CN115275435B - 一种具有散热缓冲结构的电池模组及电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种具有散热缓冲结构的电池模组及电池包，包括电芯模组、底液冷组件及侧液冷组件，电芯模组包括多个单体电芯，底液冷组件包括若干与单体电芯底面相接触的第一液冷管件，若干第一液冷管件沿其径向方向依次串联，每个单体电芯大面上均设置有一组侧液冷组件，侧液冷组件包括若干与单体电芯大面相接触的第二液冷管件，若干第二液冷管件沿其径向方向依次串联，第一液冷管件及第二液冷管件均为弹性材质；通过单体电芯底面和大面均设置液冷管件，使得单体电芯的大面和底面均能够实现液冷散热，提高电池模组的冷却散热效率；同时，液冷管件为弹性材质，实现了液冷管件在对电池模组散热的同时，也能起到在电池模组膨胀时给予缓冲的作用。

Description

一种具有散热缓冲结构的电池模组及电池包
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别设计动力电池热管理技术领域，尤其涉及一种具有散热缓冲结构的电池模组及电池包。
背景技术
随着经济的发展和科技的进步，能源的需求逐渐增大。新能源作为清洁的二次能源，具有污染小、可再生等优点，受到人们越来越多的青睐。通常，新能源的储备及利用是通过动力单体电池包来实现的。每一个单体电池包是由多个电池模组组成，每个电池模组由多个单体电池串并联组成。近年来，为了提高储能***能量密度，动力单体电池包的单体电池一般采用方形铝壳大电芯，此类单体电池的特点是厚度较厚、高度较高，整体尺寸较大。而市场上对高倍率运行电化学储能***保持需求，高倍率运行对单体电池的要求较高。
对于动力电池而言，在使用过程中，一方面会出现因为电池模组温升过高，无法持续进行高倍率充放电，影响储能产品整体的运行寿命，另一方面，随着单体电池的能量密度越来越高，单体电池的膨胀力也越来越大，相对应电池模组的膨胀力也越来越高，缩短电池模组的使用寿命。
为了解决上述问题，现阶段通常采用在电池模组底面设置液冷板，来为电池模组中的单体电池进行冷却散热，并在单体电池大面之间设置泡棉，来一定程度上吸收、缓冲电池模组的膨胀。
在电池模组底部增加液冷板换热的散热方式，该方式一般用于低倍率运行、发热较少的电化学储能产品上。但对于方形铝壳大电芯在高倍率运行工况，单体电池发热量较大，仅通过电池模组底部设置液冷板形式，已经很难控制电池模组的温升。同时，该散热方式，也会单体电池发热过程中，膨胀力更明显，从而使泡棉无法满足对膨胀压力的缓冲吸收。
中国专利CN113437414A公开了一种具有导热缓冲结构的电池模组，它是在电池模组底面设置液冷板，并在单体电池大面之间设置导热体，并使导热体的下部与液冷板连接，同时导热体采用弹性缓冲材料制成。一方面，使单体电池大面产生的热量通过导热体传递到液冷板上，实现热量散去；另一方面，导热体的材质采用弹性缓冲材质，可以在受到挤压的情况下被压缩，从而吸收单体电池产生的膨胀力，以保证整个电池模组产生的膨胀力减少。
上述专利虽然能够解决电池模组的冷却散热问题，又能解决因电池模组膨胀而产生的膨胀力问题。但单体电池之间产生的热量是通过导热体传递到电池模组底面的液冷板上，此种方式，本质上还是电池模组底面的液冷板在承受整个电池模组的冷却换热，换热效率低，并不能高效的控制电池模组的温升。
虽然在上述专利的教导下，本领域技术人员可以在单体电池大面之间也设置液冷板，提高冷媒的使用量，从而增大电池模组换热效率。但液冷板属于整板设计，没有可压缩性，无法吸收充放电过程中单体电池膨胀力，如果需要解决膨胀缓冲问题，就需要在液冷板两侧面分别设置缓冲部件，由此一来，就会带来一些问题，一方面，液冷板两侧增加缓冲部件，使得单体电池之间间隙增大，降低了电池模组的能量密度，另一方面，液冷板是通过缓冲部件与单体电池大面之间进行热交换，缓冲部件参与了热传递，降低了液冷板的液冷效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种具有散热缓冲结构的电池模组及电池包，在提高电池模组换热效率的同时，来解决电池模组膨胀力缓冲吸收问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种具有散热缓冲结构的电池模组，其包括电芯模组、底液冷组件及侧液冷组件，电芯模组包括多个单体电芯，多个单体电芯沿其长度方向及宽度方向阵列排布，底液组件水平设置在电芯模组底面，并与单体电芯底面相接触，侧液冷组件设置在单体电芯大面与大面之间；
