CN106129526B - 电池组和具有该电池组的动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池组，其包括经串并联组合连接在一起的若干个电池单体和形成于这些电池单体之间的若干电池间隙，在至少一个所述电池间隙中插设有第一导热片，在该电池组的至少一个外表面上设置有与所述第一散热板相连的第二导热片，所述第一导热片包括铝板层Ⅰ和分别复合在该铝板层Ⅰ正反两侧面上的两层硅胶层Ⅰ，所述第二导热片Ⅱ包括铝板层Ⅱ和复合在该铝板层Ⅱ内侧面上的硅胶层Ⅱ，所述硅胶层Ⅰ与其附近的所述电池单体接触布置，所述硅胶层Ⅱ与处于该电池组外表面的所述电池单体接触布置。本发明可大大提升电池组的热传导性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池组和具有该电池组的动力电池。
背景技术
大容量的锂电池组由众多经串并联组合连接在一起的锂电池单体构成，锂电池组在充电放电过程中会产生大量的热能，如何把这些热能尽快的传导到外部，使锂电池迅速降低温度，是目前锂电池行业的一个难题。
发明内容
本发明目的是：针对上述问题，提供一种电池组和具有该电池组的动力电池，以提升电池组的热传导性能。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电池组，包括经串并联组合连接在一起的若干个电池单体和形成于这些电池单体之间的若干电池间隙，其特征在于：在至少一个所述电池间隙中插设有第一导热片，在该电池组的至少一个外表面上设置有与所述第一散热板相连的第二导热片，所述第一导热片包括铝板层Ⅰ和分别复合在该铝板层Ⅰ正反两侧面上的两层硅胶层Ⅰ，所述第二导热片Ⅱ包括铝板层Ⅱ和复合在该铝板层Ⅱ内侧面上的硅胶层Ⅱ，所述硅胶层Ⅰ与其附近的所述电池单体接触布置，所述硅胶层Ⅱ与处于该电池组外表面的所述电池单体接触布置。
本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述第一导热片和第二导热片为一体式结构。
所述第二导热片由所述第一导热片折弯后再剥去被折弯部分外侧面上的硅胶层Ⅰ而形成。
所述第二导热片还包括复合在所述铝板层Ⅱ外侧面上的硅胶层Ⅱ，所述第二导热片由所述第一导热片折弯而形成。
所述第一导热片和第二导热片为分体式结构，二者通过导热片对接结构相互连接。
所述导热片对接结构包括形成于所述第二导热片端部的连接凸耳以及开设于所述第二导热片上的对接缝，所述连接凸耳穿过在所述对接缝中并经折弯处理而贴靠在所述第二导热片的外表面。
所述第二导热片还包括复合在所述铝板层Ⅱ外侧面上的硅胶层Ⅱ。
每一个所述电池单体均与所述第一导热片或所述第二导热片相接触。
在该电池组的每一个外表面上均布置有所述第二导热片。
所述电池组为权利要求1～7中任一所述的电池组，所述第二导热片的外侧面与所述电池箱的内壁接触布置。
本发明的优点是：
1、本发明将铝和硅胶这两种材料通过复合工艺做成一体，并将其巧妙地安装至电池组中，从而实现将电池组工作过程中产生的热能尽快的传导到外部，使电池组迅速降低温度，在保证导热片与电池之间绝缘性的同时，既解决了电池组充电放、电过程中散热的问题，也改进了电池组的PACK工艺，提高了电池组整体安全性、可靠性。
2、位于电池组内部的第一导热片和位于电池组表面的第二导热片采用特制结构进行连接，装配方便快速。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例这种电池组中第一导热片和第二导热片装配过程演示图；
图2为本发明实施例这种电池组的整体结构示意图；
图3为本发明实施例这种电池组中第一导热片的剖面结构示意图；
图4为本发明实施例这种电池组中第二导热片的剖面结构示意图；
图5为另一实施例中第二导热片的剖面结构示意图；
图6为本发明实施例这种电池组中第一导热片的初始结构示意图；
图7为本发明实施例这种电池组中第一导热片的经折弯处理后的结构示意图；
图8为本发明实施例这种电池组中第二导热片的整体结构示意图；
其中：1-第一导热片，1a-铝板层Ⅰ，1b-硅胶层Ⅰ，101-连接凸耳，2-第二导热片，2a-铝板层Ⅱ，2b-硅胶层Ⅱ，201-对接缝，3-电池单体，4-电池夹具。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1和图2示出了本发明这种电池组的一个具体实施例，该电池组其为锂电池组，与传统电池组相同的，其也包括经串并联组合连接在一起的众多电池单体3，这些电池单体3彼此隔开一定距离从而在它们之间形成了许多电池间隙。本实施例中，这些电池单体3具体是通过多个电池夹具4组装在一起的。
