电池模组、电池包及车辆的制作方法

1.本公开涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。


背景技术：

2.电池模组通常包括冷却板、电芯组件以及两个侧板，其中，冷却板具有两个相对设置的边缘，两个侧板分设在冷却板的相对设置的边缘上，两个侧板以及冷却板围合形成用于容置电芯组件的容置槽，安装在容置槽内的电芯组件的底部与冷却板接触，电芯组件的侧面分别与两侧的侧板接触，电芯的工作热量通过与冷却板进行热交换而散除。
3.然而，由于侧板的热传导效率较低，导致电芯在其高度方向上的工作热量不能及时传导至冷却板，从而使电池模组的热交换效率较低，散热性能差。


技术实现要素：

4.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。
5.第一方面，为了实现上述目的，本公开提供了一种电池模组，包括冷却板、电芯组件以及传热结构；
6.所述电芯组件排布在所述冷却板上，并与所述冷却板换热接触，所述传热结构与所述电芯组件的侧壁接触，并与所述冷却板接触，以使所述电芯组件的热量经所述传热结构传递至所述冷却板上。
7.进一步地，所述传热结构包括热管，所述热管具有第一竖直段和第一水平段，所述第一竖直段与所述电芯组件的侧壁接触，所述第一水平段与所述冷却板接触。
8.进一步地，所述热管为多个，多个所述热管沿所述电芯组件的长度方向间隔设置。
9.进一步地，相邻的两个所述热管之间设置有固定板；所述热管和所述固定板通过连接结构固定在一起。
10.进一步地，所述冷却板对应所述第一水平段的位置处设置有翅片，所述翅片与所述冷却板围合形成与所述第一水平段相匹配的第一容置槽，至少部分所述第一水平段包覆在所述第一容置槽内。
11.进一步地，所述电池模组还包括侧板，所述侧板设置在所述传热结构的远离所述电芯组件的一面上；所述侧板包括相连接的第二竖直段和第二水平段，所述第二水平段与所述冷却板固定连接，且所述第二竖直段和所述第二水平段的连接处开设有避让孔；
12.所述第一竖直段被夹设在所述电芯组件和对应的所述第二竖直段之间，所述第一水平段贯穿所述避让孔并与所述冷却板的外壁接触。
13.进一步地，所述冷却板对应所述第二水平段的位置处设置第二容置槽，至少部分所述第二水平段插接在第二容置槽内。
14.进一步地，所述第二容置槽靠近所述电芯组件的槽壁的外表面为斜面，所述斜面沿所述第二容置槽的槽底至槽口方向向内倾斜；和/或
15.所述第二容置槽的槽底靠近所述冷却板的回流通道设置，所述第二容置槽的槽底上设置有用于释放压力的溃缩槽。
16.进一步地，所述第二容置槽和所述第二水平段中的一者上设置有导向筋，所述第二容置槽和所述第二水平段中的另一者上设置有与所述导向筋匹配的导向槽，所述第二水平段通过所述导向筋和所述导向槽的配合插接在所述第二容置槽内。
17.进一步地，所述电芯组件至少包括两个子电芯列，至少两个所述子电芯列间隔设置在所述冷却板上，相邻的两个所述子电芯列之间设置有所述传热结构，且所述传热结构分别与所述子电芯列和所述冷却板接触。
18.第二方面，本公开提供一种电池包，包括上述的电池模组。
19.第三方面，本公开提供一种车辆，包括上述的电池包。
20.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：
21.本公开提供的电池模组、电池包及车辆，通过设置冷却板、电芯组件以及传热结构，其中，电芯组件排布在冷却板上，并与冷却板换热接触，也就是说，电芯组件的热量可直接传递至冷却板上进行换热，传热结构与电芯组件的侧壁接触，并与冷却板接触，从而使电芯组件的热量还可经过传热结构传递至冷却板上进行换热，基于此，电芯组件的热量不仅可以通过其与冷却板接触的部分直接与冷却板进行热传递，还可以通过传热结构将电芯组件的热量，尤其是电芯组件在高度方向上的工作热量快速传递至冷却板上，也就是说，传热结构有助于增强电芯组件和冷却板之间的热传递效率，从而使电池模组的热交换效率高，散热性能好。
附图说明
22.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。
23.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。
24.图1为本公开实施例所述电池模组的结构示意图；
25.图2为图1的局部示意图，其中去除了电芯组件，示意出了传热结构；
26.图3为图2中的a部放大图；
27.图4为图2中的侧视图；
28.图5为本公开实施例所述电池模组的侧板和冷却板的装配示意图；
29.图6为本公开实施例所述电池模组的局部示意图；
30.图7为本公开实施例所述电池模组的另一局部示意图；
