本實用新型公開了一種鋰電池組及水下清潔機器人，所述鋰電池組包括電芯、散熱組件、保護板和防水密封組件；所述電芯包括兩個以上并列設(shè)置的鋰電池，所述保護板與所述電芯電連接；所述散熱組件包括導熱硅膠片和中框，所述導熱硅膠片填充于所述電芯和所述中框之間的空隙；所述防水密封組件包括密封圈、上殼、所述中框和下殼；所述電芯、所述散熱組件、所述保護板和所述防水密封組件均容納于所述上殼、所述中框和所述下殼合圍形成的腔內(nèi)。通過導熱硅膠片填充電芯和中框之間的空隙，可將空氣擠出，盡可能減少內(nèi)部跟電芯接觸的熱不良導體——空氣，從而有效避免接觸熱阻有效地散熱。