本实施例的关键改进在于：在至少一个所述电池间隙中插设有第一导热片1，在该电池组的至少一个外表面上设置有与所述第一散热板相连的第二导热片2。参照图1所示，第一导热片1包括铝板层Ⅰ1a和分别复合在该铝板层Ⅰ正反两侧面上的两层硅胶层Ⅰ1b。参照图2所示，第二导热片Ⅱ2包括铝板层Ⅱ2a和复合在该铝板层Ⅱ内侧面上(即朝向电池组本体的那一侧)的硅胶层Ⅱ2b。所述硅胶层Ⅰ1b与其附近的电池单体3接触布置，硅胶层Ⅱ2b与处于该电池组外表面的所述电池单体3接触布置。
铝(AL)并不是导热系数最好的金属，效果最好的是银，其次是铜，再其次才是铝。但是银的价格昂贵，不太可能拿来做导热片；铜虽笨重，但散热效果和价格上有优势，现在也逐步用来做导热片了；而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，因此，铝是普遍认为是零件散热的最佳材料。
同时因为锂电池对绝缘性、安全性有较高要求，因此需考虑一种热传导性和绝缘性都较好的材料。
硅胶(Silica)无毒无味，耐高温，弹性好，强度高，具有优良的耐热空气、耐老化性能，耐臭氧性能和绝缘性，可在温度-60℃-250℃的条件下的空气或油类介质中工作,导热特性优良，导热系数-1.2千卡/米时度。适合用于生产各种电器电子、航空医疗、高压电房绝缘等行业。
本实施例将铝和硅胶这两种材料通过复合工艺做成一体，并将其巧妙安装至电池组中，从而实现将电池组工作过程中产生的热能尽快的传导到外部，使电池组迅速降低温度，既解决了电池组充电放、电过程中散热的问题，也改进了电池组的PACK工艺，提高了电池组整体安全性、可靠性。
本实施例中第一导热片1和第二导热片2为分体式结构，二者通过导热片对接结构相互连接在一起。
本实施例中，上述的导热片对接结构可参照图1～图2、图6～图8所示，该导热片对接结构包括形成于所述第二导热片1端部的连接凸耳101和开设于所述第二导热片2上的对接缝201，所述连接凸耳101穿过在所述对接缝201中并经折弯处理而贴靠在所述第二导热片2的外表面，从而使第一导热片1和第二导热片2连接在一起，结构稳定且固定牢固。这种连接方式适应与各种尺寸大小的电池组，生产安装方便快捷。既解决了电池充放电过程中散热的问题，也改进了电池组的PACK工艺，提高了电池组整体安全性、可靠性。
本实施例之所以在第一导热片1的正反两侧面均设置有硅胶层，而仅在第二导热片2的内侧面设置有硅胶层而外侧面未设置硅胶层，一方面是为了保证导热片与电池之间的绝缘性；另一方面是为了在实际应用中，第二导热片2中的铝板层Ⅱ2a能够很好地与外界传热设备直接接触，以提高该电池组的散热速率。比如，将该电池组装配在电池箱内而制成汽车动力电池时，使第二导热片2中的铝板层Ⅱ2a的外侧面与电池箱的内壁相接触，从而将电池热量传递至电池箱的箱壁，再由电池箱箱壁传递至外界大气中。
当然，如果使用者更注重导热片与电池组之间的绝缘性能，也可以在铝板层Ⅱ2a的外侧面上也设置一层硅胶层Ⅱ2b，如图5。实际应用时，将铝板层Ⅱ外侧面上的硅胶层Ⅱ2b与外界传热设备(如电池箱箱壁)相接触，虽然不如铝板层Ⅱ2a直接与电池箱箱壁接触连接的散热性能好，但是具有更好的绝缘安全性和更好的抗震性能。
所述第一导热片1和第二导热片2也可以采用一体式结构，即第一导热片1和第二导热片2为一整体式结构。这种情况下，第二导热片2可由第一导热片1折弯后再剥去被折弯部分外侧面上的硅胶层Ⅰ1b而形成，即将第一导热片1进行折弯处理，并将被折弯的第一导热片部分的外侧面上的硅胶层Ⅰ1b剥离下俩，从而形成只带有一层硅胶的所述第二导热片2。第一导热片1和第二导热片2为一体式结构时，同样可以在铝板层Ⅱ2a的外侧面上也设置一层硅胶层Ⅱ2b，这时第二导热片2直接由第一导热片1折弯而形成，而无需剥离折弯部分外侧面上的硅胶层。
为了进一步提供该电池组的散热性能(或者说传热性能)，本实施例在该电池组上设置有许多块第一导热片1和第二导热片2，并使该电池组的每一个电池单体3均与所述第一导热片1或所述第二导热片2接触布置，即每一个电池单体3要某与第一导热片1相接触，要某与第二导热片2相接触，当然也包括同时与第一导热片和第二导热片相接触的情况。
实际应用时，第二散热片2的分布位置需根据具体使用环境来决定，如：装配难易程度、电池组结构等。一般来说应尽可能在该电池组的每一个外表面上均设置第二导热片2，以提高实际应用时第二导热片与外接传热设备的接触面积。具体在本实施例的图2中，仅在该电池组的两个相对外表面设置有第二导热片2，可参照图2(另一面的第二导热片2被遮挡不可视)。