31.图8为本公开实施例所述电池模组的侧板的结构示意图。
32.其中，1、冷却板；11、第一容置槽；12、第二容置槽；121、槽壁；13、溃缩槽；2、电芯组件；21、子电芯列；3、侧板；31、第二竖直段；32、第二水平段；33、避让孔；4、传热结构；41、热管；411、第一竖直段；412、第一水平段；42、固定板；5、翅片；61、导向筋； 62、导向槽；7、容置腔。
具体实施方式
33.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。
34.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。
35.实施例一
36.参考图1至图8中所示，本实施例提供了一种电池模组，包括冷却板1、电芯组件2以及传热结构4；电芯组件2排布在冷却板1上，并与冷却板1换热接触，传热结构4与电芯组件2的侧壁接触，并与冷却板1接触，以使电芯组件2的热量经传热结构4传递至冷却板1 上。
37.在此需要说明的是，电芯组件2的侧壁为电芯组件2的除去与冷却板1接触的一面的其他面。示例性地，定义电芯组件2的底面与冷却板1接触，那么电芯组件2的侧壁即为电芯组件2的顶面以及电芯组件2的连接其顶面和底面的其他侧面。
38.在本实施例中，冷却板1通常为矩形结构，并沿其长度方向开设有供冷却液流动的流道，两个侧板3分别固定在冷却板1长度方向的边缘上。
39.其中，传热结构4是依靠自身内部工作液体相变来实现快速热传递的传热元件，传热结构4设置在电芯组件2和侧板3之间，也就是说，传热结构4的一面与电芯组件2接触，传热结构4的另一面与侧板3接触，从而通过传热结构4可将电芯组件2的热量，尤其是电芯组件2在高度方向上的热量迅速传递到冷却板1上，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，结构简单，热传递效率高。
40.可以理解的是，传热结构4具有蒸发段和冷凝段，在传热结构4 的蒸发段，内部的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从传热结构4的中心通道流向传热结构4的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，液体在吸液芯的作用下再回流到蒸发段，如此就完成了一个热传递的闭合循环，从而将大量的热量从蒸发段传到冷凝段。
41.在此需要说明的是，传热结构4内的工作液体还具有灭火功能。
42.在本实施例中，传热结构4的蒸发段贴合设置在电芯组件2和侧板3之间，且蒸发段的顶端不低于电芯组件2的远离冷却板1的一端，传热结构4的冷凝段与冷却板1贴合，从而使得电芯组件2在高度方向上的工作热量传递至蒸发段，蒸发段内部的工作液体蒸发潜热，蒸汽从传热结构4的中心通道流向冷凝段，并在冷凝段凝结潜热。由于冷凝段与冷却板1贴合，从而冷凝段可将散发的热量传递至冷却板1，基于此，通过传热结构4可将电芯组件2在高度方向上的工作热量传递至冷却板1，从而增强了电芯组件2和冷却板1之间的热传递效率，从而使电池模组的热交换效率高，散热性能好。
43.通过上述技术方案，本实施例提供的电池模组，通过设置冷却板1、电芯组件2以及传热结构4，其中，电芯组件2排布在冷却板1上，并与冷却板1换热接触，也就是说，电芯组件2的热量可直接传递至冷却板1上进行换热，传热结构4与电芯组件2的侧壁接触，并与冷却板1接触，从而使电芯组件2的热量还可经过传热结构4传递至冷却板1上进行换热，基于此，电芯组件2的热量不仅可以通过其与冷却板1接触的部分直接与冷却板1进行热传递，还可以通过传热结构4 将电芯组件2的热量，尤其是电芯组件2在高度方向上的工作热量快速传
递至冷却板1上，也就是说，传热结构4有助于增强电芯组件2 和冷却板1之间的热传递效率，从而使电池模组的热交换效率高，散热性能好。
44.在本实施例中，传热结构4包括热管41，热管41具有第一竖直段 411即蒸发段和第一水平段412即冷凝段，第一竖直段411的靠近冷却板1的一端沿朝向靠近电芯组件2的方向弯折形成第一水平段412，第一竖直段411与电芯组件2的侧壁接触，第一水平段412贴合在冷却板1的内壁上，如此设计，增大了传热结构4和冷却板1之间的接触面积，从而增强了传热结构4和冷却板1的热交换，进而增强了电芯组件2和冷却板1之间的热传递效率，使得电芯组件2在高度方向上的工作热量可以快速散发。
45.根据一些实施例，传热结构4可以仅包括一个竖直段，竖直段的靠近冷却板1的一端为冷凝段，竖直段的远离冷却板1的一端为蒸发段，冷凝段直接与冷却板1贴合。
