CN219832901U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池模组及电池包，所述电池模组包括：围框、电池组和信号采集组件，所述围框包括端板和侧板，所述端板和所述侧板连接形成容置空间；所述电池组设于所述容置空间，所述电池组包括多个电池；所述信号采集组件包括电路板和连接器，所述电路板设于所述电池组和所述侧板之间，所述连接器设于所述端板远离所述电池组的一侧，并且所述连接器和所述电路板连接。能够提升电池装置的空间利用率。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

在电动车辆中往往设置有电池装置，电池装置用于为电动车辆提供动力。电池装置中包括多个电池模组，电池模组中具有一个或者多个单体电池。目前为了提升电动车辆的续航里程，人们对电池装置的能量密度要求越来越高，相关技术中电池模组内空间利用率较低，导致电池模组的能力密度低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池模组及电池包，进而至少一定程度上提升电池模组的空间利用率。

根据本公开的一个方面，提供一种电池模组，所述电池模组包括：

围框，所述围框包括端板和侧板，所述端板和所述侧板连接形成容置空间；

电池组，所述电池组设于所述容置空间，所述电池组包括多个电池；

信号采集组件，所述信号采集组件包括电路板和连接器，所述电路板设于所述电池组和所述侧板之间，所述连接器设于所述端板远离所述电池组的一侧，并且所述连接器和所述电路板连接。

本公开实施例提供的电池模组，包括围框、电池组和信号采集组件，围框具有侧板和端板，侧板和端板连接形成容置空间，电池组设于容置空间内，信号采集组件包括电路板和连接器，电路板设于电池组和侧板之间，连接器和电路板连接，且连接器设于端板远离底板的一侧，通过将连接器设于端板远离底板的一侧，避免了连接器占用围框内的空间，提升了电池模组的空间利用率，有利于提升电池模组的能量密度。

根据本公开的另一个方面，提供一种电池包，所述电池包包括上述的电池模组。

本公开实施例提供的电池包，包括电池模组，在电池模组中围框具有侧板和端板，侧板和端板连接形成容置空间，电池组设于容置空间内，信号采集组件包括电路板和连接器，电路板设于电池组和侧板之间，连接器和电路板连接，且连接器设于端板远离底板的一侧，通过将连接器设于端板远离底板的一侧，避免了连接器占用围框内的空间，提升了电池模组的空间利用率，有利于提升电池装置的能量密度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开示例性实施例提供的一种电池模组的结构示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的另一种电池模组的结构示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池模组的局部放大图；

图4为本公开示例性实施例提供的一种电池的结构示意图；

图5为本公开示例性实施例提供的一种隔离板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性实施例首先提供一种电池模组，如图1和图2所示，电池模组包括：围框10、电池组20和信号采集组件30，围框10包括端板11和侧板12，端板11和侧板12连接形成容置空间；电池组20设于容置空间，电池组20包括多个电池21；信号采集组件30包括电路板32和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31设于端板11远离电池组20的一侧，并且连接器31和电路板32连接。

本公开实施例提供的电池包，包括电池模组，在电池模组中围框10具有侧板12和端板11，侧板12和端板11连接形成容置空间，电池组20设于容置空间内，信号采集组件30包括电路板32和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31和电路板32连接，且连接器31设于端板11远离底板的一侧，通过将连接器31设于端板11远离底板的一侧，避免了连接器31占用围框10内的空间，提升了电池模组的空间利用率，有利于提升电池21装置的能量密度。

进一步的，本公开实施例提供的电池模组还可以包括汇流排40、隔离板50和电池托架60，电池托架60和围框10连接，并且电池托架60设于电池组20的底部。汇流排40设于电池组20的一端，汇流排40用于电连接电池组20中的电池21。隔离板50设于汇流排40和电池组20之间，以对汇流排40和电池组20进行绝缘。

