CN220106760U - 模组框架、电池模组及动力电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模组框架、电池模组及动力电池包，其属于电池技术领域，模组框架包括端板、液冷侧板及加热件，端板相对设有两个；液冷侧板相对设有两个，两个所述液冷侧板与两个所述端板交替连接以形成容置空间，所述液冷侧板为中空结构且具有液冷腔及与所述液冷腔连通的入口和出口，所述液冷腔内的冷却液能冷却液位于所述容置空间内的电芯组；加热件设于所述容置空间内，并被配置为加热位于所述容置空间内的所述电芯组。本实用新型中用于形成模组框架的液冷侧板不仅具有限位电芯组功能，还具有冷却电芯组的功能，功能较丰富，实现了液冷侧板的多用。

Description

模组框架、电池模组及动力电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种模组框架、电池模组及动力电池包。

背景技术

电池模组通常包括模组框架及设置在模组框架内的电芯，模组框架能够对多个电芯进行限位，以提高电池模组的整体性。

现有技术中，模组框架包括两个端板和两个侧板，两个端板相对设置，两个侧板相对设置，且两个端板与两个侧板相互连接形成方形容置空间，以用于容置电芯。电池模组还设有液冷板，液冷板通常布置在电芯的底面，与电芯接触以能够用于电芯的冷却。可见，现有技术中的两个侧板仅具有固定电芯的作用，功能较单一。

因此，亟需一种模组框架、电池模组及动力电池包以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模组框架，用于形成模组框架的液冷侧板不仅具有限位电芯组功能，还具有冷却电芯组的功能，功能较丰富，实现了液冷侧板的多用。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

模组框架，包括：

端板，相对设有两个；

液冷侧板，相对设有两个，两个所述液冷侧板与两个所述端板交替连接以形成容置空间，所述液冷侧板为中空结构且具有液冷腔及与所述液冷腔连通的入口和出口，所述液冷腔内的冷却液能冷却位于所述容置空间内的电芯组；

加热件，设于所述容置空间内，并被配置为加热位于所述容置空间内的所述电芯组。

可选的，还包括导热结构胶，每个所述液冷侧板朝向所述电芯组的表面均设置有所述导热结构胶。

可选的，所述液冷侧板内设有多个隔板，多个所述隔板沿所述液冷侧板的高度方向间隔且平行设置，多个所述隔板将所述液冷腔分隔形成多个液冷流道，每个所述液冷流道与所述入口和所述出口均连通。

可选的，所述液冷侧板包括主体部及设置于所述主体部长度方向上的两端的凸部，一部分所述液冷腔由所述主体部形成，另一部分所述液冷腔由所述凸部形成，所述入口和所述出口分别设于两个所述凸部上，一个所述液冷侧板上的所述入口和所述出口位于所述凸部朝向另一个所述液冷侧板的表面。

可选的，所述液冷侧板还包括转接头，所述转接头连接于所述主体部和/或所述凸部，所述液冷侧板通过所述转接头与所述端板连接。

可选的，所述液冷侧板长度方向上的两端分别设置有密封堵头。

可选的，所述加热件上开设有多个镂空孔。

本实用新型的另一目的在于提供一种电池模组，功能较丰富。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

电池模组，包括电芯组及如上所述的模组框架，所述电芯组位于所述容置空间内，且所述电芯组的底面与所述加热件接触，所述液冷腔内的冷却液能冷却所述电芯组。

可选的，所述电芯组包括依次排布的多个电芯及设于相邻两个所述电芯之间的泡棉，多个所述电芯的排布方向平行于两个所述端板的排布方向。

本实用新型的又一目的在于提供一种动力电池包，能够具有较高的能量密度。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

