电池模组、电池包及用电装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源技术领域，特别涉及一种电池模组、电池包及用电装置。


背景技术：

2.随着对环保的重视程度增加，电动汽车正逐渐发展成为主流，而作为电动汽车的动力来源的锂电池也成为当下的研究热点。锂电池充放电过程中会大量发热，从而导致温度升高，而锂电池的性能和寿命极大的受温度影响。因此，电池单体集成时需要设计相应的冷却方案，以控制其工作时的温度。
3.传统的液冷方案一般是采用蛇形管，蛇形管设置于电池单体之间。蛇形管内形成有流道，冷却液流经蛇形管时便能够对电池单体的侧面进行冷却。但是，由于蛇形管与电池单体的包角面积小，故冷却效率比较低。特别是在快充和超快充普及的前提下，传统的冷却方案以无法满足电池冷却的需求。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升冷却效率的电池模组。
5.一种电池模组，包括：
6.底板；
7.第一冷却板，设置于所述底板，所述第一冷却板内形成有供冷却液流过的第一流道；
8.多个电池单体，承载于所述第一冷却板，且每个所述电池单体的底部均与所述第一冷却板接触；及
9.第二冷却板，设置于多个所述电池单体之间，且每个所述电池单体的侧面均与所述第二冷却板接触，所述第二冷却板内形成有供冷却液流过的第二流道。
10.在其中一个实施例中，每个所述电池单体上设置有防爆阀。
11.在其中一个实施例中，所述防爆阀设于所述电池单体的底部，所述第一冷却板与所述底板间隔设置，以在所述第一冷却板与所述底板之间形成缓冲腔，所述第一冷却板与多个所述电池单体对应的位置分别开设有多个与所述缓冲腔连通的避位孔，每个所述电池单体的所述防爆阀位于对应的所述避位孔的范围内。
12.在其中一个实施例中，多个所述电池单体在所述第一冷却板上排列成多列，多个所述避位孔对应排列成多列，所述底板与所述第一冷却板之间设置有隔板，以将所述缓冲腔分隔成多个并列设置的排气通道，每列所述避位孔与一个所述排气通道连通。
13.在其中一个实施例中，多个所述电池单体在所述第一冷却板上排列成多列，所述第二冷却板依次绕经相邻两列所述电池单体之间。
14.在其中一个实施例中，所述电池单体呈圆柱形，所述第二冷却板相对的两个表面均形成有弧形槽，每个所述电池单体的侧壁均部分收容于所述弧形槽内。
15.在其中一个实施例中，相邻两列所述电池单体沿排列方向错开预设距离，所述预
设距离等于所述电池单体的半径。
16.在其中一个实施例中，所述第一冷却板的表面形成有安装槽，所述第二冷却板设置于所述安装槽内。
17.上述电池模组，在充放电过程中，能够使冷却液流经第一流道及第二流道。由于每个电池单体的底部均与第一冷却板接触，故冷却液流经第一流道时能够将热量由电池单体的底部带走；而由于每个电池单体的侧面均与第二冷却板接触，故冷却液流经第二流道时能够将热量由电池单体的侧面带走。如此，每个电池单体表面用于散热的面积增大，故能够提升上述电池模组的冷却效率。
18.此外，本实用新型还提供一种电池包及用电装置。
19.一种电池包，包括多个如上述优选实施例中任一项所述的电池模组。
20.一种用电装置，包括上述优选实施例中任一项所述的电池模组或如上述优选实施例所述的电池包。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
22.图1为本实用新型较佳实施例中电池模组的轴测图；
23.图2为图1所示电池模组的俯视图。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
26.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
30.本实用新型公开了一种用电装置、电池包及电池模组，上述用电装置包括上述电池包或上述电池模组，并能够由上述电池包或上述电池模组提供电能。其中，上述用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具、电动工具、储能设备、游乐设备、电梯和升降设备等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具或电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等；储能设备可以是储能墙、基站储能、集装箱储能等等；游乐设备可以是旋转木马、跳楼机等等。本技术对上述用电装置不做特殊限制。
31.对于纯电动汽车而言，上述电池包可以作为驱动电源，从而替代化石燃料提供驱动动力。
