CN219917301U - 电芯模块及电池组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电芯模块及电池组，所述电芯模块包括：壳体；至少两个电芯，位于所述壳体内，所述电芯的极耳从所述壳体的顶端伸出；缓冲件，每相邻的两个所述电芯之间设置有所述缓冲件。采用本申请提供的电芯模块组装形成的电池组，在实现电芯防护性能好的同时，还能够达到较好的散热效果，而且，由于多个电芯模组之间间隔开，解决了传统的中心热聚集的问题，安全性更好，当其中一片电芯热失控之后只会影响同模组内的电芯，可阻隔热失控的扩散。

Description

电芯模块及电池组

技术领域

本申请涉及电池组技术领域，具体涉及一种电芯模块及电池组。

背景技术

随着科技的不断发展，对电池组的要求也越来越高，致使电池组需要有更高的能量密度，而随着电池组能量密度的与日俱增，电池组的发热量也随之增大。而且随着市场应用的普及，电池应用于各种场景，因此，对电池的防护能力、散热能力、温度一致性和热扩散控制的能力都提出了更高的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种电芯模块和电池组，以对电池组的防护能力、散热能力等进行提升。

根据本申请的一个方面，提供一种电芯模块，所述电芯模块包括：

壳体；

至少两个电芯，位于所述壳体内，所述电芯的极耳从所述壳体的顶端伸出；

缓冲件，每相邻的两个所述电芯之间设置有所述缓冲件。

可选地，所述壳体为金属材质；和/或，所述缓冲件为泡棉。

可选地，所述壳体具有顶端开口，所述极耳从所述顶端开口伸出，且所述壳体的顶端开口通过灌胶的方式形成密封。

根据本申请的另一方面，还提供一种电池组，所述电池组包括：安装框架以及安装在所述安装框架的多个如上所述的电芯模块；其中，多个所述电芯模块间隔地安装在所述安装框架上。

可选地，所述安装框架包括第一固定架、第二固定架和连接所述第一固定架和所述第二固定架的连接件；

其中，所述第一固定架包括间隔排列的多个第一间隔条，第二固定架包括间隔排列的多个第二间隔条；

多个所述电芯模块安装在所述第一固定架和所述第二固定架之间，每相邻的两个所述电芯模块，靠近所述第一固定架的一端由其中一个所述第一间隔条间隔开，靠近所述第二固定架的一端由其中一个所述第二间隔条间隔开。

可选地，多个所述电芯模块的底端抵在所述第二固定架上，具有所述极耳的顶端由所述第一固定架压紧。

可选地，所述第二固定架还包括底板及在所述底板的边缘处设置的第二边框，多个所述第二间隔条间隔设置在所述底板上且在所述第二边框内，从而将所述第二边框内的空间分隔成多个隔室，每个所述电芯模块的底端支撑在所述底板上且位于对应的一个所述隔室内。

可选地，多个所述电芯模块的底端与所述第二固定架之间通过灌胶密封；或者，多个所述电芯模块与所述第二固定架之间设置柔性密封结构以对所述电芯模块的底端密封。

可选地，所述第一固定架还包括第一边框和顶板，多个所述第一间隔条位于所述第一边框内，所述顶板位于所述第一间隔条的远离所述电芯模块的一侧，且在所述第一边框内的中间位置；

各个所述电芯模块的顶端分别位于所述第一边框内由所述第一间隔条分隔的空间内，所述顶板压紧在每个所述电芯模块的两个极耳之间的中间位置，两个所述极耳分别从所述顶板的两侧露出。

可选地，所述连接件包括多个连接柱，所述第一固定架通过多个所述连接柱固定于所述第二固定架而将多个所述电芯模块固定在所述第一固定架和所述第二固定架之间。

本申请提供的技术方案中，由于每个电芯模块均由壳体进行防护，防护性能好，由多个电芯模块组成的电池组中，由于多个电芯模块间隔布置，每个电芯模块均可以通过壳体进行散热，通过风冷或者液冷的方式可以有效地与各个电芯模块进行热交换，能达到较好的散热效果，各个电芯模块的温度稳定一致性好。另外，由于多个电芯模组之间间隔开，解决了传统的中心热聚集的问题，安全性更好，当其中一片电芯热失控之后只会影响同模组内的电芯，可阻隔热失控的扩散。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为根据本申请的一个实施例中电芯模块的剖切结构示意图；

