CN114583321A - 一种电池模组、电池包及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力电池技术领域，公开了一种电池模组、电池包及汽车，该电池模组包括两个水冷板、两个隔热板及若干个电池单体，两个所述水冷板左右相对设置，两个所述隔热板上下相对设置，两个所述水冷板及两个所述隔热板共同围合形成安装腔，若干个所述电池单体设于所述安装腔内；若干个所述电池单体排布为左右两列，各所述电池单体的底面分别与相对的所述水冷板连接，各所述电池单体的顶面上分别设有极耳。本发明实施例的电池模组减少了环境因素对水冷板造成的能量损耗，进而提高了水冷板对电池单体的温控效果。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池模组、电池包及汽车。
背景技术
目前，电动汽车中的电池包包括多个电池模组，每个电池模组内包含有多个电池单体。在电动汽车进行充电和放电过程中，电池单体会出现明显的升温现象；通常，电池模组的上方或下方会设置冷水板来对电池单体进行散热。但是，水冷板除了与电池单体进行热交换外，电池模组外的环境也会与水冷板进行热交换，因此有一部分水冷能源扩散至环境中而被消耗，这造成较大的能量损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何降低环境因素对水冷板造成的能量损耗，进而提高水冷板对电池单体的温控效果。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种电池模组，包括两个水冷板、两个隔热板及若干个电池单体，两个所述水冷板左右相对设置，两个所述隔热板上下相对设置，两个所述水冷板及两个所述隔热板共同围合形成安装腔，若干个所述电池单体设于所述安装腔内；若干个所述电池单体排布为左右两列，各所述电池单体的底面分别与相对的所述水冷板连接，各所述电池单体的顶面上分别设有极耳。
进一步的，所述电池单体的侧面与所述隔热板相抵接。
进一步的，每列所述电池单体具有上下两层。
进一步的，上述电池模组还包括设于所述电池单体与所述水冷板之间的导热层，所述电池单体通过所述导热层与所述水冷板连接。
进一步的，所述导热层采用导热结构胶或导热凝胶制成。
进一步的，所述隔热板采用气凝胶制成。
进一步的，所述电池单体呈长方体。
为了解决上述技术问题，本发明另一方面提供了一种电池包，包括若干个如上述任一项方案所述的电池模组，若干个所述电池模组在水平方向阵列排布。
进一步的，上述电池包还包括分别与各所述电池模组的下表面连接的底板。
为了解决上述技术问题，本发明又一方面提供了一种汽车，包括上述方案所述的电池包。
上述技术方案所提供的一种电池模组、电池包及汽车，与现有技术相比，其有益效果在于：通过将电池单体设置于隔热板与水冷板形成的安装腔内，电池单体的底面与水冷板连接，使电池单体与水冷板能够良好的导热，通过两层隔热板实现电池模组的隔热，多个电池模组排布成电池包可减少环境因素对水冷板造成的能量损耗，进而提高水冷板对电池单体的温控效果。
通过将水冷板设于电池模组的左右两侧，能够节省电池包大量的底部空间，使电池包Z方向空间可以摆放更多的电池单体，整体的体积重量密度可以得到有效提升。
通过使电池单体的底面与水冷板连接，进而使得两列电池单体顶面上的极耳位于安装腔的中部位置，两列电池单体的极耳相对设置，便于电气连接。
附图说明
图1是本发明实施例的电池包的结构示意图；
图2是本发明实施例的电池包的内部示意图。
其中，10－电池模组，11－水冷板，12－隔热板，13－电池单体，14－安装腔，15－极耳，2－底板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明实施例所提供的是一种电池包，该电池包包括若干个电池模组10，若干个电池模组10在水平方向阵列排布，该电池模组10包括两个水冷板11、两个隔热板12及若干个电池单体13，两个水冷板11左右相对设置，两个隔热板12上下相对设置，两个水冷板11及两个隔热板12共同围合形成安装腔14，若干个电池单体13设于安装腔14内；若干个电池单体13排布为左右两列，各电池单体13的底面分别与相对的水冷板11连接，各电池单体13的顶面上分别设有极耳15。
基于上述方案，通过将电池单体13设置于隔热板12与水冷板11形成的安装腔14内，电池单体13的底面与水冷板11连接，使电池单体13与水冷板11能够良好的导热，通过两层隔热板12实现电池模组10的隔热，多个电池模组10排布成电池包可减少环境因素对水冷板11造成的能量损耗，进而提高水冷板11对电池单体13的温控效果。
通过将水冷板11设于电池模组10的左右两侧，能够节省电池包大量的底部空间，使电池包Z方向空间可以摆放更多的电池单体13，整体的体积重量密度可以得到有效提升。
通过使电池单体13的底面与水冷板11连接，进而使得两列电池单体13顶面上的极耳15位于安装腔14的中部位置，两列电池单体13的极耳15相对设置，便于电气连接。
