CN220628038U - 电芯托盘、电池模组及动力装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电芯托盘、电池模组及动力装置，电芯托盘上设置有多个安装孔，将同一列或同一行的多个安装孔定义为安装孔组，安装组沿第一方向延伸、第二方向排布，或沿第二方向延伸、第一方向排布，在第一方向或第二方向上，至少每两组安装组之间设置一冷却通道，使相邻的冷却通道之间间隔两组安装孔组；在冷却通道的两端设置有与冷却通道连通的汇流通道，冷却通道和汇流通道为设置在电芯托盘内的空腔结构；本申请通过将冷却通道与电芯托盘一体成型，有效减少了结构胶的使用量和固化时间，有效提高生产效率；改善了大面积使用结构胶导致的温度变化时结构胶开裂失效的问题；此外，冷却通道与托盘一体成型还可以有效提高电芯的热管理性能。

Description

电芯托盘、电池模组及动力装置

技术领域

本实用新型涉及电池领域技术领域，具体涉及一种电芯托盘、电池模组及动力装置。

背景技术

随着新能源技术的逐渐成熟，电池在各个领域中得到广泛应用。在电池模组中，电芯放置于电芯托盘内，电芯与电芯托盘通过结构胶水固定，电芯与设置于电池托盘内的冷却组件通过结构胶水固定。

但是，一方面，大量使用结构胶，胶水固化需要高温箱等专用设备，固化时间长，影响生产效率；另一方面，大面积使用结构胶，因结构胶、电芯、托盘热膨胀系数不一致，结构胶容易产生开裂现象，导致结构失效；此外，大面积涂胶，难以保证胶面厚度均匀一致。

综上所述，针对电池模组大量使用结构胶导致的生产效率低和温度变化时结构胶容易开裂失效的问题，本申请提供一种电芯托盘、电池模组及动力装置以改善这一问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种电芯托盘、电池模组及动力装置，可以改善电池模组大量使用结构胶导致的生产效率低和温度变化时结构胶容易开裂失效的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电芯托盘，所述电芯托盘上设置有多个安装孔，用于放置电芯，将同一列或同一行的多个所述安装孔定义为安装孔组，所述安装组沿第一方向延伸、第二方向排布，或沿所述第二方向延伸、所述第一方向排布，所述第一方向和所述第二方向相交设置；

在所述第一方向或所述第二方向上，至少每两组所述安装孔组之间设置一冷却通道，使相邻的所述冷却通道之间间隔两组所述安装孔组；

在所述冷却通道的两端设置有与所述冷却通道连通的汇流通道，所述冷却通道和所述汇流通道为设置在所述电芯托盘内的空腔结构。

在实施例中，在所述第一方向或所述第二方向上，任意相邻两组所述安装孔组之间均设置一冷却通道，使相邻的所述冷却通道之间间隔一组所述安装孔组。

在一实施例中，所述安装孔设置有止挡结构，所述止挡结构相对所述安装孔的底部边缘向所述安装孔的轴心延伸呈环状。

在一实施例中，将所述安装孔的内壁定义为支撑侧壁，所述支撑侧壁包裹所述电芯的周壁，所述支撑侧壁朝向所述止挡结构一侧的内径，小于远离所述止挡结构一侧的内径，使所述支撑侧壁呈拔模结构。

在一实施例中，在所述汇流通道延伸方向上的两端，分别设置进水孔与出水孔；

或，在一所述汇流通道延伸方向上的两端设置进水孔，在另一所述汇流通道延伸方向上的两端设置出水孔；

其中，冷却介质通过所述进水孔流入所述汇流通道，并从所述出水孔流出所述汇流通道。

在一实施例中，在所述冷却通道的延伸方向上，任意相邻的所述安装孔紧密连接，即任意相邻的所述安装孔的顶部相切。

在一实施例中，在所述汇流通道的延伸方向上，位于相邻的所述冷却通道之间的两组所述安装孔组紧密连接，即两组所述安装孔组的顶部相切。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池模组，包括上述任一实施例所述的电芯托盘，以及电芯，所述电芯设置于所述电芯托盘的安装孔内。

