CN105552475B - 一种自然散热式电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自然散热式电池模组,包括箱体及置于箱体内的电池模块,所述箱体包括形状大致为U形的模组底座及与模组底座开口端相连的左侧盖、右侧盖和上盖,所述模组底座具有一底板和两侧板,所述左侧盖、右侧盖以及模组底座的两侧板的内侧分别设有一绝缘导热片,所述电池模块在位于右侧盖的一面设有一内盖,所述内盖上设有多个与电池模块的电芯相连接的电池极片,所述上盖上设有与电池极片相连的铜排。本发明可以实现模组内部电芯与外界进行有效的自然热交换,降低工作时电芯的温度,同时通过对模块壳体的结构设计,使该电池模块具有较高的结构强度,以适应复杂的工作路况。

Description

一种自然散热式电池模组
技术领域
本发明属于汽车动力电池成组技术领域,具体涉及一种自然散热式电池模组。
背景技术
日益严重的环境问题成为全球各个国家共同面对的难题,同样促使城市交通车辆朝着高效、清洁和可持续发展的方向发展。由于传统汽车是以内燃机作为动力,排放的尾气造成环境污染,从而引起温室效应及全球变暖。电动汽车相对于传统燃油车而言是零排放的,以电能取代石油,消除温室气体等污染物对环境的排放,其淘汰的电芯又可以回收处理,作为储能装置二次利用。
电驱动汽车是一个高度集成化的产品,关键零部件技术(电机、电池、电控等)的研究日趋成熟,产业化程度日益提高,一些科研机构和汽车公司在电动汽车及混动汽车方面进行了深入的研究,但是电芯的成组模式仍有许多方面值得去研究探索,主要表现在成组后的能量密度、结构强度、热管理性能等方面,因此,集成度高、使用性能好的动力电池模组是新能源汽车领域至关重要的研究目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自然散热式电池模组,可以实现模组内部电芯与外界进行有效的自然热交换,降低工作时电芯的温度,同时通过对模块壳体的结构设计,使该电池模块具有较高的结构强度,以适应复杂的工作路况。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种自然散热式电池模组,包括箱体及置于箱体内的电池模块,所述箱体包括形状大致为U形的模组底座及与模组底座开口端相连的左侧盖、右侧盖和上盖,所述模组底座具有一底板和两侧板,所述左侧盖、右侧盖以及模组底座的两侧板的内侧分别设有一绝缘导热片,所述电池模块在位于右侧盖的一面设有一内盖,所述内盖上设有多个与电池模块的电芯相连接的电池极片,所述上盖上设有与电池极片相连的铜排。
所述模组底座的两侧板的外侧分别设有与所述左侧盖和右侧盖可拆卸连接的连接件,所述连接件包括平行设置的第一连接板和第二连接板,所述第一连接板和第二连接板均与模组底座的侧板垂直设置,在所述第一连接板和第二连接板上均开设有多个供螺纹轴穿过的第一通孔。
所述左侧盖包括左盖板及垂直设于左盖板前后两端且与所述第一连接板配合连接的左盖耳板,所述右侧盖包括右盖板及垂直设于右盖板前后两端且与所述第二连接板配合连接的右盖耳板,所述左盖耳板和右盖耳板上均设有多个与所述第一通孔相对应的第二通孔,所述左盖板和右盖板的上下两侧均设有多个用于与所述模块底座、上盖相连接的螺纹孔。
所述左盖耳板和右盖耳板的端部均具有第一凹凸筋条,所述第二通孔设于第一凹凸筋条上。
所述模组底座的底板外侧设有多个第一加强筋条,底板的两端均设有第二凹凸筋条,所述第二凹凸筋条上设有多个第三通孔。
所述电池极片的横截面大致为U形,该U形电池极片的一侧板上设有与所述内盖相连接的螺孔,其另一侧板上设有与所述电池模块相连接的U形凸腔。
所述内盖上设有与所述电池极片的侧板大小相匹配的凹形腔,所述凹形腔内设有用于与所述螺孔相对应的固定孔。
所述内盖的端部设有加强筋板,所述加强筋板为折弯形,其折弯所形成的内腔能够与所述电池模块的连接面相贴合。
所述连接铜排为折弯形,包括第一连接部和第二连接部,所述上盖的外侧设有多个第二加强筋条、与所述第一连接部相匹配的凹形限位槽及用于插入第二连接部的长孔,所述限位槽内设有第二安装孔,所述第一连接部上设有与所述第二安装孔相对应的第四通孔,所述第二连接部上设有与所述电池极片相连的第五通孔。
所述左侧盖和右侧盖均为铝合金加工制成,其外侧面均设有散热肋,所述绝缘导热片为硅基材料制成,其表面设有导热硅胶,所述上盖采用玻璃材质制成。