所述底液冷组件包括多个与单体电芯底面相接触的第一液冷管件，多个第一液冷管件沿其径向方向依次串联，第一液冷管件的长度方向与单体电芯长度方向齐平，第一液冷管件为弹性材质，第一液冷管件内部沿其长度方向开设有贯通第一液冷管件的第一液冷通道，第一液冷通道用于循环通入冷却液；
多个单体电芯大面上均设置有一组侧液冷组件，所述侧液冷组件包括若干与单体电芯大面相接触的第二液冷管件，多个第二液冷管件沿单体电芯的大面宽度方向依次平行设置；第二液冷管件为弹性材质，第二液冷管件内部沿其长度方向开设有贯通第二液冷管件的第二液冷通道，第二液冷通道用于循环通入冷却液。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一液冷管件包括第一连接部、第一接触部及第一弹性部，第一连接部和第一接触部相对设置，所述第一连接部外顶面和所述单体电芯底面相连接，所述第一接触部远离第一连接部的一面呈弧形状，所述第一接触部外壁用于和安装电池模组的箱体底面相接触，第一连接部与第一接触部之间通过第一弹性部相连接，第一弹性部向第一液冷通道内部凹陷。
在上述技术方案的基础上，优选的，相邻两个单体电芯之间的两组侧液冷组件相互对齐，所述第二液冷管件包括第二连接部、第二接触部及第二弹性部，相邻两个单体电芯之间水平方向上的两个第二液冷管件通过第二连接部相互连接，第二连接部与第二接触部相对设置，第二接触部远离第二连接部的一面呈弧形状，第二接触部外壁和单体电芯大面相接触，第二连接部与第二接触部之间通过第二弹性部相连接，第二弹性部向第二液冷通道内部凹陷。
进一步，优选的，第一液冷管件还包括若干沿第一液冷管件长度方向成对设置的第一铰耳及第二铰耳，第一铰耳固定设置在第一连接部宽度方向一侧，第二铰耳固定设置在第一连接部宽度方向另一侧，相邻两条第一液冷管件之间的第一铰耳和第二铰耳通过铰轴进行铰连接；第二液冷管件还包括若干沿第二液冷管件长度方向成对设置的第三铰耳及第四铰耳，第三铰耳固定设置在第二连接部宽度方向一侧，第四铰耳固定设置在第二连接部宽度方向另一侧，相邻两条第二液冷管件之间的第三铰耳和第四铰耳通过铰轴进行铰连接。
在上述技术方案的基础上，优选的，每个单体电芯底面上均设置有一组底液冷组件，所述第一液冷管件的形状大小与第二液冷管件的形状大小相同，单体电芯两个大面上的侧液冷组件分别与单体电芯底面的底液冷组件串联，相邻两个单体电芯之间的两组侧液冷组件远离底液冷组件的一端串联。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一液冷管件长度方向两端分别设置有与第一液冷通道相连接的第一进液接头和第一出液接头；所述第二液冷管件长度方向两端分别设置有与第二液冷通道相连接的第二进液接头和第二出液接头。
在上述技术方案的基础上，优选的，所述电芯模组长度方向两端分别设置有进液汇流板及出液汇流板，进液汇流板内设置有进液汇流流道，进液汇流板上设置有与进液汇流流道相连接的进液总管，第一进液接头和第二进液接头分别与进液汇流流道相连接；出液汇流板内设置有出液汇流流道，出液汇流板上设置有与出液汇流流道相连接的出液总管，第一出液接头和第二出液接头分别与出液汇流流道相连接。
进一步，优选的，所述进液汇流流道包括若干进液流道段，若干所述进液流道段沿进液汇流板长度方间隔设置，各所述进液流道段分别与电芯模组长度方向一端的单体电芯侧面相对应，进液汇流流道还包括进液腔室及与进液腔室并联的若干进液分液流道，进液腔室与进液总管相连接，各所述进液分液流道分别与进液流道段相连通，进液流道段宽度方向两侧分别设置有第二进液流道，进液流道段底部水平设置有第一进液流道，第一进液流道上对应的进液汇流板表面开设有与第一进液接头相连接的第一进液口，第二进液流道上对应的进液汇流板表面开设有与第二进液接头相连接的第二进液口。
进一步，优选的，所述出液汇流流道包括若干出液流道段，若干所述出液流道段沿出液汇流板长度方间隔设置，各所述出液流道段分别与电芯模组长度方向一端的单体电芯侧面相对应，出液汇流流道还包括出液腔室及与出液腔室并联的若干出液分液流道，出液腔室与出液总管相连接，各所述出液分液流道分别与出液流道段相连通，出液流道段宽度方向两侧分别设置有第二出液流道，出液流道段底部水平设置有第一出液流道，第一出液流道上对应的出液汇流板表面开设有与第一出液接头相连接的第一出液口，第二出液流道上对应的出液汇流板表面开设有与第二出液接头相连接的第二出液口。