具体的，如图1和图2所示，本实施例的电池包具有6个电池模组10，呈两行三列排布，同一行中相邻的两个电池模组10共用一个水冷板11，两行电池模组10之间也设置有一水冷板11。
另外，在寒冷地区使用时，水冷板11需要通入适当温水实现升温，以实现整个电池包的温度上升至合理的工作温度，通常为室温25℃左右，在此温度下电池可更高效安全的工作。本实施例的电池包通过上下两层隔热材料，实现电池包的隔热，使电动汽车在冷启动的时候可以快速实现升温，同时冬天使用时，热量不会大量流失，进而提升电池能量利用率，提升电动汽车在冬天的续航里程。
进一步的，如图1和图2所示，电池单体13的侧面与隔热板12相抵接，便于对电池单体13的固定；另外，水冷板11需有一定的强度，进而提高整个电池包的刚性和强度。
进一步的，如图1和图2所示，每列电池单体13具有上下两层。具体的，电池包中电池摆放不同于现有极耳15向上的设计，本发明实施例中电池均为横向躺倒式排布，隔热板12起到隔绝户外环境温度、保护、缓冲的作用，同时隔热板12可实现国家标准的阻燃、绝缘，保证极端情况下的电动汽车驾驶员及乘客安全。其中，隔热板12可采用气凝胶制成。
进一步的，在本实施例中，电池模组10还包括设于电池单体13与水冷板11之间的导热层，电池单体13通过导热层与水冷板11连接。导热层可保证电池在工作时热量可以通过导热通路实现与水冷板11的接触散热。
可选的，导热层采用导热结构胶或导热凝胶制成，若采用导热凝胶，需要额外的结构固定、铆接、结构胶粘接等，若选择导热结构胶则可通过一款材料实现导热和粘接，同时该导热材料需实现国家标准的阻燃、绝缘，保证乘客的安全。
另外，在本实施例中，由于左右两列的电池单体13的极耳15相互对应设置，汇流排可根据BMS设计，极耳15通过串联或并联的方式进行连接，极大的省略了电气通路的使用距离和成本。
进一步的，所述电池单体13呈长方体。
如图1和图2所示，本实施例的电池包还包括分别与各电池模组的下表面连接的底板2。
本发明实施例另一方面提供了一种汽车，包括上述方案所述的电池包；采用上述方案电池包的汽车降低了能量损失，提升了整个电池包的能量效率，同时可以很大程度上将外界温度环境与内部温度环境隔绝，使整个电池包温控效率提升节约能耗，还提高了电池包工作状态下的温度一致性。
另外，采用气凝胶材料制成的隔热板12，因自身密度较低体积较小，不会明显降低电动车整车的重量能量密度和体积能量密度，而隔热后的电动车对于散热和加热的功率会明显下降，使得电动车续航里程和使用环境得到明显优化，电池对里程的转化率提升，并且电池包整体的使用工况会更加稳定，温度梯度更小，因此电池寿命也会一定程度上得到提升。
综上，本发明实施例提供一种电池包及汽车，具有对电池更好的温度控制性能，能够更好地将电池与外部环境隔离，使电池包占据空间更小，提高汽车地空间利用率；并且电池包具有更可靠的安全防护，更好的电气通路方式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于，包括两个水冷板、两个隔热板及若干个电池单体，两个所述水冷板左右相对设置，两个所述隔热板上下相对设置，两个所述水冷板及两个所述隔热板共同围合形成安装腔，若干个所述电池单体设于所述安装腔内；若干个所述电池单体排布为左右两列，各所述电池单体的底面分别与相对的所述水冷板连接，各所述电池单体的顶面上分别设有极耳。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体的侧面与所述隔热板相抵接。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，每列所述电池单体具有上下两层。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括设于所述电池单体与所述水冷板之间的导热层，所述电池单体通过所述导热层与所述水冷板连接。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述导热层采用导热结构胶或导热凝胶制成。
6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述隔热板采用气凝胶制成。
7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体呈长方体。
8.一种电池包，其特征在于，包括若干个如权利要求1－7任一项所述的电池模组，若干个所述电池模组在水平方向阵列排布。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括分别与各所述电池模组的下表面连接的底板。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的电池包。
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