CN220627928U - 电芯组件、动力电池及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电芯组件、动力电池及车辆，该电芯组件包括液冷板、电芯和液冷管路，电芯分为至少一组，每组电芯包括至少两个电芯，且至少两个电芯沿垂直于电芯的大面的方向并排设置，液冷板设有多个，液冷板沿垂直于电芯的大面的方向延伸，相邻两个液冷板之间夹设有一组电芯，液冷管路连通多个液冷板。液冷板在电芯的侧面进行冷却，当电芯分为至少一组，且每组电芯包括至少两个电芯，能够减少液冷板的数量，从而能够减小液冷管路与液冷板之间的接头数量，降低泄漏的风险。

Description

电芯组件、动力电池及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电芯组件、动力电池及车辆。

背景技术

车辆上的动力电池的箱体一般采用底壳和顶盖配合形成收容空间，收容空间用于堆叠和布置电芯。

目前，电芯的冷却采用的方式为通过液冷板对电芯的大面进行冷却，但是当电芯数量较多时，液冷板和接头数量也较多，成本较高，且泄漏风险的较大。

因此，亟需一种电芯组件、动力电池及车辆，以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种电芯组件、动力电池及车辆。

第一方面，本公开提供了一种电芯组件，所述电芯组件包括液冷板、电芯和液冷管路，所述电芯分为至少一组，每组所述电芯包括至少两个所述电芯，且至少两个所述电芯沿垂直于所述电芯的大面的方向并排设置，所述液冷板设有多个，所述液冷板沿垂直于所述电芯的大面的方向延伸，相邻两个所述液冷板之间夹设有一组所述电芯，所述液冷管路连通多个所述液冷板。

可选地，相邻两个所述电芯的大面之间设置有回型框或气凝胶。

第二方面，本公开提供了一种动力电池，包括第一方面的电芯组件和上盖，所述上盖包括顶板和多个侧板，所述顶板和多个侧板围设形成容纳空间，所述电芯组件连接于所述顶板，且位于所述容纳空间内。

可选地，所述上盖的所述顶板上设置有多个膨胀梁，相邻两个所述膨胀梁之间夹设有一所述电芯组件。

可选地，所述动力电池还包括多个绝缘拉条，所述绝缘拉条位于所述电芯组件背离所述顶板的一侧，所述绝缘拉条的两端分别连接于相邻的两个所述膨胀梁，且所述绝缘拉条连接于所述电芯组件。

可选地，每组所述电芯对应设置有至少一个所述绝缘拉条，且所述绝缘拉条粘接连接于每组所述电芯的多个所述电芯；

和/或，所述电芯组件粘接连接于所述上盖的所述顶板。

可选地，所述动力电池包括底护板，所述底护板连接于所述上盖，以封闭所述容纳空间。

可选地，所述膨胀梁抵接于所述电芯，相邻两个所述膨胀梁中一个所述膨胀上开设有沿其延伸方向延伸的凹槽；

所述液冷管路包括连接多个所述液冷板的连接管，所述连接管位于所述液冷板延伸方向的一端且设置于所述凹槽内。

可选地，所述凹槽背离所述电芯的侧壁上开设有连通所述凹槽的两个第一避让缺口；所述液冷管路还包括均连接于所述连接管的进液管和出液管，所述进液管和所述出液管分别穿设于两个所述第一避让缺口。

和/或，所述凹槽抵接于所述电芯的侧壁上开设有多个连通所述凹槽的第二避让缺口，每个所述液冷板穿设于一个所述第二避让缺口。

第二方面，本公开还提供了一种车辆，包括上述第一方面的动力电池。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

电芯组件的电芯分为至少一组，每组电芯包括至少两个电芯，且至少两个电芯沿垂直于电芯的大面的方向并排设置，液冷板沿垂直于电芯的大面的方向延伸，相邻两个液冷板之间夹设有一组电芯，液冷板与电芯的侧面接触，从而在电芯的侧面进行冷却，如此只需在电芯的侧面布置液冷板，实现液冷板对一组电芯的冷却，相比现有技术中的需要在每组电芯的两个电芯之间设置液冷板以对电芯的大面进行冷却的方式，将液冷板从与根据电芯的数量布置转化为根据电芯的组数布置，从而能够减少液冷板的数量，能够减小液冷管路与液冷板之间的接头数量，降低泄漏的风险，降低成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的动力电池的拆解示意图；

图2为本公开实施例所述的电芯组件的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的电芯组件的拆解示意图；

图4为本公开实施例所述的上盖的结构示意图；

图5为本公开实施例所述的上盖与电芯组件的结构示意图；

图6为本公开实施例所述的上盖、电芯组件与绝缘拉条的结构示意图。

其中，1、上盖；11、顶板；111、连接结构；12、侧板；

2、电芯组件；21、液冷板；22、电芯；23、液冷管路；231、连接管；232、进液管；233、出液管；24、气凝胶；

3、膨胀梁；31、凹槽；32、第一避让缺口；33、第二避让缺口；

4、绝缘拉条；

5、底护板；

10、容纳空间。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图6所示，本公开实施例提供一种电芯组件，电芯组件2包括液冷板21、电芯22和液冷管路23，电芯22分为至少一组，每组电芯22包括至少两个电芯22，且至少两个电芯22沿垂直于电芯22的大面的方向并排设置，液冷板21设置有多个，液冷板21沿垂直于电芯22的大面的方向延伸，相邻两个液冷板21之间夹设有一组电芯22，液冷管路23连通多个液冷板21。