当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电池组，包括经串并联组合连接在一起的若干个电池单体(3)和形成于这些电池单体(3)之间的若干电池间隙，其特征在于：在至少一个所述电池间隙中插设有第一导热片(1)，在该电池组的至少一个外表面上设置有与所述第一导热片相连的第二导热片(2)，所述第一导热片(1)包括铝板层Ⅰ(1a)和分别复合在该铝板层Ⅰ正反两侧面上的两层硅胶层Ⅰ(1b)，所述第二导热片(2)包括铝板层Ⅱ(2a)和复合在该铝板层Ⅱ内侧面上的硅胶层Ⅱ(2b)，所述硅胶层Ⅰ(1b)与其附近的所述电池单体(3)接触布置，所述硅胶层Ⅱ(2b)与处于该电池组外表面的所述电池单体(3)接触布置；所述第一导热片(1)和第二导热片(2)为分体式结构，二者通过导热片对接结构相互连接；所述导热片对接结构包括形成于所述第一导热片(1)端部的连接凸耳(101)以及开设于所述第二导热片(2)上的对接缝(201)，所述连接凸耳(101)穿过在所述对接缝(201)中并经折弯处理而贴靠在所述第二导热片(2)的外表面。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：所述第二导热片(2)还包括复合在所述铝板层Ⅱ(2a)外侧面上的硅胶层Ⅱ(2b)。
3.根据权利要求1中任一所述的电池组，其特征在于：每一个所述电池单体(3)均与所述第一导热片(1)或所述第二导热片(2)相接触。
4.根据权利要求1中任一所述的电池组，其特征在于：在该电池组的每一个外表面上均布置有所述第二导热片(2)。
5.一种动力电池，包括电池箱和收容于该电池箱内的电池组，其特征在于：所述电池组为权利要求1～4中任一所述的电池组，所述第二导热片(2)的外侧面与所述电池箱的内壁接触布置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20210826 Address after: 451100 floors 1, 2, 3, 4 and 5, building 28, intelligent terminal (mobile phone) Industrial Park, intersection of Huaxia Avenue and Renmin Road, airport economic comprehensive experimental zone, Zhengzhou City, Henan Province Patentee after: Zhengzhou binai New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 215000 D2 plant, Wusong Industrial Square, Shengpu Town, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU ANSHANG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240512 Address after: No. 58, Yihu West Road, High tech Industrial Development Zone, Lujiang County, Hefei City, Anhui Province, 231501 Patentee after: Anhui Yizeng Power New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 451100 floors 1, 2, 3, 4 and 5, building 28, intelligent terminal (mobile phone) Industrial Park, intersection of Huaxia Avenue and Renmin Road, airport economic comprehensive experimental zone, Zhengzhou City, Henan Province Patentee before: Zhengzhou binai New Energy Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Battery pack and power battery with the battery pack Granted publication date: 20190910 Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Hefei branch Pledgor: Anhui Yizeng Power New Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980030699 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |