CN223665523U - 冷却组件及电池组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，公开了一种冷却组件及电池组，冷却组件，具有两两相交的第一方向、第二方向和第三方向，适于与电池和汇流排进行换热，其特征在于，包括箱体和汇流排盖体。箱体内部设置有电池容纳腔，电池容纳腔用于容纳电池，箱体沿第三方向的一侧设置有第一开口，第一开口用于电池的电极端子的露出。汇流排盖体用于盖在汇流排远离电池容纳腔的一侧上，汇流排与电池的电极端子连接。其中，电池容纳腔的腔壁上和汇流排盖体上均设置有相变冷却材料。本申请可对电池和汇流排同时进行散热，可进一步提升冷却效果，实现了高效的热交换，有效降低了高倍率充电过程中电池内部产生的热量。

Description

冷却组件及电池组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及冷却组件及电池组。

背景技术

随着电动汽车技术和储能领域的飞速发展，二次电池作为核心储能元件，其性能直接影响到整车或储能系统的性能。随着市场对快充技术的需求日益增长，高倍率充电成为电池技术领域的一个重要研究方向。然而，高倍率充电过程中电池内部会产生大量热量，若不能及时有效地散出，将导致电池温度急剧上升，不仅影响电池的使用寿命和性能，还可能引发热失控等安全问题。

传统的电池热管理系统主要采用空气冷却或液体冷却介质进行散热。空气冷却系统结构简单、成本较低，但散热效率有限，难以满足高倍率充电条件下的散热需求。而液体冷却系统虽然散热效率较高，但系统复杂、占用空间大，且对冷却液的绝缘性和气密性要求极高，增加了系统的复杂性和成本。此外，这些传统的散热方式在散热过程中产生的热量大多直接排放到环境中，无法实现能量的回收与再利用，不利于能源的节约和高效利用。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种冷却组件及电池组，以解决电池冷却系统散热效率低、要求高的问题。

第一方面，本申请提供了一种冷却组件，具有两两相交的第一方向、第二方向和第三方向，适于与电池和汇流排进行换热，包括箱体和汇流排盖体。箱体的内部设置有电池容纳腔，所述电池容纳腔用于容纳所述电池，所述箱体沿所述第三方向的一侧设置有第一开口，所述第一开口用于所述电池的电极端子的露出。汇流排盖体用于盖在所述汇流排远离所述电池容纳腔的一侧上，所述汇流排与所述电池的电极端子连接。其中，所述电池容纳腔的腔壁上和所述汇流排盖体上均设置有相变冷却材料。

有益效果：冷却组件可对电池和汇流排同时进行散热，可进一步提升冷却效果。通过电池容纳腔的腔壁上和汇流排盖体上设置的相变冷却材料，实现了高效的热交换，有效降低了高倍率充电过程中电池内部产生的热量，从而延长了电池的使用寿命，提高了电池的循环稳定性和整体性能。此外，这种设计还有助于减少因过热而引发的安全隐患，如热失控或火灾等，增强了电池组的安全性和可靠性。

在一种可选的实施方式中，所述电池容纳腔设置为多个，并且沿所述第一方向依次排列；所述汇流排盖体有两列，两列所述汇流排盖体分布于所述第一开口的沿所述第二方向的两相对侧，每列所述汇流排盖体包括一个或多个汇流排盖体，各所述汇流排盖体分别沿所述第一方向延伸，且各所述汇流排盖体均设置有所述相变冷却材料。

有益效果：通过在箱体内设置多个电池容纳腔，冷却组件能够同时容纳并冷却多个电池，显著提高了散热效率和冷却组件的利用率。这种设计使得电池组中的每个电池都能得到充分的散热，避免了局部过热现象的发生，有助于维持电池组内部温度的均匀性。此外，多个电池容纳腔的设置还便于电池组的扩展和维护，提高了系统的灵活性和可维护性。

在一种可选的实施方式中，所述相变冷却材料设置在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体的内侧。

有益效果：电池外侧壁与电池容纳腔内侧相抵、汇流排盖体的内侧与汇流排相抵，通过将相变冷却材料设置在电池容纳腔和汇流排盖体的内侧，确保了电池和汇流排与相变冷却材料之间的紧密接触，提高了换热效率。这种设计使得电池和汇流排产生的热量能够迅速传递到相变冷却材料中并被吸收和储存起来，从而降低了电池和汇流排的温升。

在一种可选的实施方式中，所述电池容纳腔的腔壁的内表面设置有第一胶层，所述第一胶层用于粘接所述电池；所述汇流排盖体沿所述第三方向朝向所述电池容纳腔的一面设置有第二胶层，所述第二胶层用于粘接所述汇流排；

