CN219457890U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组及电池包，包括绝缘支架、多个电芯组、液冷板、集流体及集流块，多个电芯组设置于绝缘支架上，多个电芯组中每个电芯组均包括多个电芯，液冷板设置于多个电芯组之间并与多个电芯的侧壁贴合，集流体与液冷板连接，集流块设于集流体上，液冷板通过集流体和集流块串联形成液冷回路。本实用新型的电池模组采用绝缘支架，无需增强额外成本去做绝缘处理，能够降低电池包的成本及电池包的重量，液冷板通过集流体和集流块形成液冷回路，能够减少尼龙管的使用，节省设计空间。

Description

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，具体涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

随着人们环保意识的不断增强，以电力能源驱动的载具来取代以石化燃料驱动的载具，以达到零排放、零污染的目标，已经成为未来电动载具的发展趋势之一。其中，电池包是电动载具的核心动力来源。

相关技术的电池包通常是采用金属托盘来做成模组，这种设计电池包成本高、重量大，而且金属托盘存在绝缘问题，需要增加额外成本去做绝缘处理。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种电池模组及电池包，可以改善电池包成本高、重量大，需要额外成本去做绝缘处理的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电池模组，包括绝缘支架、多个电芯组、液冷板、集流体及集流块，多个所述电芯组设置于所述绝缘支架上，多个所述电芯组中每个电芯组均包括多个电芯，所述液冷板设置于多个所述电芯组之间并与多个所述电芯的侧壁贴合，所述集流体与所述液冷板连接，所述集流块设于所述集流体上，所述液冷板通过所述集流体和所述集流块串联形成液冷回路。

在一实施例中，还包括汇流排，多个所述电芯组中的电芯通过所述汇流排电连接。

在一实施例中，所述汇流排包括多个汇流排主体和基材，每个所述汇流排主体均包括第一导电部、第二导电部及连接部，所述第一导电部与一个电芯的第一电极电连接，所述第二导电部与另一个电芯的第二电极电连接，所述第一导电部与所述第二导电部之间通过所述连接部连接，相邻所述汇流排主体之间通过所述基材电连接。

在一实施例中，所述液冷板内设有供冷却介质流通的第一通道和第二通道，所述集流体上设有进口和出口，所述第一通道的末端与所述第二通道的始端连接，所述进口与所述第一通道的始端连通，所述出口与所述第二通道的末端连通。

在一实施例中，所述集流体包括多个，所述集流块上设有与多个所述集流体对应的多个第一分支端及与多个所述集流体对应的多个第二分支端，每个所述第一分支端与每个所述第一分支端对应的集流体的所述进口连通，每个所述第二分支端与每个所述第一分支端对应的集流体的所述出口连通。

在一实施例中，所述绝缘支架包括底板和侧板，所述底板与所述侧板形成框架结构，多个所述电芯组、所述液冷板及所述集流体置于所述框架结构内。

在一实施例中，所述框架结构内填充有发泡胶。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，包括第一方面所述的电池模组。

在一实施例中，所述电池模组包括多个，多个所述电池模组中的集流块一体成型设置。

在一实施例中，多个所述电芯沿第一方向依次排列，多个所述电池模组沿第二方向依次排列，所述第一方向与所述第二方向垂直。

在一实施例中，所述集流块上设有进液端和出液端，所述进液端与所述集流块上设置的多个第一分支端沿所述集流块的长度方向间隔设置，所述出液端与所述集流块上设置的多个第二分支端沿所述集流块的长度方向间隔设置。

在一实施例中，所述进液端和所述出液端位于所述集流块的同一侧，所述进液端与多个所述第一分支端中靠近所述进液端的第一分支端连通，所述出液端与多个所述第二分支端中远离所述出液端的第二分支端连通。

在一实施例中，还包括多个压条，多个所述压条沿所述第一方向间隔设置，多个所述电池模组通过多个所述压条固定。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，电池模组采用绝缘支架，绝缘支架不存在绝缘问题，无需增强额外成本去做绝缘处理，降低了电池包的成本及电池包的重量；电池模组的液冷板通过集流体和集流块串联形成液冷回路，能够减少尼龙管的使用，节省设计空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本实用新型的实施例提供的未填充发泡胶的电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的填充发泡胶的电池模组的结构示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的电池包的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例提供的集流块的结构示意图。

附图标记说明如下：

100、电池模组；200、压条；110、绝缘支架；120、电芯组；130、液冷板；140、集流体；150、集流块；160、汇流排；170、发泡胶；121、第一电芯；122、第二电芯；123、第三电芯；141、进口；142、出口；151、第一分支端；152、第二分支端；153、进液端；154、出液端；161、汇流排主体；162、基材；1611、第一导电部；1612、第二导电部；1613、连接部。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