在一实施例中，所述电芯与所述安装孔之间设置有导热结构胶。

第三方面，本实用新型的实施例提供了一种动力装置，包括电池模组。

本实用新型的实施例的有益效果：本申请提供了一种电芯托盘、电池模组及动力装置，电芯托盘上设置有多个安装孔，用于放置电芯，将同一列或同一行的多个安装孔定义为安装孔组，安装组沿第一方向延伸、第二方向排布，或沿第二方向延伸、第一方向排布，第一方向和第二方向相交设置；在第一方向或第二方向上，至少每两组安装孔组之间设置一冷却通道，使相邻的冷却通道之间间隔两组安装孔组；在冷却通道的两端设置有与冷却通道连通的汇流通道，冷却通道和汇流通道为设置在电芯托盘内的空腔结构；本申请通过将冷却通道与电芯托盘一体成型，不仅有效减少了结构胶的使用量、减少固化时间，有效提高生产效率；而且改善了大面积使用结构胶导致的温度变化时结构胶容易开裂失效的问题；此外，冷却通道与托盘一体成型还可以有效提高电芯的热管理性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请实施例提供的电芯托盘的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的图1中的C-C截面的电芯托盘的剖视图；

图3是本申请实施例提供的图1中的A-A截面的电芯托盘的剖视图；

图4是本申请实施例提供的图3中I处的局部结构示意图；

图5是本申请实施例提供的图1中的B-B截面的电芯托盘的剖视图；

图6是本申请实施例提供的图5中II处的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

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一个或者更多个所述特征。

如图1～图6所示，本申请实施例提供了一种电芯托盘100，所述电芯托盘100上设置有多个安装孔11，用于放置电芯，将同一列或同一行的多个所述安装孔11定义为安装孔组，所述安装组沿第一方向X延伸、第二方向Y排布，或沿所述第二方向Y延伸、所述第一方向X排布，所述第一方向X和所述第二方向Y相交设置；在所述第一方向或所述第二方向上，至少每两组所述安装孔组之间设置一所述冷却通道12，使相邻的所述冷却通道12之间间隔两组所述安装孔组；在所述冷却通道12的两端设置有与所述冷却通道12连通的汇流通道13，所述冷却通道12和所述汇流通道13为设置在所述电芯托盘100内的空腔结构。所述汇流通道13位于所述电芯托盘的两端。

本申请实施例还提供一种电池模组，所述电池模组包括电芯托盘100，以及电芯，所述电芯设置于所述电芯托盘100的安装孔11内。示例性的，本实施例中的电芯为圆柱电芯，如18650、21700、4680、4690等。

与相关技术中，电芯与蛇形冷却管道通过结构胶固定的技术方案相比，本申请实施例通过将冷却通道12与电芯托盘一体成型，不仅有效减少了结构胶的使用量、减少固化时间，有效提高生产效率；而且改善了大面积使用结构胶导致的温度变化时结构胶开裂失效的问题；此外，冷却通道12与电芯托盘一体成型还可以有效提高电芯的热管理性能。

需要说明的是，第一方向X和第二方向Y可以彼此垂直，其也可以表示彼此不垂直的不同方向。

需要说明的是，冷却通道12内的冷却介质与电芯进行热交换，以达到为电芯降温的效果，降低电芯发生热失控的几率。所述汇流通道13用于实现各冷却通道12内的冷却介质的汇流与均衡。示例性的，所述冷却介质为冷却液。

需要说明的是，本实施例中，所述电芯的正负极同侧设置，所述电芯的一端设置有电芯防爆阀，所述防爆阀与所述电芯的正负极异侧设置。本申请实施例中所述安装孔11贯穿所述电芯托盘100，以暴露出所述电芯的正负极，以及电芯防爆阀。应当理解的是，本实施例并不对所述电芯的安装方向进行具体限定，所述电芯的正负极，或所述电芯防爆阀朝向所述电芯托盘100底部均可。

需要说明的是，电芯托盘100的材质包括但不限于塑料和金属。示例性的，电芯托盘100的材质为铝合金材质，金属材质使电芯托盘100具有更大的强度和更高的刚度。示例性的，所述电芯托盘100通过压铸、精铣、精镗等工艺加工而成。