其中，所述第一胶层和所述第二胶层均由粘接剂和所述相变冷却材料组成。

有益效果：通过将相变冷却材料设置于电池容纳腔和汇流排盖体的胶层中，提高换热效率的同时，可实现电池容纳腔、汇流排盖体与电池的紧密贴合，增强结构稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述相变冷却材料涂覆在所述电池容纳腔的腔壁的内表面和所述汇流排盖体沿所述第三方向朝向所述电池容纳腔的一面。

有益效果：将相变冷却材料涂覆在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体的内侧可实现相变冷却材料与电池和汇流排的直接接触，同时便于实现相变冷却材料的设置。

在一种可选的实施方式中，所述电池容纳腔的腔壁和所述汇流排盖体均为具有内部空腔的中空结构，所述相变冷却材料填充于所述电池容纳腔的腔壁和所述汇流排盖体的内部空腔中。

有益效果：通过将相变冷却材料设置在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体的内部的空腔中，可有效固定相变冷却材料，防止其发生脱落。

在一种可选的实施方式中，所述相变冷却材料设置为微胶囊相变材料。

有益效果：选用微胶囊相变材料作为相变冷却材料，不仅提高了材料的稳定性和耐久性，还使得相变过程更加均匀和可控。微胶囊技术有助于减少相变材料在循环使用过程中的泄漏和降解，从而延长了冷却组件的使用寿命。此外，微胶囊相变材料具有更快的热响应速度和更高的热存储密度，能够更有效地吸收和释放热量，进一步提升了冷却效果。

在一种可选的实施方式中，还包括冷板，设置在所述箱体沿所述第三方向的另一侧，且所述箱体沿所述第三方向的另一侧设置有第二开口，所述冷板适于与所述电池露出所述第二开口的外壁进行换热。

有益效果：在冷却组件中增加冷板设计，为电池提供了额外的散热路径。冷板能够迅速吸收电池产生的热量，并通过自身的高效散热机制将热量散发到环境中。这种设计进一步增强了冷却效果，尤其适用于高功率应用场景下的电池组。同时，冷板的使用还有助于降低电池的温升速率，提高电池组的热稳定性和可靠性。

第二方面，本申请还提供了一种电池组，包括电池、汇流排和冷却组件。

电池设置有多个，多个所述电池沿所述第一方向依次排列。汇流排包括中间汇流排，所述中间汇流排设置有多个，任意相邻的两所述电池的电极端子分别与一个所述中间汇流排电性连接。多个所述电池分别设置在所述冷却组件的多个电池容纳腔中，所述中间汇流排适于与所述冷却组件的汇流排盖板相抵。

有益效果：提供的电池组集成了上述高效的冷却组件，实现了对电池和汇流排的高效散热。这种设计使得电池组在高倍率充电条件下也能保持较低的温度水平，从而延长了电池的使用寿命和提高了电池的性能。同时，高效的散热系统还有助于减少电池组在高温环境下的性能衰减和安全隐患，提高了电池组的可靠性和安全性。

在一种可选的实施方式中，所述汇流排还包括输出级汇流排，设置有两个，且分别与沿所述第一方向位于两端的两所述电池电性连接，所述输出级汇流排包括与电池的电极端子电性连接的连接部与以及由所述第一方向折向于所述冷却组件的箱体的折弯部，所述连接部与所述汇流排盖体抵接。

有益效果：中间汇流排和输出级汇流排的结构和连接方式，使得多个电池能够有序串联并形成一个完整的电池组。

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为本申请实施例的一种冷却组件的结构示意图；

图2为本申请实施例的一种冷却组件的爆炸图。

附图标记说明：

1、箱体；2、电池；3、汇流排盖体；4、冷板；5、中间汇流排；6、输出级汇流排；X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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。

下面结合图1至图2，描述本申请的实施例。

根据本申请的实施例，一方面，提供了一种冷却组件，具有两两相交的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z，适于与电池2和汇流排进行换热，包括箱体1和汇流排盖体3。箱体1的内部设置有电池容纳腔，电池容纳腔用于容纳电池2，可使得电池2的外侧壁与电池容纳腔的内表面相贴合，进而实现换热。箱体1沿第三方向Z的一侧设置有第一开口，第一开口用于电池2的电极端子的露出。汇流排盖体3用于盖在汇流排远离电池容纳腔的一侧上，汇流排与电池2的电极端子连接。其中，电池容纳腔的腔壁上和汇流排盖体3上均设置有相变冷却材料。

于本实施例中，冷却组件可对电池2和汇流排同时进行散热，可进一步提升冷却效果。通过电池容纳腔的腔壁上和汇流排盖体3上设置的相变冷却材料，实现了高效的热交换，有效降低了高倍率充电过程中电池内部产生的热量，从而延长了电池的使用寿命，提高了电池的循环稳定性和整体性能。此外，这种设计还有助于减少因过热而引发的安全隐患，如热失控或火灾等，增强了电池组的安全性和可靠性。

