CN104319431A

CN104319431A - 电池模组及其冷却方法

Info

Publication number: CN104319431A
Application number: CN201410553272.4A
Authority: CN
Inventors: 刘智亮; 程应祥; 黄小双; 陈美华; 邓锦炽
Original assignee: Guangdong Hundred Million Latitude Sai Ensi New Energy Resources System Co Ltds
Current assignee: GUANGDONG YIWEI NEW ENERGY AUTOMOBILE CO., LTD.
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明公开一种电池模组及其冷却方法，其中，电池模组包括主要由多个单体电池组成的电池阵列、穿插于所述电池阵列中的散热片，以及设置于所述电池阵列两侧的通入制冷剂的冷却管，所述散热片迂回的穿插于所述电池阵列中，并穿出所述电池阵列固定于所述冷却管上。本方案通过采用迂回穿插于电池阵列的散热片，可以增加散热片与电池的接触面积，使其充分进行热传导，并将热量传递给冷却管，与制冷剂进行热交换，从而实现对电池阵列的冷却，冷却效果好。

Description

电池模组及其冷却方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及其冷却方法。

背景技术

电池在日常的生活及生产活动中被广泛使用，也称为现代社会必不可少的消费品之一。电池模组是采用若干个电池模块连接并组装而成，使用电池模组时，每个单体的电池模块都会产生热量，如果长时间使用，若干个电池模块的热量则会聚集，如不及时对电池模组进行散热冷却，则会对电池的性能、使用寿命以及使用的安全性产生影响。传统的电池模组常采用自然散热的冷却方式，但是该方式效果不佳。现有技术还存在水冷或强制风冷的散热方式对模组整体进行冷却，由于电池模组的热量主要来源于单体电池模块，所以对电池模组整体进行水冷或风冷效果也不是很好。本申请人在先申请CN 201528027U公开一种电池组散热装置，请参考图1所示，该散热装置包括散热外壳100、设于散热外壳100内的单体电池200周围的散热片300，以及导热连接于散热外壳100和散热片300之间的绝缘导热件400。该散热装置能在一定程度上将多个单体电池的热量传递出来并快速散热，但是，电池模组整体的温度依然比较高，散热问题没有彻底解决，故亟需对现有技术作出改进，以满足其实际需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电池模组，该电池模组的冷却效果好。

本发明的另一个目的在于提供一种电池模组，其结构稳定性高。

本发明的再一个目的在于提供一种电池模组的冷却方法，该方法简单方便有效，能有效解决电池模组的散热问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池模组，包括主要由多个单体电池组成的电池阵列、穿插于所述电池阵列中的散热片，以及设置于所述电池阵列两侧的通入制冷剂的冷却管，所述散热片迂回的穿插于所述电池阵列中，并穿出所述电池阵列固定于所述冷却管上。

作为一种优选方案，还包括与所述电池阵列、所述散热片和所述冷却管一体成型的壳体，以将所述电池阵列、所述散热片和所述冷却管封于所述壳体中。

作为一种优选方案，所述散热片采用柔性的石墨材料制成。

作为一种优选方案，所述电池阵列中的多个单体电池呈对齐阵列布置，或者，多个单个电池呈错列布置。

作为一种优选方案，所述冷却管呈迂曲管状。

作为一种优选方案，所述电池阵列包括至少两个相邻设置的单体圆柱电池，分别为第一电池和第二电池，所述散热片包括至少两个相邻设置的第一散热片和第二散热片，所述第一散热片和第二散热片均包括相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一散热片的第一侧面沿着所述第一电池的轴向包裹于所述第一电池外，所述第一散热片的第二侧面沿着所述第二电池的轴向包裹于所述第二电池外，所述第二散热片的第二侧面与所述第一电池接触设置。

作为一种优选方案，所述第一散热片和所述第二散热片的宽度与所述第一电池和所述第二电池的轴向长度相等。

作为一种优选方案，所述冷却管包括与所述单体圆柱电池的轴向相平行的第一段，以及与所述第一段相垂直的第二段，所述第一段与所述第二段之间采用圆弧过渡连接，所述散热片固定于所述第一段上。

作为一种优选方案，所述第一段设置于所述电池阵列的两侧，并位于相邻两单体圆柱电池之间的对应位置。

另一方面，提供一种对所述的电池模组的冷却方法，该方法是将电池阵列的单体电池热量传导至迂回穿插于电池阵列中的散热片上，再传导至冷却管处与其内部的制冷剂进行热交换。

对比现有技术，本发明的有益效果：本方案通过采用迂回穿插于电池阵列的散热片，可以增加散热片与电池的接触面积，使其充分进行热传导，并将热量传递给冷却管，与制冷剂进行热交换，从而实现对电池阵列的冷却，冷却效果好。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中的一种电池组的结构示意图。

图2为本发明实施例所述的电池模组的内部结构示意图。

图3为本发明实施例所述的电池模组的内部结构另一视角示意图。

图4为本发明实施例所述的电池模组的立体结构示意图。

图中：

100、散热外壳；200、单体电池；300、散热片；400、绝缘导热件；

1、电池阵列；11、第一电池；12、第二电池；2、散热片；21、第一散热片；211、第一侧面；212、第二侧面；22、第二散热片；3、冷却管31、第一段；32、第二段；4、壳体。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图2～4所示，于本实施例中，本发明的电池模组，包括：电池阵列1、散热片2、冷却管3和壳体4。电池阵列1包括若干单体电池，本实施例中，电池采用圆柱形电池，若干电池在电池阵列1中呈错列布置。当然电池不限于圆柱形电池，电池在电池阵列中的排布方式不限于错列布置，例如，在其它的实施例中，电池也可采用弧形电池，电池在电池阵列中的呈对齐阵列。

