CN106340695A - 电池组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，具体公开了一种电池组件，其包括：电池组，由若干电池模组相互联接而成；安装底板，用于承载安装所述电池组；以及导热胶，填充于所述电池组与所述安装底板之间的空隙。与现有技术相比，本发明的电池组件，通过在电池组和安装底板之间填充导热胶，从而可以快速地将电池组的热量传递至安装底板，最终将热量通过安装底板散热到外界，从而可以有效降低电池组的温度，确保电池性能的发挥。本发明还提供了一种上述电池组件的制备方法。

Description

电池组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是涉及一种电池组件及其制备方法。

背景技术

目前，新能源以及储能行业中对于电池模组的需求越来越大。电池模组在工作过程中会产生大量的热，而这些热量若不能够及时散发出去，将会影响电池模组的寿命及运行稳定性，甚至会引发电池安全问题。

发热问题一直是困扰着电池模组性能提高的瓶颈。现有的技术中对于电池模组的散热，有风冷、水冷等方法。

风冷方法就是使用风扇对电池模组进行散热。但是风扇安装需要占用了一部分空间，造成空间的浪费，且风冷在散热时容易在内部产生涡流，继而影响散热效果。风扇工作时会吸入灰尘，长期工作时风扇吸入的灰尘在系统内部沉积，反而会影响电池模组的散热。

水冷方法就是用冷水板或冷水管对电池模组进行散热。但是水冷需要的水冷板和水冷管材料价格高，而且还需要专门设计水冷通道及水冷系统，结构及加工工艺复杂。另外，若水渗漏，将会引发严重的电池模组安全问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的电池模组风冷水冷效果差的问题，提供一种新的散热方法的电池组件。

一种电池组件，包括：

电池组，由若干电池模组相互联接而成；

安装底板，用于承载安装所述电池组；

以及导热胶，填充于所述电池组与所述安装底板之间的空隙。

与现有技术相比，本发明的电池组件，通过在电池组和安装底板之间填充导热胶，从而可以快速地将电池组的热量传递至安装底板，最终将热量通过安装底板散热到外界，从而可以有效降低电池组的温度，确保电池性能的发挥。

在其中一个实施例中，所述电池模组由若干单体电池并联而成，所述单体电池呈圆柱形且平行排布。

在其中一个实施例中，所述单体电池平行于所述安装底板设置。

在其中一个实施例中，所述安装底板上具有安装区；在所述安装区的外围设置有用于阻挡胶液外流的挡板。

在其中一个实施例中，所述挡板与所述安装底板一体成型。

在其中一个实施例中，所述导热胶为导热硅胶，所述安装底板为铝板。

本发明还提供了一种电池组件的制备方法。

一种电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将电池组安装于所述安装底板上；

向所述安装底板与所述电池组之间的空隙内灌注熔融的胶液，冷却后形成导热胶。

本发明通过灌注的方式，可以避免导热胶与电池组以及安装底板之间出现空隙，从而使电池组与导热硅胶、以及安装底板与导热硅胶之间完全接触，接触面积大，进一步提高电池组的热量传导，以便及时将电池组的热量传递出去。

在其中一个实施例中，在灌注时，所述胶液的温度与所述导热胶的熔点差值大于等于5℃。

在其中一个实施例中，所述胶液的温度与所述导热胶的熔点差值等于5℃。

在其中一个实施例中，在灌注时，所述胶液的流量为0.001L/s～0.1L/s。

附图说明

图1为一实施例的电池组件的截面示意图。

图2为电池组件A1工作时的温度测试曲线。

图3为电池组件AC1工作时的温度测试曲线。

图4为电池组与室温的对比测试曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1，本发明一实施例的电池组件100，包括电池组110、安装底板120、以及填充于电池组110以及安装底板120之间的导热胶130。

其中，电池组110为电池组件100的核心部件。一般地，电池组110由若干电池模组相互联接而成。为了方便示意，图1中只示出了一个电池模组，但这不代表本发明的电池组110只包含一个电池模组。一般地，电池模组按照线性排布或阵列形排布，然后相邻的电池模组通过导电条联接起来，从而形成电池组110。

具体地，电池模组由若干单体电池111并联而成。组成电池模组的单体电池111均呈圆柱形，也就是说，单体电池111为圆柱形电池。这样其正极位于圆柱的一端，负极位于圆柱的另一端。在电池模组中，若干单体电池111平行排布；也就是，所有单体电池111的正极位于同一端，所有单体电池111的负极位于同一端。然后将所有单体电池111的正极与正极联接片焊接在一起，同样地，将所有单体电池111的负极与负极联接片焊接在一起，最终将正极联接片的电流引出，将负极联接片的电流引出，即得电池模组。

