CN220914474U - 电芯组件、电池包以及具有电池包的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电芯组件、电池包以及具有电池包的车辆。电芯组件包括电芯以及位于电芯两侧的相对设置的一对侧板；至少一个所述侧板上设有连接结构，所述连接结构被配置用于连接相邻的电芯组件；还包括用可以对电芯进行冷却的冷却组件，所述冷却组件至少部分集成在所述侧板。将部分冷却组件和连接结构集成在侧板，不需要额外设置冷却板，这不仅可以提高成本效率，有利于多个电芯组件的组装，而且还可以提高空间利用率，进而提高电池的能量密度。

Description

电芯组件、电池包以及具有电池包的车辆

【技术领域】

本申请实施例涉及电池技术领域，特别涉及电芯组件、电池包以及具有电池包的车辆。

【背景技术】

现有技术CN218069963U公开了一种电芯冷却结构,其包括由两侧的侧板与两端的端板构成的框体。其中，框体内限定出电芯安装空间,于框体上形成有供冷却液流通的冷却通道；且冷却通道被配置为冷却液由其一端板流入,并流经各侧板后通过另一端板流出。

【实用新型内容】

本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。

本实用新型的一个目的在于提供一种改进的电芯组件、电池包以及具有电池包的车辆。

为实现上述目的，本实用新型实施例一方面关于一种电芯组件。电芯组件包括电芯以及位于电芯两侧的相对设置的一对侧板；至少一个所述侧板上设有连接结构，所述连接结构被配置用于连接相邻的电芯组件；还包括用可以对电芯进行冷却的冷却组件，所述冷却组件至少部分集成在所述侧板。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却组件包括沿所述侧板的长度方向延伸并且贯穿所述侧板的冷却通道，所述冷却通道被配置为冷却介质流经冷却通道以冷却所述电芯，所述冷却通道集成在所述侧板。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却通道相对于所述连接结构靠近所述电芯，所述冷却通道位于所述侧板靠近所述电芯的一侧，所述连接结构位于所述侧板远离所述电芯的一侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却组件包括沿所述侧板的长度方向延伸并且贯穿所述侧板的冷却通道，所述连接结构位于所述侧板的外侧，所述冷却通道集成在所述连接结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接结构包括多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述凸形锁定件具有贯通的中空结构，所述冷却通道由所述中空结构形成。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接结构包括多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述连接结构被配置为当相邻电芯组件连接时，所述凸形锁定件滑入与之对应的凹形锁定件内以互锁对应的电芯组件。

根据本实用新型的一个实施例，沿所述凸形锁定件在所述凹形锁定件内的滑动方向，在所述凹形锁定件的中段部和/或后端部，所述凸形锁定件与所述凹形锁定件过盈配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述电芯组件包括一对位于所述电芯两端并且与所述侧板连接的第一端板和第二端板，所述冷却组件还包括与所述冷却通道连通的冷却入口和冷却出口，所述冷却入口位于所述第一端板，所述冷却出口位于所述第二端板上；

所述第一端板还设有连通所述冷却入口与所述冷却通道的第一冷却介质输送管道，所述第二端板还设有连通所述冷却通道与所述冷却出口的第二冷却介质输送管道，冷却介质经过所述冷却入口流经所述第一冷却介质输送管道后进入所述冷却通道然后流经所述第二冷却介质输送管道后再通过所述冷却出口流出。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接结构包括卯榫连接结构，相邻的所述电芯组件通过所述卯榫连接结构可拆卸地彼此连接。

本实用新型的另一方面是关于一种电池包，包括壳体，其内部形成有容纳腔；多个如上所述的电芯组件，所述电芯组件包括第一电芯组件和所述第二电芯组件；所述第一电芯组件和所述第二电芯组件通过连接结构彼此连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接结构包括第一连接结构，所述第一连接结构多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述第一电芯组件的凸形锁定件滑入所述第二电芯组件的凹形锁定件，以将所述第一电芯组件和所述第二电芯组件互锁接合。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接结构还包括第二连接结构，所述第二连接包括气凝胶，气凝胶涂敷在所述侧板以连接所述第一电芯组件和所述第二电芯组件；所述第一连接结构和所述第二连接结构交替设置在所述电芯之间。