另一方面，本发明还公开了一种电池包，包括所述的具有散热缓冲结构的电池模组，还包括用于安装电池模组的箱体。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明公开的具有散热缓冲结构的电池模组，通过在电芯模组底面设置底液冷组件，并在每个单体电芯大面上均设置一组侧液冷组件，底液冷组件包括若干与单体电芯底面相接触的第一液冷管件，若干第一液冷管件沿其径向方向依次串联，侧液冷组件包括若干与单体电芯大面相接触的第二液冷管件，若干第二液冷管件沿其径向方向依次串联，第一液冷管件和第二液冷管件分别可以循环通入冷却液，由此设置，底液冷组件可以实现对单体电芯底面进行冷却散热，侧液冷组件可以实现对单体电芯大面进行冷却散热，使得单体电芯的大面和底面均能够实现液冷散热，提高电芯模组的冷却散热效率；同时第一液冷管件和第二液冷管件均为弹性材质，可以实现单体电芯在膨胀时，对液冷管件进行压缩，通过液冷管的变形来缓冲和吸收单体电芯膨胀力，由此以来，实现了散热缓冲结构在对电池模组散热的同时，也能起到在电池模组膨胀时给予缓冲的作用；
(2)通过液冷管件之间铰接串联，使得液冷管件之间形成配合间隙，一方面可以在液冷管件之间的间隙中实现空气散热，另一方面，在单体电芯挤压液冷管件时，液冷管件之间的间隙可以提供液冷管膨胀位移量；
(3)若干第一液冷管件沿其径向方向依次铰接串联，若干第二液冷管件沿其径向方向依次铰接串联，一方面，可以实现侧液冷组件及底液冷组件长度可调，可以适应在不同尺寸的电池模组中安装，灵活多变，可操作性强；另一方面，各个液冷管件分别通入冷却液，使侧液冷组件及底液冷组件形成直形流道结构，多条液冷管件内同步通入冷却液，可以使单体电芯大面及底面同步进行散热，提高单体电芯表面单位面积的换热效率；
(4)通过使第二液冷管件上的第二接触部与单体电芯大面相接触，在单体电芯形成电芯模组时，可以对第二接触部施加一定预压力，使表面变形，增大第二接触部与单体电芯表面的接触面积，提高第二液冷管件对单体电芯大面的换热效率，在单体电芯膨胀时，压力越大，第二接触部变形变平程度越大，进一步提高第二接触部与单体电芯大面的接触面积，从而提高换热效率；
(5)通过在电芯模组长度方向两端分别设置进液汇流板及出液汇流板，并使各液冷管件两端分别与进液汇流板内的进液汇流流道及出液汇流板内的出液汇流流道相连接，由此实现各个液冷管件进出的冷却液的流量相同，提高单体电芯表面各个区域换热均衡性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明公开的电池包的立体结构示意图；
图2为本发明公开的电池模组的立体结构示意图；
图3为本发明公开的电池模组的平面结构示意图；
图4为本发明公开的侧液冷组件的立体结构示意图；
图5为图4中A处局部放大图；
图6为本发明公开的底液冷组件与侧液冷组件装配结构示意图；
图7为图6中B处局部放大图；
图8为本发明公开的进液汇流板立体结构示意图；
图9为本发明公开的进液流道段的内部结构示意图；
图10为本发明公开的进液分液流道的内部结构示意图；
图11为本发明公开的出液汇流板立体结构示意图；
图12为本发明公开的出液流道段的内部结构示意图；
图13为本发明公开的出液分液流道的内部结构示意图；
附图标识：
M、电池模组；1、电芯模组；2、底液冷组件；3、侧液冷组件；11、单体电芯；20、第一液冷管件；201、第一液冷通道；30、第二液冷管件；301、第二液冷通道；202、第一连接部；203、第一接触部；204、第一弹性部；302、第二连接部；303、第二接触部；304、第二弹性部；205、第一铰耳；206、第二铰耳；305、第三铰耳；306、第四铰耳；207、第一进液接头；208、第一出液接头；307、第二进液接头；308、第二出液接头；4、进液汇流板；5、出液汇流板；41、进液总管；42、进液汇流流道；421、进液流道段；422、进液腔室；423、进液分液流道；4211、第一进液流道；4212、第二进液流道；4213、第一进液口；4214、第二进液口；51、出液总管；52、出液汇流流道；521、出液流道段；522、出液腔室；523、出液分液流道；5211、第一出液流道；5212、第二出液流道；5213、第一出液口；5214、第二出液口；6、箱体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2-7，本发明实施例公开了一种具有散热缓冲结构的电池模组，包括电芯模组1、底液冷组件2及侧液冷组件3。
