电池模组结构、电池包结构及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及新能源作业机械技术领域，尤其涉及一种电池模组结构、电池包结构及作业机械。


背景技术：

2.当前，新能源汽车的发展前景非常广阔。电池是新能源汽车的主要动力来源。新能源汽车在工作过程中，其电池会产生大量热。如果不能及时、有效地将该部分热量散失，将会导致电池升温并影响电池的供电性能，严重时还有可能会引发爆炸等安全事故。另外，在低温环境下，通常需要将电池加热至一定的温度后才能正常启动，以为新能源汽车供电。
3.目前，电池模组的散热加热结构大多为分体式的结构，通常是在电池的电芯底部设置用于散热的水冷板，在电芯的侧壁上设置加热膜。这种电池模组所占用的高度空间较大，结构紧凑性较差。同时，电芯底部包括托板，将水冷板设置在电芯的底部，其托板会影响水冷板的冷却效果。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电池模组结构、电池包结构及作业机械，用以解决现有电池模组所占的高度空间较大，结构紧凑性较差且冷却效果较差的问题。
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种电池模组结构，包括：电芯和冷却加热集成装置，
6.其中，所述冷却加热集成装置连接至所述电芯的侧壁上，所述冷却加热集成装置可通流冷却液，以使冷却液向所述电芯传递冷量，或者，所述冷却加热集成装置可加热升温，以向所述电芯传递热量。
7.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述电芯的相对两侧壁上均设置有所述冷却加热集成装置。
8.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述冷却加热集成装置包括冷却液流通通道、加热通道及加热器。
9.其中，所述冷却液流通通道用于通流冷却液。所述加热器连接至所述加热通道内。所述加热器的热量可经所述加热通道直接传递至所述电芯。且所述加热通道与所述冷却液流通通道相邻设置，以使所述加热器的热量经所述加热通道传递至所述冷却液流通通道内的冷却液中。
10.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述电池模组结构还包括进液管和出液管，所述冷却加热集成装置还包括进液嘴和出液嘴，所述冷却液流通通道的一端与所述进液嘴连接，所述进液嘴与所述进液管连接，所述冷却液流通通道的另一端与所述出液嘴连接，所述出液嘴与所述出液管连接。
11.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述冷却液流通通道的两侧分别设置一个所述加热通道，所述加热器包括加热本体和多个加热分支线束，各所述加热分支线束
均与所述加热本体连接，所述加热本体用于向各所述加热分支线束传递热量，各所述加热通道内分别对应布设一个所述加热分支线束。
12.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述冷却加热集成装置包括集成板，所述冷却液流通通道和所述加热通道均布设至所述集成板的内腔中，所述集成板贴合连接至所述电芯的侧壁上。
13.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述电池模组结构还包括顶板和两个端板，各所述端板分别设置在所述电芯的两端，所述顶板覆盖连接至所述电芯的顶部，所述进液管与所述出液管连接至所述端板的外侧。
14.根据本实用新型提供的一种电池模组结构，所述电池模组结构还包括扎带，所述扎带捆扎连接至各所述端板及各所述集成板的外侧。
15.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电池包结构，包括电池箱体及至少一个如上所述的电池模组结构，所述电池模组结构置于所述电池箱体的内部。
16.根据本实用新型的第三方面，提供了一种作业机械，包括如上所述的电池模组结构或者电池包结构。
17.在本实用新型提供的电池模组结构中，冷却加热集成装置为集成式结构，且冷却加热集成装置连接至电芯的侧壁上。冷却加热集成装置可通流冷却液，同时，冷却加热集成装置还可以加热升温以冷却或者加热电芯。当需要进行电芯冷却时，将冷却液通流至冷却加热集成装置中，冷却液在流动过程中将冷量传递至电芯，以使电芯降温。当需要进行电芯加热时，冷却加热集成装置加热升温以将热量传递至电芯，以使电芯升温。
18.通过这种结构设置，冷却加热集成装置安装至电芯的侧壁，能够使得冷却加热集成装置直接将冷量或者热量传递至电芯的侧壁，由于电芯的侧壁上无隔板结构，其冷却和加热效果得以极大提升。另外，冷却加热集成装置为集成式结构，其整体安装至电芯的侧壁上。与现有技术中设有分体式加热散热结构的电池模组相比，该电池模组结构所占的高度空间较小，结构紧凑性较高。
19.进一步，由于该电池包结构包括如上所述的电池模组结构，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
20.更进一步，由于该作业机械包括如上所述的电池模组结构或者电池包结构，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的电池模组结构的结构示意图；
23.图2是本实用新型提供的电池模组结构的爆炸结构示意图；
24.图3是本实用新型提供的电池模组结构中冷却加热集成装置的外部结构示意图；