本实用新型的又一方面是关于中具有电池包的车辆，包括如上所述的电池包。

【附图说明】

为了更好地理解本实用新型，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。

图1是根据本申请实施例的电芯组件的爆炸图；

图2是根据本申请一个实施的电芯组件局部立体示意图；

图3是2个图2的所示的电芯组件的局部组装图；

图4是根据本申请另一实施的电芯组件局部立体示意图；

图5是3个图4的所示的电芯组件的局部组装图；

图6是根据本申请又一实施的电芯组件局部立体示意图；

图7是根据本申请另一实施的电芯组件局部立体示意图；

图8是根据本申请一个实施例的电池包的局部立体结构示意图。

【具体实施方式】

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

在本申请文件中，当一个元件或者部分被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或者“耦接至”另一元件或者部分时，该元件或者部分可直接在另一元件或者部分上，接合、连接或者耦接至另一元件或者部分，或者可存在介于其间的元件或者部分。相反，当一个元件被称为是“直接在...上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接耦接至”另一元件或者部分时，可不存在介于其间的元件或者部分。用于描述元件之间的关系的其他词应当以类似的方式来解释。

图1示出了电芯组件100的部分爆炸图。电芯组件100包括电芯10以及位于电芯10两侧的相对设置的一对侧板20，电芯组件100还包括一对位于电芯10两端并且与侧板20连接的第一端板30和第二端板31，位于电芯10的底部并且与侧板20和端板连接的底板。第一端板30、第二端板31、底板以及侧板20分别覆盖电芯10的表面。

在一个实施例中，第一端板30、第二端板31以及侧板20是由金属制成。

侧板20包括位于电芯10两侧的第一侧板21和第二侧板22。至少一个侧板20上设有连接结构40，连接结构40被配置为用于连接相邻的电芯组件100。

在一个实施例中，第一侧板21和第二侧板22上均设有连接结构40，相邻电芯组件100通过位于两侧的连接结构40彼此连接。在另一个实施例中，其中一个侧板20上设有连接结构40，相邻电芯组件100一侧通过集成在侧板20上的连接结构40彼此连接，电芯组件100的另一侧通过辅助的连接结构诸如导热胶或气凝胶彼此连接。

电芯组件100还包括用以对电芯10进行冷却的冷却组件50，冷却组件50至少集成在侧板20上。由于侧板20的表面积比较大，将冷却组件50集成在侧板20上相对于集成在端板或底板上，冷却面会增大，可以提高冷却效果和电池的安全性。在一个实施例中，两个侧板20上均集成有冷却组件50；在另一个实施例中，其中一个侧板20上集成有冷却组件50。

在本申请中，用以连接相邻电芯组件100的连接结构40以及部分冷却组件50均集成在侧板20。从而，不需要额外设置冷却板，不仅减少了零部件数量，可以提高电芯组件的成本效率，有利于多个电芯组件的组装，而且还可以提高空间利用率，进而提高电池的能量密度。

冷却组件50包括沿侧板20的长度方向延伸并且贯穿侧板20的多个冷却通道51，冷却通道51被配置为冷却介质流经冷却通道51以冷却电芯10，冷却通道51集成在侧板20。冷却通道51沿着侧板20的前边缘延伸到侧板20的后边缘，冷却介质流经电芯的面积增大，进一步提高冷却效果。

在电芯10和冷却通道51之间设有导热层60，用以将电芯10的热量可以更充分地与冷却介质进行热交换，提高电芯组件100的热交换性能，进而提升对电芯10的热控制。在一个实施例中，导热层60由导热材料形成，包括导热胶、导热硅胶等，将导热材料涂敷在侧板20的内表面从而形成导热层60。

在一个实施例中，冷却介质为冷却剂。在另一个实施例中，冷却介质为空气。

如图1所示，冷却组件50还包括与冷却通道51连通的冷却入口52和冷却出口53，冷却入口52位于第一端板30，冷却出口53位于第二端板31。

第一端板30还设有连通冷却入口52与冷却通道51的多个第一冷却介质输送管道(未示出)，第二端板31还设有连通冷却通道51与冷却出口53的多个第二冷却介质输送管道54，第一冷却介质输送管道和第二冷却介质输送管道54分别与冷却通道51相匹配，冷却介质经过冷却入口52流经第一冷却介质输送管道后进入冷却通道51然后流经第二冷却介质输送管道54后汇合再通过冷却出口53流出。