动力电池包，包括一个或多个如上所述的电池模组。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的模组框架、电池模组及动力电池包，两个液冷侧板与两个端板相互配合并围设形成用于容置电芯组的容置空间，使得液冷侧板能够用于限位电芯组，每个液冷侧板还具有液冷腔，冷却液能流入液冷腔，使得液冷腔内的冷却液能够冷却液位于容置空间内的电芯组，使得液冷侧板既具有冷却液电芯组的功能，还具有限位电芯组的功能，进而使得液冷侧板的功能较丰富，实现了液冷侧板的多用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的模组框架的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的液冷侧板的分解示意图；

图3是本实用新型实施例提供的液冷侧板的一个截面示意图；

图4是本实用新型图3所示的A处放大示意图；

图5是本实用新型实施例提供的液冷侧板的另一个截面示意图；

图6是本实用新型实施例提供的加热件的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的电池模组的分解示意图一；

图8是本实用新型实施例提供的电池模组的分解示意图二。

图中：

1、端板；2、液冷侧板；21、液冷腔；22、入口；23、出口；24、隔板；25、液冷流道；26、主体部；27、凸部；28、转接头；29、密封堵头；3、加热件；31、镂空孔；32、插接头；4、导热结构胶；5、第一接头；6、第二接头；7、螺栓；10、容置空间；20、电芯组；201、电芯；202、泡棉；30、高压绝缘件。

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

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”、“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。

本实施例提供了一种模组框架，用于形成模组框架的液冷侧板2不仅具有限位电芯组功能，还具有冷却电芯组的功能，功能较丰富，实现了液冷侧板2的多用。

如图1和图2所示，模组框架包括端板1、液冷侧板2和加热件3。

其中，端板1相对设有两个。端板1的形状可以参见现有技术，本实施例中的端板1呈长方形状。端板1上设有安装槽，安装槽用于安装高压绝缘件30，需要说明的是每个端板1上均安装有一个或多个高压绝缘件30，端板1用于固定电芯组20的多个电芯201，具体的，端板1用于在多个电芯201的排布方向上固定多个电芯201，以防止电芯201散开。

液冷侧板2相对设有两个，且两个液冷侧板2与两个端板1交替连接以形成容置空间10，也即是，本实施例中的容置空间10呈方形，以与电芯组20的形状相匹配。在一些实施例中，两个液冷侧板2与两个端板1首尾连接。每个液冷侧板2均为中空结构，并且，每个液冷侧板2均具有液冷腔21及与液冷腔21连通的入口22和出口23，入口22和出口23均能够与动力电池包中的冷却液管路连通，使得冷却液能够由入口22流至液冷腔21内，并由出口23流出液冷腔21。液冷腔21内的冷却液能冷却位于容置空间10内的电芯组20，以防止电芯组20的温度过高而发生热失控。在一些实施例中，入口22和出口23沿液冷侧板2设置在液冷侧板2长度方向上的两端。

上述加热件3设于容置空间10内，并用于在需要的时候加热位于容置空间10内的电芯组20，以防止电芯组20的温度过低而影响电芯201的性能。

本实施例提供的模组框架，两个液冷侧板2与两个端板1相互配合并围设形成用于容置电芯组20的容置空间10，使得液冷侧板2能够用于限位电芯组20，每个液冷侧板2还具有液冷腔21，冷却液能流入液冷腔21，使得液冷腔21内的冷却液能够冷却液位于容置空间10内的电芯组20，使得液冷侧板2既具有冷却液电芯组20的功能，还具有限位电芯组20的功能，进而使得液冷侧板2的功能较丰富，实现了液冷侧板2的多用。

并且，当电芯组20两个侧面的面积之和大于电芯组20底面的面积时，液冷侧板2与电芯组20的接触面积能够较大，相较于现有技术中液冷板与电芯组20底面接触的情况，增大了液冷侧板2与电芯组20的接触面积，进而能够提高对电芯组20冷却液的效果，使得电芯组20的散热效率较高。

