CN220830073U - 具有新型冷却结构的电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种具有新型冷却结构的电池模组，包括电池、支撑板以及多个支撑柱；其中，多个支撑柱均设置于支撑板，并且多个支撑柱之间围设成了多个安装腔，任一安装腔内均设置有电池；至少位于相邻的电池之间的支撑柱形成有换热腔。本申请中在电池的侧部的支撑柱上开设换热腔，尤其可在换热腔内通入冷却液体，将电池产生的热量快速带走，降低电池的温升，也即对电池进行快速冷却，从而延长模组的寿命，提升了模组的安全性能，此外，当电池所处的环境温度较低时，还可在换热腔内通入加热液体，从而对电池进行加热，以保证其正常工作，同时也有助于延长模组的寿命。

Description

具有新型冷却结构的电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种具有新型冷却结构的电池模组。

背景技术

目前，大容量的电池模组得到了广泛应用，其主要是通过采用大容量的电池进行紧密排布而获得，但是这种结构存在一定的问题：相邻的电池之间的间隙无冷却液体流经，导致散热困难，从而影响模组的寿命，当热量积累到一定程度时，甚至回影响模组的安全性能。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种具有新型冷却结构的电池模组，在一定程度上解决了现有技术中存在的大容量的电池模组散热困难，从而影响模组的寿命，甚至回影响模组的安全性能的技术问题。

本申请提供了一种具有新型冷却结构的电池模组，包括：电池、支撑板以及多个支撑柱；其中，多个所述支撑柱均设置于所述支撑板，并且多个所述支撑柱之间围设成了多个安装腔，任一所述安装腔内均设置有所述电池；至少位于相邻的所述电池之间的所述支撑柱形成有换热腔。

在上述技术方案中，进一步地，多个所述电池沿着第一方向和/或第二方向呈阵列排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，多个所述电池沿着所述第一方向和所述第二方向呈阵列排布，且位于阵列边缘的所述支撑柱为限位支撑柱，位于阵列内部的所述支撑柱为中空支撑柱；所述限位支撑柱为实体结构，所述中空支撑柱的内部形成有所述换热腔。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二方向与所述第一方向相垂直设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑板形成有换热流道以及与所述换热流道相连通的进液口和出液口，且所述支撑柱的换热腔与所述换热流道相连通。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述换热流道呈弯折状延伸。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括设置于所述支撑板的隔板以及电池管理模块；其中，所述隔板设置于呈阵列排布的多个所述支撑柱的一侧，以分隔出安装区域，且所述电池管理模块设置于所述安装区域。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括围板以及端板；其中，所述围板围设在所述支撑板的周向边缘，且所述围板形成有侧部开口；

所述端板封盖于所述围板的侧部开口处，以形成边框结构，且围设在所有的所述支撑柱的外围。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述围板与所述支撑板通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述围板与所述端板通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括盖板，所述盖板封盖于所述边框结构的远离所述支撑板的开口处，且用于封盖住所述电池；

所述盖板形成有限位支撑部，且所述限位支撑部抵靠于所述支撑柱的远离所述支撑板的一端。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述盖板与所述支撑柱通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，且所述第一支撑板和所述第二支撑板相对接在一起，所述支撑柱设置于所述第一支撑板。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请的技术方案是在不占用任何有效空间前提下，在电池的侧部的支撑柱上开设换热腔，也就是说，在模组结构件的内部设计换热腔，换热腔内循环流体物质，实现对模组电池的有效热管理。

尤其是在模组充放电期间通入循环冷却物质，将电池产生的热量快速带走，降低模组电池的温升，一方面改善了模组的循环寿命，另一方面提升了模组的安全性能，从而提升了大容量具有新型冷却结构的电池模组的长寿命和安全性能，提升模组中的各电池之间的温度的一致性；当低温应用时，可在换热腔中通入具有一定温度的流体物质，实现对电池的快速升温，减缓模组在低温换下的应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的底板和支撑柱的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的底板、支撑柱以及电池的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的底板和支撑柱的另一结构示意图；

