CN217062284U

CN217062284U - 电池模组、电池包及车辆

Info

Publication number: CN217062284U
Application number: CN202123170767.3U
Authority: CN
Inventors: 杜晓冬
Original assignee: Beijing CHJ Automobile Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing CHJ Automobile Technology Co Ltd
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2031-12-15

Abstract

本公开涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。其中，电池模组包括换热板和多个电池单元，多个电池电源并排设置，且电池单元具有第一面和与第一面相邻的第二面，换热板包括第一板体和与第一板体连接的第二板体，第一板***于任意相邻的两个电池单元的第一面之间，第二板***于所述电池单元的第二面。通过换热板的设置，能够实现均温和快速导热，使用时，第一板体将电池单元第一面的热量传递到第二板体，热量通过第二板体散至外部，具有导热效率高的优点。同时换热板的厚度比热管薄，设在相邻电池单元之间，能够降低整个电池模组的尺寸。

Description

电池模组、电池包及车辆

技术领域

本公开涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。

背景技术

随着动力电池能量密度的提高和高倍率快充性能的需求加剧，液冷型热管理***面对越来越大的挑战，单独的电池底面或侧面冷却已很难满足散热功率需求，采用新材料和多种冷却方式复合来进一步提高液冷***冷却效率成为研究热点。

目前，现有技术中的电池包是通过热管进行冷却降温，热管是基于气液相变原理传热的高效换热原件，采用热管作为电池高温散热/低温加热的传热元件是一种新型热管理方式，但是热管存在尺寸大的问题，从而导致整个电池包尺寸较大。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电池模组、电池包及车辆。

本公开提供了一种电池模组，包括：

多个电池单元，多个所述电池单元并排设置，且所述电池单元具有第一面和与所述第一面相邻的第二面；

换热板，所述换热板包括第一板体和与所述第一板体相连的第二板体，所述第一板***于任意相邻的两个所述电池单元的第一面之间，所述第二板***于所述电池单元的的第二面。

可选的，所述换热板包括平板热管。

可选的，所述第一板体内部设置第一槽道，所述第一槽道中设置冷却液；

所述第一板体包括蒸发段和冷凝段，所述冷凝段靠近所述第二板体设置；

所述冷却液在所述蒸发段气化成气体，所述气体流向所述冷凝段，并在所述冷凝段液化成所述冷却液，液化后的所述冷却液沿所述第一槽道流向所述蒸发段。

可选的，所述第一板体内部设置第二槽道，所述第二槽道中设置热管，所述热管的至少一端靠近所述第二板体设置。

可选的，所述第二槽道包括蒸发槽道和冷凝槽道，所述冷凝槽道靠近所述第二板体设置，并与所述第二板体平行；所述蒸发槽道与所述冷凝槽道连通，且所述蒸发槽道向所述第一板体远离所述第二板体的一端延伸。

本公开还提供了一种电池包，包括：所述的电池模组。

可选的，所述电池包还包括第一液冷板和第二液冷板，所述第一液冷板位于所述电池模组的一侧，并与所述电池模组的第二板体接触；所述第二液冷板与所述电池模组接触，且所述第二液冷板远离所述第一液冷板设置。

可选的，所述第一液冷板上设置第一流道，所述第一流道具有第一入口和第一出口；

所述第二液冷板上设置第二流道，所述第二流道具有第二入口和第二出口；

所述第一入口与所述第二出口位于所述电池模组的同侧，所述第一出口与所述第二入口位于所述电池模组的同侧。

可选的，所述第一液冷板通过第一导热胶与所述第二板体连接；

所述第二液冷板通过第二导热胶与所述电池模组连接。

可选的，所述电池包还包括箱体，所述第一液冷板、所述电池模组和所述第二液冷板依次安装于所述箱体中。

本公开还提供了一种车辆，包括：所述的电池包。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的电池模组，包括换热板和多个电池单元，多个电池单元并排设置，且电池单元具有第一面和与第一面相邻的第二面，换热板包括第一板体和与第一板体连接的第二板体，第一板***于任意相邻的两个电池单元的第一面之间，第二板***于所述电池单元的第二面。通过换热板的设置，能够实现均温和快速导热，使用时，第一板体将电池单元第一面的热量传递到第二板体，热量通过第二板体散至外部，具有导热效率高的优点。同时换热板的厚度比热管薄，设在相邻电池单元之间，能够降低整个电池模组的尺寸。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的电池模组的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的电池模组的一种换热板的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的电池模组的另一种换热板的结构示意图；