另外，液冷侧板2代替现有技术中的侧板作为模组框架的结构件，实现了液冷侧板2的多用，使得电芯201模组的零部件能够较少，提高了包括多个电池模组的动力电池包的能量密度，降低了动力电池包的重量，同时也降低了动力电池包的成本。

可选地，如图1所示，模组框架还包括导热结构胶4。导热结构胶4设有两个，每个液冷侧板2朝向电芯组20的表面均设置有导热结构胶4，导热结构胶4的设置能够提高对电芯组20固定的效果，进而满足整个电池模组的结构强度要求。在一些实施例中，导热结构胶4涂抹在液冷侧板2的侧面，以对电芯组20起到有效固定支撑的作用，还将整个电池模组固定在一起。导热结构胶4的材质可以参见现有技术，具有较好的导热效果即可，如导热结构胶4可以为硅胶等。

可选地，如图3至图5所示，液冷侧板2内设有多个隔板24，液冷侧板2具有长度方向、高度方向和厚度方向，多个隔板24沿液冷侧板2的高度方向间隔且平行设置，并且，多个隔板24将液冷腔21分隔形成多个液冷流道25，每个液冷流道25与入口22和出口23均连通，也即是，多个液冷流道25并联设置。通过设置多个液冷流道25，使得在液冷侧板2的高度方向上电芯组20的冷却效果更均匀，避免出现局部温度过低或过高的情况。示例地，本实施例中的液冷侧板2采用挤压口琴管结构，使得液冷侧板2在长度方向可自由扩展，端头为通用件，也不受长度方向使用限制。

请继续参见图3，液冷侧板2包括主体部26及设置于主体部26长度方向上的两端的凸部27。其中，一部分液冷腔21由主体部26形成，另一部分液冷腔21由凸部27形成，入口22和出口23分别设于两个凸部27上，即，一个凸部27设有入口22，另一个凸部27设有出口23。并且，如图1所示，一个液冷侧板2上的入口22和出口23位于凸部27朝向另一个液冷侧板2的表面，也即是，入口22和出口23均位于凸部27的内侧，入口22安装有第一接头5，出口23安装有第二接头6，通过将入口22和出口23设置在液冷侧板2的内侧，能够减小第一接头5和第二接头6在两个液冷侧板2排布方向上额外占据的空间，利于电池模组的小型化。本实施例中，第一接头5和第二接头6分别位于容置空间10外，以便于与冷却环路连接。

进一步可选的，请继续参见图2，液冷侧板2还包括转接头28，转接头28连接于主体部26和/或凸部27，于本实施例中，转接头28设于主体部26与凸部27的交接处，且与主体部26及凸部27分别连接。液冷侧板2通过转接头28与端板1连接，具体而言，端板1具有螺纹孔，螺栓7穿过转接头28并螺合在螺纹孔中，以实现液冷侧板2与端板1的连接，满足结构强度要求，并且，转接头28为通用件，不受液冷侧板2长度方向的限制。本实施例中，转接头28与主体部26及凸部27分别焊接，焊接方式可以为搅拌摩擦焊，且转接头28还具有密封液冷腔21的作用。于本实施例中，转接头28呈L形。主体部26的两个壁及凸部27的两个壁均通过转接头28焊接。

请继续参见图2，液冷侧板2长度方向上的两端分别设置有密封堵头29，以用于形成较密封的液冷腔21。于本实施例中，密封堵头29安装在凸部27上。

可选地，加热件3上开设有多个镂空孔31，镂空孔31可以起到缓冲电芯组20的作用，降低动力电池包剧烈震动时对电芯组20的影响。在一些实施例中，镂空孔31设有多个，且每个镂空孔31均呈长条状，镂空孔31的延伸方向平行于两个液冷侧板2的排布方向，多个镂空孔31沿两个端板1的排布方向均匀且间隔设置，以具有较均匀的缓冲效果。