如图2～图6所示，在本实施例中，在所述第一方向上，每两组所述安装孔组之间设置一所述冷却通道12，使相邻的所述冷却通道12之间间隔两组所述安装孔组，所述冷却通道12沿第二方向排列，第一方向延伸；在所述冷却通道12的两端设置有与所述冷却通道12连通的汇流通道13，述汇流通道13位于所述电芯托盘的端部内，所述汇流通道13沿所述第二方向延伸。

需要说明的是，本实施例中，每两组所述安装孔组之间设置一所述冷却通道12，使相邻的所述冷却通道12之间间隔两组所述安装孔组，确保位于安装孔11内的每列电芯的一侧与冷却通道12内的冷却介质进行热交换，从而有效提高电芯温度的一致性。

如图2、图5和图6所示，在本实施例中，在所述汇流通道13延伸方向上的两端，分别设置有进水孔14与出水孔15，冷却介质通道所述进水孔14流入所述汇流通道13，并从所述出水孔15流出所述汇流通道13。示例性的，冷却介质由位于电芯托盘两端的汇流通道13上的进水孔14流入汇流通道13，冷却介质经汇流通道13均衡流经在各冷却通道12，冷却通道12内的冷却介质汇流入电芯托盘两端的汇流通道13，并从出水孔15流出所述汇流通道13，从而使得冷却通道12内的冷却介质不断更新、循环并与电芯持续换热。应当理解的是图中进水口与出水孔位置仅为示例性说明，并不以此为限，只要满足进水孔与出水孔在汇流通道的不同侧即可。

在其他实施例中，位于电芯托盘100一端的汇流通道13上，在其延伸方向的两端均设置为进水孔14，位于电芯托盘100另一端的汇流通道13上，在其延伸方向的两端均设置为出水孔15。示例性的，将设置有进水孔14的汇流通道定义为进水汇流通道，将设置有出水孔15的汇流通道定义为出水汇流通道，冷却介质由进水孔14进入进水汇流通道，并由进水汇流通道均衡流入各冷却通道12，冷却通道12内的冷却介质汇流入出水汇流通道，并从出水孔15流出，从而使得冷却通道12内的冷却介质不断更新、循环并与电芯持续换热。

如图1和图2所示，在本实施例中，在所述冷却通道的延伸方向上，即在第一方向上，任意相邻的所述安装孔11紧密连接，即任意相邻的所述安装孔11的顶部相切。在所述汇流通道的延伸方向上，即在第二方向上，位于相邻的所述冷却通道12之间的两组所述安装孔组紧密连接，即两组所述安装孔组的顶部相切。应当理解的是，本实施例通过将未设置冷却通道12的区域的安装孔11紧密排布，可以有效减小电芯托盘100的尺寸，从而提高电池模组的空间利用率，且有效减小电池模组的尺寸。

在其他实施例中，在所述第一方向或所述第二方向上，任意相邻两组所述安装孔组之间均设置一冷却通道12，使相邻的所述冷却通道12之间间隔一组所述安装孔组。示例性的，在所述第一方向上，任意相邻两组所述安装孔组之间均设置一冷却通道12，所述冷却通道12沿第二方向排列、第一方向延伸。本实施例中相比每两组所述安装孔组之间设置一所述冷却通道12的方案，增加了冷却通道12的设置数量，从而可以有效提高电芯的降温效果。但是本实施例中，位于电芯托盘边缘，且沿第一方向排列的两列电芯，其仅远离电芯托盘边缘的一侧与冷却通道12接触，而沿第一方向排列的剩余电芯，其两侧均与冷却通道12接触，这可能会导致位于电芯托盘边缘的电芯与位于电芯托盘中间区域的电芯的降温效果不同，从而影响电芯温度的一致性。此外，在第一方向上，由于任意相邻两组所述安装孔组之间均设置有冷却通道12，在第二方向上，相邻的安装孔11无法紧密排布，使其采用本实施的电芯托盘100的电池模组具有相对较大尺寸。

如图3和图4所示，在本实施例中，所述安装孔11的底部设置有止挡结构111，用于承托所述电芯，所述止挡结构111相对所述安装孔11的底部边缘向所述安装孔11的轴心延伸呈环状。应当理解的是，本申请并不对环形的所述止挡结构111的宽度，即环宽，进行具体限定，只要其宽度满足可以承载所述电芯的底部边缘即可。