下面将介绍关于电芯组件100局部结构的几种可能实施例，需要注意的是这只是示例，其它实施例可以采用各种可替代方式。

如图2示出了电芯组件100局部结构的一个实施例。如图所示，电芯组件100的两个侧板20上均集成有多个连接结构40，即第一侧板21和第二侧板22上均设有多个连接结构40。

在第一侧板21上，冷却通道51和连接结构40均集成在第一侧板21。冷却通道51相对于连接结构40靠近电芯10。其中，冷却通道51设置在第一侧板21靠近电芯的一侧，连接结构40设置在第二侧板22远离电芯的一侧。

连接结构40位于侧板20的外侧，有利于相邻电芯组件100通过连接结构40安装，提高电芯组件100安装的便利性，便于多个电芯组件100之间的组合装配，而且还可以提高空间利用率，从而相同的容积下可以放置更多的电芯组件100，扩大电池包1的容量，提高能量密度。

在第二侧板22上，连接结构40和隔热层70集成在第二侧板22上。隔热层70设置在第二侧板22靠近电芯10的一侧，连接结构40设置在侧板20远离电芯的一侧。第二侧板22的外侧设有连接结构40，隔热层70设置在第二侧板22靠近电芯的一侧。这可以降低相邻电芯组件100之间的热量交换，与冷却组件50配合可以实现更好的温度保持效果。

在一个实施例中，在第二侧板22的内表面上涂敷隔热涂层，隔热涂层为二氧化硅气凝胶。第二侧板22的内表面是指第二侧板靠近电芯一侧的表面。在另一个实施例中，第二侧板22上集成有隔热通道，隔热材料填充在隔热通道内形成隔热层70。

多个冷却通道51沿着第一侧板21的宽度方向依次排列，并且冷却通道51沿着第一侧板21的长度方向延伸并且贯穿第一侧板20，即冷却通道51沿第一侧板20的前边缘一直延伸到侧板20的后边缘。当冷却介质流经冷却通道51时，冷却介质可以沿着第一侧板21的长度方向从第一侧板21的前边缘一直流至第一侧板21的后边缘。

相邻两个冷却通道51之间的间距相同，冷却通道51沿着侧板20的宽度方向等距分布。这可以不仅可以降低电芯的温度，而且还可以使得电芯的温度更均匀。

连接结构40包括多个交替设置并且相互匹配的凸形锁定件41和凹形锁定件42，凹形锁定件42具有对应的空腔43用以接纳与之对应的凸形锁定件41。当相邻的电芯组件连接时，凸形锁定件41滑入与之对应的凹形锁定件42的空腔43并与对应的凹形锁定件42锁定接合。

沿凸形锁定件41在凹形锁定件42内的滑动方向上，在凹形锁定件42的中端部和/或后端部，凸形锁定件41与凹形锁定件42过盈配合。这使得凸形锁定件41和凹形锁定件42稳定地连接，减少凸形锁定件41在凹形锁定件42中晃动的可能性。

在一个实施例中，连接结构40可以包括卯榫结构。

如图3所示，将多个如图2所示的电芯组件100组装在一起。电芯组件100包括第一电芯组件101和第二电芯组件102，第一电芯组件101和第二电芯组件102通过连接结构40彼此连接。

第一电芯组件101和第二电芯组件102可以通过凸形锁定件41和凹形锁定件42的配合而连接。其中，第一电芯组件101的凸形锁定件41滑入第二电芯组件102的凹形锁定件42，将凸形锁定件41锁定在凹形锁定件42内，从而实现第一电芯组件101和第二电芯组件的互锁接合。这使得电芯组件100的两侧都可以通过该连接结构40实现与相邻电芯组件的互锁接合，可以不需要借助工具实现安装和拆卸，有利于根据需要将多个电芯组件100进行随意组合安装，提高电芯组件组装的便利性。