在一些实施例中，加热件3为加热膜，且加热膜还具有插接头32，插接头32用于与外部电源电连接，以用于为加热膜进行供电，以使加热膜发热。

本实施例提供的模组框架，电池模组集成液冷侧板2与加热件3，并且，端板1与液冷侧板2通过两端的螺栓7进行连接固定，模组层级可实现快速更换，进而使整包具备返修功能。

本实施例还提供了一种电池模组，如图7和图8所示，电池模组包括电芯组20及上述的模组框架，电芯组20位于容置空间10内，且电芯组20的底面与加热件3接触，使得加热件3能够加热电芯组20，液冷腔21内的冷却液能冷却电芯组20，以防止出现电芯组20温度过高的问题。

进一步地，电芯组20包括依次排布的多个电芯201及设于相邻两个电芯201之间的泡棉202，多个电芯201的排布方向平行于两个端板1的排布方向，电芯201的侧面通过导热结构胶4与液冷侧板2接触，使得液冷侧板2能够对电芯201进行固定及冷却。

本实施例还提供了一种动力电池包，动力电池包包括一个或多个如上所述的电池模组。本实施例提供的动力电池包的能量密度较大，重量较轻，且具有较低的成本。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.模组框架，其特征在于，包括：

端板(1)，相对设有两个；

液冷侧板(2)，相对设有两个，两个所述液冷侧板(2)与两个所述端板(1)交替连接以形成容置空间(10)，所述液冷侧板(2)为中空结构且具有液冷腔(21)及与所述液冷腔(21)连通的入口(22)和出口(23)，所述液冷腔(21)内的冷却液能冷却位于所述容置空间(10)内的电芯组(20)；

加热件(3)，设于所述容置空间(10)内，并被配置为加热位于所述容置空间(10)内的所述电芯组(20)。

2.根据权利要求1所述的模组框架，其特征在于，还包括导热结构胶(4)，每个所述液冷侧板(2)朝向所述电芯组(20)的表面均设置有所述导热结构胶(4)。

3.根据权利要求1所述的模组框架，其特征在于，所述液冷侧板(2)内设有多个隔板(24)，多个所述隔板(24)沿所述液冷侧板(2)的高度方向间隔且平行设置，多个所述隔板(24)将所述液冷腔(21)分隔形成多个液冷流道(25)，每个所述液冷流道(25)与所述入口(22)和所述出口(23)均连通。

4.根据权利要求1所述的模组框架，其特征在于，所述液冷侧板(2)包括主体部(26)及设置于所述主体部(26)长度方向上的两端的凸部(27)，一部分所述液冷腔(21)由所述主体部(26)形成，另一部分所述液冷腔(21)由所述凸部(27)形成，所述入口(22)和所述出口(23)分别设于两个所述凸部(27)上，一个所述液冷侧板(2)上的所述入口(22)和所述出口(23)位于所述凸部(27)朝向另一个所述液冷侧板(2)的表面。

5.根据权利要求4所述的模组框架，其特征在于，所述液冷侧板(2)还包括转接头(28)，所述转接头(28)连接于所述主体部(26)和/或所述凸部(27)，所述液冷侧板(2)通过所述转接头(28)与所述端板(1)连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的模组框架，其特征在于，所述液冷侧板(2)长度方向上的两端分别设置有密封堵头(29)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的模组框架，其特征在于，所述加热件(3)上开设有多个镂空孔(31)。

8.电池模组，其特征在于，包括电芯组(20)及权利要求1-7任一项所述的模组框架，所述电芯组(20)位于所述容置空间(10)内，且所述电芯组(20)的底面与所述加热件(3)接触，所述液冷腔(21)内的冷却液能冷却所述电芯组(20)。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组(20)包括依次排布的多个电芯(201)及设于相邻两个所述电芯(201)之间的泡棉(202)，多个所述电芯(201)的排布方向平行于两个所述端板(1)的排布方向。

10.动力电池包，其特征在于，包括一个或多个如权利要求8或9所述的电池模组。