳202贯穿所述绝缘支架30并延伸至所述容置槽301内，例如，在容置槽301的底部设置有一开口，所述最外侧电芯的极耳202穿过所述开口以延伸至所述容置槽301内，以便于和输出铜排203连接。需要说明的是，该输出铜排203为所述电池模组100的总正或总负输出极。

请参阅图2至图5所示，在本实施例中，所述输出铜排203安装在所述绝缘支架30上，且部分位于所述容置槽301内，并和所述最外侧电芯的极耳202固定连接以形成连接段，具体的，在所述绝缘支架30上设置有铜排安装槽，所述输出铜排203固定安装在所述铜排安装槽内，在所述铜排安装槽内设置有定位柱304，所述定位柱304抵接在所述输出铜排203的两面上，例如，在所述铜排安装槽的上下两面均设置有所述定位柱304，且上下两面的定位柱304分别抵接在输出铜排203的两面上，以将所述输出铜排203固定在所述铜排安装槽内。在本实施例中，在所述容置槽301的底面设置有卡槽305，所述输出铜排203位于所述容置槽301内的一端和所述卡槽305卡合连接，以起到固定所述输出铜排203的作用，避免输出铜排203在容置槽301内发生移动，从而避免对与其连接的极耳202产生拉扯而导致极耳受到损伤。

请参阅图2至图5所示，在本实施例中，在所述端板11上设置有进风口111，所述散热风扇40设置在所述进风口111处，并且正对于所述容置槽301，以在散热风扇40启动时，将模组外部的空气吹入，在所述输出铜排203和所述极耳202的连接处的表面形成空气强制对流散热，使其温度降低，从而避免局部高温的问题。在本实施例中，该散热风扇40为小型散热风扇，其截面尺寸例如为30cm×30cm，小型散热风扇可以安装在所述绝缘支架30上，并且位于所述进风口111处。需要说明的是，散热风扇40从模组外引入空气，使其流经所述输出铜排203和所述极耳202的连接处，以实现对其的散热作用，由于空气温度基本上是恒定的环境温度，有恒定的冷源供给散热，散热效果好，且所述输出铜排203和所述极耳202的连接处的温度越高，与环境温度的温差越大，散热效果越好，可以形成自反馈，避免铜排温度过高。

请参阅图2至图6所示，在本实施例中，在所述绝缘支架30内形成有散热风道302，所述散热风道302与所述容置槽301和所述壳体10上的出风口112连通，散热风扇40将模组外部的空气吹入后，在所述输出铜排203和所述极耳202的连接处的表面形成空气强制对流，并经过所述散热风道302从所述出风口112流出，以降低所述输出铜排203和所述极耳202的连接处的温度。在本实施例中，所述出风口112可以设置在所述端板11或所述顶板12上，当然，所述出风口112也可以设置在模组的其他位置，只需要能够和所述散热风道302连通即可。

请参阅图2至图6所示，在本实施例中，所述铜排安装槽与所述散热风道302部分重合，为保证从模组外部吹入的空气能够顺利经过所述散热风道302后从所述出风口112排出，所述定位柱304的宽度小于所述散热风道302的宽度，从而保证所述散热风道302的贯通。还需要说明的是，由于所述输出铜排203将所述散热风道302分割成上下两个部分，在所述输出铜排203上还开设有通风孔2031，从而使得被所述输出铜排203分割成上下两个部分之间相互连通，以保证流经所述输出铜排203下方部分的散热风道302内的空气能够顺利排出，从而保证其散热效果。

请参阅图2至图6所示，在本实施例中，在所述容置槽301的底面还设置有多个挡风板303，多个所述挡风板303位于所述极耳202与所述输出铜排203的连接段的两侧，具体的，多个所述挡风板303可沿着竖直方向间隔布置在所述极耳202与所述输出铜排203的连接段的两侧，该挡风板303能够使得吹入的空气和所述极耳202与所述输出铜排203的连接处充分接触，从而提高其散热效果。

请参阅图2至图6所示，散热风扇40吹入的空气沿着所述极耳202与所述输出铜排203的连接段的表面向上流动，以进入所述散热风道302，在本实施例中，单个所述挡风板303和所述极耳202与所述输出铜排203的连接段之间的距离沿着从下至上的方向逐渐减小，即所述挡风板303和所述极耳202与所述输出铜排203的连接段之间的距离沿着空气流动方向逐渐减小，以使得吹入的空气能够充分流经极耳202与输出铜排203的连接段的表面，从而提高其散热效果，以达到避免局部高温的目的。在一些实施例中，位于最上方的挡风板303和极耳202与输出铜排203的连接段之间的距离沿着从下至上先逐渐减小后再逐渐增大。需要说明的是，在实施例中，所述挡风板303可以设置为弧形，也可以设置为直线型结构，当然也可以是部分挡风板303为弧形，其余为直线型。