如图4示出了电芯组件100局部结构的另一个实施例。如图所示，电芯组件100的两个侧板20上均集成有多个冷却通道51，这可以从电芯10的两侧对电芯10进行冷却，冷却面积进一步增大，进一步提高对电芯的冷却效果。

侧板20包括位于电芯10两侧的第一侧板21和第二侧板22。其中，第一侧板21上集成有冷却通道51和第一连接结构，第一连接结构可以包括凸形锁定件41和凹形锁定件42。相邻电芯组件100可以通过第一连接结构彼此连接，上述实施例已详细阐述在此不再赘述。

在第二侧板22上设置有冷却通道51，当相邻电芯组件100连接时，彼此之间通过第二连接结构连接。第二连接结构可以包括二氧化硅气凝胶，通过在第二侧板22的外表面涂敷气凝胶实现与相邻电芯组件的连接。这不仅可以实现相邻电芯组件100的连接，而且气凝胶还可以形成隔热层70，隔热层70位于相邻电芯组件100之间，可以降低相邻电芯组件100的热交换。

图5示出了多个如图4所示的电芯组件100的组装，具体地示出了，电芯组件100可以包括第一电芯组件101、第二电芯组件103以及第三电芯组件103。第二电芯组件102分别与第一电芯组件101以及第三电芯组件103通过连接结构的连接。

在一个实施例中，在侧板21的一侧，第二电芯组件102与第一电芯组件101通过第一连接结构连接，第一电芯组件101的凸形锁定件41滑入与之相匹配的第二电芯组件102的凹形锁定件42实现互锁。具体的连接方式上述实施例已经阐述在此不再赘述。

在另一实施例中，在侧板22的一侧，第二电芯组件102与第三电芯组件103通过第二连接结构连接。第二连接结构包括二氧化硅气凝胶。具体地通过在第二侧板22的外表面涂敷气凝胶实现连接。在此，二氧化硅气凝胶不仅可以连接相邻电芯组件100，而且可以在相邻电芯组件100之间形成隔热层70，降低相邻电芯组件100之间的热量交换。

在本实施例中，第一连接结构和第二连接结构交替设置在电芯之间，这不仅使得电芯组件100可以灵活组合连接，而且在电芯10的两侧分别形成导热层60和隔热层70，导热层60可以加快电芯10与冷却介质之间的热交换，隔热层70可以降低电芯10之间的热交换，导热层60和隔热层70互相配合可以实现更好的温度保持效果，更好地对电芯10进行热管理，提高电芯10的安全性能。

图6示出了电芯组件100局部结构的另一实施例。如图所示，电芯组件100的第一侧板21上集成有冷却通道51和连接结构40。在冷却通道51和电芯10之间设有导热层60，加快冷却通道51和电芯10之间的热量交换。

相邻电芯组件100连接时，一侧可以通过连接结构40彼此连接。第一侧板21上集成有冷却通道51和第一连接结构，第一连接结构包括可以包括凸形锁定件41和凹形锁定件42。相邻电芯组件100可以通过第一连接结构彼此连接，上述实施例已详细阐述在此不再赘述。

当相邻电芯组件100连接时，另一侧可以通过第二连接结构彼此连接，第二连接结构包括二氧化硅气凝胶。具体地，当相邻电芯组件连接时，可以在第二侧板22的外表面涂敷二氧化硅气凝胶实现连接。在此，二氧化硅气凝胶不仅可以连接相邻电芯组件100，而且可以在相邻电芯组件100之间形成隔热层70，降低电芯组件之间的热量交换。

图7示出了电芯组件100局部结构的又一实施例。电芯组件100的两个侧板20均设有连接结构40，连接结构可以包括凸形锁定件41和凹形锁定件42。相邻电芯组件100通过连接结构40彼此连接，连接结构40如何连相邻电芯组件100上述实施例已有解释在此不再赘述。

电芯组件100包括第一电芯组件101和第二电芯组件102。

在其中一个侧板即第一侧板21上，冷却通道51集成于连接结构40。具体地，连接结构40包括多个交替设置并且互相匹配的凸形锁定件41和凹形锁定件42，凸形锁定件41具有贯通的中空结构，冷却通道51由中空结构形成。在冷却通道51和电芯10之间设有导热层60，用以提高电芯10和冷却介质的热交换。导热层60由导热材料形成，包括导热胶、导热硅胶等，可以将导热材料涂敷在第一侧板21的内表面从而形成导热层60。