25.图4是本实用新型提供的电池模组结构中冷却加热集成装置的内部结构示意图；
26.附图标记：
27.100、电芯；200、冷却加热集成装置；201、冷却液流通通道；202、加热通道；203、加热器；204、加热本体；205、加热分支线束；206、集成板；207、出液嘴；208、进液嘴；300、出液管；301、出液总管；302、出液支管；400、进液管；401、进液总管；402、进液支管；500、顶板；600、端板；700、扎带。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
29.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。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。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
31.在本实用新型实施例中，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”可以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。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.下面结合图1至图4对本实用新型实施例提供的一种电池模组结构、电池包结构及作业机械进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特别限定。
34.本实用新型第一方面的实施例提供了一种电池模组结构，如图1和图2所示，该电池模组结构包括：电芯100和冷却加热集成装置200。
35.其中，冷却加热集成装置200连接至电芯100的侧壁上。冷却加热集成装置200可通流冷却液，以使冷却液向电芯100传递冷量，或者，冷却加热集成装置200可加热升温，以向电芯100传递热量。
36.在本实用新型提供的电池模组结构中，冷却加热集成装置200为集成式结构，且冷却加热集成装置200连接至电芯100的侧壁上。冷却加热集成装置200可通流冷却液，同时，冷却加热集成装置200还可以加热升温，以冷却或者加热电芯100。当需要进行电芯100冷却时，将冷却液通流至冷却加热集成装置200中，冷却液在流动过程中将冷量传递至电芯100，以使电芯100降温。当需要进行电芯100加热时，冷却加热集成装置200加热升温，以将热量传递至电芯100，以使电芯100升温。
37.通过这种结构设置，冷却加热集成装置200安装至电芯100的侧壁，能够使得冷却加热集成装置200直接将冷量或者热量传递至电芯100的侧壁，由于电芯100的侧壁上无隔板结构，其冷却和加热效果得以极大提升。另外，冷却加热集成装置200为集成式结构，其整体安装至电芯100的侧壁上。与现有技术中设有分体式加热散热结构的电池模组相比，该电池模组结构所占高度空间较小，结构紧凑性较高。
38.例如，在本实用新型的一个实施例中，冷却加热集成装置200上集成设置有加热器和水流通道。当需要进行冷却电芯100操作时，由外部向水流通道内通流低温冷却液，低温冷却液能够将其冷量传递至电芯100，并将电芯100中的热量带走。当需要进行加热电芯100操作时，开启加热器，加热器能够直接加热电芯100，同时，也可以将热量传递至水流通道内的冷却液中，以使升温后的冷却液将热量传递至电芯100，并将电芯100中的冷量带走。
39.又例如，在本实用新型的一个实施例中，上述冷却液包括但是不限于冷却水。
40.在本实用新型的一个实施例中，电芯100的相对两侧壁上均设置有冷却加热集成装置200。
41.例如，如图1和图2所示，电芯100的前侧壁与后侧壁上分别设置一个冷却加热集成装置200。其中，各冷却加热集成装置200分别与电芯100的前侧壁和后侧壁相适配，以使冷却加热集成装置200能够分别完全贴合并覆盖至电芯100的前侧壁与后侧壁上。
42.根据以上描述的实施例可知，通过在电芯100的前侧壁及后侧壁上分别安装冷却加热集成装置200，能够极大提升电芯100的加热和冷却效果，提升电芯100的加热和冷却效率。另外，通过将冷却加热集成装置200完全贴合并覆盖至电芯100的侧壁上，能够增大热量及冷量的传递面积，并减少热量及冷量的传递路径，由此，进一步提升了电芯100的加热和冷却效果。
43.在本实用新型的一个实施例中，冷却加热集成装置200包括冷却液流通通道201、加热通道202及加热器203。
44.其中，冷却液流通通道201用于通流冷却液。加热器203连接至加热通道202内。加热器203的热量可经加热通道202直接传递至电芯100。且加热通道202与冷却液流通通道201相邻设置，以使加热器203的热量经加热通道202传递至冷却液流通通道201内的冷却液中。
45.进一步，在本实用新型的一个实施例中，电池模组结构还包括进液管400和出液管
300。冷却加热集成装置200还包括进液嘴208和出液嘴207。冷却液流通通道201的一端与进液嘴208连接。进液嘴208与进液管400连接。冷却液流通通道201的另一端与出液嘴207连接。出液嘴207与出液管300连接。
46.例如，如图1至图4所示，进液管400和出液管300分别布设至电芯100的左右两端。其中，进液管400包括进液总管401和两个进液支管402，出液管300包括出液总管301和两个出液支管302。
