CN214505599U - 电池模组以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组以及电池包，电池模组包括沿第一方向间隔设置的两个端板和沿第二方向间隔设置的两个散热板，散热板的两端分别通过连接板与两个端板连接固定，第一方向与第二方向垂直，两个端板和两个散热板之间形成用于安装电芯的安装槽，安装槽内层叠设置有多个电芯，散热板包括相对的第一侧面和第二侧面，第一侧面为平面结构，第一侧面与电芯连接，第二侧面设置有凸起结构，凸起结构内填充有导热工质。通过设置两个端板和两个吹胀板，吹胀板的第二侧面具有凸起结构，凸起结构内填充导热工质，实现对电芯的温度调节。吹胀板同时起到支撑固定和温度调节的作用，有利于简化电池模组的总体结构，具有结构简单，温度调节效率高的特点。

Description

电池模组以及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组以及包含该电池模组的电池包。

背景技术

现有的锂离子电池模组的散热方式主要为液冷散热和风冷散热。液冷散热依靠液冷板内部流动的液体工质(冷却液)带走热量，液体工质在液冷板和外部储液设备之间循环流动，造成配套设备较多，电池模组以及电池包的整体结构复杂，进而导致电池模组的能量密度低。风冷散热主要通过在电池箱体内设置风扇，使电池箱体外部的空气从进风口流通至出风口，位于空气通道中部的热量容易聚集，散热效果不理想，同时电池模组的各个位置的散热效果不同，均温效果差，影响电池寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电池模组以及电池包，其结构简单，温度调节效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供的一种电池模组，包括沿第一方向间隔设置的两个端板和沿第二方向间隔设置的两个散热板，所述散热板的两端分别通过连接板与两个所述端板连接固定，所述第一方向与所述第二方向垂直，两个所述端板和两个所述散热板之间形成用于安装电芯的安装槽，所述安装槽内层叠设置有多个电芯，所述散热板包括相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面为平面结构，所述第一侧面与所述电芯连接，所述第二侧面设置有凸起结构，所述凸起结构内填充有导热工质。

进一步的，所述散热板为吹胀板，所述吹胀板通过吹胀工艺制成。

进一步的，所述吹胀板包括层叠设置的内板和外板，所述内板邻近于所述安装槽的内部，所述外板邻近于所述安装槽的外部，所述凸起结构设置于所述外板上，所述凸起结构与所述内板之间形成用于容纳所述导热工质的容纳腔。

进一步的，所述吹胀板与所述电芯之间设置有导热垫，所述吹胀板与所述电芯之间通过所述导热垫传导热量。

进一步的，所述第二侧面间隔设置有多个散热片，至少部分所述散热片与所述凸起结构连接。

进一步的，所述散热片的长度方向平行于所述散热板背离所述电芯的一侧的空气流动方向。

进一步的，所述连接板包括依次连接的第一板、第二板和第三板，所述第一板与所述端板连接，所述第三板背离所述第二板的一端与所述散热板连接，所述第一板与所述第三板呈夹角设置。

进一步的，沿第三方向，所述散热板的至少一端垂直设置有限位板，所述第三方向与所述第一方向垂直，所述电芯的一侧面设置有极柱，每个所述电芯靠近所述极柱的一侧面均抵靠在所述限位板上；和/或者，

每个所述电芯背离所述极柱的一侧面均抵靠在所述限位板上。

进一步的，相邻两个所述电芯之间间隔设置有至少两个硅胶垫。

还提供一种电池包，包括上述的电池模组和电池箱体，所述电池模组为多个，多个电池模组均安装于所述电池箱体内，相邻两个所述电池模组之间和/或所述电池模组与所述电池箱体的侧壁之间形成散热通道，以使所述散热板能够与所述散热通道内的空气发生热交换。

本实用新型相比于现有技术的有益效果：

本实用新型的电池模组以及电池包，通过设置两个端板和两个散热板，使端板和散热板之间围设形成用于安装电芯的安装槽，散热板的第二侧面具有凸起结构，凸起结构内填充有导热工质，以使散热板分别与电芯和外部空气进行热交换，实现对电芯的温度调节。散热板同时起到支撑固定和温度调节的作用，有利于简化电池模组的总体结构，具有结构简单，温度调节效率高的特点。

