CN220155663U - 一种电池模组、电池包以及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池模组，包括电池模组和端部盖，所述端部盖位于所述电池模组的至少一端，所述电池模组包括散热壳，在所述散热壳内设置有电芯模组单元；所述散热壳与所述电芯模组单元之间设置有绝缘膜，至少部分所述电芯模组单元被所述绝缘膜包裹。本申请还提供一种电池包以及用电设备。在本申请提供的电池模组，通过将电池模组中的塑料筐加散热片的结构改进为本申请中的散热壳加绝缘膜的结构，减少了塑料筐的使用，简化了工艺流程，而且通过绝缘膜替代传统的塑料筐的结构，减少了电池模组高度方向的零件厚度。
Description
技术领域
本申请涉及新能源电池领域，具体涉及一种电池模组、电池包以及用电设备。
背景技术
新能源汽车在生活中得到了广泛的应用，现阶段新能源市场的应用端主要是方形电池及软包电池，方壳电池推出了较为简洁的CTP成组方案，并应用较为广泛。
相关技术中，方形电池或软包电池通常采用塑料筐的形式来固定电池，并通过散热片来对电池进行散热，但是这种塑料筐配合散热片的方式会导致电池模组Z向空间利用率低。
实用新型内容
为了解决或者至少部分解决电池模组Z向空间利用率低的缺陷，本申请提供了一种电池模组。
本申请提供如下技术方案。
本申请提供一种电池模组，包括电池模组和端部盖，所述端部盖位于所述电池模组的至少一端，所述电池模组包括散热壳，在所述散热壳内设置有电芯模组单元；
所述散热壳与所述电芯模组单元之间设置有绝缘膜，至少部分所述电芯模组单元被所述绝缘膜包裹。
进一步地，所述电芯模组单元包括依次层叠的第一电芯、缓冲层以及第二电芯，所述第一电芯与所述第二电芯串联或并联。
进一步地，所述电芯模组单元具有相对的第一端和第二端，所述电芯模组单元除了第一端和第二端未被所述绝缘膜包裹，其他部分均被所述绝缘膜包裹。
进一步地，所述散热壳为两端开口的空心结构；
所述端部盖穿过所述开口分别与所述电芯模组单元的第一端和第二端连接。
进一步地，所述端部盖包括端部塑料件、汇流排以及端部金属件，所述端部金属件以及汇流排均与所述端部塑料件连接。
进一步地，所述端部塑料件与所述端部金属件通过热熔柱铆接在一起；和/或，
所述端部金属件为中部镂空的框状结构，所述汇流排位于所述端部金属件的中部镂空的框状结构内，且与所述端部塑料件铆接在一起。
进一步地，所述端部塑料件包括基体以及位于所述基体上的突出的连接件，在所述基体的上部以及下部均设置有金属热熔柱，所述突出的连接件的中部具有凹槽，且在所述突出的连接件的上部设置有汇流排热熔柱，在所述凹槽内的下部设置有汇流排卡扣；
所述端部金属件的上部以及下部设置有与所述金属热熔柱相铆接的金属热熔孔；所述突出的连接件位于所述端部金属件的中部镂空的框状结构内；
所述汇流排的上部设置有与所述汇流排热熔柱相铆接的汇流排热熔孔，所述汇流排远离所述汇流排热熔孔的一端与所述汇流排卡扣扣合在一起。
进一步地，所述散热壳与所述端部盖焊接在一起；
所述被绝缘膜包裹的电芯模组单元与所述散热壳粘结固定。
进一步地，所述绝缘膜的厚度为0.3mm～1mm；
所述电池模组的厚度为20～35mm。
本申请提供一种电池包，包括前述的电池模组。
本申请提供一种用电设备，包括前述的电池模组或前述的电池包。
在本申请提供的电池模组，通过散热壳加绝缘膜的结构形式，替代相关技术中的塑料筐加散热片，避免使用塑料筐，减少了电池模组高度方向的零件厚度，从而提高了电池模组Z向空间利用率。
附图说明
图1为本申请提供的电池模组的结构示意图。
图2为本申请提供的电池模组的爆炸图。
图3为本申请提供的端部盖的结构示意图。
图4为本申请提供的端部盖的爆炸图。
附图标记说明
110-散热壳，120-绝缘膜，130-导热结构胶，140-缓冲层，150-端部盖，160-第一电芯，170-第二电芯，141-端部塑料件，142-端部金属件，143-汇流排，1411-金属热熔柱，1412-汇流排热熔柱，1413-汇流排卡扣，1421-金属热熔孔，1431-汇流排热熔孔。
具体实施方式
以下对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
如图1-图4所示，本申请提供一种电池模组，包括电池模组和端部盖150，所述端部盖150位于所述电池模组的至少一端，所述电池模组包括散热壳110，在所述散热壳110内设置有电芯模组单元，所述散热壳110与所述电芯模组单元之间设置有绝缘膜120，至少部分所述电芯模组单元被所述绝缘膜120包裹。
本申请提供的电池模组，通过散热壳110加绝缘膜120的结构形式，替代相关技术中的塑料筐加散热片，避免使用塑料筐，减少了电池模组高度方向的零件厚度，从而提高了电池模组Z向空间利用率。
具体而言，本申请的电池模组，通过采用散热壳110，一方面可以起到散热作用，另一方面还可以充当外壳，减少多余的塑料框的使用，从而减少零部件数量，简化工艺流程的目的；而且通过所述绝缘膜120也可以替代传统的塑料筐结构，减少了电池模组高度方向的零件厚度，从而提高了电池模组Z向空间利用率。同时，本申请的电池模组是一种新的成组方式，该方案可以有效提供模组Z向的空间利用率，可以提成PACK成组效率。