图2为图1所示的电芯模块处于分解状态的结构示意图；

图3为根据本申请的一个实施例中电池组的结构示意图；

图4为根据本申请的一个实施例中电池组的电芯模块和安装框架分离的状态示意图；

图5为根据本申请的一个实施例中电池组处于分解状态的结构示意图。

附图标记说明：

1-电芯模块；11-电芯；12-缓冲件；13-壳体；2-安装框架；21-第一固定架；211-第一分隔条；212-顶板；213-第一边框；214-第一连接部；22-第二固定架；221-第二分隔条；222-底板；223-第二边框；224-第二连接部；23-连接柱；3-间隙。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“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，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。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

电池在充放电期间会产生热量，尤其是大倍率连续充放电时，电芯的温度会超过电芯所能承受温度的极限，这样会大大降低电芯的寿命和安全性。每片电芯之间的温度也会存在比较大的温差，尤其是中间的电芯与两侧的电芯的温差，长期的温差存在会让电芯的一致性变差并加速了电芯的衰减。

在一种实施方案中，采用单片电芯裸露的方案，让单片电芯直接接触空气，外部采用塑胶进行防护，让电芯直接接触空气，虽然增强了电芯的散热能力，但是电芯的防护能力极差，很容易受到外部沙石磨损和腐蚀性的物质腐蚀，如果塑胶防护设计不合理，也会导致内部空气流动性变差反而没有起到很好的散热效果。在另一种实施方案中，采用全金属密封多个电芯的结构，通过金属壳体散热，但这种结构散热能力有限，而且在安全隔离上面都没有做很好的热隔离，当其中一片电芯出现热失控之后很容易导致剩余的电芯热失控燃烧，加剧了热失控的范围。

本申请提供一种电芯模块，如图1和图2所示，电芯模块1包括：壳体13、至少两个电芯11以及缓冲件13，至少两个电芯11位于壳体13内，电芯11的极耳111从壳体13的顶端伸出；每相邻的两个电芯11之间设置有缓冲件12。

其中，本申请中将电芯模块1的具有极耳111的一端定义为顶端，相反的另一端定义为底端，但并不是用于限制顶端一定朝上放置，底端朝下放置。

本申请提供的电芯模块1设置壳体13，由壳体13对内部的电芯11进行有效防护，可以保护电芯11不受砂石和腐蚀物质等的损坏。采用本申请提供的多个电芯模块1可以组装形成电池组，所组装的电池组中，多个电芯模块1间隔布置，每个电芯模块1可以通过壳体13进行散热，而且通过风冷或者液冷的方式可以有效地与各个电芯模块1进行热交换，能达到较好的散热效果，各个电芯模块的温度稳定一致性好。

因此，采用本申请提供的电芯模块，能够使得组装形成的电池组在实现电芯防护性能好的同时，还能够达到较好的散热效果。而且，由于多个电芯模组1之间间隔开，解决了传统的中心热聚集的问题，安全性更好，当其中一片电芯热失控之后只会影响同模组内的电芯，可阻隔热失控的扩散。

其中，电芯模块1的壳体13可以采用导热性能好的材料制成，例如金属材质，可选地，壳体13的材质为铝，铝在达到轻量化的同时，散热效果较好。

缓冲件12可以采用泡棉，如图1和图2中，在相邻的两个电芯11之间设置两条泡棉，在靠近顶端的位置设置一条，在靠近底端的位置再设置一条，使得相邻的两个电芯11之间的间距均衡。泡棉位于相邻的两片电芯11中间不仅起到支撑、缓冲的作用，还提供电芯膨胀的缓冲空间。由于电芯11在工作过程中会存在体积膨胀的特性，提供一定的缓冲空间，可以避免电芯11膨胀受到挤压，从而保护内部的电路安全。另外，泡棉将相邻的两个电芯11隔开，可以防止两片电芯11避免因振动导致的互相摩擦而产生外皮破损的情况。