图4为本公开实施例所述的电池包的结构示意图；

图5为本公开实施例所述的电池包的***图；

图6为本公开实施例所述的电池包的第一液冷板的结构示意图；

图7为本公开实施例所述的电池包的第二液冷板的结构示意图。

其中，10、电池模组；1、电池单元；11、第一面；2、换热板；21、第一板体；211、蒸发段；212、冷凝段；22、第二板体；23、第二槽道；24、热管；20、第一液冷板；201、第一流道；202、第一入口；203、第一出口；30、第一导热胶；40、第二液冷板；401、第二流道；402、第二入口；403、第二出口；50、第二导热胶；60、箱体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图3所示，本公开实施例提供了一种电池模组10，其包括换热板2和多个电池单元1，多个电池单元1并排设置，且电池单元1具有第一面11和与第一面11相邻的第二面，换热板2包括第一板体21和与第一板体21连接的第二板体22，第一板体21位于任意相邻的两个电池单元1的第一面11之间，第二板体22位于电池单元1的第二面。通过换热板2的设置，能够实现均温和快速导热，使用时，第一板体21将电池单元1第一面11的热量传递到第二板体22，热量通过第二板体22散至外部，具有导热效率高的优点。同时由于换热板2比热管薄，设在相邻的电池单元1之间，能够降低整个电池模组10的尺寸。

其中，第一面11可以为电池单元1的侧面，第二面可以为电池单元1的底面。第一面11的尺寸大于第二面的尺寸，即第一面11可以为电池单元1的大面，第一板体21则设置在电池单元1的大面之间，能够快速的将电池单元1的热量导出至第二板体22，通过第二板体22导出至外部。

另外，第一板体21的尺寸小于等于第一面11的尺寸，第二板体22的尺寸小于等于第二面的尺寸，具体可根据使用需求而定。当然第一板体21的尺寸可以与第一面11的尺寸相同，第二板体22的尺寸可以与第二面的尺寸相同，能够更有利于换热板2导热。

上述的换热板2与电池单元1的接触面之间可以涂抹导热胶或硅脂填充缝隙加强换热效果，并提供一定的缓震作用。

上述的电池模组10还包括框架结构(图中未标号)，框架结构包括相互连接的端板、侧板、顶板和底板，多个电池单元1位于框架结构的内腔，并在该内腔中相互堆叠设置，堆叠方向可为长度方向、宽度方向或高度方向。电池单元1可以为能够重复充放电使用的二次电池。

上述的换热板2包括平板热管，通过平板热管将电池单元1的第一面11的热量导出，具有导热效率高的优点。

使用时，电池单元1主要通过第一面11散热，而第一板体21设置在相邻的电池单元1的第一面11之间，因此通过第一板体21的设置能够将电池单元1的热量传递到第二板体22，然后通过第二板体22导出至外部，具有导热效率高和电池单元1温度一致性的优点，而且平板热管较薄，并设在相邻的电池单元1之间，从而还能够降低整个电池模组10的尺寸。

在一些实施例中，第一板体21内部设置第一槽道，第一槽道中设置冷却液，第一板体21包括蒸发段211和冷凝段212，冷凝段212靠近第二板体22设置，由于蒸发段211的温度较高，因此冷却液在蒸发段211气化成气体，此时能够降低蒸发段211的温度，然后气体流向冷凝段212，由于冷凝段212温度较低，因此气体会在冷凝段212液化成液态冷却液，液化后的冷却液沿第一槽道流向蒸发段211，继续在蒸发段211蒸发气化成气体，通过气体和液态冷却液循环的转换，从而能够对蒸发段211进行降温，能够高效导热，将热量导向第二板体22，通过第二板体22导出至外部。