46.在本实施例中，参考图3、图6和图7中所示，热管41为多个，多个热管41沿电芯组件2的长度方向间隔设置，换热效率高。
47.进一步地，相邻的两个热管41之间设置有固定板42，多个热管 41和多个固定板42沿侧板3的长度方向交替设置，且相邻的热管41 和固定板42通过连接结构固定在一起。
48.进一步地，连接结构包括第一台阶槽和第二台阶槽，第一台阶槽和第二台阶槽相匹配，可以理解的是，第一台阶槽和第二台阶槽中的一者设置在热管41的侧壁上，第一台阶槽和第二台阶槽中的另一者设置在固定板42的侧壁上。
49.本领域技术人员容易理解的是，相邻的热管41和固定板42连接时，先在第一台阶槽和第二台阶槽内涂抹导热胶，然后将第一台阶槽和第二台阶槽拼接，即可将相邻的热管41和固定板42固定在一起，结构简单，装配方便。
50.可以理解的是，在相邻的两个热管41之间设置固定板42，一方面，固定板42有助于将多个热管41沿侧板3的长度方向布置定位，另一方面，固定板42可以填充相邻的两个热管41之间的间隙，从而有利于提高电池模组的整体刚度。
51.进一步地，固定板42的靠近电芯组件2的一面上设置有凸筋，该凸筋可夹设在与固定板42对应的相邻的两个电芯之间，用于限定两个电芯之间的相对位置，结构简单，方便装配。
52.进一步地，参考图4、图5和图7中所示，冷却板1对应第一水平段412的位置处设置有翅片5，翅片5与冷却板1围合形成与第一水平段412相匹配的第一容置槽11，至少部分第一水平段412包覆在第一容置槽11内。
53.可以理解的是，在翅片5和冷却板1之间设置第一容置槽11，从而在第一水平段412和冷却板1的尺寸均不增大的情况下，可以增大第一水平段412和冷却板1的接触面积，使得传热结构4和冷却板1 之间的热传递效率更高，同时，也满足了电池模组轻量化的设计要求。
54.具体实现时，第一翅片5既可以设置在冷却板1的内表面上，也可以设置在冷却板1的外表面上，当第一翅片5设置在冷却板1的内表面上时，第一水平段412与冷却板1的内表面接触，当第一翅片5 设置在冷却板1的外表面上时，第一水平段412与冷却板1的外表面接触。
55.其中，翅片5可以与冷却板1一体成型，整体性好，结构强度高。当然，翅片5也可以是具有散热功能的单独翅片5，通过焊接等方式固定在冷却板1的远离电芯组件2的一面上。
56.另外，第一水平段412插设包覆在第一容置槽11之前，可以在第一容置槽11或第一水平段412的对应部分涂抹导热胶，再将第一水平段412插设在第一容置槽11中，有助于提高第一水平段412和冷却板 1之间的导热性，另外，还可以增强第一水平段412和冷却板1之间的连接强度，在一定程度上可以提高电池模组的结构稳定性和可靠性。
57.在本实施例中，参考图4、图7和图8中所示，电池模组还包括侧板3，侧板3设置在冷却板上，并位于传热结构4的远离电芯组件2 的一面上。
58.可以理解的是，侧板3通常为两个，且两个侧板3分设在冷却板1 的两侧，两个侧板3和冷却板1围合形成用于容纳电芯组件2的容置腔7。
59.其中，侧板3包括相连接的第二竖直段31和第二水平段32，第二水平段32与冷却板1固定连接，且第二竖直段31和第二水平段32的连接处开设有避让孔33，该避让孔33与第一水平段412相匹配。第一竖直段411夹设贴合在电芯组件2和对应的第二竖直段31之间，即第一竖直段411的一面与电芯组件2贴合固定，第一竖直段411的另一面与对应侧板3的第二竖直段31贴合固定，第一水平段412贯穿避让孔33并与冷却板1的外壁接触，即，第一水平段412贯穿避让孔33 并与冷却板1的远离电芯组件2的一面贴合，如此设计，不仅增大了传热结构4和冷却板1之间的接触面积，而且通过第一水平段412可将电芯组件2在高度方向上的工作热量直接传导至冷却板1的外部，有助于增强热传递效率，提高电池模组的散热性能。
60.可以理解的是，第一水平段412贯穿对应的避让孔33之后可以全部容置在第一容置槽11内，当然，第一水平段412贯穿对应的避让孔 33之后也可以部分容置在第一容置槽11内。
61.具体实现时，当侧板3的第二竖直段31和第二水平段32的连接处开设有避让孔33时，避让孔33仅供传热结构4的第一水平段412 穿过，各固定板42的靠近第二水平段32的一端分别位于相邻的两个避让孔33之间。
62.在本实施例中，参考图4和图5中所示，冷却板1对应第二水平段32的位置处设置有第二容置槽12，至少部分第二水平段32插接在第二容置槽12内，也就是说，至少部分第二水平段32包覆在冷却板1 的第二容置槽12内，如此设计，可以增大侧板3与冷却板1的接触面，有助于提高侧板3与冷却板1的连接强度，进而可以提高电池模组的结构强度和抗形变能力。