另外，此处的电池模组可以为软包电池模组。
在本申请中，所述电芯模组单元包括依次层叠的第一电芯160、缓冲层140以及第二电芯170，所述第一电芯160与所述第二电芯170串联或并联。
在一些实施方式中，所述第一电芯160与所述第二电芯170串联，所述第一电芯160的正极与所述第二电芯170的负极连通，或所述第一电芯160的负极与所述第二电芯170的正极连通。
在一些实施方式中，所述第一电芯160与所述第二电芯170并联，所述第一电芯160的正极与所述的第二电芯170的正极连通，所述第一电芯160的负极与所述第二电芯170的负极连通。
在一些实施方式中，所述第一电芯160和第二电芯170的朝向相同，即所述第一电芯160的正极与所述第二电芯170的正极位于同一端，所述第一电芯160的负极与所述第二电芯170的负极位于同一端。
在一些实施方式中，所述第一电芯160和第二电芯170的朝向相反，即所述第一电芯160的正极与所述第二电芯170的负极位于同一端，所述第一电芯160的负极与所述第二电芯170的正极位于同一端。
所述缓冲层可以为泡棉，所述泡棉是塑料粒子发泡过的材料，泡棉分为PU泡棉、防静电泡棉、导电泡棉、EPE、防静电EPE、CR、EVA、架桥PE、SBR、EPDM等。泡棉具有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点，因此所述泡棉可以吸收电芯膨胀，可以减缓第一电芯160间与所述第二电芯170之间的热量传导的作用。
在本申请中，所述电芯模组单元具有相对的第一端和第二端，所述电芯模组单元除了第一端和第二端未被所述绝缘膜120包裹，其他部分均被所述绝缘膜120包裹。
所述第一电芯160以及第二电芯170的正极或负极位于所述第一端或第二端。即，所述绝缘膜120包裹所述电芯模组单元的四周，只留两端的电极不需要包裹。
所述第一电芯160以及第二电芯170需要与散热壳进行绝缘防护，使用绝缘物质对电芯顶面以及侧面进行包裹。
所述绝缘膜120可以是PET膜、蓝膜、布基胶带、环氧玻璃布板等非金属绝缘材质。
所述绝缘膜120的厚度为0.3mm～1mm，例如可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。所述电池模组的厚度为20～35mm，例如可以为20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm或35mm。
由于所述绝缘膜的厚度远小于相关技术中的塑料壳的厚度，因此采用所述绝缘膜可以大大减小所述电池模组的厚度。
所述散热壳110可以为散热铝壳。
在本申请中，所述散热壳110为两端开口的空心结构；具体地，所述散热壳110可以通过一张完整的铝板折叠再焊接而成。所述散热壳110的形状可以为两端开口的中空立方体状。
所述端部盖150穿过所述开口分别与所述电芯模组单元的第一端和第二端连接。
在本申请中，所述端部盖150包括端部塑料件141、汇流排143以及端部金属件142，所述端部金属件142以及汇流排143均与所述端部塑料件141连接。
所述端部塑料件141包括依次设置的基体和突出的连接件，在所述基体的上部以及下部均设置有金属热熔柱1411，参考图4端部盖的放置形式，在基体靠近端部金属件142一侧的中间部位设置突出的连接件，所述突出的连接件的中部具有凹槽(凹槽的横截面可为矩形)，在所述凹槽的一端设置有汇流排卡扣1413，连接件上远离汇流排卡扣1413的一端设置汇流排热熔柱1412，当汇流排143安装时，汇流排143的一端与汇流排卡扣1413卡合，另一端与汇流排热熔柱1412连接，通过此种固定方式能牢固地固定汇流排143，避免汇流排143晃动所导致的接触不良；在某些实施方式中，连接件可为绝缘的塑料件；
所述端部金属件142为中部镂空的框状结构，所述端部金属件142的顶部以及底部均具有与所述金属热熔柱1411相配合的金属热熔孔1421，所述端部塑料件141与所述端部金属件142通过所述金属热熔柱1411与所述金属热熔孔1421铆接在一起，且所述突出的连接件扣合在所述端部金属件142中部镂空的框状结构内，通过此种方式可利用端部金属件142的框状结构对连接件起到固定限位作用。
所述汇流排143位于所述端部金属件142的中部镂空的框状结构内，且与所述端部塑料件141铆接在一起。
具体地，所述汇流排143包括依次连接的第一汇流排、第二汇流排以及第三汇流排，所述第一汇流排与所述第三汇流排平行设置，所述第二汇流排一端连接第一汇流排，另一端连接第三汇流排，具体地，第二汇流排分别与第一汇流排和第三汇流排垂直连接；在所述第一汇流排上设置有汇流排热熔孔1431，所述突出的连接件上设置有与所述汇流排热熔孔1431相配合的汇流排热熔柱1412，所述第一汇流排与所述突出的连接件通过汇流排热熔柱1412与所述汇流排热熔孔1431铆接在一起，并且所述第二汇流排沿所述突出的连接件的内边框延伸，使得所述第三汇流排进入所述突出的连接件的凹槽内，且所述第三汇流排的端部与所述汇流排卡扣1413扣合在一起，从而使得所述汇流排143与所述端部金属件142固定在一起。