在另一个侧板20即第二侧板22上，隔热层70集成于连接结构40。连接结构40包括多个交替设置并且互相匹配的凸形锁定件41和凹形锁定件42，凸形锁定件41具有贯通的中空结构，中空结构中填充有二氧化硅气凝胶而形成隔热层70，隔热层70可以降低电芯10之间的热交换。

在本实施例中，第一侧板21和第二侧板22上均设有连接结构，第一电芯组件101和第二电芯组件101连接时，第一电芯组件101的凸形锁定件41滑入第二电芯组件102的凹形锁定件42实现互锁接合。这使得相邻电芯组件100不需要借助工具就可以通过连接结构彼此互锁接合，可以根据能量负载的要求自由选择不同数量电芯组件100的随意组合。进一步地，由于冷却通道51以及隔热层70集成在连接结构，冷却通道51和隔热层70不需要格外的空间，这使得整个电芯组件100的体积进一步缩小，可以提高空间利用率，相同溶剂下可以放置更多的电芯组件100，进一步夸大电池包1的容量，进一步提高能量密度。

图8示出了电池包1的局部立体结构示意图。电池包1括壳体2，壳体2内形成有容纳腔3。上述多个实施例的电芯组件100彼此连接后放置于容纳腔3。电池包1中可以根据需要选择任意数量的电芯组件100组合，多个电芯组件100并排设置。

上述的电池包1可以设置在车辆上，为车辆提供动力，车辆的电池包1可以根据需要设置匹配的电芯组件100的数量。

应当理解，在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例是本发明的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电芯组件，其特征在于，包括：

电芯；

位于电芯两侧的相对设置的一对侧板；

至少一个所述侧板上设有连接结构，所述连接结构被配置用于连接相邻的电芯组件；

还包括用以对电芯进行冷却的冷却组件，所述冷却组件至少部分集成在所述侧板。

2.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述冷却组件包括沿所述侧板的长度方向延伸并且贯穿所述侧板的多个冷却通道，所述冷却通道集成在所述侧板。

3.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述冷却组件相对于所述连接结构靠近所述电芯，所述连接结构位于所述侧板远离所述电芯的一侧。

4.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述冷却组件包括沿所述侧板的长度方向延伸并且贯穿所述侧板的冷却通道，所述连接结构位于所述侧板的外侧，所述冷却通道集成在所述连接结构。

5.如权利要求4所述的电芯组件，其特征在于，所述连接结构包括多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述凸形锁定件具有贯通的中空结构，所述冷却通道由所述中空结构形成。

6.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述连接结构包括多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述连接结构被配置为当相邻电芯组件连接时，所述凸形锁定件滑入与之对应的凹形锁定件内以互锁对应的电芯组件。

7.如权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，沿所述凸形锁定件在所述凹形锁定件内的滑动方向，在所述凹形锁定件的中段部和/或后端部，所述凸形锁定件与所述凹形锁定件过盈配合。

8.如权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述连接结构包括卯榫连接结构，相邻的所述电芯组件通过所述卯榫连接结构可拆卸地彼此连接。

9.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体，其内部形成有容纳腔；

多个位于所述容纳腔内如权利要求1至8中任一项权利要求所述的电芯组件，所述电芯组件包括第一电芯组件和第二电芯组件；

所述第一电芯组件和所述第二电芯组件通过连接结构彼此连接。

10.如权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述连接结构包括第一连接结构，所述第一连接结构多个交替设置的并且相互匹配的凸形锁定件和凹形锁定件，所述第一电芯组件的凸形锁定件滑入所述第二电芯组件的凹形锁定件，以将所述第一电芯组件和所述第二电芯组件互锁接合。

11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述连接结构还包括第二连接结构，所述第二连接包括气凝胶，气凝胶涂敷在所述侧板以连接所述第一电芯组件和所述第二电芯组件；所述第一连接结构和所述第二连接结构交替设置在所述电芯之间。

12.一种具有电池包的车辆，其特征在于，包括如权利要求9或11所述的任一项权利要求的电池包。