其中，蒸发段211位于电池单元1的第一面11，且面积较大，冷凝段212也位于电池单元1的第一面11，但面积较小，且靠近第二板体22设置，电池的热量主要通过蒸发段211进行导热，具有导热效率高的优点。

上述的第一槽道设置多个，且第一槽道中的液体冷却液较少，通过液体的附着力(毛细力)能够附着在第一槽道中。

在另一些实施例中，第一板体21内部设置第二槽道23，第二槽道23中设置热管24，热管24的至少一端靠近第二板体22设置，且热管24靠近第二板体22的一端为冷凝段212，热管24远离第二板体22的一端为蒸发段211，通过蒸发段211中的热管24将电池单元1中的热量传导至冷凝段212中的热管24中，然后冷凝段212中的热管24将热量传导至第二板体22，通过第二板体22导出至外部，具有导热效果好的优点，而且安装时只需要将热管24胶接到第二槽道23中，还具有成本低的优点。

其中，第二槽道23包括蒸发槽道和冷凝槽道，冷凝槽道靠近第二板体22设置，并与第二板体22平行；蒸发槽道与冷凝槽道连通，且蒸发槽道向第一板体21远离第二板体22的一端延伸，能够便于热管24的放入，此时电池单元1通过热管24进行散热。

其中，热管24可以为扁平状的热管24，从而第一板体21的尺寸较薄，并设在相邻的电池单元1之间，从而还能够降低整个电池模组10的尺寸。

另外，热管24具有直线段和弯折段，直线段与弯折段的一部分安装在蒸发槽道中；弯折段的另一部分安装到冷凝槽道中，该部分的弯折段与第二板体22接触，并平行设置，且弯折段中与第二板体22平行的部分为冷凝段，热管24的其他部分为蒸发段，从而蒸发段将电池单元1中的热量传导至冷凝段，然后冷凝段将热量传导至第二板体22。

上述的热管24可以设置为一根或多根，具体可根据使用需求而定。

综上，本公开实施例提供的电池模组10，通过换热板2的设置，能够实现快速导热，使用时，第一板体21将电池单元1第一面11的热量传递到第二板体22，热量通过第二板体22散至外部，具有导热效率高的优点，可有效满足电池模组10能量密度较高及高倍率快充条件下的冷却需求，保证产品可靠性和安全性。同时换热板2较薄，并设在相邻电池单元1之间，从而还能够降低整个电池模组10的尺寸。

参照图4-图7所示，本公开实施例还提供了一种电池包，其包括箱体60以及设置在箱体60内部的电池模组10，箱体60可由铝、铝合金或其他金属材料制成，箱体60内具有容置腔。在一种可能的设计中，箱体60为顶部敞开的箱体60结构，并包括上箱盖，上箱盖的尺寸与箱体60顶部的开口的尺寸相当，上箱盖可通过螺栓等固定件固定于开口，从而形成容置腔。容置腔内可容置一个或两个以上的电池模组10，电池模组10在箱体60内可以沿电池包的长度方向并排设置，也可以沿电池包的宽度方向并排设置，且各电池模组10与箱体60固定。同时，为了提高箱体60的密封性，在上箱盖与箱体60之间还可设置密封件。

如图4所示，电池包还包括第一液冷板20，第一液冷板20位于电池模组10的一侧，并与电池模组10的第二板体22接触，用于将第二板体22的热量导出，进一步地提高了导热效率，可有效满足电池包能量密度较高及高倍率快充条件下的冷却需求。

其中，第一液冷板20通过第一导热胶30与第二板体22连接，从而第二板体22的热量通过第一导热胶30传递到第一液冷板20，第一液冷板20能够对电池模组10的底部进行冷却。由于换热板2面导热系数较高，可快速将电池单元1大面的热量传导至底部的第一液冷板20，具有均温效果以及快速冷却的效果。

上述的电池模组10的两侧与箱体60之间放置隔热缓冲垫，能够起到隔热和缓冲的作用，避免电池模组10磕碰到箱体60而破损。

在一些实施例中，电池包还包括第二液冷板40，第二液冷板40与电池模组10接触，且第二液冷板40远离第一液冷板20设置，即第二液冷板40和第一液冷板20安装在电池模组10的相对侧。此时第二液冷板40位于电池模组10的顶部，能够对电池模组10的顶部进行冷却，通过第二液冷板40的设置能够更进一步的提高电池模组10的冷却效果。

