CN105977423A - 圆柱型电池模块的散热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆柱型电池模块的散热结构，包括固定支架、安装在所述固定支架上且并联排布的电池、集成在所述固定支架中的汇流排,所述固定支架为导热塑料，并形成了导热块结构，因而电池的两级分别固定在导热块中；所述汇流排为导热体，所述导热体嵌入在所述导热块中。本发明由于采用导热材料制作电池的安装支架，使得电池拥有足够的散热面积，散热效率较高；将电池支架内部的金属汇流排也用于导热，由于自身的高导热性在快速的传递热量的同时还能控制电池支架整体温差，不会产生热量的集中；在电池模块的外部附加有液冷却板，提升了散热效果。

Description

圆柱型电池模块的散热结构
技术领域
本发明涉及一种圆柱形电池模块，具体地说是一种圆柱型电池模块的散热结构。
背景技术
现有的圆柱形电池模块的散热方式主要有三种：自然冷却、风冷和水冷。
其中依靠自然冷却来散热的设计一般没有专门的冷却机构，仅仅依靠电芯和空气之间直接进行热交换，如CN203660020U号授权公告文件公开的一种电池模组，其两层支撑板将外壳内空腔隔成上散热腔室、中层腔室和下散热腔室，电池芯之间连接有连接片，电池芯之间竖直设置有若干散热通气管，散热通气管连通上散热腔室和下散热腔室，上散热腔室设置有进风口，下散热腔室设置有排风口。上述设计仅针对小型圆柱形电池，并无法满足特殊工况下电池散热的要求，会影响电池的循环寿命，不利于长期使用。
风冷散热一般采用电池系统内置或者外置的风扇，以产生强制对流对电芯进行散热，这种冷却方式会增加电池总成的密封的风险，同时由于强制对流的要求风道会占用一部分电池系统总成的内部空间。
水冷散热是通过水道与电芯接触使电芯散热，但是由于圆柱形电芯只有侧面可以进行冷却，而侧面为圆形，所以与水道的平面上的接触为线接触，导致热桥太小影响散热的效率。
中国2015108253953号专利申请公布文件公开了一种圆柱形电池水冷散热器，散热芯包含子散热芯，子散热芯由多孔扁管沿散热器的高度方向并排组成，子散热芯沿散热器的宽度方向并排组成散热芯，多孔扁管与圆柱形电芯接触的部分被冲压成与电芯贴合的波浪形，多孔扁管的两端穿过防水挡板，电池模块的电芯安放在子散热芯与子散热芯以及两端防水挡板围成的空间内，通过子散热芯散热。该方案中虽然采用了“波浪形”的多孔扁管设计来增加接触面积，但是依旧存在散热效率低下的问题。
还有一种散热方式为热传导。热传导散热通过导热材料将热量从电池内部传递到电池外部的方式来完成散热。授权公告号为CN204680734U公开了一种具有散热装置的大容量电池，包括夹具、安装在夹具上的圆柱形单体电池、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的纵向缝隙和横向缝隙，在所述纵向缝隙和/或横向缝隙中插设有散热片，所述散热片上固定设置有若干块弹性导热片。该方案通过散热片、弹性导热片将热量传递给散热体来完成散热。然而该结构的散热片、弹性导热片布置在圆柱形单体电池之间，并且对于散热片、弹性导热片的形状有较高要求，造成了架构复杂、制造困难等问题，不利于推广使用。
发明内容
本发明为解决现有的圆柱型电池模块的散热问题，基于热传导散热的方式旨在提供一种圆柱型电池模块的散热结构。
本发明采用的技术方案包括固定支架、安装在所述固定支架上且并联排布的电池、集成在所述固定支架中的汇流排,所述固定支架为导热塑料，并形成了导热块结构，因而电池的两级分别固定在导热块结构中；所述汇流排为导热体，所述导热体嵌入在所述导热块中。
其中，电池和导热块之间配合的孔内设有弹性材料层，所述弹性材料层使得电池和导热块之间形成过盈配合。
其中，还包括冷却板，所述冷却板设置在所述圆柱型电池模块的的外部并且和所述导热块的一个侧面相接触。
其中，所述导热块和所述冷却板之间还设有导热柔性垫片。
和现有技术相比，本发明由于采用导热材料制作电池的安装支架，使得电池拥有足够的散热面积，散热效率较高；将电池支架内部的金属汇流排也用于导热，由于自身的高导热性在快速的传递热量的同时还能控制电池支架整体温差，不会产生热量的集中；在电池模块的外部附加有冷却板，提升了散热效果；固定支架与电池配合的孔内复合了弹性材料层，使得固定支架与电池之间采用过盈配合，保证了电池外壳与电池支架之间的良好接触传热；导热柔性垫片能够保证固定支架和液冷却板之间的良好接触。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例的结构示意图。
参见附图，1为固定支架，2为弹性材料层，3为汇流排，4为电池，5为电池模块，6为导热柔性垫片，7为冷却板。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明。
参见图1，图1展示的是本发明的一个实施例，为一个圆柱形电池模块，包括固定支架1、安装在所述固定支架1上且并联排布的电池4、集成在所述固定支架1中的汇流排3.其中，所述固定支架1优选具有导热填料的PC/PA/PPS/PP等工程塑料，因而形成了导热块结构，因而电池4的两级分别固定在导热块中，这样的设计使得电池4具有足够的散热面积。所述汇流排3为导热体，所述导热体嵌入在所述导热块中。金属制成的汇流排3由于自身材料具备高导热性，不仅可以快速传递热量，还可以控制固定支架1的整体温差，避免了热量集中的问题。
作为优选，电池4和导热块之间配合的孔内设有弹性材料层2，所述弹性材料层2使得电池3和导热块之间形成过盈配合，能够保证固定支架1和电池3的外壳之间具有良好的导热接触。
参见图2，作为优选，本实施例的外部还包括冷却板7，所述冷却板7和所述导热块的一个侧面相接触,本实施例采用液冷却板（但本发明不限于液冷却板）。热量从电池4经过固定支架1、汇流排3传递到圆柱形电池模块5之外之后，再经过热传递到所述冷却板7之上，提升了散热效果。所述冷却板7在其内部设有冷却水管或者水槽，用内部的水来带走传递过来的热量。
作为优选，所述导热块和所述液冷却板之间还设有导热柔性垫片6。由于发热体与冷却板接触的表面实际上不可能表面非常平整，会有一定程度的粗糙度和平面度（微观上来说，冷板与发热体接触的表面和发热体与冷板接触的表面都存在细小的锯齿状火凹坑状的间隙），因而为了保证两个面之间的良好接触会在两个面之间填充导热垫片或者导热硅脂之类用于填充面与面之间细微间隙的导热材料。所述导热材料即形成了导热柔性垫片6的结构。
上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (4)

1.一种圆柱型电池模块的散热结构，包括固定支架、安装在所述固定支架上且并联排布的电池、集成在所述固定支架中的汇流排,其特征在于：所述固定支架为导热塑料，并形成了导热块结构，因而电池的两级分别固定在导热块结构中；所述汇流排为导热体，所述导热体嵌入在所述导热块中。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱型电池模块的散热结构，其特征在于：电池和导热块之间配合的孔内设有弹性材料层，所述弹性材料层使得电池和导热块之间形成过盈配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种圆柱型电池模块的散热结构，其特征在于：还包括冷却板，所述冷却板设置在所述圆柱型电池模块的的外部并且和所述导热块的一个侧面相接触。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱型电池模块的散热结构，其特征在于：所述导热块和所述冷却板之间还设有导热柔性垫片。
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