CN103474594B - 一种锂离子动力电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂离子动力电池模块，包括壳体和封装在壳体内的若干相同结构的单体锂电池，各单体锂电池按其厚度方向进行串并联电连接，所述壳体为一由铝材压铸成型且上端开口的一体化箱式壳体，其前侧板和后侧板内分别设置有水循环通道和风道，前侧板的上端还设置有进水口接头和出水口接头，所述各单体锂电池的前、后表面各粘接有一块片式导热硅胶，该两块片式导热硅胶的外表面分别与所述前侧板和后侧板的内表面紧密接触；还包括一信号采集电路板、一控制输出电路板、一绝缘顶盖和一控制板。该模块采用一体化箱式壳体，既简化了模块结构，又方便了模块的组装，而且具有防尘、防水、使用安全可靠等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及电动车用动力电池，尤其涉及一种通过串并联电连接，形成不同电压和容量的的锂离子动力电池模块。
背景技术：
随着一次能源的不断紧缺，世界各国都开展了电动汽车的研究，其思路就是采用大功率的锂电池组或模块作为动力系统，全部或部分取代燃油发动机。目前，常见的锂电池模块是采用外联式电路对多个并排设置的单体锂电池进行串并联后封装在一个U形座内，U形座的前后两开口侧各安装一块与单体锂电池前后端面相贴合的铝制散热板用于散热，U形座的上端盖合一顶盖，顶盖与各单体锂电池的上端之间安装有信号采集电路板、控制输出电路板和控制板等。该结构存在如下缺点：一是封装锂电池模块的壳体采用分体结构，不仅结构复杂，组装不便，而且密封性差，外部灰尘和雨水容易从U形座与散热板及顶盖之间的连接间隙进入壳体内，影响壳内锂电池或各电路板的正常工作；二是铝制散热板上无绝缘防护，存在漏电隐患；三是作为锂电池模块核心控制元件的控制板设置在各单体锂电池的上端，容易受到电磁干扰而影响控制的稳定性。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可防尘、防水，且结构简单合理，组装方便，使用安全可靠的锂离子动力电池模块。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种锂离子动力电池模块，包括壳体和封装在壳体内的若干相同结构的单体锂电池，各单体锂电池按其厚度方向进行串并联电连接，所述壳体为一由铝材压铸成型且上端开口的一体化箱式壳体，其前侧板和后侧板内分别设置有水循环通道和风道，前侧板的上端还设置有进水口接头和出水口接头，所述各单体锂电池的前、后表面各粘接有一块片式导热硅胶，该两块片式导热硅胶的外表面分别与所述前侧板和后侧板的内表面紧密接触；还包括一信号采集电路板、一控制输出电路板、一绝缘顶盖和一控制板，所述信号采集电路板和控制输出电路板自下而上依次设置在各单体锂电池的上端，所述绝缘顶盖盖合在所述壳体的上表面，所述控制板安装在所述壳体外侧与各单体锂电池大面平行的一塑料盒体内，该塑料盒体与所述壳体固接在一起。
所述壳体的上表面和绝缘顶盖的下表面开设有相应的密封槽，所述密封槽内嵌设有密封圈，所述绝缘顶盖的前端表面开设有容置所述进水口接头和出水口接头的弧形凹口。
所述进水口接头和出水口接头可旋转的插接在所述壳体的前侧板上，且插接处设置有至少一径向密封圈。
所述各单体锂电池的极耳串并联可用锡片直接进行高温瞬间熔化连接，也可用铜汇条作为串并联介质，再用高温瞬间熔化锡片的方式实现连接。
所述信号采集电路板通过其上插头与所述控制板相连，所述控制输出电路板上安装有正极输出接线汇流条组件、负极输出接线汇流条组件和控制输出接线座，所述控制输出接线座与所述控制板相连，所述正极输出接线汇流条组件前端设有一用于防止各单体锂电池过压、过流、过温的智能化保护单元。
所述正、负极输出接线汇流条组件上安装有接线柱，所述接线柱的上端自所述绝缘顶盖上开设的接线孔伸出，所述接线柱的下端套设有与接线孔密封配合的径向密封圈，所述绝缘顶盖上还开设有供所述控制输出接线座伸出的通孔，所述控制输出接线座上套设有与通孔密封配合的密封环。
所述绝缘顶盖上安装有一自动泄压防爆组件。
所述各单体锂电池均由锂电池芯和包裹锂电池芯的矩形铝盒组成。
本发明的有益效果为：1，采用一体化箱式壳体，简化了模块结构并方便了模块的组装。2，壳体上各连接点均增加了密封圈的设计，使其具有防尘、防水的功能，避免了灰尘或雨水进入壳内时对各器件正常工作的影响，提高了电池模块的可靠性。3，安装在各单体锂电池两侧的导热硅胶具有良好的导热性和绝缘性，既能确保电池模块在工作中产生的热量得到有效传导，又能保证外壳的绝缘性能，消除漏电隐患，提高使用的安全性。4，将控制板设计在壳体外部的一塑料盒体内，使其免受电磁干扰，从确保控制的准确性与可靠性。
附图说明：
下面结合附图和具体实施例详细介绍本发明。
图1为本发明锂离子动力电池模块的分解示意图。
具体实施方式：
参见图1，按照本发明提供的一种锂离子动力电池模块，包括壳体1和封装在壳体1内的若干相同结构的单体锂电池2，各单体锂电池2按其厚度方向进行串并联电连接。具体来说，各单体锂电池2的极耳串并联可用锡片直接进行高温瞬间熔化连接，也可用铜汇条作为串并联介质，再用高温瞬间熔化锡片的方式实现连接。壳体1为一由铝材压铸成型且上端开口的一体化箱式壳体，其前侧板11和后侧板12内分别设置有水循环通道和风道，前侧板11的上端还设置有进水口接头3和出水口接头4。