其中，垂直于电芯大面的方向如图2中的ab方向。

液冷板21与电芯22的侧面接触，从而在电芯22的侧面进行冷却，如此，当电芯22分为至少一组，且每组电芯22包括至少两个电芯22时，只需在电芯的侧面布置液冷板，实现液冷板21对一组电芯22的冷却，相比现有技术中的需要在每组电芯22的两个电芯22之间设置液冷板以对电芯22的大面进行冷却的方式，将液冷板21的布置从根据电芯22的数量转化为根据电芯22的组数，能够减少液冷板21的数量，从而能够减小液冷管路23与液冷板21之间的接头数量，降低泄漏的风险，而且能够在一定程度上降低电芯组件2的重量，降低成本。

需要说明的是，上述液冷管路23实现多个液冷板21的并联，流动阻力小，且温差较液冷板21串联小。

在一些实施例中，每个电芯组件2的电芯22分为至少三组，每组电芯22包括至少十个电芯22。示例性地，参照图2，电芯22分为四组，每组包括十个电芯22，在此情况下，液冷板21的数量为五个，相邻两个液冷板21之间夹设有一组电芯22。若采用现有技术中对电芯22的大面进行冷却的方式，则液冷板21至少需要设置十一个，数量远多于本公开实施例中的液冷板21的数量，如此液冷板21整体的重量较大，而且液冷板21与管路的接头的数量也较多，泄漏风险大。

通过采用电芯22倒置的方式，结合通过液冷板21对电芯22的侧面进行冷却，实现了集成效率提升3％-5％，实现了轻量化，并且成本降低至少2％，也实现了动力电池与车身的高度耦合。

可选地，为了提高电芯组件整体的结构稳定性，电芯22与液冷板21可通过导热胶进行粘接固定，在提高稳定性的同时，提高电芯22与液冷板21之间的传热效果。

在一些实施例中，参照图3，相邻两个电芯22的大面之间设置有气凝胶24。此时，对应的电芯22为三元电芯。气凝胶24同时具有良好的绝缘、隔热和阻燃性能，还具有良好的压缩性能，在隔热的同时还可作为缓冲材料用于电芯22之间，以适应电芯22充放电过程中的膨胀和收缩变化。或者，相邻两个电芯22的大面之间设置有回型框(图中未示出)，此时，对应的电芯22为磷酸铁锂电池。相邻电芯22之间的回型框用于吸收膨胀和抑制热扩散。

本公开还提供一种动力电池，该动力电池包括上盖1和上述电芯组件2。其中，电芯组件2连接于上盖1，上盖1用于连接车辆的车身(图中未示出)。其中，也就是说，上述电芯组件2连接于上盖1，上盖1用于连接车辆的车身，组装形成的动力电池为倒装电池或倒置电池。

在一些实施例中，参照图4，上盖1包括顶板11和多个侧板12，顶板11和多个侧板12围设形成容纳空间10，电芯组件2连接于顶板11，且位于容纳空间10内。

也就是说，上盖1由顶板11和侧板12构成，且顶板11和侧板12围设形成容纳空间10，容纳空间10能够容纳电芯组件2，如此可对电芯组件2提供防护。

示例性地，在一种具体的实现方式中，上述电芯组件2的液冷板21和电芯22均通过结构胶粘接连接于顶板11。如此，不仅能够实现电芯组件2和顶板11之间的相对固定，而且还能避免增加过多重量，从而有利于降低动力电池的整体重量。

需要说明的是，上述顶板11上设置有与车身连接的连接结构111。示例性地，连接结构111可以为螺柱，螺柱与车身螺纹连接，或者通过螺母实现与车身的连接。连接结构111还可以选择为焊接柱，焊接柱与车身焊接连接。

在一些实施例中，上盖1的顶板11上设置有多个膨胀梁3，相邻两个膨胀梁3之间夹设有一电芯组件2。

也就是说，除了电芯组件2与上盖1的顶板11连接实现对电芯组件2的固定外，顶板11上还设置膨胀梁3来夹紧电芯组件2，进一步提高电芯组件2的安装稳定性。

在一些实施例中，参照图3和图4，膨胀梁3抵接于电芯22，相邻两个膨胀梁3中一个膨胀梁3上开设有沿其延伸方向延伸的凹槽31。上述液冷管路23包括连接于多个液冷板21的连接管231，连接管231位于液冷板21延伸方向的一端且设置于凹槽31内。

通过将连接管231设置于凹槽31内，可使得膨胀梁3直接抵接于电芯22，不仅能够对连接管231进行防护，还能够使得膨胀梁3夹紧电芯22，提高电芯22的稳定性。

进一步地，凹槽31背离电芯22的侧壁开设有连通凹槽31的两个第一避让缺口32。液冷管路23还包括均连接于连接管231的进液管232和出液管233，进液管232和出液管233分别穿设于两个第一避让缺口32。