63.可以理解的是，第二水平段32包覆在第二容置槽12内的尺寸与第二容置槽12的槽深有关，也就是说，第二容置槽12的槽深不同，第二水平段32包覆在第二容置槽12内的尺寸则不同。具体的是，第二水平段32可以全部包覆在第二容置槽12内，当然，也可以是第二水平段32的其中一部分包覆在第二容置槽12内，根据具体的使用工况可以任意选用，在此不做过多限制。
64.具体实现时，第二容置槽12靠近电芯组件2的槽壁121的外表面为斜面，也就是说，第二容置槽12靠近冷却板1内壁的槽壁121的外表面为斜面，该斜面沿第二容置槽12的槽底至槽口方向向内倾斜，一方面可以方便电芯组件2装配，另一方面可以避免与电芯组件2底部有尖锐接触损伤电芯组件2，结构简单，安全性好。
65.优选地，斜面靠近槽底的一端以及斜面靠近槽口的另一端分别是倒圆角设计，平滑圆角，安全性好。
66.进一步地，第二容置槽12的槽底靠近冷却板1的回流通道设置，第二容置槽12的槽
底上设置有用于释放压力的溃缩槽13，可以理解的是，溃缩槽13既可以设置在第二容置槽12槽底的外壁壁上，即溃缩槽13设置在槽底靠近冷却板1的回流通道的一面上，当然，溃缩槽13 也可以设置在第二容置槽12槽底的内壁上，即溃缩槽13设置在槽底远离冷却板1的回流通道的一面上，基于此，当有外力作用在电池模组上时，溃缩槽13可以释放外力，有助于使第二容置槽12将侧板3 包覆夹持的更紧，结构稳定，连接强度高。
67.根据一些实施例，当有外力作用在翅片5上时，溃缩槽13也可以释放翅片5所受的外力，有助于使第一容置槽11将传热结构4的第一水平段412包覆夹持的更紧，结构稳定，连接强度高。
68.在本实施例中，为了方便装配，第二容置槽12和第二水平段32 中的一者上设置有导向筋61，第二容置槽12和第二水平段32中的另一者上设置有与导向筋61匹配的导向槽62，第二水平段32通过导向筋61和导向槽62的配合插接在第二容置槽12内，结构简单，容易实现。
69.作为一种可选的实施方式，参考图5中所示，第二容置槽12内设置有导向筋61，第二水平段32上设置有与导向筋61匹配的导向槽62，第二水平段32通过导向筋61和导向槽62的配合插接在第二容置槽12 内，装配方便，同时，导向筋61和导向槽62对第二水平段32还具有限位止挡作用，可以有效防止第二水平段32沿第二容置槽12的槽深方向窜动滑出。
70.作为另一种可选的实施方式，第二容置槽12内可以设置有导向槽 62，第二水平段32上设置有与导向筋61匹配的导向筋61，第二水平段32通过导向槽62和导向筋61的配合插接在第二容置槽12内。
71.在本实施例中，电芯组件2可以是一个整体结构，当然，电芯组件2也可以至少为两列，即电芯组件2可以为多列，参考图1中所示，电芯组件2至少包括两个子电芯列21，至少两个子电芯列21间隔设置在冷却板1上，相邻的两个子电芯列21之间贴合设置有传热结构4，即，传热结构4的一面和相邻两个子电芯列21的其中一者通过导热胶贴合固定，传热结构4的另一面和相邻两个子电芯列21的其中另一者通过导热胶贴合固定，且传热结构4的靠近冷却板1的一端即传热结构4的底端与冷却板1接触，如此设计，传热结构4可将中间位置处的电芯组件2在高度方向上的工作热量传递至冷却板1上，方便散热。
72.可以理解的是，传热结构4的底端可以通过导热胶直接贴合固定在冷却板1上，当然，也可以在冷却板1对应传热结构4的位置处设置凹槽，传热结构4的底端插设在凹槽内，并通过导热胶固定在凹槽内，一方面可以提高传热结构4和冷却板1之间的连接强度，另一方面，可以增大传热结构4和冷却板1的接触面积，有利于提高传热结构4与冷却板1之间的热交换率，散热性好。
73.实施例二
74.本实施例提供一种电池包，包括上述的电池模组。
75.本实施例中的电池模组与实施例一提供的电池模组的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。
76.实施例三
77.本实施例提供一种车辆，包括上述的电池包。
78.本实施例中的电池包与实施例二提供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，具体可参照上述实施例的描述。
79.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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
80.以上所述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所述的这些实施例，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。