图4为图3沿着A-A截面的剖视图；

图5为图3沿着B-B截面的剖视图；

图6为图3沿着C-C截面的剖视图；

图7为本申请实施例提供的底板和支撑柱的又一结构示意图；

图8为图7沿着D-D截面的剖视图；

图9为本申请实施例提供的具有新型冷却结构的电池模组的爆炸图；

图10为本申请实施例提供的具有新型冷却结构的电池模组的装配图；

图11为本申请实施例提供的盖板的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的局部结构示意图。

附图标记：

1-支撑板，11-进液口，12-换热流道，13-出液口，2-支撑柱，21-限位支撑柱，22-中空支撑柱，221-换热腔，3-安装腔，4-隔板，5-围板，6-端板，61-正极输出端子，62-负极输出端子，7-盖板，71-限位支撑部，8-电池，a-第一方向，b-第二方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

下面参照图1至图12描述根据本申请一些实施例所述的具有新型冷却结构的电池模组。

参见图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种具有新型冷却结构的电池模组，电池8、支撑板1以及多个支撑柱2；其中，多个支撑柱2均设置于支撑板1，并且多个支撑柱2之间围设成了多个安装腔3，任一安装腔3内均设置有电池8；至少位于相邻的电池8之间的支撑柱2形成有换热腔221。

基于以上描述的结构可知，本申请中在电池8的侧部的支撑柱2上开设换热腔221，尤其可在换热腔221内通入冷却液体，将电池8产生的热量快速带走，降低电池8的温升，也即对电池8进行快速冷却，从而延长模组的寿命，提升了模组的安全性能，此外，当电池8所处的环境温度较低时，还可在换热腔221内通入加热液体，从而对电池8进行加热，以保证其正常工作，同时也有助于延长模组的寿命。

在该实施例中，优选地，如图1和图2所示，多个电池8沿着第一方向a和第二方向b呈阵列排布，且位于阵列边缘的支撑柱2为限位支撑柱21，位于阵列内部的支撑柱2为中空支撑柱22；限位支撑柱21为实体结构，中空支撑柱22的内部形成有换热腔221。

根据以上描述的结构可知，阵列边缘的限位支撑柱21设计成实体结构，具有较高的强度，进而能够实现较好的限位作用，而阵列内部的中空支撑柱22则设计成中空结构，可通入换热液体，从而进行有效换热，从而延长模组的寿命，提升了模组的安全性能。

进一步，优选地，第二方向b与第一方向a相垂直设置，也即前述的阵列为方形阵列，排布规则且美观，而且便于生产。当然，不仅限于此，第二方向b与第一方向a还可呈锐角或者是钝角，具体根据实际需要选择。

进一步，优选地，如图1和图2所示，支撑板1为长方形板，且前述的第一方向a为底板的宽度方向，第二方向b为底板的长度方向。

进一步，优选地，如图1和图2所示，位于方形阵列中四个顶角位置的限位支撑柱21包括两个相垂直的平侧面，还有一个连接在前述的两侧面之间的弧形侧面，弧形面与电池8相适配；位于方形阵列中的侧边上的限位支撑柱21则包括两个相连接的弧形侧面和一个位于两个弧形侧面之间的平侧面，前述的两个弧形侧面与相邻的两个电池8相适配；中空支撑柱22则具体四个弧形侧面，与相邻的四个电池8相适配。当然，关于支撑柱2的侧面的形状和数量均根据实际需要选择。

需要说明的是：不仅限于本实施例中的16个电池8所形成的四行四列的方形阵列，还可根据实际需要调整，例如针对阵列的行数，可为一行、两个、三个，亦或者是五行、六行等大于四行的情况，针对阵列的列数，可为一列、两列、三列，亦或者是五列、六列等大于四列的情况，具体根据实际需要选择。

在该实施例中，优选地，如图5所示，支撑板1形成有换热流道12以及与换热流道12相连通的进液口11和出液口13，且支撑柱2的换热腔221与换热流道12相连通。

根据以上描述的结构可知，换热液体可由进液口11进入，流经换热流道12以及前述的中空支撑柱22的换热腔221，并且最终由出液口13流出，起到全方位换热的作用，可见，能够对电池8的底部和侧部全部进行换热，换热效果更佳。

进一步，优选地，沿着换热流道12的延伸方向，进液口11设置于换热流道12的头部，出液口13设置于换热流道12的尾部。

进一步，优选地，支撑板1包括第一支撑板和第二支撑板，且第一支撑板和第二支撑板相对接在一起，支撑柱2设置于第一支撑板，第一支撑板上形成有换热流道12的上部，第二支撑板形成有换热流道12的下部，两者对接在一起后，形成了完成的流道，或者是只有第一支撑板上形成有换热流道12，亦或者是只有第二支撑板上形成有换热流道12均可，且上述的第一支撑板与支撑柱2可为一体式结构，且其材质为塑料，且可通过注塑成型，第二支撑板的材质也可为塑料，通过注塑成型，并且最后将第一支撑板和第二支撑板热熔在一起，亦或者是通过胶粘在一起。当然，成型方式不仅限于注塑，上述的结构也可为金属件，当为金属件时可通过冲压或者机加工成型，而后将两者焊接或者通过螺栓连接在一起等。

在该实施例中，优选地，如图5和图6所示，换热流道12呈弯折状延伸，增加换热液体的流通面积，提升换热效果，也即提升了冷却或者加热的效果。

进一步，当支撑板1为长方形板时，换热流道12沿着支撑板1的长度方向弯折延伸。

在该实施例中，优选地，如图9和图12所示，具有新型冷却结构的电池模组还包括设置于支撑板1的隔板4以及电池管理模块(图中未示出)；其中，隔板4设置于呈阵列排布的多个支撑柱2的一侧，以分隔出安装区域，且电池管理模块设置于安装区域。

根据以上描述的结构可知，用隔板4隔开电池8和电池管理模块，更加安全、可靠。

进一步，优选地，沿着支撑板1的长度方向，将支撑板1分为两个区域，一个区域安装电池8，一个区域安装电池管理模块，当然，不仅限于此，也可沿着支撑板1的宽度方向，亦或者是其他方向，将支撑板1分隔成前述两个区域。

进一步，优选地，支撑板1与底板或者限位支撑柱21通过紧固构件例如螺钉或者螺栓相连接，当然，不仅限于此，支撑板1还可与底板以及限位支撑柱21均通过紧固构件例如螺钉或者螺栓相连接。当然，除了采用紧固构件相连接外，还可采用其他连接方式，例如卡接或者插接的连接方式。

在该实施例中，优选地，如图9和图10所示，具有新型冷却结构的电池模组还包括围板5以及端板6；其中，围板5围设在支撑板1的周向边缘，且围板5形成有侧部开口；端板6封盖于围板5的侧部开口处，以形成边框结构，且围设在所有的支撑柱2的外围。

根据以上描述的结构可知，利用围板5和端板6固定、支撑电池8的外围，作为外壳使用，而且起到保护内部的电池8和电池管理模块的作用。

进一步，优选地，围板5呈U形，其包括三个侧部，且为一体式结构，当然，围板5所包括的侧部的数量不仅限于此，还可根据实际需要选择，例如四个侧部、五个侧部等多于三个侧部的情况。

进一步，优选地，端板6上设置有正极输出端子61和负极输出端子62。

在该实施例中，优选地，如图9和图10所示，围板5与支撑板1通过紧固构件例如螺钉或者螺栓相连接，属于可拆卸的连接结构，便于安装和拆卸。当然，不仅限于上述，还可通过卡扣或者焊接的方式相连接。

在该实施例中，优选地，如图9和图10所示，围板5与端板6通过紧固构件例如螺钉或者螺栓相连接，属于可拆卸的连接结构，便于安装和拆卸。当然，不仅限于上述，还可通过卡扣或者焊接的方式相连接。

在该实施例中，优选地，如图9和图10所示，具有新型冷却结构的电池模组还包括盖板7，盖板7封盖于边框结构的远离支撑板1的开口处，且用于封盖住电池8，起到保护电池8和电池管理模块的作用。