发明人经研究发现，相关技术的电池包采用金属托盘来做成模组，该电池包存在以下问题：①模具成本高，电池包重量也会大大增加；②金属托盘存在绝缘问题，需要增加额外成本去做绝缘处理；③大托盘模组的更换维修难度大，模组报废时损失大；④模组存在进水风险。

为了解决上述问题，如图1～4所示，本实施例提供一种电池模组，该电池模组100包括：绝缘支架110、多个电芯组120、液冷板130、集流体140及集流块150，多个电芯组120设置于绝缘支架110上，多个电芯组120中每个电芯组120均包括多个电芯，液冷板130设置于多个电芯组120之间并与多个电芯的侧壁贴合，集流体140与液冷板130连接，集流块150设于集流体140上，液冷板130通过集流体140和集流块150串联形成液冷回路。

本实施例提供的电池模组100采用绝缘支架110，绝缘支架110不存在绝缘问题，无需增加额外成本去做绝缘处理，降低了电池包的成本及电池包的重量；另外，电池模组100的液冷板130通过集流体140和集流块150串联形成液冷回路，能够减少尼龙管的使用，节省设计空间。

在一些实施例中，如图1所示，电池模组100包括两个电芯组120(图1中的上下两排电芯)和一个液冷板130，液冷板130设置于两个电芯组120之间并与两个电芯组120中的多个电芯的侧壁贴合，这样能够保证电池模组100内的所有电芯均能与液冷板130接触，提高电芯的冷却效果，降温速度更快。

在一些实施例中，电池模组100也可以包括更多数量的电芯组120，例如，三个、四个、五个、六个…N个电芯组120，其中，N≥3，且N为整数。当电池模组100包括N个电芯组120时，电池模组100中液冷板130的数量为N-1个，N-1个液冷板130设置于N个电芯组120的相邻两个电芯组120之间，并与相邻两个电芯组120的多个电芯的侧壁贴合，这样能够保证电池模组100内的所有电芯均能与液冷板130接触，提高电芯的冷却效果，降温速度更快。例如，电池模组100包括3个电芯组120和2个液冷板130，电池模组100包括4个电芯组120和3个液冷板130，电池模组100包括5个电芯组120和4个液冷板130等。

在一些实施例中，多个电芯组120的相邻两个电芯组120中，一个电芯组120的相邻两个电芯的轴心与另一个电芯组120中与两个电芯相邻的电芯的轴心的连线呈等边三角形设置。例如，如图1所示，第一电芯121和第二电芯122位于同一电芯组120且相邻，第三电芯123位于相邻的电芯组120，且第三电芯123与第一电芯121和第二电芯122相邻，第一电芯121的轴心、第二电芯122的轴心及第三电芯123的轴心的连线呈等边三角形设置。

继续参照图1所示，电池模组100还包括汇流排160，多个电芯组120中的电芯通过汇流排160电连接。汇流排160包括多个汇流排主体161和基材162，每个汇流排主体161均包括第一导电部1611、第二导电部1612及连接部1613，第一导电部1611与一个电芯的第一电极电连接，第二导电部1612与另一个电芯的第二电极电连接，第一导电部1611与第二导电部1612之间通过连接部1613连接，相邻汇流排主体161之间通过基材162电连接。在本实施例中，第一电极为正极，第二电极为负极。在其他实施例中，第一电极为负极，第二电极为正极，可依据实际需求来设置。

本实施例中的汇流排160，通过将汇流排主体161的第一导电部1611和电芯的第一电极电连接，第二导电部1612和电芯的第二电极电连接，从而实现同一电芯组中多个电芯的串联，通过基材162将相邻的两个汇流排主体161之间进行电连接，从而实现相邻电芯组120中电芯的并联。

在一些实施例中，汇流排160中汇流排主体161的数量与电池模组100中电池组的数量相同，多个汇流排主体161与多个电芯组120一一对应，每个汇流排主体161用于对每个汇流排主体161对应的电芯组120中的电芯进行串联。即当电池模组100的数量为N个时，汇流排160中汇流排主体161的数量也为N个，其中，N≥2，且N为整数，例如，当电池模组100中电池组的数量为2个时，汇流排160中汇流排主体161的数量也为2个，当电池模组100中电池组的数量为3个时，汇流排160中汇流排主体161的数量也为3个；当电池模组100中电池组的数量为4个时，汇流排160中汇流排主体161的数量也为4个。