请参阅图1至图6所示，在本实施例中，所述电池模组100还包括控制单元和检测单元，所述控制单元用于控制所述散热风扇40，所述检测单元用于检测所述极耳202与所述输出铜排203的连接段的温度，所述控制单元与所述散热风扇40电连接，所述检测单元与所述控制单元电连接，在模组运行过程中，当所述检测单元检测到极耳202与输出铜排203的连接段的温度超过一定阈值时，便通过所述控制单元控制启动散热风扇40，将模组外部的空气吹入，以对其进行散热，使其温度降低，从而避免局部高温的问题。该电池模组可通过如下方式安装实现，将安装电芯20，顶板12、底板13和侧板14依次安装后，并将散热风扇40安装在绝缘支架30上，并将安装有散热风扇40的绝缘支架30安装在模组中，将散热风扇40的电源线连接在电池模组的FPC线束中，最后再安装模组端板11，使得该散热风扇40位于端板11的进风口111处，以完成电池模组的组装。

请参阅图1至图7所示，本实用新型还提出一种电池包，所述电池包包括框架200和电池模组100，在所述框架200内安装固定安装有至少一个所述电池模组，具体的，在所述侧板14上设置有吊装装置141，通过该吊装装置141与所述框架200固定连接，从而将电池模组100固定安装在所述框架200内，该电池模组100与上述实施例中所描述的电池模组的结构相类似或相同，为避免重复，在此不再赘述。

本实用新型提出一种电池模组，通过设置正对于输出铜排与极耳连接处的散热风扇，风扇启动后会将模组外部的空气吹入，在输出铜排及其连接的极耳表面形成空气强制对流散热，空气强制对流，会明显加快输出铜排及其连接的极耳向空气的散热效果，使输出铜排的温度降低，从而避免局部高温的问题。

本实用新型提出一种电池模组，风扇从模组外引入空气，空气温度基本上是恒定的环境温度，有恒定的冷源供给输出铜排散热，散热效果好，且输出铜排的温度越高，与环境温度的温差越大，散热效果越好，可以形成自反馈，避免铜排温度过高。同时该结构具有散热效果好，成本低，安装方便的优点。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括相对设置的端板，在所述端板上设置有进风口；

多个电芯，多个所述电芯安装在所述壳体内，所述电芯包括电芯本体和自所述电芯本体的端部延伸的极耳，且所述极耳靠近所述端板；

绝缘支架，其设置在所述端板和所述电芯之间，所述绝缘支架的内表面与所述电芯接触，所述绝缘支架的外表面上形成有与多个所述电芯中的最外侧电芯对应的容置槽，所述最外侧电芯的极耳贯穿所述绝缘支架并延伸至所述容置槽内；以及

输出铜排，其安装在所述绝缘支架上，所述输出铜排部分位于所述容置槽内，并和所述极耳固定连接；

散热风扇，其设置在所述进风口处，并正对于所述容置槽，且所述绝缘支架内形成有散热风道，所述散热风道与所述容置槽和所述壳体上的出风口连通。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括挡风板，多个所述挡风板设置在所述容置槽的底面，并位于所述极耳与所述输出铜排的连接段的两侧。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，多个所述挡风板沿竖直方向间隔布置在所述极耳与所述输出铜排的连接段的两侧。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述挡风板包括弧形或直线型结构。

5.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，单个所述挡风板和所述极耳与所述输出铜排的连接段之间的距离沿着从下至上的方向逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘支架上设置有铜排安装槽，所述铜排安装槽与所述散热风道部分重合。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述铜排安装槽内设置有定位柱，所述定位柱抵接在所述输出铜排的两面上，且所述定位柱的宽度小于所述散热风道的宽度。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述容置槽的底面设置有卡槽，所述输出铜排位于所述容置槽内的一端卡合在所述卡槽内。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括用于控制所述散热风扇的控制单元和用于检测所述极耳与所述输出铜排的连接段的温度的检测单元，所述控制单元与所述散热风扇电连接，所述检测单元与所述控制单元电连接。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述出风口设置在所述端板或所述壳体的顶板上。