进一步的，在本实施例中，将所述安装孔11的内壁定义为支撑侧壁112，所述支撑侧壁112包裹所述电芯的周壁，所述支撑侧壁112朝向所述止挡结构111一侧的内径，小于远离所述止挡结构111一侧的内径，使所述支撑侧壁112呈下窄上宽的拔模结构。所述支撑侧壁112与所述安装孔11的轴向方向形成一夹角，需要说明的是，本申请并不对所述夹角的角度进行具体限定，示例性的，所述夹角为1°。

本实施例中，所述电芯与所述安装孔11之间设置有导热结构胶，电芯通过导热结构胶固定于所述安装孔11内。本申请通过将所述支撑侧壁112设置为拔模结构，可以使电芯周壁仅涂覆少量的导热结构胶，即可实现电芯的有效固定。

需要说明的是，导热结构胶可以是含有导热填充材料的结构胶。导热结构放不仅可以提高电芯与冷却通道12之间的导热效率，加快冷却通道12对电芯的冷却，还可以为电芯膨胀提供缓冲空间。

应当理解的是，本申请实施例可以有效增强电池模组的结构强度，避免电池模组因振动失效。这是由于一方面，所述止挡结构111可以承托电芯，另一方面支撑侧壁112对电芯周壁进行支撑固定。

在本实施例中，所述电芯托盘100的幻想边缘设置有多个通孔16，可采用螺栓等连接件，穿过所述通孔16，将电芯托盘100的固定于所述电池模组的箱体内。

本实施例还提供一种动力装置，所述上述实施例所提供的电池模组。具体的，由于动力装置为电池模组的具体实施载体，因而动力装置自然具有电池模组的一切优点，在此不再一一赘述。在上述实施方式的基础上，作为进一步限定的实施方式，动力装置为电动汽车。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电芯托盘，其特征在于，所述电芯托盘上设置有多个安装孔，用于放置电芯，将同一列或同一行的多个所述安装孔定义为安装孔组，所述安装孔组沿第一方向延伸、第二方向排布，或沿所述第二方向延伸、所述第一方向排布，所述第一方向和所述第二方向相交设置；

在所述第一方向或所述第二方向上，至少每两组所述安装孔组之间设置一冷却通道，使相邻的所述冷却通道之间间隔两组所述安装孔组；

在所述冷却通道的两端设置有与所述冷却通道连通的汇流通道，所述冷却通道和所述汇流通道为设置在所述电芯托盘内的空腔结构。

2.如权利要求1所述的电芯托盘，其特征在于，在所述第一方向或所述第二方向上，任意相邻两组所述安装孔组之间均设置一所述冷却通道，使相邻的所述冷却通道之间间隔一组所述安装孔组。

3.如权利要求1所述的电芯托盘，其特征在于，所述安装孔设置有止挡结构，所述止挡结构相对所述安装孔的底部边缘向所述安装孔的轴心延伸呈环状。

4.如权利要求3所述的电芯托盘，其特征在于，将所述安装孔的内壁定义为支撑侧壁，所述支撑侧壁包裹所述电芯的周壁，所述支撑侧壁朝向所述止挡结构一侧的内径，小于远离所述止挡结构一侧的内径，使所述支撑侧壁呈拔模结构。

5.如权利要求1所述的电芯托盘，其特征在于，在所述汇流通道延伸方向上的两端，分别设置进水孔与出水孔；

或，在一所述汇流通道延伸方向上的两端设置进水孔，在另一所述汇流通道延伸方向上的两端设置出水孔；

其中，冷却介质通过所述进水孔流入所述汇流通道，并从所述出水孔流出所述汇流通道。

6.如权利要求1所述的电芯托盘，其特征在于，在所述冷却通道的延伸方向上，任意相邻的所述安装孔紧密连接，即任意相邻的所述安装孔的顶部相切。

7.如权利要求6所述的电芯托盘，其特征在于，在所述汇流通道的延伸方向上，位于相邻的所述冷却通道之间的两组所述安装孔组紧密连接，即两组所述安装孔组的顶部相切。

8.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的电芯托盘，以及电芯，所述电芯设置于所述电芯托盘的安装孔内。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电芯与所述安装孔之间设置有导热结构胶。

10.一种动力装置，其特征在于，包括如权利要求8或9任一项所述的电池模组。