下面将对本公开实施例提供的电池模组的各部分进行详细说明：

围框10包括端板11和侧板12，端板11和侧板12连接形成容置空间。示例的，围框10可以呈矩形或者近似矩形的结构。在此基础上，围框10包括两个侧板12和两个端板11，两个侧板12平行设置，且两个侧板12之间具有间隔；两个端板11平行设置，且两个端板11分别设于侧板12的两端。端板11的端部和侧板12的端部连接，且端板11和侧板12垂直。

其中，端板11和侧板12可以通过螺栓连接的方式连接，端板11和侧板12通过螺栓连接，使得端板11和侧板12能够拆卸，便于安装和维修。当然在实际应用中，端板11和侧板12也可以通过焊接、铆接或者胶连接的方式连接。或者在一些实施方式中，端板11和侧板12也可以是一体成型结构。

电池组20设于围框10的容置空间内，电池组20包括多个电池列，电池列包括多个电池21，电池列中的多个电池21沿侧板12的长度方向排列。电池组20中的多个电池列沿端板11的长度排列。

如图4所示，电池21可以包括壳体211、电芯和极柱212，壳体211内具有容置腔，电芯设于容置腔内，壳体211和电芯连接，极柱212设于壳体211的一端(比如，极柱212可以设于壳体211的顶面)，并且极柱212和电芯连接。电池21中壳体211为电池21的一个电极，极柱212为电池21的另一个电极。比如，壳体211为电池21的负极，极柱212为电池21的负极。

示例的，电池21可以是圆柱电池，壳体211呈圆柱结构。壳体211可以包括壳主体202、第一盖板201和第二盖板203，壳主体202形成电池21的侧面，壳主体202为两端开口的薄壁圆柱结构。第一盖板201和第二盖板203均为圆形板状结构，第一盖板201和第二盖板203分别封堵于壳主体202的两端。

可以理解的是，电池21也可以是棱柱状电池，比如，电池21可以为六棱柱电池21。壳体211呈六棱柱结构。壳体211可以包括壳主体202、第一盖板201和第二盖板203，壳主体202形成电池21的侧面，壳主体202为两端开口的薄壁六棱柱结构。第一盖板201和第二盖板203均为六边形板状结构，第一盖板201和第二盖板203分别封堵于壳主体202的两端。

极柱212可以设于第一盖板201或者第二盖板203。示例的，极柱212设于第一盖板201，则在第二盖板203上可以设置有防爆阀。电池21安装于电池21装置内时，电池21设置第一盖板201的一端朝上，电池21设置第二盖板203的一端朝下。

第一盖板201和第二盖板203中的一个可以和壳主体202为一体成型结构，第一盖板201和第二盖板203中的另一个和壳主体202可以通过焊接或者铆接等方式连接。比如，第一盖板201和壳主体202通过冲压一体成型，第二盖板203通过焊接的方式连接于壳主体202。

壳体211由导电材料制成，壳体211可以是钢壳。进一步的，壳体211中和汇流排40连接的第一盖板201为钢制端板11。壳主体202和第二盖板203的材料可以是不锈钢、铝、镍、镉、锰、钨或者铜等。当第一盖板201和壳主体202为一体成型结构时，第一盖板201和壳主体202的材料相同，比如，第一盖板201和壳主体202的材料为不锈钢。第二盖板203的材料可以和壳主体202相同或者不同，本公开实施例并不以此为限。

电芯包括电芯主体、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳分别从电芯主体延伸而出，第一极耳和极柱212连接，第二极耳和壳体211连接。第一极耳和极柱212可以焊接，或者第一极耳和极柱212可以通过转接件连接。第二极耳和壳体211焊接，或者第二极耳和壳体211可以通过转接件连接。

第一极耳和第二极耳可以从电芯主体的同一端延伸而出，比如，第一极耳和第二极耳从电芯主体朝向极柱212的一端延伸而出。极柱212设于第一盖板201，第一极耳和极柱212连接，第二极耳和第一盖板201连接。或者第一极耳和第二极耳从电芯主体的两端延伸而出，第一极耳从电芯主体靠近极柱212的一端延伸而出，第二极耳从电芯主体远离极柱212的第一端延伸而出，极柱212设于第一盖板201，第二极耳连接第二盖板203。