图1和图2所示的实施例中，每个电芯模块1的壳体13中设置两个电芯11，设置两个电芯11，可以使得两个电芯11各种靠近壳体13的一侧，从而可以利用每侧的壳体13将对应侧的电芯的热量散发出去，电芯模块1的散热效果更好。当然，并不限于两个电芯，每个电芯模块也可以设置两个以上的电芯11。

电芯模块1的壳体13设置为具有顶端开口，从而电芯11可以从顶端开口装入到壳体13内，电芯11的极耳111从顶端开口伸出，其中，壳体13的顶端开口通过灌胶的方式形成密封，将电芯11的主体部分密封在壳体13内。

在一种实施例中，壳体13包括四个侧板，顶端和底端分别开口，该种结构的壳体13可以采用例如拉铝工艺形成。采用该实施例中的电芯模块1组装电池组时，电芯模块1的底端需要密封，具体也可以在电芯模块1的底端与安装电芯模块1的安装框架之间灌胶，以实现对电芯模块1的底端的密封，也可以在电芯模块1与安装电芯模块1的安装框架之间设置柔性密封结构实现对电芯模块1的底端进行密封。

在另一种实施例中，壳体13包括四个侧板和底板，仅顶端开口，该结构的壳体13可以采用例如冲压成型，采用该种壳体的电芯模块1的底端无需密封。

根据本申请的另一方面，还提供一种电池组，如图3所示，所述电池组包括：安装框架2以及安装在安装框架2的多个如上所述的电芯模块1；其中，多个电芯模块1间隔地安装在安装框架2上。

本申请提供的电池组，由于每个电芯模块1均由壳体13进行防护，对电芯的防护性能好，而且由于多个电芯模块1间隔布置，每相邻的两个电芯模块1之间形成间隙3，这样，每个电芯模块1均可以通过壳体13进行散热，在风冷或者水冷的情况下，冷风或冷水从间隙3流过带走壳体13的热量，通过风冷或者液冷的方式可以有效地与各个电芯模块1进行热交换，能达到较好的散热效果，各个电芯模块1的温度稳定一致性好。另外，由于多个电芯模组1之间间隔开，解决了传统的中心热聚集的问题，安全性更好，当其中一片电芯热失控之后只会影响同模组内的电芯，可阻隔热失控的扩散。

在一种实施例中，如图4和图5所示，安装框架2包括第一固定架21、第二固定架22和连接第一固定架21和第二固定架22的连接件；其中，第一固定架21包括间隔排列的多个第一间隔条211，第二固定架22包括间隔排列的多个第二间隔条221。

多个电芯模块1安装在第一固定架21和第二固定架22之间，每相邻的两个电芯模块1，靠近第一固定架的一端由其中一个第一间隔条211间隔开，靠近第二固定架22的一端由其中一个第二间隔条221间隔开。

其中，可选地，多个电芯模块1的底端抵在第二固定架22上，具有极耳111的顶端由第一固定架21压紧。在其他实施例中，也不排除多个电芯模块1的一侧抵在第二固定架22上，相对的另一侧由第一固定架21压紧。

在一种实施例中，第二固定架22还包括底板222及在底板222的边缘处设置的第二边框223，多个第二间隔条221间隔设置在底板222上且在第二边框223内，将第二边框223内的空间分隔成多个隔室；每个电芯模块1的底端支撑在底板222上且位于对应的一个隔室内。

在电芯模块1的底端开口的情况下，为对电芯模块1的底端密封，多个电芯模块1的底端与第二固定架2之间可以通过灌胶密封；或者，多个电芯模块1与第二固定架2之间设置柔性密封结构来实现对电芯模块1底端的密封，具体的，柔性密封结构可以包括柔性边框以及在柔性边框内的多个柔性密封条，柔性边框围绕在第二边框223和多个电芯模块1之间，多个柔性密封条设置在相邻的两个电芯模块1之间且压紧在第二固定架2上，由此实现电芯模块1的底端的密封。

