本发明公开了一种圆柱形电池模组冷却系统，包括绝缘支架、导热层和换热板，绝缘支架的电芯接触面上设置有电芯配合槽，绝缘支架的换热端面与换热板接触；导热层包覆设置于绝缘支架的电芯接触面和换热端面上；导热层包括绝缘表层、石墨膜和弹性缓冲层。该圆柱形电池模组冷却系统以绝缘支架作为支撑，绝缘支架的电芯接触面和换热端面设置有包含绝缘层、石墨膜和弹性缓冲层的导热层，电芯、导热层和换热板组合成有效的固固接触热传导结构。本发明还公开了一种电池模组。