进一步的，电池组20还可以包括换热板22，换热板22设于相邻的两个电池列之间，并且换热板22的端部穿过端板11。换热板22中具有换热通道，换热通道用于传输换热介质，以对电池21进行散热。

汇流排40设于电池21设置极柱212的一端，汇流排40用于电连接电池组20中的电池21。汇流排40可以包括极柱连接部41和壳体连接部42，极柱连接部41和壳体连接部42连接。极柱连接部41和第一电池21的极柱212连接，壳体连接部42和第二电池21的壳体211连接，第一电池21和第二电池21为电池组20中相邻的两个电池21。

可选的，极柱连接部41和壳体连接部42可以形成一个汇流单元，一个汇流单元用于串联一列电池21中相邻的两个电池21。汇流排40包括多个汇流单元，多个汇流单元依次连接，并且多个汇流单元沿第二方向排列。多个汇流单元连接实现多列电池21的并联。

极柱212设于壳体211，且极柱212在壳体211的端面上形成凸起。极柱212的顶面和端板11之间具有高度差，极柱连接部41连接于极柱212的顶部，壳体连接部42连接于端板11。为了保证极柱连接部41和极柱212紧密接触，且壳体连接部42和端板11紧密接触，极柱连接部41和壳体连接部42错层设置，也即是极柱连接部41和壳体连接部42之间具有高度差。

在此基础上，汇流排40还可以包括过渡部，过渡部分别连接极柱连接部41和壳体连接部42。极柱连接部41和壳体连接部42可以是平行设置，极柱连接部41和壳体连接部42具有高度差，极柱连接部41在壳体连接部42上的正投影位于壳体连接部42的范围之外。过渡部从极柱连接部41靠近壳体连接部42的边缘延伸至壳体连接部42靠近极柱连接部41的边缘。

如图5所示，隔离板50包括隔离体51和翻折部52，隔离板50设于电池组20和汇流排40之间，翻折部52和隔离体51连接，并且翻折部52延伸至电池组20的侧部，电路板32连接于翻折部52。

其中，隔离体51可以布满电池组20的顶面，并且隔离体51上设置有多个通孔，汇流排40至少部分通过该通孔和电池21连接。比如，隔离体51上设置有第一通孔和第二通孔，极柱212穿过第一通孔和极柱连接部41连接，壳体连接部42穿过第二通孔和壳体211连接。翻折部52设于隔离体51的边缘，并且翻折部52延伸至电池组20的侧面，翻折部52可以通过隔离体51向下翻折形成。电路板32设于翻折部52远离电池组20的一面。

如图3所示，信号采集组件30包括电路板32、采集单元33和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31设于端板11远离电池组20的一侧，并且连接器31和电路板32连接。采集单元33的一端连接汇流排40，采集单元33的另一端和电路板32连接。

其中，信号采集单元33可以是温度采集单元33，信号采集单元33用于采集汇流排40的温度。此时，信号采集单元33可以包括镍片和温度传感器，温度传感器设于电路板32，镍片的一端连接汇流排40，镍片的另一端连接电路板。当然在实际应用中，信号采集单元33也可以是电压采集单元33、电流采集单元33或者湿度采集单元33等，本公开实施例并不以此为限。连接器31为用于连接电池管理***的连接器31，连接器31上设置有接口，电池管理***连接于该接口。

电路板32可以包括板主体和连接支路，连接支路一端和板主体连接，连接支路的另一端和采集单元33连接。板主体连接于翻折部52，并且板主体沿侧板12的长度方向延伸。板主体可以通过胶连接或者塑封等方式连接于翻折部52。