由上述技术方案可知,本发明所述的电池模组,其内部电芯通过侧盖散热肋自行地与外界进行换热,模组侧盖材料为铝合金,采用模具成型,通过表面的成排散热肋增大内部电芯与外界的散热面积,使得相对其他模块盒具有更好热交换能力。模块侧盖与底座固定孔位处翻边均采取凹凸折弯结构,这样很好的提高了壳体的刚度,同样模块底座面设有加强筋条,进一步提升了模块盒振动时的抗变形能力。本模块在对电芯的绝缘上采用绝缘导热片进行包裹,双面涂抹导热硅胶,并使用ABS材质的内盖进一步保证极片的安全性。上盖为玻璃钢材质,质量轻、绝缘性好,有效减轻模块重量,设有十字形串并联连接凹槽,可对连接铜排进行限位。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的分解结构示意图;
图3是本发明的模组底座结构示意图;
图4是本发明的模组侧盖结构示意图;
图5是本发明的模组内盖结构示意图;
图6是本发明的模组上盖的结构示意图;
图7是本发明的电池极片结构示意图;
图8是本发明的连接铜排结构示意图;
图9是本发明的绝缘导热片结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图1、2所示,本实施例的自然散热式电池模组,包括箱体及置于箱体内的电池模块15,箱体包括形状大致为U形的模组底座10及与模组底座10开口端相连的左侧盖11、右侧盖12和上盖13,模组底座10具有一底板和两侧板,左侧盖11、右侧盖12以及模组底座10的两侧板的内侧分别设有一绝缘导热片14,电池模块15在位于右侧盖12的一面设有一内盖16,内盖16上设有多个与电池模块15的电芯相连接的电池极片17,上盖13上设有与电池极片17相连的铜排18。
如图3所示,该模组底座10的两侧板的外侧分别设有与左侧盖11和右侧盖12可拆卸连接的连接件,该连接件包括平行设置的第一连接板101和第二连接板102,第一连接板101和第二连接板102与模组底座10的侧板相垂直设置,在第一连接板101和第二连接板102上均开设有多个供螺纹轴穿过的通孔103。在模组底座10的底板外侧设有多个加强筋条104,底板的两端均设有凹凸筋条105,在凹凸筋条105上设有多个通孔106。
如图2、4所示,左侧盖11和右侧盖12的结构相同,均采用铝合金加工制成,其外侧面均设有散热肋19,即该左侧盖11包括左盖板及垂直设于左盖板前后两端且与第一连接板101配合连接的左盖耳板110,该右侧盖12包括右盖板及垂直设于右盖板前后两端且与第二连接板102配合连接的右盖耳板120,左盖耳板110和右盖耳板120上均设有多个与通孔103相对应的通孔130,在左盖板和右盖板的上下两侧均设有多个螺纹孔140,该螺纹孔140用于与模块底座10以及上盖13通过螺栓相连(在模块底座10及上盖13的边缘处均设有与该螺纹孔140相对应的螺孔)。左盖耳板110和右盖耳板120的端部均具有凹凸筋条150,该通孔130设于凹凸筋条150上,该凹凸筋条150用于增强模组地面接触刚度,提高在振动时的抗变形能力,图4为左侧盖的结构示意图。
如图2、7所示,电池极片17的横截面大致为U形,便于焊接定位,该U形电池极片17的一侧板上设有与内盖16相连接的螺孔170,其另一侧板上设有与电池模块15相连接的U形凸腔171。如图5所示,该内盖16为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)材质制成的一板体结构,在板体的内侧设有多个与电池极片17的侧板大小相匹配的凹形腔160,凹形腔160内设有用于与螺孔170相对应的固定孔161,防止在颠簸过程中模块盒内的极片17振动,产生撕裂。在内盖16的端部设有加强筋板162,以保证模块壳体连接处的刚度。
加强筋板162为折弯形,其折弯所形成的内腔能够与电池模块15的连接面相贴合。在安装时,该内盖16正好卡合在电池模块15的侧面。
如图6、8所示,该连接铜排18为折弯形,包括第一连接部181和第二连接部182,在上盖13的外侧设有多个加强筋条131、与第一连接部181相匹配的凹形限位槽132及用于插入第二连接部182的长孔134,限位槽132内设有安装孔133,第一连接部181上设有与安装孔133相对应的通孔183,第二连接部182上设有通孔184。该凹形限位槽132可防止箱体振动时引起串联铜排18位移,保证模块正负极间的绝缘,防止短路。安装时,第二连接部182通过长孔134穿到上盖13的另外一侧与内盖内的电池极片17相连,其第一连接部181则嵌入在凹形限位槽132中,然后通过螺栓或螺钉固定即可。本实施例中,上盖13采用玻璃材质制成。