在该实施例中，优选地，如图11和图12所示，盖板7形成有限位支撑部71，且限位支撑部71抵靠于支撑柱2的远离支撑板1的一端，起到限位的作用。

进一步，优选地，围板5的顶部高于限位支撑柱21的顶部，限位支撑部71的数量为三个，其中一个呈U形，且沿着方形阵列的周向延伸，并且抵靠于方形阵列的边缘的限位支撑柱21上，其中另外两个则位于U形的限位支撑部71的开口处，且具有块体结构，可见，通过限位支撑部71将盖板7支撑起来，使得盖板7与电池8的顶部之间形成有间隙，用于布设线束引出电信号，该空腔的高度根据线束安装空间要求可调。当然，限位支撑部71的结构和数量不仅限于上述，还可根据实际需要选择，例如限位支撑部71可均为块体，且沿着多个限位支撑柱21的周向间隔设置，具体根据实际需要选择。

在该实施例中，优选地，如图12所示，盖板7与支撑柱2通过紧固构件例如螺钉或者螺栓相连接(且优选地，紧固构件锁紧在限位支撑柱21上)，属于可拆卸的连接结构，便于安装和拆卸。当然，不仅限于上述，还可通过卡扣或者焊接的方式相连接。

在该实施例中，优选地，如图2所示，电池8呈圆柱状，当然，不仅限于此，电池8也可呈长方体状等等，具体根据实际需要选择。

在该实施例中，优选地，隔板4、盖板7、围板5以及端板6均为塑料件，当然，不仅限于此，还可为金属件，具体根据实际需要选择。

综上，本申请提供的具有新型冷却结构的电池模组具有如下结构和优点：

本申请的技术方案是在不占用任何有效空间前提下，在模组结构件的内部设计换热腔221，换热腔221内循环流体物质，实现对模组电池的有效热管理。

尤其是在模组充放电期间通入循环冷却物质，将电池8产生的热量快速带走，降低模组电池的温升，一方面改善了模组的循环寿命，另一方面提升了模组的安全性能，从而提升了大容量电池模组的长寿命和安全性能，提升模组中的各电池8之间的温度的一致性；当低温应用时，可在换热腔221中通入具有一定温度的流体物质，实现对电池8的快速升温，减缓模组在低温换下的应用场景。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，包括：电池、支撑板以及多个支撑柱；其中，多个所述支撑柱均设置于所述支撑板，并且多个所述支撑柱之间围设成了多个安装腔，任一所述安装腔内均设置有所述电池；至少位于相邻的所述电池之间的所述支撑柱形成有换热腔。

2.根据权利要求1所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，多个所述电池沿着第一方向和/或第二方向呈阵列排布。

3.根据权利要求2所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，多个所述电池沿着所述第一方向和所述第二方向呈阵列排布，且位于阵列边缘的所述支撑柱为限位支撑柱，位于阵列内部的所述支撑柱为中空支撑柱；所述限位支撑柱为实体结构，所述中空支撑柱的内部形成有所述换热腔；和/或

所述第二方向与所述第一方向相垂直设置。

4.根据权利要求1所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述支撑板形成有换热流道以及与所述换热流道相连通的进液口和出液口，且所述支撑柱的换热腔与所述换热流道相连通。

5.根据权利要求4所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述换热流道呈弯折状延伸。

6.根据权利要求2所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括设置于所述支撑板的隔板以及电池管理模块；其中，所述隔板设置于呈阵列排布的多个所述支撑柱的一侧，以分隔出安装区域，且所述电池管理模块设置于所述安装区域。

7.根据权利要求1所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括围板以及端板；其中，所述围板围设在所述支撑板的周向边缘，且所述围板形成有侧部开口；

所述端板封盖于所述围板的侧部开口处，以形成边框结构，且围设在所有的所述支撑柱的外围。

8.根据权利要求7所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述围板与所述支撑板通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接；和/或

所述围板与所述端板通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接。

9.根据权利要求7所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述具有新型冷却结构的电池模组还包括盖板，所述盖板封盖于所述边框结构的远离所述支撑板的开口处，且用于封盖住所述电池；

所述盖板形成有限位支撑部，且所述限位支撑部抵靠于所述支撑柱的远离所述支撑板的一端；和/或

所述盖板与所述支撑柱通过卡扣、紧固构件以及焊接中的至少一种方式相连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的具有新型冷却结构的电池模组，其特征在于，所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，且所述第一支撑板和所述第二支撑板相对接在一起，所述支撑柱设置于所述第一支撑板。