端板11上设置有第一通槽，电路板32沿第一通槽穿过端板11。电路板32沿第一通槽穿过端板11，使得电路板32能和端板11外侧的连接器31连接。第一通槽沿侧板12的长度方向贯穿端板11，并且第一通槽贯穿端板11的顶面。

示例的，电路板32包括主体段301、弯折段302和连接段303，主体段301位于电池组20和侧板12之间，且主体段301在端板11上的正投影和第一通槽不具有重合区域；弯折段302和主体段连接，且弯折段302从主体段301延伸至第一通槽；连接段303穿设于第一通槽，且连接段303分别连接弯折段302和连接器31。

端板11上还可以设置有第二通槽，换热板22沿第二通槽穿过端板11。第二通槽的深度大于第一通槽的深度，以使换热板22能够穿出。在端板11远离电池组20的一侧设置有供液装置70，供液装置70和换热板22连接。也即是端板11远离电池组20一侧具有空间，连接器31设于该空间，避免了需要在电池包中设置专门的区域放置连接器31，提升了电池包的空间利用率。

电池托架60和围框10连接，电池托架60上设置有容置部，电池21安装于容置部。比如，容置部可以是电池托架60上的凹陷部，电池托架60上的凹陷部和电池21一一对应。

电池托架60和围框10通过螺栓连接，端板11和侧板12通过螺栓连接。当然在实际应用中，电池托架60和围框10也可以通过铆接或者卡接等方式连接，端板11和侧板12也可以通过铆接或者卡接等方式连接。

可选的，电池托架60中可以设置有多个排气通道，排气通道用于在电池热失控后排出电池所喷出的气体及液体。相邻的排气通道之间设置有支撑凸起，支撑凸起形成排气通道的侧壁，并且支撑凸起和底板接触，以形成密闭的通道。螺栓连接支撑凸起，比如，螺栓穿过端板和支撑凸起连接。

电池托架60为绝缘托架，侧板12为绝缘侧板，端板11为绝缘端板。比如，电池托架60的材料可以是塑料、橡胶或者陶瓷等。端板11的材料可以是塑料、橡胶或者陶瓷等。侧板12的材料可以是塑料、橡胶或者陶瓷等。

电池21需要与电池托架60固定到一起，电池21与电池托架60之间需要绝缘，如果把电池托架62设置成金属的，则需要将电池托架60做绝缘处理，直接用成绝缘材质的，节省工序，而且可以做的更轻。电池托架60为绝缘托架，侧板12和端板11需要与绝缘托架连接，如果侧板12和端板11是金属的，不便与绝缘材质的电池托架60连接。另外，电池21也需要与侧板12和端板11绝缘，因为比如圆柱电池表面是不设置绝缘的。故而电池托架60为绝缘托架，侧板12为绝缘侧板，端板11为绝缘端板。

本公开实施例提供的电池模组，包括围框10、电池组20和信号采集组件30，围框10具有侧板12和端板11，侧板12和端板11连接形成容置空间，电池组20设于容置空间内，信号采集组件30包括电路板32和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31和电路板32连接，且连接器31设于端板11远离底板的一侧，通过将连接器31设于端板11远离底板的一侧，避免了连接器31占用围框10内的空间，提升了电池模组的空间利用率，有利于提升电池模组的能量密度。

并且电路板32设于电池组20的侧部，使得在电池21制造过程中，汇流排40、隔离板50和电路板32可以连接呈线束板组件后，再通过一次来料被传输至电电池组20的上方，避免电路板32干涉汇流排40和电池21的连接，有利于提升电池包的生产效率。

本公开示例性实施例还提供一种电池包，电池包包括电池模组。

电池模组包括围框10、电池组20和信号采集组件30，围框10包括端板11和侧板12，端板11和侧板12连接形成容置空间；电池组20设于容置空间，电池组20包括多个电池21；信号采集组件30包括电路板32和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31设于端板11远离电池组20的一侧，并且连接器31和电路板32连接。

