CN105655513A - 动力电池组件以及具有它的电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池组件以及具有它的电动车辆，所述动力电池组件包括：电芯，所述电芯包括多个依次排布并固定在一起的动力电池单体；壳体，所述电芯设于所述壳体内，所述壳体具有与多个动力电池单体的侧部相对应的底部、顶部、左侧部以及右侧部；加热件，所述加热件设置在所述壳体外且邻近所述壳体的左侧部、右侧部或底部设置；以及第一导热件，所述第一导热件设置在所述壳体外且与所述加热件至少部分贴合，所述第一导热件至少覆盖所述壳体的底部、左侧部、右侧部的一部分。根据本发明实施例的动力电池组件，能够实现低温环境下动力电池的快速、均匀加热，降低低温环境对电池自身性能的影响。

Description

动力电池组件以及具有它的电动车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种动力电池组件以及具有它的电动车辆。
背景技术
目前，温度影响动力电池内阻、电压、容量、寿命等性能。在低温环境下动力电池的充放电倍率、容量等性能大大降低，动力电池的电芯甚至会在0℃以下禁止电池充电。
为保证上述动力电池在低温环境下的正常使用，通常在动力电池周围增加加热源，这样，在低温环境通过热源先将电芯加热到允许充电温度，再停止热源加热并对动力电池进行充电。但上述结构中，由于热源位置通常只能对局部位置进行加热，会造成靠近热源位置和远离热源位置温度差异大、加热效率低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种实现低温环境下动力电池快速、均匀加热的动力电池组件。
本发明还提供了一种具有该动力电池组件的电动车辆。
根据本发明第一方面实施例的动力电池组件，包括：电芯，所述电芯包括多个依次排布并固定在一起的动力电池单体；壳体，所述电芯设于所述壳体内，所述壳体具有与多个动力电池单体的侧部相对应的底部、顶部、左侧部以及右侧部；加热件，所述加热件设置在所述壳体外且邻近所述壳体的左侧部、右侧部或底部设置；以及第一导热件，所述第一导热件设置在所述壳体外且与所述加热件至少部分贴合，所述第一导热件至少覆盖所述壳体的底部、左侧部、右侧部的一部分。
根据本发明第一方面实施例的动力电池组件，能够实现低温环境下动力电池的快速、均匀加热，降低低温环境对电池自身性能的影响。
可选地，所述加热件与所述壳体的底部相对设置，所述第一导热件与所述加热件连接且分别与所述壳体的左侧部和右侧部相对。
可选地，所述第一导热件包括：左导热板，所述左导热板具有依次连接的左底板和左侧板，所述左底板与所述加热件的底面相贴合，所述左侧板与所述壳体的至少部分左侧部相贴合；以及右导热板，所述右导热板具有依次连接的右底板和右侧板，所述右底板与所述加热件的底面相贴合，所述右侧板与所述壳体的至少部分右侧部相贴合。
可选地，所述第一导热件为大体U形的导热板，所述第一导热件的底部完全覆盖所述加热件，所述第一导热件的两个侧部分别与所述壳体的左侧部和右侧部相对。
可选地，所述壳体的前端部与所述电芯之间、所述壳体的后端部与所述电芯之间均设有绝缘件。
可选地，所述第一导热件为石墨导热膜。
可选地，所述加热件位于所述壳体的外表面与所述第一导热件的内表面之间。
可选地，所述加热件与所述壳体的外表面之间还设有第二导热件。
可选地，所述第二导热件为硅胶导热片。
根据本发明第二方面实施例的电动车辆，包括所述的动力电池组件。
根据本发明第二方面实施例的电动车辆能够使低温环境下动力电池组件得以快速、均匀加热，更好地保证了动力电池组件自身的性能的发挥，提高了整车的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的动力电池组件的拆分示意图。
附图标记：
动力电池组件100，电芯10，动力电池单体11，壳体的底部21，壳体的顶部22，壳体的左侧部23，壳体的右侧部24，壳体的前端部25，壳体的后端部26，第一导热件30，左导热板31，左底板311，左侧板312，右导热板32，右底板321，右侧板322，加热件40，第二导热件50，绝缘件60，支架70。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1详细描述根据本发明实施例的动力电池组件100。
根据本发明第一方面实施例的动力电池组件100包括：电芯10、加热件40、壳体以及第一导热件30。
电芯10包括多个依次排布并固定在一起的动力电池单体11，电芯10设于壳体内，壳体具有与多个动力电池单体11的侧部相对应的底部21、顶部22、左侧部23以及右侧部24。加热件40设置在壳体外且邻近壳体的左侧部23、右侧部24或底部21设置，第一导热件30设置在壳体外且与加热件40至少部分贴合，第一导热件30至少覆盖壳体的底部21、左侧部22、右侧部23的一部分。
需要说明的是，多个动力电池单体11沿某一预设方向依次排布，每个动力电池单体11的端部均垂直于该预设方向设置，每个动力电池单体11的侧部均环绕该预设方向设置。相邻两个动力电池单体11的端部相对，位于两端的两个动力电池单体11的端部与壳体的端部相对，壳体的底部21、顶部22、左侧部23、右侧部24分别与多个动力电池单体11的侧部的底面、顶面、左面、右面相对应。
根据本发明第一方面实施例的动力电池组件100，通过将加热件40以及第一导热件30设置在壳体外，使加热件40不仅能够对与正对的那部分进行加热，而且通过与其至少部分贴合的第一导热件30将热量传递到导热件上，以进一步实现对与第一导热件30相对的那部分的加热，最终使壳体的热量均匀地传递到多个动力电池单体11的侧部，实现对电芯10的快速、均匀加热，降低了低温环境对电池自身性能的影响。此外，该动力电池组件100的结构更紧凑、轻巧。
