CN219610642U - 电池模组和电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池模组和电池，涉及电池技术领域。电池模组包括箱体、电池单体以及绝缘隔热板。其中，箱体的侧板和端板共同围成容置空间，多个电池单体排布在容置空间内。绝缘隔热板设置在电池单体与端板之间，绝缘隔热板的第一侧设置有抵接端板的两个抵接部，两个抵接部之间形成吸能区域，吸能区域沿第一方向与端板间隔设置。绝缘隔热板的间隔面与端板之间能够形成间隙，该间隙提高了绝缘隔热板与端板整体的隔热作用，避免了靠近端板的电池单体散热过快导致与模组中部电池单体产生较大温差，从而改善了相关技术中电池模组中电池单体一致性差的问题。电池包括上述的电池模组。

Description

电池模组和电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和电池。

背景技术

现有的电池模组中，电池单体排布在由端板和侧板围成的容置空间内，电池单体在使用过程中会发热膨胀，尤其是在电池单体的排列方向上形变较大。现有技术中端板与电池单体之间没有预留膨胀间隙，导致电池单体膨胀时可能与端板之间产生较大的应力集中，导致电芯或端板容易损坏，从而影响电池模组的使用寿命。另外，通常现有的端板导热快，端部的电池单体容易散热，导致模组内部热量差异大，使得电池单体的一致性较差，这会导致电池模组的性能受到负面影响。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池模组和电池，其能够缓解目前电池模组中电池单体容易因膨胀导致电池模组损坏以及电池单体一致性差的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种电池模组，包括：

箱体，包括沿第一方向相对间隔设置的两端板和第二方向相对间隔设置的两侧板，侧板和端板共同围成容置空间，第一方向垂直于第二方向；

电池单体，多个电池单体沿第一方向排布在容置空间内；以及

绝缘隔热板，设置在电池单体与端板之间，绝缘隔热板包括沿厚度方向朝向端板的第一侧和朝向电池单体的第二侧；第一侧设置有抵接端板的两个抵接部，两个抵接部位于第一侧在第二方向上的两端，绝缘隔热板的第一侧在两个抵接部之间形成吸能区域，吸能区域沿第一方向与端板间隔设置。

在可选的实施方式中，绝缘隔热板还包括设置在第一侧上端部的两个输出极底座，至少一个输出极底座与绝缘隔热板一体成型。

在可选的实施方式中，第一侧的吸能区域设置有沿第一方向朝端板凸起的多条加强筋，加强筋的顶缘与端板之间具有预设间隙。

在可选的实施方式中，由各个加强筋的顶缘共同限定出的间隔曲面与端板内侧面合围形成吸能空间，其中，各个加强筋的顶缘均位于间隔曲面上，间隔曲面与端板内侧面中的至少一者包括向内凹陷的弧形面以使吸能空间的至少一侧向外凸出。

在可选的实施方式中，间隔曲面包括向内凹陷的弧形面，绝缘隔热板的第二侧设置有贴合电池单体的贴合平面。

在可选的实施方式中，弧形面相对于垂直于第二方向的基准面对称，基准面经过电池单体高度方向的中轴线。

在可选的实施方式中，吸能空间沿第三方向的两端具有相对设置的开口，第三方向垂直于第一方向和第二方向。

在可选的实施方式中，加强筋包括多条第一加强筋和与第一加强筋相交的多条第二加强筋，第一加强筋与第二加强筋形成加强网格结构。

在可选的实施方式中，加强网格结构与抵接部连接。

第二方面，本申请提供一种电池，包括上述任一实施方式的电池模组，电池模组设置在电池箱内。

本申请实施例的有益效果是：

本申请提供的电池模组包括箱体、电池单体以及绝缘隔热板。其中，箱体包括沿第一方向相对间隔设置的两端板和第二方向相对间隔设置的两侧板，侧板和端板共同围成容置空间，第一方向垂直于第二方向。多个电池单体沿第一方向排布在容置空间内。绝缘隔热板设置在电池单体与端板之间，绝缘隔热板包括沿厚度方向朝向端板的第一侧和朝向电池单体的第二侧；第一侧设置有抵接端板的两个抵接部，两个抵接部位于第一侧在第二方向上的两端，绝缘隔热板的第一侧在两个抵接部之间形成吸能区域，吸能区域沿第一方向与端板间隔设置。绝缘隔热板的吸能区域与端板之间能够形成间隙，因此为电池单体在使用过程中的膨胀预留了缓冲空间，避免端板因电池单体膨胀而损坏，提高了电池模组的使用寿命。此外，绝缘隔热板与端板整体的隔热作用较佳，避免了靠近端板的电池单体散热过快导致与模组中部电池单体产生较大温差，从而改善了相关技术中电池模组中电池单体一致性差的问题，提高了电池模组的性能。