电芯模组1包括多个单体电芯11，单体电芯11为方形铝壳锂电池。多个单体电芯11沿其长度方向及宽度方向阵列排布，在本实施例中，单体电芯11的宽度方向也可以称之为厚度方向，单体电芯11厚度方向的两个面称之为大面，单体电芯11远离极柱的一面为单体电芯11底面，单体电芯11数量设置由电池模组尺寸决定。
底液冷组件2水平设置在电芯模组1底面，并与单体电芯11底面相接触，用来实现对单体电芯11底面进行冷却散热。侧液冷组件3设置在单体电芯11大面与大面之间，用来实现对单体电芯11大面进行冷却散热。
现有技术中，为了实现对单体电芯11底面及大面进行散热，通过是在单体电芯11底面及单体电芯11侧面分别设置液冷板，此种方式虽然提高电池模组的换热效率，但液冷板属于整板设置，无可压缩性，无法吸收单体电芯11膨胀时产生的膨胀力，虽然可以在单体电芯11之间的液冷板两侧分别设置缓冲部件，但采用此种方式进行散热及缓冲，存在一些问题，一方面，液冷板两侧增加缓冲部件，使得单体电池之间间隙增大，降低了电池模组的能量密度，另一方面，液冷板是通过缓冲部件与单体电池大面之间进行热交换，缓冲部件参与了热传递，降低了液冷板的液冷效率。
为此，本发明实施例为了提高电池模组的换热效率，同时能够解决电池模组膨胀问题，采用了如下技术方案进行实现。
具体的，本实施例中的底液冷组件2包括若干与单体电芯11底面相接触的第一液冷管件20，若干第一液冷管件20沿其径向方向依次串联，作为一些优选实施方式，各个第一液冷管件20之间可以通过铰接方式进行串联，第一液冷管件20的长度方向与单体电芯11长度方向齐平，由此使得底液冷组件2长度方向与电芯模组1长度方向齐平。在本实施例中，第一液冷管件20内部沿其长度方向开设有贯通第一液冷管件20的第一液冷通道201，第一液冷通道201用于循环通入冷却液，通过在电芯模组1底面水平设置由多条第一液冷管件20组成的底液冷组件2，可以使电芯模组1底面形成多条直形流道，来同步为整个电芯模组1底面同步通入冷却液，来实现对单体电芯11底面进行冷却散热。
在本实施例中，每个单体电芯11大面上均设置有一组侧液冷组件3，具体而言，相邻两个单体电芯11之间设置有两组侧液冷组件3，每组测液冷组件分别与一个单体电芯11大面进行接触，本实施例的侧液冷组件3包括若干与单体电芯11大面相接触的第二液冷管件30，若干第二液冷管件30沿其径向方向依次串联，第二液冷管件30的长度方向与第一液冷管件20的长度方向齐平；第二液冷管件30内部沿其长度方向开设有贯通第二液冷管件30的第二液冷通道301，第二液冷通道301用于循环通入冷却液。通过在单体电芯11大面上设置由多条第二液冷管件30组成的底液冷组件2，可以使单体电芯11大面上形成多条直形流道，来同步向单体电芯11大面上的第二液冷管件30中通入冷却液，来实现对单体电芯11大面进行冷却散热。
通过侧液冷组件3和底液冷组件2的设置，使得单体电芯11的大面和底面均能够实现液冷散热，提高电芯模组1的冷却散热效率。
另外，若干第一液冷管件20沿其径向方向依次铰接串联，若干第二液冷管件30沿其径向方向依次铰接串联，一方面，可以实现侧液冷组件3及底液冷组件2长度可调，可以适应在不同尺寸的电池模组中安装，灵活多变，可操作性强；另一方面，各个液冷管件分别通入冷却液，使侧液冷组件3及底液冷组件2形成直形流道结构，多条液冷管件内同步通入冷却液，可以使单体电芯11大面及底面同步进行散热，提高单体电芯11表面单位面积的换热效率。。
为了实现单体电芯11膨胀时，能够吸收膨胀力，本实施例采用的方案是，第一液冷管件20和第二液冷管件30均为弹性材质，具体的，采用泡沫铝材质，该材质具有一定的弹性形变，同时导热性能好。当单体电芯11在发热膨胀时，对液冷管件进行压缩，通过液冷管的变形来缓冲和吸收单体电芯11膨胀力，具体而言，第二液冷管件30可以吸收单体电芯11厚度方向上的膨胀力，第一液冷管件20可以吸收单体电芯11高度方向上的膨胀力。
本实施例通过在电芯模组1上设置侧液冷组件3及底液冷组件2，并具体通过具有弹性材质的液冷管件构成测液冷组件及底液冷组件2，由此实现了散热缓冲结构在对电池模组散热的同时，也能起到在电池模组膨胀时给予缓冲的作用。