根据本发明的一些实施例，加热件40与壳体的底部21相对设置，第一导热件30与加热件40连接且分别与壳体的左侧部23和右侧部24相对。由此，加热件40产生的热量不仅能够直接传递到壳体的底部21上，而且通过第一导热件30、第二导热件50传递到壳体的左侧部23和右侧部24上，使壳体形成一个半封闭的加热体进而对多个动力电池单体11的侧部进行整体加热，加热更均匀。
在图1所示的具体实施例中，第一导热件30包括：左导热板31以及右导热板32。左导热板31具有依次连接的左底板311和左侧板312，左底板311与加热件40的底面相贴合，左侧板312与壳体的至少部分左侧部相贴合。右导热板32具有依次连接的右底板321和右侧板322，右底板321与加热件40的底面相贴合，右侧板322与壳体的至少部分右侧部24相贴合。由此，第一导热件30采用互相独立的左导热板31和右导热板32分别对壳体的左侧部23和右侧部24进行传热，能在更短时间将电芯10温度加热至要求范围，提高了热传递效率。
本领域技术人员可以理解，本发明并不限于此，例如，在另一些实施例中，第一导热件30为大体U形的导热板，第一导热件30的底部完全覆盖加热件40，第一导热件30的两个侧部分别与壳体的左侧部23和右侧部24相对。
在一些实施例中，如图1所示，壳体的前端部25与电芯10之间、壳体的后端部26与电芯10之间均设有绝缘件60。由此，避免了壳体对电芯10电学性能的影响。
作为优选实施方式，第一导热件30为石墨导热膜。利用石墨导热膜的片层状结构的柔软可反复弯曲性能，能够实现第一导热件30与热源(加热件40)和目标面(壳体的相应外部)的连接、贴合，利用石墨导热膜高热传导率将热量传递至壳体侧部，壳体侧部通过贴合电芯10侧部从而给电芯10加热使电芯10受热更均匀，弥补底部加热造成的电芯10底部和正负极端温度差异过大，提高加热过程的温度均匀性。尤其是在电芯10充放电过程中，能迅速将热量扩散至温度相对较低部分，提高放热过程温度均匀性。
进一步优选地，石墨导热膜的厚度为10-100μm，导热系数在平面方向为700-2000w/(m·k)，导热系数在厚度方向10-26w/(m·k)。由此，在加热过程中能更快将快速将加热件40产生的热量传递至电芯10。
在图1所示的具体示例中，加热件40位于壳体的外表面与第一导热件30的内表面之间。由此，第一导热件30对加热件40形成了保护，减少了加热件40下表面的热量散失，提高了加热效率。
在一些实施例中，如图1所示，加热件40与壳体的外表面之间还设有第二导热件50。优选地，第二导热件50为硅胶导热片。这样，在加热件40和壳体的底部21之间增加一层硅胶导热片，利用硅胶导热片材料本身的柔韧性和良好的导热能力，能够有效消除加热件40和壳体底部之间的间隙，使加热件40与壳体底部能够更好地贴合，从而提高热传导效率。
此外，多个动力电池单体11之间通过支架70固定连接。
根据本发明第二方面实施例的电动车辆包括上述实施例的动力电池组件100。可以理解，加热件40可直接与电芯10或车辆上的其它电源进行连接以实现加热功能。
根据本发明第二方面实施例的电动车辆能够保证低温环境下动力电池的快速、均匀加热，更好地保证了动力电池组件100自身的性能的发挥，提高了整车的稳定性和可靠性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种动力电池组件，其特征在于，包括：
电芯，所述电芯包括多个依次排布并固定在一起的动力电池单体；
壳体，所述电芯设于所述壳体内，所述壳体具有与多个动力电池单体的侧部相对应的底部、顶部、左侧部以及右侧部；
加热件，所述加热件设置在所述壳体外且邻近所述壳体的左侧部、右侧部或底部设置；以及
第一导热件，所述第一导热件设置在所述壳体外且与所述加热件至少部分贴合，所述第一导热件至少覆盖所述壳体的底部、左侧部、右侧部的一部分。
2.根据权利要求1所述的动力电池组件，其特征在于，所述加热件与所述壳体的底部相对设置，所述第一导热件与所述加热件连接且分别与所述壳体的左侧部和右侧部相对。
3.根据权利要求2所述的动力电池组件，其特征在于，所述第一导热件包括：
左导热板，所述左导热板具有依次连接的左底板和左侧板，所述左底板与所述加热件的底面相贴合，所述左侧板与所述壳体的至少部分左侧部相贴合；以及
右导热板，所述右导热板具有依次连接的右底板和右侧板，所述右底板与所述加热件的底面相贴合，所述右侧板与所述壳体的至少部分右侧部相贴合。
4.根据权利要求2所述的动力电池组件，其特征在于，所述第一导热件为大体U形的导热板，所述第一导热件的底部完全覆盖所述加热件，所述第一导热件的两个侧部分别与所述壳体的左侧部和右侧部相对。
5.根据权利要求2所述的动力电池组件，其特征在于，所述壳体的前端部与所述电芯之间、所述壳体的后端部与所述电芯之间均设有绝缘件。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的动力电池组件，其特征在于，所述第一导热件为石墨导热膜。
7.根据权利要求2所述的动力电池组件，其特征在于，所述加热件位于所述壳体的外表面与所述第一导热件的内表面之间。
8.根据权利要求7所述的动力电池组件，其特征在于，所述加热件与所述壳体的外表面之间还设有第二导热件。
9.根据权利要求8所述的动力电池组件，其特征在于，所述第二导热件为硅胶导热片。
10.一种电动车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的动力电池组件。
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