本申请提供的电池包括上述的电池模组，因此不容易因电池单体膨胀而损坏，使用寿命较长，并且其电池单体的一致性好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一种实施例中电池模组的整体示意图；

图2为本申请一种实施例中电池模组的局部示意图；

图3为本申请一种实施例中绝缘隔热板在第一视角下的示意图；

图4为本申请一种实施例中绝缘隔热板在第二视角下的示意图；

图5为本申请一种实施例中绝缘隔热板在第三视角下的示意图。

图标:010-电池模组；100-箱体；110-端板；120-侧板；130-盖板；200-电池单体；300-绝缘隔热板；301-第一侧；302-第二侧；310-第一加强筋；320-第二加强筋；330-抵接部；331-抵接面；340-吸能区域；350-高压输出极底座；360-低压输出极底座；370-上边框；380-下边框。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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申请中的具体含义。

相关技术中电池模组中电池单体排布在由端板和侧板围成的容置空间内，电池单体沿着端板间隔的方向排布，位于两端的电池单体与端板正对，通过在端板与最外侧的电池单体之间放置一绝缘的薄片，用来防止电池单体与端板直接接触而造成的短路。由于端板通常为导热系数很高的铝合金材料(237W/(m*K))制成，模组最外侧的电池单体产生的热量经过由电池单体-绝缘薄片-端板的传热路径向外散发，导致电池模组最外侧电池单体与内部电池单体间温差较大，从而影响电池模组的一致性。并且，目前相关技术中，电池模组的低压输出极底座与线束隔离板集成为一体，然后低压线束布置在线束隔离板上，低压接插件固定在低压输出极底座的卡扣上。因电池单体的厚度存在差异，模组在堆叠组装时整体长度较难控制，易出现安装总成时低压输出极底座被电池单体挤变形，长期应力作用下会有断裂的风险。另外，由于电池单体在使用过程中会发热膨胀，循环末期膨胀力会达到25000N左右，会导致电池模组形变量过大。目前相关技术是通过端板上设置加强筋进行结构加强，但循环后期产生的膨胀力较大仍会产生较大的形变量，导致端板受到较大挤压力，端板容易损坏，影响电池模组的使用寿命。如果将电池单体与端板之间预留出较大的间隙，又可能导致电池模组的内部结构排布不够紧密，稳定性变差。

为了改善上述相关技术中的至少一个不足之处，本申请实施例提供一种电池模组，通过在端板与电芯之间设置绝缘隔热板，来缓解端部的电池单体散热过快，导致电池单体一致性较差的问题。此外，本申请实施例还提供一种电池，包括上述的电池模组。

图1为本申请一种实施例中电池模组010的整体示意图；图2为本申请一种实施例中电池模组010的局部示意图。如图1和图2所示，本申请实施例提供的电池模组010包括箱体100、电池单体200和绝缘隔热板300。其中，箱体100形成容置空间，多个电池单体200沿第一方向排布在容置空间内。本实施例中，电池单体200在容置空间内沿第一方向排成一列；在可选的其他实施例中，电池单体200可以排成多列，也即多列电池单体200之间沿第二方向排布，每一列中的各个电池单体200沿第一方向排布，第二方向垂直于第一方向。在本实施例中，第一方向即图1、图2中箭头ab所指方向，第二方向为箭头cd所指方向。在本实施例中，电池单体200为方形电芯，方形电芯的周侧具有四个相连的侧面，包括两个相对的大面和两个相对的小面，在一列中的相邻的电池单体200的大面相对。电池单体200的高度方向为第三方向(图中箭头ef所指方向)，第三方向垂直于第一方向和第二方向。

本申请实施例中，箱体100包括沿第一方向相对间隔设置的两端板110和第二方向相对间隔设置的两侧板120，侧板120和端板110共同围成容置空间。在一列电池单体200中，位于两端的两个电池单体200分别与两个端板110正对。箱体100对容置空间内的部件起到保护作用，其材质可以选用具有较高强度的金属或合金，比如铝或铝合金。端板110与侧板120之间可以采用紧固件连接，比如使用螺钉、铆钉等连接，也可以采用焊接、粘接等方式连接。

进一步的，箱体100还包括盖板130，盖板130连接于侧板120，盖设于电池单体200的上方(具有极柱的一侧)，对电池单体200的顶部以及CCS组件(图中未示出)起到保护作用。