32.上述电池包具体包括电池管理系统(bms)及多个上述电池模组。多个电池模组之间可通过串联、并联或者串联与并联混合的方式电连接，并与电池管理系统进行通讯连接，以组成上述电池包，上述电池管理系统对各个电池模组的工作状态进行控制和监测。
33.请参阅图1及图2，本实用新型较佳实施例中的电池模组10包括底板100、第一冷却板200、电池单体300及第二冷却板400。
34.底板100起支撑作用，可由金属成型，具有较高的机械强度。在上述电池包中，底板100能够将电池模组10整体固定于电池的箱体、支架等结构上。为了方便更合理的利用空间，底板100大致呈矩形。
35.第一冷却板200设置于底板100。其中，第一冷却板200的形状与底板100的形状大致相同，第一冷却板200可以与底板100一体成型，也可通过焊接、螺接等方式与底板100连接。第一冷却板200内形成有第一流道(图未示)，冷却液能够流经第一流道。
36.电池单体300包括多个，多个电池单体300承载于第一冷却板200。电池单体300可以是锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池，其外部轮廓可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状，但均不局限于此。具体在本实施例中，电池单体300为锂离子圆柱电池，其外部轮廓
呈圆柱体形。多个电池单体300一般呈矩阵排列。譬如，图1所示的多个电池单体300排列成两列，每一列具有十个电池单体300。
37.进一步的，每个电池单体300的底部均与第一冷却板200接触。因此，冷却液流经第一流道时，能够将热量由电池单体300的底部带走。
38.在本实施例中，每个电池单体300上设置有防爆阀(图未示)。当电池单体300内的气体压力超过阈值时，防爆阀便开启以对电池单体300内部进行泄压，从而防止电池单体300发生爆炸。
39.防爆阀可设置于电池单体300的顶部、底部或侧面，具体在本实施例中，防爆阀设于电池单体300的底部。也就是说，防爆阀朝向第一冷却板200设置。如此，当防爆阀开启时，第一冷却板200便可能对防爆阀形成阻碍。
40.为了避免这一问题，在本实施例中，第一冷却板200与底板100间隔设置，以在第一冷却板200与底板100之间形成缓冲腔101，第一冷却板200与多个电池单体300对应的位置分别开设有多个与缓冲腔101连通的避位孔210，每个电池单体300的防爆阀位于对应的避位孔210的范围内。
41.避位孔210的孔径一般大于防爆阀的外径，故防爆阀能够整体处于避位孔210的范围内。当电池单体300发生热失控并导致防爆阀开启后，从防爆阀喷发出的高温物质能够经避位孔210进入缓冲腔101中，从而避免第一冷却板200对防爆阀形成阻碍。
42.进一步的，在本实施例中，多个电池单体300在第一冷却板200上排列成多列，多个避位孔210对应排列成多列。而且，底板100与第一冷却板200之间设置有隔板500，以将缓冲腔101分隔成多个并列设置的排气通道102，每列避位孔210与一个排气通道102连通。
43.具体的，避位孔210的列数、电池单体300的列数及排气通道102的数量一致，且一一对应的设置。当一列电池单体300发生热失控后，从防爆阀喷发出的高温物质将进入对应的排气通道102内。多个排气通道102之间通过隔板500相互隔离，从而能够防止高温物质从一个排气通道102进入另一个排气通道102。如此，当一列电池单体300发生热失控后，能够避免进入缓冲腔101内的高温物质从其他避位孔210回流，从而对其他未出现热失控的电池单体300造成损伤。
44.第二冷却板400设置于多个电池单体300之间，且每个电池单体300的侧面均与第二冷却板400接触，第二冷却板400内形成有供冷却液流过的第二流道(图未示)。因此，当冷却液流经第二流道时，能够将热量由电池单体300的侧面带走。由此可见，通过第一冷却板200与第二冷却板400的配合，每个电池单体300表面用于散热的面积增大，故电池模组10的冷却效率得到显著提升。
45.在本实施例中，多个电池单体300在第一冷却板200上排列成多列，第二冷却板400依次绕经相邻两列电池单体300之间。
46.第二冷却板400可呈u形或s形，依次穿过相邻两列电池单体300之间的间隙。而第二冷却板400两侧的电池单体300抵靠于第二冷却板400的表面，从而使得每个电池单体300的侧面均与第二冷却板400实现接触。采用上述安装方式的第二冷却板400结构简单、安装方便、占用空间小，能够使得电池模组10的结构更紧凑。
47.需要指出的是，在其他实施例中，第二冷却板400也可采用其他方式。譬如，将第二冷却板400设置成柔性结构，并依次绕经每个电池单体300。