附图说明

图1为实施例的电池模组的示意图。

图2为实施例的电池模组的分解图。

图3为一实施例的散热板的示意图。

图4为另一实施例的散热板的示意图。

图中：

1、端板；2、散热板；20、凸起结构；21、第一板；22、第二板；23、第三板；24、限位板；25、散热片；3、电芯；4、导热垫；5、硅胶垫；6、绝缘板；7、支架；8、端子排。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种电池模组，包括两个端板1、两个散热板2和多个电芯3，两个端板1沿第一方向间隔设置，两个散热板2沿第二方向间隔设置，第一方向与第二方向垂直，即第一方向为电池模组的长度方向(图示Y方向)，第二方向为电池模组的宽度方向(图示X方向)。每个散热板2的两端分别通过连接板与两个端板1连接固定，并使两个端板1和两个散热板2之间形成用于安装电芯3的安装槽。多个电芯3沿第一方向层叠设置，且多个电芯3安装在安装槽内。散热板2包括相对的第一侧面和第二侧面，第一侧面朝向安装槽的内部，即第一侧面形成安装槽的槽壁，第二侧面位于电池模组的外部。散热板2的第一侧面为平面结构，第一侧面与安装槽内的电芯3连接，以使电池3产生的热量能够传递至散热板2上。第二侧面设置有凸起结构20，凸起结构20内填充有导热工质。可以理解的是，散热板2的作用在于对电芯进行安装固定以及散热处理。散热板2采用导热性能良好的铝板制成。作为优选方案，散热板2为吹胀板，吹胀板具有重量轻、易加工的特点。散热板2包括层叠设置的内板和外板，内板邻近于安装槽的内部，以使内板能够从安装槽内的电芯3上吸收热量，外板邻近于安装槽的外部，以使散热板2能够通过外板与安装槽外部的空气接触，使外板与安装槽外部的空气发生热交换。内板和外板通过吹胀工艺制作成型，以形成内板呈平面板结构，外板具有凸起结构20的吹胀板。凸起结构20与内板之间形成用于容纳导热工质的容纳腔。凸起结构20的数量为多个，多个凸起结构20呈组列式或者阵列式分布，多个凸起结构20的容纳腔依次连通。导热工质的作用在于吸收从电芯3传导至散热板2上的热量。导热工质可以为水、乙二醇混合物，优选地，本实施例中导热工质为热相变凝胶，热相变凝胶具有储热功能，其能够在热相变过程中吸收热量或者释放热量。在电池模组使用过程中，当电芯3温度升高时，热相变凝胶能够从电芯3吸收热量，实现对电芯3的降温散热。当电芯3温度较低时，热相变凝胶能够向电芯3释放热量，实现对电芯3的加热，进而使电芯3维持在适合的温度范围内。导热工质填充在凸起结构20内部，凸起结构20能够增加散热板2与电池模组外部空气的接触面，进而提高散热板2与外部空气的热交换效率，以促进电池模组维持在适合的温度范围内。

具体地，吹胀板与电芯3之间设置有导热垫4，吹胀板与电芯3之间通过导热垫4传导热量。本实施例中，导热垫4为导热硅胶制成，其具有良好的粘性、柔性以及压缩性能，有利于排出电芯3与吹胀板之间的空气，使电芯3与吹胀板之间通过导热垫4充分接触，提高热传导效率。

具体地，参照图4所示，第二侧面间隔设置有多个散热片25，至少部分散热片25与凸起结构20连接。本实施例中，散热片25为导热性能良好的金属薄片，多个散热片25沿散热板2的宽度方向间隔设置，每个散热片25的长度方向与散热板2的长度方向平行，散热板2的宽度方向为图示Z方向。由于第二侧面上凸出设置有凸起结构20，凸起结构20的凸出部分嵌设于散热片25中，该结构的作用在于使散热片25与凸起结构20接触，实现凸起结构20内的热量能够传递至散热片25上。当多个凸起结构20间隔设置时，相邻两个凸起结构之间存在间隔区域，此时，多个散热片25中，一部分散热片25位于间隔区域内，另一部分散热片25与凸起结构20连接在一起。当多个凸起结构20依次连接设置，相邻两个凸起结构20之间不具有间隔区域时，所有的散热片25均与凸起结构20连接。本实施例中，至少部分散热片25与凸起结构20连接，以便通过散热片25直接将凸起结构20上的热量传导至空气中。设置散热片25，有利于进一步增大散热板2与外部空气的接触面，提升热交换性能。

为提升散热片25的热交换性能，散热片25的安装方向与电池模组外部的空气流动方向相匹配。具体为散热片25的长度方向与散热板2背离电芯3的一侧的空气流动方向平行。可以理解的是，该电池模组采用气冷方式散热，电池包内安装有多个电池模组，相邻电池模组之间或者电池模组与电池包的电池箱体之间形成散热通道，散热通道内的空气在自然对流作用下或者风扇的作用下流动。本实施例中，散热板2背离电芯3的一侧的空气流动方向即为散热通道内的空气流动方向。该结构可避免散热片25对空气流动形成较大阻力，进而保证第二侧面的空气流通，提升热交换效率。

具体地，沿第一方向，散热板2的两端均设置有连接板，散热板2的两端分别通过连接板与两个端板1连接固定。连接板包括依次连接的第一板21、第二板22和第三板23，第一板21与端板1焊接固定，第三板23背离第二板22的一端与散热板2连接，第一板21与第三板23呈夹角设置。本实施例中，第一板21与第三板23垂直。由于多个电芯3安装在安装槽内，电芯3的周部抵紧在安装槽的槽壁上。该电池模组在使用过程中，电芯3会出现鼓胀的现象。当电芯3发生鼓胀时，会对端板1或者散热板2形成挤压力。当端板1或者散热板2受到挤压力时，可通过位于第一板21和第三板23之间的第二板22发生变形而释放挤压力，避免电芯3因内部超压而引起安全事故。