在一种实施例中，第一固定架21可以包括第一边框213和顶板212，多个第一间隔条211位于第一边框213内，顶板212位于第一间隔条211的远离电芯模块1的一侧，且在第一边框213内的中间位置；

各个电芯模块1的顶端分别位于第一边框213内的由第一间隔条211分隔的空间内，顶板212压紧在每个电芯模块1的两个极耳111之间的中间位置，两个极耳111分别从顶板212的两侧露出，以方便电路或者电器元件连接极耳。

连接第一固定架21和第二固定架22的所述连接件可以包括多个连接柱23，第一固定架21通过多个连接柱23固定于第二固定架22而将多个电芯模块1固定在第一固定架21和第二固定架22之间。

具体如图5所示，第一固定架21上设置有多个第一连接部214，第二固定架22上设置有多个第二连接部224，连接柱23的一端可以通过螺栓连接于第二固定架22上的第二连接部224，然后将第一固定架21的第一连接部214通过螺栓214连接于连接柱23的另一端，从而将第一固定架21从多个电芯模块1的顶端压紧在第二固定架22上。

可以理解的是，安装框架2的结构形式并不限于如上所述的结构，其它的能够将多个电芯模块1间隔排列地安装的结构形式均可。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯模块，其特征在于，所述电芯模块包括：

壳体；

至少两个电芯，位于所述壳体内，所述电芯的极耳从所述壳体的顶端伸出；

缓冲件，每相邻的两个所述电芯之间设置有所述缓冲件。

2.根据权利要求1所述的电芯模块，其特征在于，所述壳体为金属材质；和/或，所述缓冲件为泡棉。

3.根据权利要求1或2所述的电芯模块，其特征在于，所述壳体具有顶端开口，所述极耳从所述顶端开口伸出，且所述壳体的顶端开口通过灌胶的方式形成密封。

4.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括：安装框架以及安装在所述安装框架的多个根据权利要求1-3中任意一项所述的电芯模块；其中，多个所述电芯模块间隔地安装在所述安装框架上。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述安装框架包括第一固定架、第二固定架和连接所述第一固定架和所述第二固定架的连接件；

其中，所述第一固定架包括间隔排列的多个第一间隔条，第二固定架包括间隔排列的多个第二间隔条；

多个所述电芯模块安装在所述第一固定架和所述第二固定架之间，每相邻的两个所述电芯模块，靠近所述第一固定架的一端由其中一个所述第一间隔条间隔开，靠近所述第二固定架的一端由其中一个所述第二间隔条间隔开。

6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，多个所述电芯模块的底端抵在所述第二固定架上，具有所述极耳的顶端由所述第一固定架压紧。

7.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，所述第二固定架还包括底板及在所述底板的边缘处设置的第二边框，多个所述第二间隔条间隔设置在所述底板上且在所述第二边框内，从而将所述第二边框内的空间分隔成多个隔室，每个所述电芯模块的底端支撑在所述底板上且位于对应的一个所述隔室内。

8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，多个所述电芯模块的底端与所述第二固定架之间通过灌胶密封；或者，多个所述电芯模块与所述第二固定架之间设置柔性密封结构以对所述电芯模块的底端密封。

9.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，所述第一固定架还包括第一边框和顶板，多个所述第一间隔条位于所述第一边框内，所述顶板位于所述第一间隔条的远离所述电芯模块的一侧，且在所述第一边框内的中间位置；

各个所述电芯模块的顶端分别位于所述第一边框内由所述第一间隔条分隔的空间内，所述顶板压紧在每个所述电芯模块的两个极耳之间的中间位置，两个所述极耳分别从所述顶板的两侧露出。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的电池组，其特征在于，所述连接件包括多个连接柱，所述第一固定架通过多个所述连接柱固定于所述第二固定架而将多个所述电芯模块固定在所述第一固定架和所述第二固定架之间。