图3为本申请一种实施例中绝缘隔热板300在第一视角下的示意图；图4为本申请一种实施例中绝缘隔热板300在第二视角下的示意图；图5为本申请一种实施例中绝缘隔热板300在第三视角下的示意图。请结合图1至图5，本申请实施例中，绝缘隔热板300设置在电池单体200与端板110之间，绝缘隔热板300包括沿厚度方向朝向端板110的第一侧301和朝向电芯的第二侧302。绝缘隔热板300起到将电池单体200与端板110电性隔离的作用，并且能够起到隔热作用，避免电池单体200向端板110传输热量的速度过快，从而避免位于端部的电池单体200温度明显低于中部的电池单体200。进一步的，绝缘隔热板300的第一侧301设置有抵接端板110的两个抵接部330，两个抵接部330位于第一侧301在第二方向上的两端。绝缘隔热板300的第一侧301在两个抵接部330之间形成吸能区域340，吸能区域340沿第一方向与端板110间隔设置。绝缘隔热板300通过抵接部330抵接端板110，保证支撑力，同时吸能区域340与端板110之间具有间隙，形成的气隙能够提高隔热效果，同时也能够为电池单体200膨胀时提供一定的缓冲空间。应当理解，绝缘隔热板300可以采用导热率较低，且具有一定强度和弹性的材料制成，比如采用塑胶。绝缘隔热板300的第二侧302可以支撑于电池单体200，这样使得电池模组010内部件之间的排布紧凑，稳定性好。可选的，如图4所示，绝缘隔热板300的第二侧302设置有贴合电池单体200的贴合平面。

绝缘隔热板300还包括设置在第一侧301上端部的两个输出极底座，至少一个输出极底座与绝缘隔热板300一体成型。其中，上端部即为在电池单体200高度方向上对应电池单体200具有极柱的顶部的一端。在本实施例中，两个输出极底座分别为高压输出极底座350和低压输出极底座360，分别用于安装高压输出极和低压输出极。高压输出极底座350和低压输出极底座360均与绝缘隔热板300一体成型。如此设置，能够避免因电池单体200堆叠以及后期电池单体200膨胀对输出极底座造成的应力集中情况，从而避免了输出极底座损坏的问题。

本实施例中第一侧301的吸能区域340设置有沿第一方向朝端板凸起的多条加强筋，加强筋的顶缘与端板110之间具有预设间隙。应理解，加强筋为板条状结构，在加强筋的长度方向上的各个位置均具有一个最靠近端板的近点，这些近点连续并共同构成了沿加强筋长度方向延伸的顶缘。通过设置加强筋，能够提高绝缘隔热板300的整体强度，并且加强筋的顶缘与端板110之间预留间隙能够为电池单体200膨胀提供缓冲空间，避免端板110收到强烈的挤压。

各个加强筋的顶缘共同限定出了间隔曲面，各个加强筋的顶缘均位于该间隔曲面上。间隔曲面与端板110内侧面合围形成吸能空间，间隔曲面与端板110内侧面中的至少一者包括向内凹陷的弧形面以使所述吸能空间的至少一侧向外凸出。在本实施例中，间隔曲面被定义为一个虚拟的光滑曲面。

可选的，间隔曲面与端板110内侧面合围形成吸能空间，间隔曲面与端板110内侧面中的至少一者包括向内凹陷的弧形面以使吸能空间在第一方向上的至少一侧向外凸出。具体在本实施例中，间隔曲面包括向电池单体200所在的一侧凹陷的弧形面，端板110的内侧面为平面。绝缘隔热板300的第二侧302呈平面结构，便于与电池单体200贴合。可选的，弧形面相对于垂直于第二方向的基准面对称，该基准面经过电池单体200高度方向的中轴线(平行于第三方向)。

本实施例中，加强筋为包括多条第一加强筋310和与第一加强筋310相交的多条第二加强筋320，第一加强筋310与第二加强筋320形成加强网格结构。具体的，各个第一加强筋310相互平行，第一加强筋310大体沿第二方向延伸；各个第二加强筋320相互平行，第二加强筋320大体沿第三方向延伸。本实施例中，第一加强筋310和第二加强筋320的顶缘均为弧形，因此第一加强筋310和第二加强筋320的顶缘能够共同限定出弧形的间隔曲面。进一步的，加强网格结构与抵接部330连接，从而提高绝缘隔热板300的整体强度；具体的，第一加强筋310的两端分别与两个抵接部330连接。

在本实施例中，绝缘隔热板300的第一侧301还设置有上边框370和下边框380，上边框370与下边框380分别设置在绝缘隔热板300的第一侧301在第三方向上的两端。上边框370、下边框380和两个抵接部330共同包围吸能区域340。加强网格结构连接于上边框370和下边框380，具体的，第二加强筋320的两端分别连接上边框370和下边框380。

在本实施例中，下边框380抵接端板110，上边框370因高于端板110上缘而不抵接端板110，因此吸能空间在第三方向上一端(图3中的下端)是封闭的，另一端(图3中的上端)是敞开的。在可选的其他实施例中，吸能空间在第三方向上的两端具有相对设置的开口，以便更好地吸收电池单体200膨胀时的形变量。