47.一个进液支管402用于与设置在电芯100前侧壁上的冷却加热集成装置200的进液嘴208连接，另一进液支管402用于与设置在电芯100后侧壁上的冷却加热集成装置200的进液嘴208连接。各进液嘴208与对应的冷却液流通通道201的入口连通。两个进液支管402均与进液总管401连通。由此，能够由进液总管401通过各进液支管402及各进液嘴208分别向各冷却液流通通道201内输入冷却液。
48.一个出液支管302用于与设置在电芯100前侧壁上的冷却加热集成装置200的出液嘴207连接，另一出液支管302用于与设置在电芯100后侧壁上的冷却加热集成装置200的出液嘴207连接。各出液嘴207与对应的冷却液流通通道201的出口连通。两个出液支管302均与出液总管301连通。由此，各冷却液流通通道201内的冷却液能够经过各出液嘴207及各出液支管302由出液总管301排出。
49.另外，在紧邻冷却液流通通道201的上侧位置或者下侧位置设置有加热通道202。加热通道202内安装有加热器203。加热器203连通电源时能够散热热量，加热器203所产生的部分热量能够经过加热通道202直接传递至电芯100侧壁，加热器203所产生的另一部分热量能够加热冷却液流通通道201内的冷却液，使得冷却液的温度升高。升温后的冷却液能够将热量传递至电芯100中，并将电芯100中的冷量带走。进而，使得电芯100温度升高，以保证其在低温环境下正常启动。
50.另外，上述加热器203包括但是不限于ptc加热器203。
51.在本实用新型的一个实施例中，冷却液流通通道201的两侧分别设置一个加热通道202。加热器203包括加热本体204和多个加热分支线束205。各加热分支线束205均与加热本体204连接。加热本体204用于向各加热分支线束205传递热量。各加热通道202内分别对应布设一个加热分支线束205。
52.具体来讲，如图4所示，冷却液流通通道201为蛇形盘旋结构。由此，能够增大冷却液与电芯100的热交换面积，进而提升散热或者加热效率。冷却液流通通道201的上侧及下侧分别设置有一个加热通道202。在该实施例中，加热器203包括加热本体204和2个加热分支线束205。各加热分支线束205与加热本体204连接。加热本体204连接电源时，其能够向各加热分支线束205传递热量。各加热分支线束205分别延伸至各加热通道202内，各加热分支线束205能够直接将热量传递至电芯100侧壁。同时，各加热分支线束205还能够将热量传递至冷却液流通通道201内的冷却液中，升温后的冷却液将热量传递至电芯100侧壁。由此，能够提升冷却液加热效率，进而提升电芯100加热效率。
53.此处应当理解的是，上述实施例仅是本实用新型的一个示意性实施例，并不能对本实用新型构成任何限定。也就是说，上述加热通道202及加热分支线束205的数量包括但是不限于2个。
54.在本实用新型的一个实施例中，冷却加热集成装置200包括集成板206。冷却液流
通通道201和加热通道202均布设至集成板206的内腔中。集成板206贴合连接至电芯100的侧壁上。
55.例如，如图3和图4所示，冷却加热集成装置200包括集成板206，电芯100侧壁为平面结构，集成板206的外侧壁也为平面结构。集成板206的外侧壁贴合至电芯100的外侧壁上。此外，集成板206的外侧壁与电芯100的侧壁之间还可以涂覆有导热结构胶，以提升其传热性能。集成板206的内腔中设置有冷却液流通通道201和加热通道202，以便实现电芯100的冷却及加热作业。
56.在本实用新型的一个实施例中，电池模组结构还包括顶板500和两个端板600。各端板600分别设置在电芯100的两端。顶板500覆盖连接至电芯100的顶部。进液管400与出液管300连接至端板600的外侧。
57.进一步，在本实用新型的一个实施例中，电池模组结构还包括扎带700。扎带700捆扎连接至各端板600及各集成板206的外侧。
58.例如，如图1和图2所示，电芯100的左端和右端分别设置有一个端板600。电芯100的前侧壁与后侧壁分别贴合连接有集成板206。电芯100的顶部覆盖连接有顶板500。顶板500可以通过螺栓与电芯100可拆卸连接。电芯100的底部承托至电池包的电池箱体底部。在各端板600及各集成板206的外侧套设连接有扎带700。该扎带700与各端板600及各集成板206相适配，以使各端板600及各集成板206贴合扎紧至扎带700的内侧。同时，顶板500、各端板600及各集成板206也能够对电芯100形成一定的保护作用。例如，在本实用新型的一个实施例中，上述扎带700包括钢扎带或者塑料扎带等。
59.本实用新型第二方面的实施例提供了一种电池包结构，包括电池箱体及至少一个如上所述的电池模组结构。电池模组结构置于电池箱体的内部。
60.例如，在本实用新型的一个实施例中，电池包结构包括多个如上所述的电池模组结构。多个电池模组结构可以并排或者叠置设置在电池箱体的内部。
61.进一步，由于该电池包结构包括如上所述电池模组结构，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
62.本实用新型第三方面的实施例提供了一种作业机械，包括如上所述的电池模组结构或者电池包结构。
63.例如，在本实用新型的一个实施例中，上述作业机械包括新能源汽车。
64.此处应当说明的是，上述实施例仅是本实用新型的一个示意性实施例，并不能对本实用新型构成任何限定。例如，在本实用新型的其他实施例中，上述作业机械还可以包括电动起重机或者电动挖掘机等。
65.进一步，由于该作业机械包括如上所述的电池模组结构或者电池包结构，因此，其同样具备如上所述的各项优势。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。