在本申请中，所述端部盖150既能保证所述电池模组端部绝缘，又可以保证所述端部盖150与所述散热壳110的工艺焊接，同时所述端部塑料件141、汇流排143以及端部金属件142通过卡扣或热熔柱的形式形成一个整体部件，从而减少了零部件数量的同时，减少了装配过程中的工序。
在本申请中，所述第一电芯160以及第二电芯170的极耳与所述汇流排143连通。
所述散热壳110与所述端部盖150焊接在一起，待所述端部盖150的顶端与散热壳110顶端齐平，通过激光焊接的形式使其连接成一个整体；所述第一电芯160以及第二电芯170的极耳通过折弯再压实的方式与汇流排143贴合在一起，并通过激光焊焊接在一起，使其具有合格的导流能力。
所述被绝缘膜120包裹的电芯模组单元与所述散热壳110粘接固定，例如可以通过粘接剂连接在一起。所述粘接剂可以为导热结构胶130；当电芯模组单元通过压力装入散热壳110中，并通过散热壳110对电芯模组单元产生的摩擦力进行预固定。
本申请还提供一种电池包，包括前述的电池模组。
当所述电池模组放入电池箱体，通过横梁或纵梁挤压固定，组装成电池包时，所述电池模组的顶部和底部可以直接与电池包的箱体底部以及箱盖进行接触，从而可以充分利用高度空间，可以有效提高模组Z向的空间利用率，有利于PACK空间利用率的提升。
进一步地，所述电池模组的底部通过导热结构胶与所述电池箱体粘接在一起，所述电池箱体可以从顶部或底部通过设置液冷进行冷却。由于所述电池模组通过所述箱体的横梁或纵梁进行挤压固定，从而可以替换传统螺栓固定模式，进而减少零部件的使用，使工艺过程更加简便。
本申请提供一种用电设备，包括前述的电池模组或前述的电池包。
此处，用电设备具体可指储能设备或者电动车等，只需该电池包适合用于该用电设备即可，在此不做特别限定。
尽管以上结合附图对本申请的实施方案进行了描述，但本申请并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本申请权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本申请保护之列。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于，包括电池模组和端部盖，所述端部盖位于所述电池模组的至少一端，所述电池模组包括散热壳，在所述散热壳内设置有电芯模组单元；
所述散热壳与所述电芯模组单元之间设置有绝缘膜，至少部分所述电芯模组单元被所述绝缘膜包裹。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模组单元包括依次层叠的第一电芯、缓冲层以及第二电芯，所述第一电芯与所述第二电芯串联或并联。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模组单元具有相对的第一端和第二端，所述电芯模组单元除了第一端和第二端未被所述绝缘膜包裹，其他部分均被所述绝缘膜包裹。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述散热壳为两端开口的空心结构；
所述端部盖穿过所述开口分别与所述电芯模组单元的第一端和第二端连接。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端部盖包括端部塑料件、汇流排以及端部金属件，所述端部金属件以及汇流排均与所述端部塑料件连接。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述端部塑料件与所述端部金属件通过热熔柱铆接在一起；和/或，
所述端部金属件为中部镂空的框状结构，所述汇流排位于所述端部金属件的中部镂空的框状结构内，且与所述端部塑料件铆接在一起。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述端部塑料件包括基体以及位于所述基体上的突出的连接件，在所述基体的上部以及下部均设置有金属热熔柱，所述突出的连接件的中部具有凹槽，且在所述突出的连接件的上部设置有汇流排热熔柱，在所述凹槽内的下部设置有汇流排卡扣；
所述端部金属件的上部以及下部设置有与所述金属热熔柱相铆接的金属热熔孔；所述突出的连接件位于所述端部金属件的中部镂空的框状结构内；
所述汇流排的上部设置有与所述汇流排热熔柱相铆接的汇流排热熔孔，所述汇流排远离所述汇流排热熔孔的一端与所述汇流排卡扣扣合在一起。
8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热壳与所述端部盖焊接在一起；所述被绝缘膜包裹的电芯模组单元与所述散热壳粘结固定；和/或，
所述绝缘膜的厚度为0.3mm～1mm，所述电池模组的厚度为20～35mm。
9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池模组。
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池模组或权利要求9所述的电池包。
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