在本实施例中，为了实现第一液冷管件20对单体电芯11底面进行冷却散热的同时起到吸收膨胀力的作用。本实施例对第一液冷管件20进行了结构设置。
具体的，第一液冷管件20的整个外轮廓类似于管状，其具有一定的壁厚，壁厚为0.1mm-0.2mm。在第一液冷管件20横截面剖切状态下，其包括第一连接部202、第一接触部203及第一弹性部204，第一连接部202的横截面呈门字型状，第一连接部202外顶面和单体电芯11底面相连接，由此设置，使的整个电芯模组1在入箱体6内后，通过第一连接部202顶面为平面结构，来与电芯模组1底面接触，保证第一液冷管件20与电芯模组1底面接触稳定。第一接触部203的横截面呈弧形状，第一接触部203外壁用于和安装电池模组的箱体6底面相接触，在电芯模组1入箱体6内后，通过第一接触部203可以对箱体6进行压缩，使其具有一定的压缩变形，同时为单体电芯11在高度方向碰撞提供一定的位移空间。第一连接部202的两个自由端与第一接触部203的两个自由端相互对应，第一连接部202的两个自由端分别通过第一弹性部204与第一接触部203的两个自由端相连接，第一弹性部204向第一液冷通道201内部凹陷。在单体电芯11膨胀时，单体电芯11通过对第一连接部202进行压缩，第一连接部202向下压缩第一弹性部204，第一弹性部204压缩变形，来减少第一接触部203的压缩变形量，避免第一液冷管件20横截面棉结过小，影响第一液冷管件20通入冷却液的流量，从而增大电芯模组1底面的冷却散热。
需要说明的是，单体电芯11的膨胀通常是在单体电芯11厚度方向，单体电芯11高度方向上的膨胀力较小。
在本实施例中，为了实现第二液冷管件30对单体电芯11大面进行冷却散热的同时起到吸收膨胀力的作用。本实施例对第二液冷管件30进行了结构设置。
具体的，相邻两个单体电芯11之间的两组侧液冷组件3相互对齐，由此实现，两组侧液组件相互之间连接稳定，同时各个液冷组件分别对相应的单体电芯11大面进行冷却散热，相互之间影响较小。
在本实施例中，第二液冷管件30的整个外轮廓类似于管状，其具有一定的壁厚，壁厚为0.1mm-0.2mm。在第二液冷管件30横截面剖切状态下，第二液冷管件30包括第二连接部302、第二接触部303及第二弹性部304。
第二连接部302的横截面呈门字型状，相邻两个单体电芯11之间的两个第二连接部302相互连接，具体来说是第二连接部302的外部平面相互贴合，保证两组侧液冷组件3之间连接结构稳定。第二接触部303的横截面呈弧形状，第二接触部303外壁和单体电芯11大面相接触，第二连接部302的两个自由端与第二接触部303的两个自由端相互对应，第二连接部302的两个自由端分别通过第二弹性部304与第二接触部303的两个自由端相连接，第二弹性部304向第二液冷通道301内部凹陷。通过使第二液冷管件30上的第二接触部303与单体电芯11大面相接触，在单体电芯11形成电芯模组1时，可以对第二接触部303施加一定预压力，使表面变形，增大第二接触部303与单体电芯11表面的接触面积，提高第二液冷管件30对单体电芯11大面的换热效率，在单体电芯11膨胀时，压力越大，第二接触部303变形变平程度越大，进一步提高第二接触部303与单体电芯11大面的接触面积，从而提高换热效率。在本实施例中，第二弹性部304的设置，可以进一步提高压缩过程中，对单体电芯11膨胀力的缓冲和吸收。
为了实现多个第一液冷管件20进行串联，本实施例通过沿第一液冷管件20长度方向设置若干成对布置的第一铰耳205及第二铰耳206。第一铰耳205固定设置在第一连接部202宽度方向一侧，第二铰耳206固定设置在第一连接部202宽度方向另一侧，相邻两条第一液冷管件20之间的第一铰耳205和第二铰耳206通过铰轴进行铰连接。由此设置，单体电芯11在膨胀时，大部分的膨胀力通过第一接触部203和第一弹性部204进行吸收，避免第一连接部202在吸收膨胀力时发生位移量，从而保证第一铰耳205和第二铰耳206在竖直方向基本不发生位移变化，保证多个第一液冷管件20在水平方向有序串联。