需要说明的是，汇流排上通过设置汇流排盖体3，还能有效防止电池发生电解液泄漏、防爆阀爆破时的流出物接触汇流排而对电池2电连接的影响。

在一些实施例中，电池容纳腔设置为多个，并且沿第一方向X依次排列；汇流排盖体3有两列，两列汇流排盖体3分布于第一开口的沿第二方向Y的两相对侧，每列汇流排盖体3包括一个或多个汇流排盖体3，各汇流排盖体3分别沿第一方向X延伸，且各汇流排盖体3均设置有相变冷却材料。

可选地，位于一侧的汇流排盖体3可为一体式长条形结构，也可为分段式结构。

可选地，单一的电池容纳腔内可设置一个电池2或者两个电池2。

可选地，多个电池2沿第一方向X并排，任意相邻的两个电池2的正极和负极相互倒置，以使得其中一电池2的正极与另一电池2的负极相邻。

于本实施例中，通过在箱体1内设置多个电池容纳腔，冷却组件能够同时容纳并冷却多个电池2，显著提高了散热效率和冷却组件的利用率。这种设计使得电池组中的每个电池2都能得到充分的散热，避免了局部过热现象的发生，有助于维持电池组内部温度的均匀性。此外，多个电池容纳腔的设置还便于电池组的扩展和维护，提高了系统的灵活性和可维护性。

在一些实施例中，电池容纳腔和汇流排盖体3的内侧设置有相变冷却材料。

于本实施例中，电池2外侧壁与电池容纳腔内侧相抵、汇流排盖体3的内侧与汇流排相抵，通过将相变冷却材料设置在电池容纳腔和汇流排盖体的内侧，确保了电池2和汇流排与相变冷却材料之间的紧密接触，提高了换热效率。这种设计使得电池2和汇流排产生的热量能够迅速传递到相变冷却材料中并被吸收和储存起来，从而降低了电池2和汇流排的温升。

在一些实施例中，电池容纳腔的腔壁的内表面设置有第一胶层，第一胶层用于粘接电池2；汇流排盖体3沿第三方向Z朝向电池容纳腔的一面设置有第二胶层，第二胶层用于粘接汇流排。其中，第一胶层和第二胶层均由粘接剂和相变冷却材料组成。

于本实施例中，通过将相变冷却材料设置于电池容纳腔和汇流排盖体3的胶层中，提高换热效率的同时，可实现电池容纳腔、汇流排盖体与电池的紧密贴合，增强结构稳定性。

在一些实施例中，相变冷却材料涂覆在电池容纳腔的腔壁的内表面和汇流排盖体3沿第三方向Z朝向电池容纳腔的一面。其中汇流排盖体3沿第三方向Z朝向电池容纳腔的一面即汇流排盖体3的内表面。

于本实施例中，将相变冷却材料涂覆在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体的内表面可实现相变冷却材料与电池和汇流排的直接接触，同时便于实现相变冷却材料的设置。

可选地，电池容纳腔的腔壁和汇流排盖体3均为具有内部空腔的中空结构，相变冷却材料填充于电池容纳腔的腔壁和汇流排盖体3的内部空腔中。

于本实施例中，通过将相变冷却材料设置在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体的内部的空腔中，可有效固定相变冷却材料，防止其发生脱落。

可选地，相变冷却材料设置在电池容纳腔和汇流排盖体3的腔壁中。即在生产箱体1和汇流排盖体3时掺杂微胶囊相变材料，提供了一种新的相变冷却材料的设置方式。

可选地，相变冷却材料设置为微胶囊相变材料。

于本实施例中，选用微胶囊相变材料作为相变冷却材料，不仅提高了材料的稳定性和耐久性，还使得相变过程更加均匀和可控。微胶囊技术有助于减少相变材料在循环使用过程中的泄漏和降解，从而延长了冷却组件的使用寿命。此外，微胶囊相变材料具有更快的热响应速度和更高的热存储密度，能够更有效地吸收和释放热量，进一步提升了冷却效果。

在一些实施例中，还包括冷板4，设置在箱体1沿第三方向Z的另一侧，且箱体1沿第三方向Z的另一侧设置有第二开口，冷板4适于与电池2露出第二开口的外壁进行换热。

于本实施例中，在冷却组件中增加冷板4设计，为电池2提供了额外的散热路径。冷板4能够迅速吸收电池2产生的热量，并通过自身的高效散热机制将热量散发到环境中。这种设计进一步增强了冷却效果，尤其适用于高功率应用场景下的电池组。同时，冷板4的使用还有助于降低电池2的温升速率，提高电池组的热稳定性和可靠性。在冷却效果要求不高的情况下，可以省去冷板4的结构，进一步降低成本，并提高电池组的重量能量密度。