在一些实施例中，汇流排主体161的材质可以为铝(合金)、铜(合金)、镍等金属材质，或其他导电材质。基材162的材质可以为铝(合金)、铜(合金)、镍等金属材质，也可以为其他导电材质。基材162与汇流排主体161的材质可以相同也可以不同。基材162与汇流排主体161可以采用冲压的方式一体成型，也可以通过焊接或铆接等方式进行固定连接。

进一步地，相邻汇流排主体161沿第三方向间隔设置，沿第四方向错位设置，第三方向与第四方向呈夹角设置。在本实施例中，第三方向为汇流排主体161宽度方向，第四方向为汇流排主体161的长度方向，第三方向和第四方向垂直，即相邻的两个汇流排主体161沿其长度方向错位设置。采用这种结构设计，连接后的电芯交错设置，使多个电芯能够紧密地拼接在一起，提高电池模组100的能量密度。在其他实施例中，第三方向和第四方向根据需要进行设置，当然，汇流排主体161也可以沿一条直线并排设置，使连接后的电芯组120呈矩阵型排列。

在一些实施例中，集流体140与液冷板130之间可以通过焊接连接，从而保证集流体140与液冷板130之间的密封良好。集流块150可以采用金属材料制成，由于集流块150具有一定的抗弯强度，从而在集流块150与集流体140组装后，能够抵抗一部分电芯形变所产生的压力，保证集流体140与液冷板130之间、以及集流块150与集流体140之间的位置保持不变，进而保证其各个连接处的密封良好，密封的可靠性较高，同时集流块150与集流体140之间可拆卸连接，实现了集流块150与集流体140的快速安装、拆卸。

在一些实施例中，参照图2所示，液冷板130内设有供冷却介质流通的第一通道和第二通道，第一通道的末端与第二通道的始端连接，集流体140上设置有进口141和出口142，进口141与第一通道的始端连通，出口142与第二通道的末端连通。

在一些实施例中，集流体140内设有进液通道和出液通道，进液通道与进口141连通，出液通道与出口142连通，液冷板130内设有多条第一通道和多条第二通道，第一通道和第二通道平行设置。第一通道和第二通道的数量相同，所有第一通道的始端均与集流体140的进液通道连通，所有第二通道的末端均与集流体140的出液通道连通，在液冷板130的内部远离集流体140的一端设有导流腔，导流腔将所有第一通道的末端和第二通道的起始端连通，从而在液冷板130内部形成冷却介质回流的通道。

需要说明的是，也可以在液冷板130的内部远离集流体140的一端将第一通道和第二通道一一对应连通，即每条第一通道的末端连通一条第二通道的始端。示例性地，位于最上方的第一通道的末端与位于最下方的第二通道的始端连通，位于上方的第二条第一通道的末端与位于下方的倒数第二条第二通道的始端连通，依次类推，第一通道和第二通道之间形成多条连通的U型通道，供液冷介质回流。

在一些实施例中，液冷板130内设有一条第一通道和一条第二通道，第一通道和第二通道均呈蛇形设置，第一通道的始端与集流体140的进液通道连通，第一通道的末端与第二通道的始端连通，第二通道的末端与集流体140的出液通道连通，从而在第一通道和第二通道之间形成一条连通的蛇形通道，供液冷介质回流。

在一些实施例中，电池模组100中的集流体140与液冷板130一一对应，因此，当电池模组100中液冷板130的数量为多个时，集流体140的数量也为多个。当电池模组100中包括多个集流体140时，集流块150上设有与多个集流体140对应的多个第一分支端151及与多个集流体140对应的多个第二分支端152，每个第一分支端151与每个第一分支端151对应的集流体140的进口141连通，每个第二分支端152与每个第二分支端152对应的集流体140的出口142连通，冷却介质由第一分支端151和进口141流入液冷板130，再经出口142和第二分支端152流出，从而形成完整的液冷回路。

在一些实施例中，继续参照图1和图2所示，绝缘支架110可以采用塑胶支架，绝缘支架110包括底板和侧板，底板和侧板形成框架结构，多个电芯组120、液冷板130及集流体140置于框架结构内。在多个电芯组120、液冷板130及集流体140安装完成后，可以向框架结构内灌装发泡胶170，第一方面，通过发泡胶170能够固定多个电芯组120、液冷板130及集流体140，增强电池模组100的强度，第二方面，发泡胶170具有绝缘的作用，能够增强电池模组100的绝缘性，第三方面，发泡胶170具有密封和导热的作用，能够增强电池模组100的防水性和提高电芯的冷却效率。