为了实现多个第二液冷管件30进行串联，第二液冷管件30还包括若干沿第二液冷管件30长度方向成对设置的第三铰耳305及第四铰耳306，第三铰耳305固定设置在第二连接部302宽度方向一侧，第四铰耳306固定设置在第二连接部302宽度方向另一侧，相邻两条第二液冷管件30之间的第三铰耳305和第四铰耳306通过铰轴进行铰连接。由此设置，单体电芯11在膨胀时，大部分的膨胀力通过第二接触部303和第二弹性部304进行吸收，避免第二连接部302在吸收膨胀力时发生位移量，从而保证第三铰耳305和第四铰耳306在竖直方向基本不发生位移变化，保证多个第一液冷管件20在水平方向有序串联。
另外，通过液冷管件之间铰接串联，使得液冷管件之间形成配合间隙，一方面可以在液冷管件之间的间隙中实现空气散热，另一方面，在单体电芯11挤压液冷管件时，液冷管件之间的间隙可以提供液冷管膨胀位移量。
作为一些较佳实施方式，为了实现电芯模组1上的侧液冷组件3和底液冷组件2之间相互连接，本实施例在每个单体电芯11底面上均设置有一组底液冷组件2，由此一来，使的每个单体电芯11大面与底面之间具有液冷组件包围，为了实现单体单体外表面的液冷组件相互连接，本实施例使第一液冷管件20的形状大小与第二液冷管件30的形状大小相同，由此设置，使得侧液冷组件3和底液冷组件2的区别在于液冷管件数量的不同，通过使单体电芯11两个大面上的侧液冷组件3分别与单体电芯11底面的底液冷组件2串联，即可实现单体电芯11外表面的三组液冷组件串联，相邻两个单体电芯11之间的两组侧液冷组件3远离底液冷组件2的一端串联。由此可以使所有的液冷组件相互串联，可展开平排列整液冷板，功能与常规液冷板一致。也可折叠S形，覆盖单体电芯11大面和底面。
在上述实施例中，第一液冷管件20和第二液冷管件30结构相同，可以通过设置多条液冷管件，根据单体电芯11尺寸来相应的铰接串联成所需要的液冷组件，使液冷组件形成类似于液冷板结构，同时这些液冷管件采用泡沫铝材质，在对电池模组散热的同时，也能起到在电池模组膨胀时给予缓冲的作用。
本实施例中的测液冷组件和底液冷组件2中的液冷管件是采用直冲冷却液方式，即液冷管件一端进液，一端出液，为了实现所有的液冷管件同步的进出冷却液，本实施例在电芯模组1长度方向两端分别设置有进液汇流板4及出液汇流板5，参照附图8-13所示，进液汇流板4内设置有进液汇流流道42，进液汇流板4上设置有与进液汇流流道42相连接的进液总管41，第一进液接头207和第二进液接头307分别与进液汇流流道42相连接；出液汇流板5内设置有出液汇流流道52，出液汇流板5上设置有与出液汇流流道52相连接的出液总管51，第一出液接头208和第二出液接头308分别与出液汇流流道52相连接。由此设置，使各液冷管件两端分别与进液汇流板4内的进液汇流流道42及出液汇流板5内的出液汇流流道52相连接，由此实现各个液冷管件进出的冷却液的流量相同，提高单体电芯11表面各个区域换热均衡性。
具体的，本实施例中的进液汇流流道42包括若干进液流道段421，进液流道段421沿进液汇流板4长度方间隔设置，各进液流道段421分别与电芯模组1长度方向一端的单体电芯11侧面相对应，进液汇流流道42还包括进液腔室422及与进液腔室422并联的若干进液分液流道423，进液腔室422与进液总管41相连接，各进液分液流道423分别与进液流道段421相连通，由此设置，通过进液总管41可以向进液腔室422内通入冷却液，冷却液分别通过各个分液流道进入相应的进液流道段421。
进液流道段421宽度方向两侧分别设置有第二进液流道4212，进液流道段421底部水平设置有第一进液流道4211，第一进液流道4211上对应的进液汇流板4表面开设有与第一进液接头207相连接的第一进液口4213，第二进液流道4212上对应的进液汇流板4表面开设有与第二进液接头307相连接的第二进液口4214。由此设置，冷却液进入到进液流道段421内后，分别流入到第一进液流道4211及两条第二进液流道4212中，冷却液再通过第一进液口4213经第一进液接头207流入到第一液冷管件20中，同时冷却液通过第二进液口4214经第二进液接头307流入到第二液冷管件30中，从而实现所有的液冷管件进入的冷却液流量一致，保证单体电芯11各个区域换热均匀。