根据本申请的实施例，另一方面，还提供了一种电池组，包括电池2、汇流排和冷却组件。

电池2设置有多个，多个电池2沿第一方向X依次排列。汇流排，包括中间汇流排5，中间汇流排5设置有多个，任意相邻的两电池2的电极端子分别与一个中间汇流排5电性连接。多个电池2分别设置在冷却组件的多个电池容纳腔中，中间汇流排5适于与冷却组件的汇流排盖板相抵。

于本实施例中，提供的电池组集成了上述高效的冷却组件，实现了对电池2和汇流排的高效散热。这种设计使得电池组在高倍率充电条件下也能保持较低的温度水平，从而延长了电池的使用寿命和提高了电池的性能。同时，高效的散热系统还有助于减少电池组在高温环境下的性能衰减和安全隐患，提高了电池组的可靠性和安全性。

在一些实施例中，汇流排还包括输出级汇流排6，设置有两个，且分别与沿第一方向X位于两端的两电池2电性连接，输出级汇流排6包括与电池的电极端子电性连接的连接部61与以及由第一方向X折向于冷却组件的箱体1的折弯部62，连接部61与汇流排盖体3抵接。

于本实施例中，中间汇流排5和输出级汇流排6的结构和连接方式，使得多个电池2能够有序串联并形成一个完整的电池组。

虽然结合附图描述了本申请的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却组件，具有两两相交的第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)，适于与电池(2)和汇流排进行换热，其特征在于，包括：

箱体(1)，内部设置有电池容纳腔，所述电池容纳腔用于容纳所述电池(2)，所述箱体(1)沿所述第三方向(Z)的一侧设置有第一开口，所述第一开口用于所述电池(2)的电极端子的露出；

汇流排盖体(3)，用于盖在所述汇流排远离所述电池容纳腔的一侧上，所述汇流排与所述电池(2)的电极端子连接；

其中，所述电池容纳腔的腔壁上和所述汇流排盖体(3)上均设置有相变冷却材料。

2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于：

所述电池容纳腔设置为多个，并且沿所述第一方向(X)依次排列；所述汇流排盖体(3)有两列，两列所述汇流排盖体(3)分布于所述第一开口的沿所述第二方向(Y)的两相对侧，每列所述汇流排盖体(3)包括一个或多个汇流排盖体(3)，各所述汇流排盖体(3)分别沿所述第一方向(X)延伸，且各所述汇流排盖体(3)均设置有所述相变冷却材料。

3.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于：

所述相变冷却材料设置在所述电池容纳腔和所述汇流排盖体(3)的内侧。

4.根据权利要求3所述的冷却组件，其特征在于：

所述电池容纳腔的腔壁的内表面设置有第一胶层，所述第一胶层用于粘接所述电池(2)；所述汇流排盖体(3)沿所述第三方向(Z)朝向所述电池容纳腔的一面设置有第二胶层，所述第二胶层用于粘接所述汇流排；

其中，所述第一胶层和所述第二胶层均由粘接剂和所述相变冷却材料组成。

5.根据权利要求3所述的冷却组件，其特征在于：

所述相变冷却材料涂覆在所述电池容纳腔的腔壁的内表面和所述汇流排盖体(3)沿所述第三方向(Z)朝向所述电池容纳腔的一面。

6.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于：

所述电池容纳腔的腔壁和所述汇流排盖体(3)均为具有内部空腔的中空结构，所述相变冷却材料填充于所述电池容纳腔的腔壁和所述汇流排盖体(3)的内部空腔中。

7.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于：

所述相变冷却材料设置为微胶囊相变材料。

8.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，还包括：

冷板(4)，设置在所述箱体(1)沿所述第三方向(Z)的另一侧，且所述箱体(1)沿所述第三方向(Z)的另一侧设置有第二开口，所述冷板(4)适于与所述电池(2)露出所述第二开口的外壁进行换热。

9.一种电池组，其特征在于，包括：

电池(2)，设置有多个，多个所述电池(2)沿第一方向(X)依次排列；

汇流排，包括中间汇流排(5)，所述中间汇流排(5)设置有多个，任意相邻的两所述电池(2)的电极端子分别与一个所述中间汇流排(5)电性连接；

权利要求1至8中任一项所述的冷却组件，多个所述电池(2)分别设置在所述冷却组件的多个电池容纳腔中，所述中间汇流排(5)适于与所述冷却组件的汇流排盖板相抵。

10.根据权利要求9所述的电池组，其特征在于，所述汇流排还包括：

输出级汇流排(6)，设置有两个，且分别与沿所述第一方向(X)位于两端的两所述电池(2)电性连接，两所述输出级汇流排(6)包括与电池的电极端子电性连接的连接部(61)与以及由所述第一方向(X)折向于所述冷却组件的箱体(1)的折弯部(62)，所述连接部(61)与所述汇流排盖体(3)抵接。