48.具体在本实施例中，第一冷却板200的表面形成有安装槽220，第二冷却板400设置于安装槽220内。安装槽220的延伸方向与第二冷却板400的延伸方向一致，可以沿u形或s形路径延伸。在组装电池模组10时，直接将第二冷却板400插接于安装槽220内即可，使得组装方便。
49.此外，由于本实施例中的电池单体300呈圆柱形，为了进一步增大电池单体300的散热面积，故本实施例中第二冷却板400相对的两个表面均形成有弧形槽(图未标)，每个电池单体300的侧壁均部分收容于弧形槽内。
50.第二冷却板400可多次弯折呈波浪形，从而在两侧形成沿延伸方向排列的弧形槽。弧形槽能够使第二冷却板400与电池单体300之间形成更大的包角，从而增加电池单体300的侧面与第二冷却板400的接触面积。
51.进一步的，在本实施例中，相邻两列电池单体300沿排列方向错开预设距离，预设距离等于电池单体300的半径。可见，其中一列中的电池单体300与另一列中相邻两个电池单体300之间的区域相对。因此，两列电池单体300可以靠的更近，从而节省空间，进而使得电池模组10的结构更紧凑。
52.上述电池模组10，在充放电过程中，能够使冷却液流经第一流道及第二流道。由于每个电池单体300的底部均与第一冷却板200接触，故冷却液流经第一流道时能够将热量由电池单体300的底部带走；而由于每个电池单体300的侧面均与第二冷却板400接触，故冷却液流经第二流道时能够将热量由电池单体300的侧面带走。如此，每个电池单体300表面用于散热的面积增大，故能够提升上述电池模组10的冷却效率。
53.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
54.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电池模组，其特征在于，包括：底板；第一冷却板，设置于所述底板，所述第一冷却板内形成有供冷却液流过的第一流道；多个电池单体，承载于所述第一冷却板，且每个所述电池单体的底部均与所述第一冷却板接触；及第二冷却板，设置于多个所述电池单体之间，且每个所述电池单体的侧面均与所述第二冷却板接触，所述第二冷却板内形成有供冷却液流过的第二流道；其中，每个所述电池单体上设置有防爆阀，所述防爆阀设于所述电池单体的底部，所述第一冷却板与所述底板间隔设置，以在所述第一冷却板与所述底板之间形成缓冲腔，所述第一冷却板与多个所述电池单体对应的位置分别开设有多个与所述缓冲腔连通的避位孔，每个所述电池单体的所述防爆阀位于对应的所述避位孔的范围内。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个所述电池单体在所述第一冷却板上排列成多列，多个所述避位孔对应排列成多列，所述底板与所述第一冷却板之间设置有隔板，以将所述缓冲腔分隔成多个并列设置的排气通道，每列所述避位孔与一个所述排气通道连通。3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个所述电池单体在所述第一冷却板上排列成多列，所述第二冷却板依次绕经相邻两列所述电池单体之间。4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体呈圆柱形，所述第二冷却板相对的两个表面均形成有弧形槽，每个所述电池单体的侧壁均部分收容于所述弧形槽内。5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，相邻两列所述电池单体沿排列方向错开预设距离，所述预设距离等于所述电池单体的半径。6.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一冷却板的表面形成有安装槽，所述第二冷却板设置于所述安装槽内。7.一种电池包，其特征在于，包括多个如上述权利要求1至6任一项所述的电池模组。8.一种用电装置，其特征在于，包括上述权利要求1至6任一项所述的电池模组或如上述权利要求7所述的电池包。

技术总结
本实用新型涉及一种电池模组，电池模组包括底板、第一冷却板、多个电池单体及第二冷却板。第一冷却板及第二冷却板内分别形成有供冷却液流过的第一流道及第二流道，在充放电过程中，能够使冷却液流经第一流道及第二流道。由于每个电池单体的底部均与第一冷却板接触，故冷却液流经第一流道时能够将热量由电池单体的底部带走；而由于每个电池单体的侧面均与第二冷却板接触，故冷却液流经第二流道时能够将热量由电池单体的侧面带走。如此，每个电池单体表面用于散热的面积增大，故能够提升上述电池模组的冷却效率。此外，本实用新型还提供一种电池包及用电装置。种电池包及用电装置。种电池包及用电装置。


技术研发人员：孙世强
受保护的技术使用者：上海兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/10/20