为了保证各个液冷管件流出的冷却液流量一致，本实施例中的出液汇流流道52包括若干出液流道段521，若干出液流道段521沿出液汇流板5长度方间隔设置，各出液流道段521分别与电芯模组1长度方向一端的单体电芯11侧面相对应，出液汇流流道52还包括出液腔室522及与出液腔室522并联的若干出液分液流道523，出液腔室522与出液总管51相连接，各出液分液流道523分别与出液流道段521相连通。出液流道段521宽度方向两侧分别设置有第二出液流道5212，出液流道段521底部水平设置有第一出液流道5211，第一出液流道5211上对应的出液汇流板5表面开设有与第一出液接头208相连接的第一出液口5213，第二出液流道5212上对应的出液汇流板5表面开设有与第二出液接头308相连接的第二出液口5214。由此设置，第一液冷管件20流出的冷却液通过第一出液接头208经第一出液口5213进入第一出液流道5211，第二液冷管件30流出的冷却液通过第二出液接头308经第二出液口5214进入第二出液流道5212，第一出液流道5211和第二出液流道5212中的冷却液经出液流道段521进入出液分液流道523，然后各个出液分液流道523中流出的高温冷却液汇入到出液腔室522中，最终通过出液总管51排出，从而实现各个液冷管件出液量一致，由此实现各个液冷管件进出流量一致，保证电池模组换热均匀。
本发明还公开了一种电池包，包括的具有散热缓冲结构的电池模组，还包括用于安装电池模组的箱体6。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有散热缓冲结构的电池模组，其包括电芯模组(1)、底液冷组件(2)及侧液冷组件(3)，所述电芯模组(1)包括多个单体电芯(11)，多个所述单体电芯(11)阵列排布，所述底液冷组件（2）水平设置在电芯模组(1)底面，并与所述单体电芯(11)底面相接触，所述侧液冷组件(3)设置在所述单体电芯(11)大面与大面之间，所述大面定义为单体电芯厚度方向表面；
其特征在于：所述底液冷组件(2)包括多个与单体电芯(11)底面相接触的第一液冷管件(20)，多个所述第一液冷管件(20)沿其径向方向依次铰接串联，所述第一液冷管件(20)的长度方向与所述单体电芯(11)长度方向齐平，所述第一液冷管件(20)为弹性材质，所述第一液冷管件(20 )内部沿其长度方向开设有贯通第一液冷管件(20)的第一液冷通道(201)，所述第一液冷通道(201)用于循环通入冷却液；
多个所述单体电芯(11)大面上均设置有一组侧液冷组件(3)，所述侧液冷组件(3)包括多个与单体电芯(11)大面相接触的第二液冷管件(30)，多个所述第二液冷管件(30)沿所述单体电芯（11）的大面宽度方向依次平行设置，且多个所述第二液冷管件(30)沿其径向方向依次铰接串联，所述第二液冷管件(30)为弹性材质，所述第二液冷管件(30)内部沿其长度方向开设有贯通第二液冷管件(30)的第二液冷通道(301)，所述第二液冷通道(301)用于循环通入冷却液；
每个单体电芯(11)底面上均设置有一组底液冷组件(2)，所述第一液冷管件(20)的形状大小与第二液冷管件(30)的形状大小相同，所述单体电芯(11)两个大面上的侧液冷组件(3)分别与所述单体电芯(11)底面的底液冷组件(2)串联，相邻两个所述单体电芯(11)之间的两组侧液冷组件(3)远离底液冷组件(2)的一端串联；
所述第一液冷管件(20)包括第一连接部(202)、第一接触部(203) 及第一弹性部(204)，第一连接部(202)和第一接触部(203)相对设置，所述第一连接部(202)外顶面和所述单体电芯(11)底面相连接，所述第一接触部(203)远离第一连接部（202）的一面呈弧形状，所述第一接触部(203)外壁用于和安装电池模组的箱体(6)底面相接触，第一连接部(202)与第一接触部（203）之间通过第一弹性部(204)相连接，第一弹性部(204)向第一液冷通道(201)内部凹陷。
2.如权利要求1所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：相邻两个单体电芯(11)之间的两组侧液冷组件(3)相互对齐，所述第二液冷管件(30)包括第二连接部(302)、第二接触部(303)及第二弹性部(304)，相邻两个单体电芯（11）之间水平方向上的两个第二液冷管件（30）通过第二连接部（302）相互连接，第二连接部(302)与第二接触部(303)相对设置，第二接触部(303)远离第二连接部（302）的一面呈弧形状，第二接触部(303)外壁和单体电芯(11)大面相接触，第二连接部(302)与第二接触部(303)之间通过第二弹性部(304)相连接，第二弹性部(304)向第二液冷通道(301)内部凹陷。