进一步的，本公开实施例提供的电池包还可以包括箱体，箱体包括底板和边框，边框设于底板形成至少一个电池21舱。电池模组设于电池21舱，并且电池模组中电池组20设于电池托架60远离底板的一侧，汇流排40设于电池21远离底板的一端。

示例的，边框可以包括多个结构梁，多个结构梁依次连接，形成至少一个电池21舱。电池模组设于电池21舱，端板11和端部梁之间具有间隔，该间隔用于容置连接器31，端部梁为和端板11相对的结构梁。

换热板22伸出端板11的一端和供液装置连接，供液装置设于端部梁和端板11之间。也即是，连接器31和供液装置共用容置空间，避免了需要在箱体内设置专门用于容置连接器31的空间，提升了电池21装置内的空间利用率。

本公开实施例提供的电池包，包括电池模组，在电池模组中围框10具有侧板12和端板11，侧板12和端板11连接形成容置空间，电池组20设于容置空间内，信号采集组件30包括电路板32和连接器31，电路板32设于电池组20和侧板12之间，连接器31和电路板32连接，且连接器31设于端板11远离底板的一侧，通过将连接器31设于端板11远离底板的一侧，避免了连接器31占用围框10内的空间，提升了电池模组的空间利用率，有利于提升电池21装置的能量密度。

本公开实施例提供的电池装置可以应用于电动车辆，当电池装置用于电动车辆时，电池装置可以是电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (13)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

围框，所述围框包括端板和侧板，所述端板和所述侧板连接，形成容置空间；

电池组，所述电池组设于所述容置空间，所述电池组包括多个电池；

信号采集组件，所述信号采集组件包括电路板和连接器，所述电路板设于所述电池组和所述侧板之间，所述连接器设于所述端板远离所述电池组的一侧，并且所述连接器和所述电路板连接。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池包括壳体和极柱，所述极柱设于所述壳体的一端，所述壳体为所述电池的一个电极，所述极柱为所述电池的另一个电极；

所述电池模组还包括：

汇流排，所述汇流排设于所述电池设置所述极柱的一端，所述汇流排包括极柱连接部和壳体连接部，所述极柱连接部和第一电池的极柱连接，所述壳体连接部和第二电池的壳体连接，所述第一电池和所述第二电池为所述电池组中相邻的两个电池。

3.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：

隔离板，所述隔离板包括隔离体和翻折部，所述隔离板设于所述电池组和所述汇流排之间，所述翻折部和所述隔离体连接，并且所述翻折部延伸至所述电池组的侧部，所述电路板连接于所述翻折部。

4.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述信号采集组件还包括：

采集单元，所述采集单元的一端连接所述汇流排，所述采集单元的另一端和所述电路板连接。

5.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板上设置有第一通槽，所述电路板沿所述第一通槽穿过所述端板。

6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电路板包括：

主体段，所述主体段位于所述电池组和所述侧板之间，且所述主体段在所述端板上的正投影和所述第一通槽不具有重合区域；

弯折段，所述弯折段和所述主体段连接，且所述弯折段从所述主体段延伸至所述第一通槽；

连接段，所述连接段穿设于所述第一通槽，且所述连接段分别连接所述弯折段和所述连接器。

7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：

电池托架，所述电池托架和所述围框连接，所述电池托架上设置有容置部，所述电池安装于所述容置部。

8.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池托架和所述围框通过螺栓连接，所述端板和所述侧板通过螺栓连接。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池托架上设置有多个排气通道，相邻的所述排气通道之间设置有支撑凸起，所述螺栓连接于所述支撑凸起。

10.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池托架为绝缘托架，所述侧板为绝缘侧板，所述端板为绝缘端板。

11.如权利要求1-10任一所述的电池模组，其特征在于，所述电池组包括多个电池列和换热板，所述电池列中多个电池沿所述侧板的长度方向排列，所述换热板设于相邻的两个电池列之间，并且所述换热板的端部穿过所述端板。

12.如权利要求1-10任一所述的电池模组，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

13.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括权利要求1-12任一所述的电池模组。