各单体锂电池2的前、后表面各粘接有一块片式导热硅胶5，该两块片式导热硅胶5的外表面分别与前侧板11和后侧板12的内表面紧密接触。导热硅胶5一方面可保证各单体锂电池2安装后表面的平整性，另一方面也可将各单体锂电池2工作时产生的热量有效传导给壳体1的前侧板11和后侧板12进行冷却散热，而且当各单体锂电池间的温度不一致时，基于同一块导热基板，根据温度热传导原理，各单体锂电池2的热量在壳体1中混合后，会达到热平衡。此外，导热硅胶5还在各单体电池2与壳体1的前侧板11和后侧板12之间建立起一道良好绝缘层，从而保证壳体1的绝缘性能。
还包括一信号采集电路板6、一控制输出电路板7、一绝缘顶盖8和一控制板9，信号采集电路板6和控制输出电路板7自下而上依次设置在各单体锂电池2的上端，绝缘顶盖8盖合在壳体1的上表面，控制板9安装在壳体1外侧与各单体锂电池2大面平行的一塑料盒体10内，该塑料盒体10与壳体1固接在一起。
壳体1的上表面和绝缘顶盖8的下表面开设有相应的密封槽，密封槽内嵌设有密封圈(图中未示意)，绝缘顶盖8的前端表面开设有容置进水口接头3和出水口接头4的弧形凹口50。进水口接头3和出水口接头4可旋转的插接在壳体1的前侧板11上，且插接处设置有至少一径向密封圈20，该结构设计可使进、出水口接头在360度范围内自由转动，以方便管道的安装，同时还不会影响管道的密封性能，避免漏水。
信号采集电路板6通过其上插头与控制板9相连，控制输出电路板7上安装有正极输出接线汇流条组件71、负极输出接线汇流条组件72和控制输出接线座73，控制输出接线座73与控制板9相连，正极输出接线汇流条组件71前端设有一用于防止各单体锂电池2过压、过流、过温的智能化保护单元30。正、负极输出接线汇流条组件71、72上安装有接线柱74，接线柱74的上端自绝缘顶盖8上开设的接线孔81伸出，接线柱74的下端套设有与接线孔81密封配合的径向密封圈(图中未示意)，绝缘顶盖8上还开设有供控制输出接线座73伸出的通孔82，控制输出接线座73上套设有与通孔82密封配合的密封环(图中未示意)。
绝缘顶盖8上安装有一自动泄压防爆组件40，该自动泄压防爆组件40可根据模块内气压的大小而自动打开泄压的开关量。
各单体锂电池2均由锂电池芯和包裹锂电池芯的矩形铝盒组成，矩形铝盒可在模块遭受意外碰撞时为锂电池芯提供外壳防护，防锂止电池芯扭曲、变形、破损。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各权利要求限定。
Claims (8)
1.一种锂离子动力电池模块，包括壳体和封装在壳体内的若干相同结构且呈长方体状的单体锂电池，各单体电池按其厚度方向排列并进行串并联电连接，其特征在于：所述壳体为一由铝材压铸成型且上端开口的一体化箱式壳体，其前侧板和后侧板内分别设置有水循环通道和风道，前侧板的上端还设置有进水口接头和出水口接头，所述各单体锂电池的前、后表面各粘接有一块片式导热硅胶，该两块片式导热硅胶的外表面分别与所述前侧板和后侧板的内表面紧密接触；还包括一信号采集电路板、一控制输出电路板、一绝缘顶盖和一控制板，所述信号采集电路板和控制输出电路板自下而上依次设置在各单体锂电池的上端，所述绝缘顶盖盖合在所述壳体的上表面，所述控制板安装在所述壳体外侧与各单体锂电池大面平行的一塑料盒体内，该塑料盒体与所述壳体固接在一起。
2.如权利要求1所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述壳体的上表面和绝缘顶盖的下表面开设有相应的密封槽，所述密封槽内嵌设有密封圈，所述绝缘顶盖的前端表面开设有容置所述进水口接头和出水口接头的弧形凹口。
3.如权利要求1所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述进水口接头和出水口接头可旋转的插接在所述壳体的前侧板上，且插接处设置有至少一径向密封圈。
4.如权利要求1或2或3所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述各单体锂电池的极耳串并联可用锡片直接进行高温瞬间熔化连接，也可用铜汇条作为串并联介质，再用高温瞬间熔化锡片的方式实现连接。
5.如权利要求1或2或3所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述信号采集电路板通过其上插头与所述控制板相连，所述控制输出电路板上安装有正极输出接线汇流条组件、负极输出接线汇流条组件和控制输出接线座，所述控制输出接线座与所述控制板相连，所述正极输出接线汇流条组件前端设有一用于防止各单体锂电池过压、过流和过温的智能化保护单元。
6.如权利要求5所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述正、负极输出接线汇流条组件上安装有接线柱，所述接线柱的上端自所述绝缘顶盖上开设的接线孔伸出，所述接线柱的下端套设有与接线孔密封配合的径向密封圈，所述绝缘顶盖上还开设有供所述控制输出接线座伸出的通孔，所述控制输出接线座上套设有与通孔密封配合的密封环。
7.如权利要求1或2或3所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述绝缘顶盖上安装有一自动泄压防爆组件。
8.如权利要求1或2或3所述一种锂离子动力电池模块，其特征在于：所述各单体锂电池均由锂电池芯和包裹锂电池芯的矩形铝盒组成。
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