3.如权利要求2所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：所述第一液冷管件(20)还包括若干沿第一液冷管件(20)长度方向成对设置的第一铰耳(205)及第二铰耳(206)，所述第一铰耳(205)固定设置在第一连接部(202)宽度方向一侧，所述第二铰耳(206)固定设置在第一连接部(202)宽度方向另一侧，相邻两条所述第一液冷管件(20)之间的第一铰耳(205)和第二铰耳(206)通过铰轴进行铰连接；所述第二液冷管件(30)还包括若干沿第二液冷管件(30)长度方向成对设置的第三铰耳(305)及第四铰耳(306)，所述第三铰耳(305)固定设置在第二连接部(302)宽度方向一侧，所述第四铰耳(306)固定设置在第二连接部(302)宽度方向另一侧，相邻两条所述第二液冷管件(30)之间的第三铰耳(305)和第四铰耳(306)通过铰轴进行铰连接。
4.如权利要求1所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：所述第一液冷管件(20)长度方向两端分别设置有与第一液冷通道(201)相连接的第一进液接头(207)和第一出液接头(208)；所述第二液冷管件(30)长度方向两端分别设置有与第二液冷通道(301)相连接的第二进液接头(307)和第二出液接头(308)。
5.如权利要求4所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：所述电芯模组(1)长度方向两端分别设置有进液汇流板(4)及出液汇流板(5)，进液汇流板(4)内设置有进液汇流流道(42)，进液汇流板(4)上设置有与进液汇流流道(42)相连接的进液总管(41)，第一进液接头(207)和第二进液接头(307)分别与进液汇流流道(42)相连接；出液汇流板(5)内设置有出液汇流流道(52)，出液汇流板(5)上设置有与出液汇流流道(52)相连接的出液总管(51)，第一出液接头(208)和第二出液接头(308)分别与出液汇流流道(52)相连接。
6.如权利要求5所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：所述进液汇流流道(42)包括若干进液流道段(421)，若干所述进液流道段(421)沿进液汇流板(4)长度方间隔设置，各所述进液流道段(421)分别与电芯模组(1)长度方向一端的单体电芯(11)侧面相对应，所述进液汇流流道(42)还包括进液腔室(422)及与进液腔室(422)并联的若干进液分液流道(423)，所述进液腔室(422)与所述进液总管(41)相连接，各所述进液分液流道(423)分别与进液流道段(421)相连通，所述进液流道段(421)宽度方向两侧分别设置有第二进液流道(4212)，所述进液流道段(421)底部水平设置有第一进液流道(4211)，所述第一进液流道(4211)上对应的进液汇流板(4)表面开设有与第一进液接头(207)相连接的第一进液口(4213)，所述第二进液流道(4212)上对应的进液汇流板(4)表面开设有与第二进液接头(307)相连接的第二进液口(4214)。
7.如权利要求5所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于：所述出液汇流流道(52)包括若干出液流道段(521)，若干所述出液流道段(521)沿出液汇流板(5)长度方间隔设置，各所述出液流道段(521)分别与电芯模组(1)长度方向一端的单体电芯(11)侧面相对应，所述出液汇流流道(52)还包括出液腔室(522)及与出液腔室(522)并联的若干出液分液流道(523)，所述出液腔室(522)与出液总管(51)相连接，各所述出液分液流道(523)分别与出液流道段(521)相连通，出液流道段(521)宽度方向两侧分别设置有第二出液流道(5212)，出液流道段(521)底部水平设置有第一出液流道(5211)，所述第一出液流道(5211)上对应的出液汇流板(5)表面开设有与第一出液接头(208)相连接的第一出液口(5213)，所述第二出液流道(5212)上对应的出液汇流板(5)表面开设有与第二出液接头(308)相连接的第二出液口(5214)。
8.一种电池包，包括如权利要求1-7任一项所述的具有散热缓冲结构的电池模组，其特征在于，还包括用于安装电池模组的箱体(6)。
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