本实施例还提供一种电池包，如图3所示，其包括上述的电池模组100，电池模组100采用绝缘支架，不存在绝缘问题，无需增加额外成本去做绝缘处理，降低了电池包的成本及电池包的重量；电池模组100的液冷板130通过集流体140和集流块150串联形成液冷回路，能够减少尼龙管的使用，节省电池包的设计空间。在一些实施例中，电池包中包括多个具有相同结构的电池模组100，多个电池模组中的集流块150可以独立设置，也可以一体成型设置，电池包出现故障时，只需要对单个电池模组100进行更换维修，电池包更换维修方便，报废成本小。

在一些实施例中，每个电芯组120中的多个电芯沿第一方向依次排列，电池包中的多个电池模组100沿第二方向依次排列，且第一方向与第二方向垂直。例如，参照图1和图3所示，第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向。

参照图3和图4所示，多个电池模组中的集流块150一体成型设置，集流块150上设有进液端153和出液端154，进液端153与集流块150上设置的多个第一分支端151沿集流块150的长度方向间隔设置，出液端154与集流块150上设置的多个第二分支端152沿集流块150的长度方向间隔设置。

在一些实施例中，进液端153和出液端154位于集流块150的同一侧，进液端153与多个第一分支端151中靠近进液端153的第一分支端151连通，出液端154与多个第二分支端152中远离出液端154的第二分支端152连通。例如，继续参照图4所示，第一分支端151A为靠近进液端153的第一分支端，第一分支端151A与进液端153连通，第二分支端152A为远离出液端154的第二分支端，第二分支端152A与出液端154连通。

例如，电池包包括集流体A、集流体B和集流体C，集流体A、集流体B和集流体C对应的液冷板分别为液冷板A、液冷板B和液冷板C，冷却介质能够依次通过进液端153、集流体A、液冷板A、集流体B、液冷板B、集流体C、液冷板C，再经出液端154流出，从而形成完整的串联液冷回路。

在一些实施例中，电池包还包括多个压条200，多个压条200沿第一方向间隔设置，多个电池模组100通过多个压条200固定，通过压条200固定多个电池模组100，可以方便电池模组100的安装和拆卸。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (13)

1.一种电池模组，其特征在于，包括绝缘支架、多个电芯组、液冷板、集流体及集流块，多个所述电芯组设置于所述绝缘支架上，多个所述电芯组中每个电芯组均包括多个电芯，所述液冷板设置于多个所述电芯组之间并与多个所述电芯的侧壁贴合，所述集流体与所述液冷板连接，所述集流块设于所述集流体上，所述液冷板通过所述集流体和所述集流块串联形成液冷回路。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括汇流排，多个所述电芯组中的电芯通过所述汇流排电连接。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述汇流排包括多个汇流排主体和基材，每个所述汇流排主体均包括第一导电部、第二导电部及连接部，所述第一导电部与一个电芯的第一电极电连接，所述第二导电部与另一个电芯的第二电极电连接，所述第一导电部与所述第二导电部之间通过所述连接部连接，相邻所述汇流排主体之间通过所述基材电连接。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板内设有供冷却介质流通的第一通道和第二通道，所述集流体上设有进口和出口，所述第一通道的末端与所述第二通道的始端连接，所述进口与所述第一通道的始端连通，所述出口与所述第二通道的末端连通。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述集流体包括多个，所述集流块上设有与多个所述集流体对应的多个第一分支端及与多个所述集流体对应的多个第二分支端，每个所述第一分支端与每个所述第一分支端对应的集流体的所述进口连通，每个所述第二分支端与每个所述第一分支端对应的集流体的所述出口连通。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘支架包括底板和侧板，所述底板与所述侧板形成框架结构，多个所述电芯组、所述液冷板及所述集流体置于所述框架结构内。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述框架结构内填充有发泡胶。

8.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的电池模组。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池模组包括多个，多个所述电池模组中的集流块一体成型设置。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，多个所述电芯沿第一方向依次排列，多个所述电池模组沿第二方向依次排列，所述第一方向与所述第二方向垂直。

11.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述集流块上设有进液端和出液端，所述进液端与所述集流块上设置的多个第一分支端沿所述集流块的长度方向间隔设置，所述出液端与所述集流块上设置的多个第二分支端沿所述集流块的长度方向间隔设置。

12.根据权利要求11所述的电池包，其特征在于，所述进液端和所述出液端位于所述集流块的同一侧，所述进液端与多个所述第一分支端中靠近所述进液端的第一分支端连通，所述出液端与多个所述第二分支端中远离所述出液端的第二分支端连通。

13.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，还包括多个压条，多个所述压条沿所述第一方向间隔设置，多个所述电池模组通过多个所述压条固定。