散热片2穿插于电池阵列1中，冷却管3设置于电池阵列1两侧，其内部通入制冷剂。如图2所示，散热片2迂回的穿插于电池阵列1中，并穿出电池阵列1固定于冷却管3上。散热片2采用迂回的穿插方式，有利于增加散热片2与电池11的接触面积，从而增加电池模组的换热面积，能有效的将单体电池的热量导出。

具体的，如图2所示，电池阵列1包括至少两个相邻设置的第一电池11和第二电池12，散热片2包括至少两个相邻设置的第一散热片21和第二散热片22，第一散热片21和第二散热片22均包括相对设置的第一侧面211和第二侧面212，第一散热片21的第一侧面211沿着第一电池11的轴向包裹于第一电池11外，第一散热片21的第二侧面212沿着第二电池12的轴向包裹于第二电池12外，第二散热片22的第二侧面212与第一电池11接触设置。由此可见，在由第一电池11和第二电池12组成的电池阵列中，散热片2与第一电池11的轴向外表面都呈接触设置，相对于传统的直线型的散热片，本发明的方案可以使散热片与单个电池的轴向表面相接触，散热面积大，冷却效果好。优选的，散热片2的宽度与单体电池轴向长度相等，如此可以使散热片2能接触整个电池的轴向表面。本实施例中，散热片2的宽度大于单体电池轴向长度的一半。

本发明的散热片2采用柔性的石墨材料制成，石墨材料具有优越的导热性，薄且为柔性，可以依电池的具体排布进行任何迂曲的不规则布置，可增加散热片与电池之间的接触面积，从而进行有效换热。石墨材料可以为石墨片或石墨烯等。

本发明的冷却管3呈迂曲管状，一方面迂曲的管状有利于增加制冷剂的行程，从而增加制冷量，提高换热效果；另一方面，迂曲的管状有利于散热片的固定。具体的，请参见图3所示，冷却管3包括与单体电池的轴向相平行的第一段31，以及与第一段31相垂直的第二段32，第一段31与第二段32之间采用圆弧过渡连接，散热片2固定于第一段31上。

优选的，第一段31设置于电池阵列1的两侧，并位于相邻两单体电池之间的对应位置。如此设计，当散热片2与第一段31连接时，必须要被牵引到两单体电池之间的对应位置，可以进一步增加电池与散热片的接触面积。

本发明的冷却管3中的制冷剂可以采用常用的水，当然，本领域技术人员可以理解的是，其它常用制冷剂也同样适用于本发明。

如图4所示，本发明的壳体4与电池阵列1、散热片2和冷却管3一体成型，以将电池阵列1、散热片2和冷却管3封于壳体4中。如此设计，可将电池、散热片、冷却管牢固的固定在一起，形成电芯砖，增加整个电池模组的结构稳定性，可满足强烈的冲击、振动、冷热冲击等恶劣环境使用需求。本实施例中，将电池阵列1、散热片2和冷却管3组装完成后，然后采用灌封胶水灌封，使壳体4、电池阵列1、散热片2和冷却管3牢固的结合在一起。本发明还可以对壳体进行水冷或强制风冷，以进一步提高电池模组的冷却效果。

在其他的实施例中，还可以将电池阵列1、散热片2和冷却管3组装完成后，然后采用分体设置的两个塑胶壳体封装。还可以在壳体内填充导热胶液，从而使壳体、电池阵列1、散热片2和冷却管3成为一体结构，一方面可增强电池模组的结构稳定性，另一方面可增强其散热性能。

本发明的电池模组的冷却方法是将电池阵列1的单体电池热量传导至迂回穿插于电池阵列1中的散热片2上，再传导至冷却管3处与其内部的制冷剂进行热交换，再对壳体4进行水冷或者强制风冷。

于本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，包括主要由多个单体电池组成的电池阵列、穿插于所述电池阵列中的散热片，以及设置于所述电池阵列两侧的通入制冷剂的冷却管，所述散热片迂回的穿插于所述电池阵列中，并穿出所述电池阵列固定于所述冷却管上。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括与所述电池阵列、所述散热片和所述冷却管一体成型的壳体，以将所述电池阵列、所述散热片和所述冷却管封于所述壳体中。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述散热片采用柔性的石墨材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述电池阵列中的多个单体电池呈对齐阵列布置，或者，多个单个电池呈错列布置。

5.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述冷却管呈迂曲管状。

6.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述电池阵列包括至少两个相邻设置的单体圆柱电池，分别为第一电池和第二电池，所述散热片包括至少两个相邻设置的第一散热片和第二散热片，所述第一散热片和第二散热片均包括相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一散热片的第一侧面沿着所述第一电池的轴向包裹于所述第一电池外，所述第一散热片的第二侧面沿着所述第二电池的轴向包裹于所述第二电池外，所述第二散热片的第二侧面与所述第一电池接触设置。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述第一散热片和所述第二散热片的宽度与所述第一电池和所述第二电池的轴向长度相等。

8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述冷却管包括与所述单体圆柱电池的轴向相平行的第一段，以及与所述第一段相垂直的第二段，所述第一段与所述第二段之间采用圆弧过渡连接，所述散热片固定于所述第一段上。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第一段设置于所述电池阵列的两侧，并位于相邻两单体圆柱电池之间的对应位置。

10.一种对权利要求1至9任一项所述的电池模组的冷却方法，其特征在于，该方法是将电池阵列的单体电池热量传导至迂回穿插于电池阵列中的散热片上，再传导至冷却管处与其内部的制冷剂进行热交换。