具体地，沿第三方向，散热板2的至少一端垂直设置有限位板24，第三方向与第一方向垂直，电芯3的一侧面设置有极柱，每个电芯3靠近极柱的一侧面均抵靠在限位板24上；和/或者，每个电芯3背离极柱的一侧面均抵靠在限位板24上。本实施例中，第三方向为电池模组的高度方向(图示Z方向)。电芯3的顶端设置有用于与外部设备电性连接的正极柱和负极柱，相邻两个电芯3的极柱之间通过端子排8连接，以实现多个电芯3的电性连接，以便于电能的输入或输出。电池模组的顶部还设置有支架7，支架7用于安装各种电子器件以及固定线路。散热板2的上下端均设置有限位板24，限位板24与散热板2垂直。限位板24的作用在于对电芯3进行定位。安装电芯3时，使每个电芯3的顶面和底面靠近散热板2的一端分别抵靠在两个限位板24上，以使多个电芯3具有极柱的一侧面共面，以便于在多个电芯3的顶部安装端子排8，有利于提高装配效率和提高电池模组的组装质量。

具体地，相邻两个电芯3之间间隔设置有至少两个硅胶垫5。本实施例中，相邻两个电芯3之间设置有两个硅胶垫5，硅胶垫5具有伸展性，可使在电芯3发生鼓胀时对电芯3的挤压力进行释放。两个硅胶垫5间隔设置，以使相邻两个电芯3之间具有供硅胶垫5伸展的空间，当相邻两个电芯3相互挤压时，可通过硅胶垫5的伸展变形释放压力。本实施例中，电池模组还包括位于其底部的硅胶垫5和设置在端板1与电芯3之间的绝缘板6。多个电芯3的底面均与硅胶垫5粘接，硅胶垫5的作用在于对电芯3进行保护，避免电池模组安装在电池箱体内时电芯3的底板与电池箱体的接触面发生磨损。绝缘板6用于使端板1与电芯3之间绝缘隔离。

本实施例的显著效果为：通过设置两个端板1和两个散热板2，使端板1和散热板2之间围设形成用于安装电芯3的安装槽，散热板2的第二侧面具有凸起结构20，凸起结构20内填充有导热工质，以使散热板2分别与电芯3和外部空气进行热交换，实现对电芯3的温度调节。散热板2同时起到支撑固定和温度调节的作用，有利于简化电池模组的总体结构，具有结构简单，温度调节效率高的特点。

还提供一种电池包，包括上述的电池模组和电池箱体，电池模组为多个，多个电池模组均安装于电池箱体内，相邻两个电池模组之间和/或电池模组与电池箱体的侧壁之间形成散热通道，以使散热板2能与散热通道内的气体发生热交换。可以理解的是，电池模组的两侧为散热板2，电池模组通过散热板2与外部空气发生热交换。安装电池模组时，可使相邻两个电池模组之间间隔并形成散热通道，或者，电池模组与电池箱体的侧壁之间形成散热通道。为提高散热性能，电池箱体上还设置有风扇，通过风扇使散热通道内的空气加速流通，促进散热板2与外部空气发生热交换，提高电池包的热交换效率。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括沿第一方向间隔设置的两个端板和沿第二方向间隔设置的两个散热板，所述散热板的两端分别通过连接板与两个所述端板连接固定，所述第一方向与所述第二方向垂直，两个所述端板和两个所述散热板之间形成用于安装电芯的安装槽，所述安装槽内层叠设置有多个电芯，所述散热板包括相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面为平面结构，所述第一侧面与所述电芯连接，所述第二侧面设置有凸起结构，所述凸起结构内填充有导热工质。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热板为吹胀板，所述吹胀板通过吹胀工艺制成。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述吹胀板包括层叠设置的内板和外板，所述内板邻近于所述安装槽的内部，所述外板邻近于所述安装槽的外部，所述凸起结构设置于所述外板上，所述凸起结构与所述内板之间形成用于容纳所述导热工质的容纳腔。

4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述吹胀板与所述电芯之间设置有导热垫，所述吹胀板与所述电芯之间通过所述导热垫传导热量。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第二侧面间隔设置有多个散热片，至少部分所述散热片与所述凸起结构连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述散热片的长度方向平行于所述散热板背离所述电芯的一侧的空气流动方向。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述连接板包括依次连接的第一板、第二板和第三板，所述第一板与所述端板连接，所述第三板背离所述第二板的一端与所述散热板连接，所述第一板与所述第三板呈夹角设置。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，沿第三方向，所述散热板的至少一端垂直设置有限位板，所述第三方向与所述第一方向垂直，所述电芯的一侧面设置有极柱，每个所述电芯靠近所述极柱的一侧面均抵靠在所述限位板上；和/或者，

每个所述电芯背离所述极柱的一侧面均抵靠在所述限位板上。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，相邻两个所述电芯之间间隔设置有至少两个硅胶垫。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池模组和电池箱体，所述电池模组为多个，多个电池模组均安装于所述电池箱体内，相邻两个所述电池模组之间和/或所述电池模组与所述电池箱体的侧壁之间形成散热通道，以使所述散热板能够与所述散热通道内的空气发生热交换。

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