凹槽31抵接于电芯22的侧壁上开设有连通凹槽31的第二避让缺口33，每个液冷板21穿设于一个第二避让缺口33。

如此设置，能够使得膨胀梁3直接抵接于电芯22，从而将每组电芯22夹紧，提高电芯22的稳定性，避免液冷管路23和液冷板21影响电芯22的固定。

示例性地，参照图4，顶板11上设置有两个膨胀梁3，其中一个膨胀梁3上开设有上述凹槽31。

在一些实施例中，参照图6，动力电池还包括多个绝缘拉条4，绝缘拉条4位于电芯组件2背离顶板11的一侧，绝缘拉条4的两端分别连接于相邻的两个膨胀梁3，且绝缘拉条4连接于电芯组件2。

也就是说，电芯组件2一侧与顶板11连接，电芯组件2通过两个膨胀梁3夹紧，并通过绝缘拉条4在电芯组件2背离顶板11的一侧为电芯组件2提供支撑，提供动力电池的模态。其中，绝缘拉条4的材质优选但不限于玻纤复材。

示例性地，在一种具体的实现方式中，绝缘拉条4通过螺栓连接于膨胀梁3。如此，实现绝缘拉条4的可拆卸连接，便于电芯组件2的安装和拆卸，而且能够提高绝缘拉条4与膨胀梁3的连接强度，使得绝缘拉条4能够为电芯组件2提供稳定地支撑。

示例性地，在一种具体的实现方式中，每组电芯22对应设置有至少一个绝缘拉条4，且绝缘拉条4粘接连接于每组电芯22的多个电芯22。通过粘接连接的方式，实现了绝缘拉条4与电芯22的连接，并且避免了设置额外结构导致电芯22受损的风险。

示例性地，参照图4，上述绝缘拉条4设置有五个；或者，绝缘拉条4的数量还可设置五个以下或五个以上，再或者根据电芯22的组数进行设置。

在一些实施例中，参照图1，动力电池还包括底护板5，底护板5连接于上盖1，以封闭容纳空间10。也就是说，通过设置底护板，底护板连接于上盖而封闭容纳空间，如此能够提高容纳空间的封闭性，从而对电芯组件提供更为安全的防护，比如防尘，防潮等。

本公开实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述动力电池，该车辆具有上述实施例的动力电池相应的技术效果，在此不再赘述。

该车辆还包括车身，上述动力电池连接于车身。具体地，动力电池的上盖1的顶板11连接于车身，实现电芯的倒置，电芯22的重量通过上盖1传递到车身，相比通过现有技术中的底壳传递至车身，能够减轻动力电池的重量。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电芯组件，其特征在于，所述电芯组件包括液冷板、电芯和液冷管路，所述电芯分为至少一组，每组所述电芯包括至少两个所述电芯，且至少两个所述电芯沿垂直于所述电芯的大面的方向并排设置，所述液冷板设有多个，所述液冷板沿垂直于所述电芯的大面的方向延伸，相邻两个所述液冷板之间夹设有一组所述电芯，所述液冷管路连通多个所述液冷板。

2.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，相邻两个所述电芯的大面之间设置有回型框或气凝胶。

3.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的电芯组件和上盖，所述上盖包括顶板和多个侧板，所述顶板和多个侧板围设形成容纳空间，所述电芯组件连接于所述顶板，且位于所述容纳空间内。

4.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述上盖的所述顶板上设置有多个膨胀梁，相邻两个所述膨胀梁之间夹设有一所述电芯组件。

5.根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于，所述动力电池还包括多个绝缘拉条，所述绝缘拉条位于所述电芯组件背离所述顶板的一侧，所述绝缘拉条的两端分别连接于相邻的两个所述膨胀梁，且所述绝缘拉条连接于所述电芯组件。

6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，每组所述电芯对应设置有至少一个所述绝缘拉条，且所述绝缘拉条粘接连接于每组所述电芯的多个所述电芯；

和/或，所述电芯组件粘接连接于所述上盖的所述顶板。

7.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述动力电池包括底护板，所述底护板连接于所述上盖，以封闭所述容纳空间。

8.根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于，所述膨胀梁抵接于所述电芯，相邻两个所述膨胀梁中一个所述膨胀梁上开设有沿其延伸方向延伸的凹槽；

所述液冷管路包括连接多个所述液冷板的连接管，所述连接管位于所述液冷板延伸方向的一端且设置于所述凹槽内。

9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，所述凹槽背离所述电芯的侧壁开设有连通所述凹槽的两个第一避让缺口；所述液冷管路还包括均连接于所述连接管的进液管和出液管，所述进液管和所述出液管分别穿设于两个所述第一避让缺口；

和/或，所述凹槽抵接于所述电芯的侧壁上开设有多个连通所述凹槽的第二避让缺口，每个所述液冷板穿设于一个所述第二避让缺口。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求3-9任一项所述的动力电池。