本实施例中，抵接部330在第一方向上的高度不低于加强筋的高度，因此当抵接部330抵接端板110时，加强筋与端板110之间具有间隙，从而能够形成吸能空间。第一加强筋310和第二加强筋320的端部高度大于中部高度，因此第一加强筋310和第二加强筋320的顶缘呈现出内凹的弧形轮廓，间隔曲面也因此呈现为弧面。

在本实施例中，抵接部330通过抵接面331与端板110面接触，下边框380也与端板110面接触；在可选的其他实施例中，抵接部330、下边框380也可以与端板110线接触，甚至点接触。

在本实施例中，绝缘隔热板300的板体最小厚度大于1mm，以保证结构强度。加强筋的顶缘与端面的间隔距离最大为0.1～10mm，换言之，吸能空间在第一方向上的最大厚度为0.1～10mm。本实施例中，各加强筋的中段位置的顶缘与端板110间隔距离最大。

本申请实施例还提供一种电池，包括电池箱(图中未示出)和上述实施例提供的电池模组010，电池模组010设置于电池箱内。

综上所述，本申请提供的电池模组010包括箱体100、电池单体200以及绝缘隔热板300。其中，箱体100包括沿第一方向相对间隔设置的两端板110和第二方向相对间隔设置的两侧板120，侧板120和端板110共同围成容置空间，第一方向垂直于第二方向。多个电池单体200沿第一方向排布在容置空间内。绝缘隔热板300设置在电池单体200与端板110之间，绝缘隔热板300包括沿厚度方向朝向端板110的第一侧301和朝向电池单体200的第二侧302；第一侧301设置有抵接端板110的两个抵接部330，两个抵接部330位于第一侧301在第二方向上的两端，绝缘隔热板300的第一侧301在两个抵接部330之间形成吸能区域340，吸能区域340沿第一方向与端板110间隔设置。

绝缘隔热板300的吸能区域340与端板110之间能够形成间隙，因此为电池单体200在使用过程中的膨胀预留了缓冲空间，避免端板110因电池单体200膨胀而损坏，提高了电池模组010的使用寿命。此外，绝缘隔热板300与端板110整体的隔热作用较佳，避免了靠近端板110的电池单体200散热过快导致与模组中部电池单体200产生较大温差，从而改善了相关技术中电池模组010中电池单体200一致性差的问题，提高了电池模组010的性能。

本申请提供的电池包括上述的电池模组010，因此不容易因电池单体200膨胀而损坏，使用寿命较长，并且其电池单体200的一致性好。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

箱体，包括沿第一方向相对间隔设置的两端板和第二方向相对间隔设置的两侧板，所述侧板和所述端板共同围成容置空间，所述第一方向垂直于所述第二方向；

电池单体，多个所述电池单体沿第一方向排布在所述容置空间内；以及

绝缘隔热板，设置在所述电池单体与所述端板之间，所述绝缘隔热板包括沿厚度方向朝向所述端板的第一侧和朝向所述电池单体的第二侧；所述第一侧设置有抵接所述端板的两个抵接部，两个所述抵接部位于所述第一侧在所述第二方向上的两端，所述绝缘隔热板的第一侧在两个所述抵接部之间形成吸能区域，所述吸能区域沿所述第一方向与所述端板间隔设置。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘隔热板还包括设置在所述第一侧上端部的两个输出极底座，至少一个所述输出极底座与所述绝缘隔热板一体成型。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一侧的所述吸能区域设置有沿所述第一方向朝所述端板凸起的多条加强筋，所述加强筋的顶缘与所述端板之间具有预设间隙。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，由各个所述加强筋的顶缘共同限定出的间隔曲面与所述端板内侧面合围形成吸能空间，其中，各个所述加强筋的顶缘均位于所述间隔曲面上，所述间隔曲面与所述端板内侧面中的至少一者包括向内凹陷的弧形面以使所述吸能空间的至少一侧向外凸出。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述间隔曲面包括向内凹陷的所述弧形面，所述绝缘隔热板的第二侧设置有贴合所述电池单体的贴合平面。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述弧形面相对于垂直于所述第二方向的基准面对称，所述基准面经过所述电池单体高度方向的中轴线。

7.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述吸能空间沿第三方向的两端具有相对设置的开口，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

8.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述加强筋包括多条第一加强筋和与所述第一加强筋相交的多条第二加强筋，所述第一加强筋与所述第二加强筋形成加强网格结构。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述加强网格结构与所述抵接部连接。

10.一种电池，其特征在于，包括电池箱和权利要求1-9中任一项所述的电池模组，所述电池模组设置在所述电池箱内。