如图9所示,该绝缘导热片14为硅基材料制成,具有较高的导热率及绝缘性,双面带导热硅胶。
左侧盖11和右侧盖12以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种自然散热式电池模组,其特征在于:包括箱体及置于箱体内的电池模块(15),所述箱体包括形状大致为U形的模组底座(10)及与模组底座(10)开口端相连的左侧盖(11)、右侧盖(12)和上盖(13),所述模组底座(10)具有一底板和两侧板,所述左侧盖(11)、右侧盖(12)以及模组底座(10)的两侧板的内侧分别设有一绝缘导热片(14),所述电池模块(15)在位于右侧盖(12)的一面设有一内盖(16),所述内盖(16)上设有多个与电池模块(15)的电芯相连接的电池极片(17),所述上盖(13)上设有与电池极片(17)相连的铜排(18);
所述模组底座(10)的两侧板的外侧分别设有与所述左侧盖(11)和右侧盖(12)可拆卸连接的连接件,所述连接件包括平行设置的第一连接板(101)和第二连接板(102),所述第一连接板(101)和第二连接板(102)均与模组底座(10)的侧板垂直设置,在所述第一连接板(101)和第二连接板(102)上均开设有多个供螺纹轴穿过的第一通孔(103)。
2.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述左侧盖(11)包括左盖板及垂直设于左盖板前后两端且与所述第一连接板(101)配合连接的左盖耳板(110),所述右侧盖(12)包括右盖板及垂直设于右盖板前后两端且与所述第二连接板(102)配合连接的右盖耳板(120),所述左盖耳板(110)和右盖耳板(120)上均设有多个与所述第一通孔(103)相对应的第二通孔(130),所述左盖板和右盖板的上下两侧均设有多个用于与所述模块底座(10)、上盖(13)相连接的螺纹孔(140)。
3.根据权利要求2所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述左盖耳板(110)和右盖耳板(120)的端部均具有第一凹凸筋条(150),所述第二通孔(130)设于第一凹凸筋条(150)上。
4.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述模组底座(10)的底板外侧设有多个第一加强筋条(104),底板的两端均设有第二凹凸筋条(105),所述第二凹凸筋条(105)上设有多个第三通孔(106)。
5.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述电池极片(17)的横截面大致为U形,该U形电池极片(17)的一侧板上设有与所述内盖(16)相连接的螺孔(170),其另一侧板上设有与所述电池模块(15)相连接的U形凸腔(171)。
6.根据权利要求5所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述内盖(16)上设有与所述电池极片(17)的侧板大小相匹配的凹形腔(160),所述凹形腔(160)内设有用于与所述螺孔(170)相对应的固定孔(161)。
7.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述内盖(16)的端部设有加强筋板(162),所述加强筋板(162)为折弯形,其折弯所形成的内腔能够与所述电池模块(15)的连接面相贴合。
8.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述铜排(18)为折弯形,包括第一连接部(181)和第二连接部(182),所述上盖(13)的外侧设有多个第二加强筋条(131)、与所述第一连接部(181)相匹配的凹形限位槽(132)及用于插入第二连接部(182)的长孔(134),所述限位槽(132)内设有第二安装孔(133),所述第一连接部(181)上设有与所述第二安装孔(133)相对应的第四通孔(183),所述第二连接部(182)上设有与所述电池极片(17)相连的第五通孔(184)。
9.根据权利要求1所述的自然散热式电池模组,其特征在于:所述左侧盖(11)和右侧盖(12)均为铝合金加工制成,其外侧面均设有散热肋(19),所述绝缘导热片(14)为硅基材料制成,其表面设有导热硅胶,所述上盖(13)采用玻璃材质制成。
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