其中，第二液冷板40通过第二导热胶50与电池模组10连接，从而电池模组10顶部的热量通过第二导热胶50传递到第二液冷板40，第二液冷板40能够对电池模组10的顶部进行冷却。

另外，第一液冷板20、电池模组10和第二液冷板40依次安装于箱体60中，从而将整个电池包组装完成。此处的第二液冷板40用来替代传统的上箱盖，与传统的上箱盖相比具有冷却效果好的优点。

在一些实施例中，第一液冷板20上设置第一流道201，第一流道201具有第一入口202和第一出口203，第二液冷板40上设置第二流道401，第二流道401具有第二入口402和第二出口403，第一入口202与第二出口403位于电池模组10的同侧，第一出口203与第二入口402位于电池模组10的同侧，从而冷却时，第一液冷板20中的液体和第二液冷板40中的液体朝向相反的方向流动，从而提高电池包的冷却效果。

其中，第一液冷板20上得多个第一流道201并联设置，冷夜从第一入口202进入并流向第一流道201，然后从第一出口203排出，从而能够带走热量，进行冷却降温。

另外，第一液冷板20和第二液冷板均可以采用非金属流道板与铝板粘结而成，由于流道板为非金属材质，导热系数远低于金属且密度小，使该电池包保温性能优异，且质量轻。

上述的流道板的材质可以为PA，但不止局限于PA，流道板也可以是PC、PP等非金属材料。上板材质可以为铝，但不止局限于铝，也可以为钢、铜、导热系数较高的金属材料等。

上述的电池包中，在第一冷却板和第二冷却板的冷却功率足够的情况下，也可以用不具有吸热功能的缓冲隔热材料代替平板热管，具体可根据使用需求而定。

本实施例中的电池模组10的结构与上述的电池模组10的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述的电池模组10的描述。

综上，本公开实施例提供的电池包通过第一液冷板20和第二液冷板40的设置，能够电池模组10快速冷却电池模组10，同时由于第一液冷板20与换热板2的配合使用，可快速将电池单元1大面的热量传导至底部的第一液冷板20，具有均温效果以及快速冷却的效果，可有效满足电池模组10能量密度较高及高倍率快充条件下的冷却需求，保证产品可靠性和安全性。

本公开实施例还提供了一种车辆包括上述的电池包，具有均温效果以及快速冷却的效果，可有效满足电池模组10能量密度较高及高倍率快充条件下的冷却需求，保证产品可靠性和安全性。

本实施例中的电池包的结构与上述的电池包的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述的电池包的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

换热板，所述换热板包括第一板体和与所述第一板体相连的第二板体，所述第一板***于任意相邻的两个所述电池单元的第一面之间，所述第二板***于所述电池单元的第二面。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述换热板包括平板热管。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一板体内部设置第一槽道，所述第一槽道中设置冷却液；

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一板体内部设置第二槽道，所述第二槽道中设置热管，所述热管的至少一端靠近所述第二板体设置。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第二槽道包括蒸发槽道和冷凝槽道，所述冷凝槽道靠近所述第二板体设置，并与所述第二板体平行；所述蒸发槽道与所述冷凝槽道连通，且所述蒸发槽道向所述第一板体远离所述第二板体的一端延伸。

6.一种电池包，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的电池模组。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括第一液冷板和第二液冷板，所述第一液冷板位于所述电池模组的一侧，并与所述电池模组的第二板体接触；所述第二液冷板与所述电池模组接触，且所述第二液冷板远离所述第一液冷板设置。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第一液冷板上设置第一流道，所述第一流道具有第一入口和第一出口；

9.根据权利要求7或8所述的电池包，其特征在于，所述第一液冷板通过第一导热胶与所述第二板体连接；

所述第二液冷板通过第二导热胶与所述电池模组连接。

10.根据权利要求7或8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括箱体，所述第一液冷板、所述电池模组和所述第二液冷板依次安装于所述箱体中。

11.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求6-10任一项所述的电池包。