其中，安装底板120的主要作用是，用于承载安装电池组110。也就是说，将电池组110安装到安装底板120上后组装成电池组件100。

一般地，安装底板120由金属材料制成，其导热性较好，电池组110所产生的热量有一部分通过安装底板120散发至外界，故安装底板120也起到散热的作用。

在本实施例中，安装底板120为铝板，这样既可以保证安装底板120具有良好的机械性能，同时还可以提高安装底板120的散热性能，从而进一步提高电池组110的散热。

在本实施例中，安装底板120上具有安装区，安装区的形状大小由电池组的形状大小决定。将电池组110安装到安装底板120上，也即将电池组100固定于安装区。

其中，导热胶130的主要作用是，填充电池组110与安装底板120之间的空隙。从而导热胶130将电池组110与安装底板120之间的空气排尽，由导热胶130填充，从而将原来电池组110与安装底板120之间的空气热传导，改为电池组110与安装底板120之间的热传导由导热胶传热；由于空气是热的不良导体，而导热胶130的热传导系数较高，故而可以很快地将电池组110的热量传递至安装底板120，再通过安装底板120散发出去，从而可以有效降低电池组110工作时的工作温度，有效提升电池组110的性能发挥，提高其安全性能。

此外，由于导热胶130具有粘性，可以进一步提高电池组110与安装底板120之间的结合力，可以更加牢靠地将电池组110固定在安装底板120上。

在本实施例中，导热胶130为导热硅胶。当然，可以理解的是，本发明的导热胶130并不局限于导热硅胶，还可以选择其它导热胶。

在本实施例中，为了进一步便于导热胶130填充，在安装区的外围设置有挡板140。挡板140的主要作用是，在导热胶灌注时，用于阻挡胶液外流，将胶液限于安装区内；从而避免胶液污染其它区域，同时可以节省胶液的用量，进一步降低成本。

在本实施例中，挡板140与安装底板120一体成型。进一步，挡板140与安装底板120一体压铸成型。

在本实施例中，单体电池111平行于安装底板120设置。也就是说，单体电池111圆柱的轴向方向平行于安装底板120所在的平面。这样更加有利于将电池组内部的热量散热出去。

本发明的电池组件，通过在电池组和安装底板之间填充导热胶，从而可以快速地将电池组的热量传递至安装底板，最终将热量通过安装底板散热到外界，从而可以有效降低电池组的温度，确保电池性能的发挥。

本发明还提供了一种电池组件的制备方法。

一种电池组件的制备方法，包括如下步骤：

S1、将电池组安装于安装底板上。

优选地，将电池组放置于安装底板的安装区上，如需可以将电池组与安装底板简单预固定，也可以直接将电池组与安装底板固定。

S2、向安装底板与电池组之间的空隙内灌注熔融的胶液，冷却后形成导热胶。

优选地，在灌注时，胶液的温度T与导热胶的熔点Tm差值大于等于5℃。即T－Tm≥5℃。这样既可以避免较高的温度对电池组造成的损害，又可以使胶液具有良好的流动性，从而有利于胶液灌注。

更优选地，T－Tm＝5℃，也即说，胶液的温度高于导热胶的熔点5℃。

优选地，在灌注时，胶液的流量控制为0.001L/s～0.1L/s。这样可以有效避免形成的导热胶中形成气泡。

本发明通过灌注的方式，可以避免导热胶与电池组以及安装底板之间出现空隙，从而使电池组与导热硅胶、以及安装底板与导热硅胶之间完全接触，接触面积大，进一步提高电池组的热量传导，以便及时将电池组的热量传递出去。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1

将电池组固定到安装底板上；电池组由3×3阵列排布的电池模组串联而成；电池模组由5×8阵列排布的圆柱状单体电池并联而成。单体电池平行于安装底板设置。

将高于熔点5℃的导热硅胶的胶液以0.01L/s的流量注入电池组与安装底板之间的空隙中，然后自然冷却。

得到的电池组件，记作A1。

对比例1

与实施例1所不同的是，不灌注硅胶胶液，其它与实施例1相同。

得到电池组件，记作AC1。

性能测试：

分别用热电偶对电池组件A1以及AC1进行温度测试。测试结果见图2-图4。

图2为电池组件A1工作时的温度测试曲线。

在图2中，上面的曲线代表电池组A1中电池组内最高温度点的温度，下面的曲线代表电池组件A1中电池组靠近安装底板一侧的表面的温度。

图3为电池组件AC1工作时的温度测试曲线。

在图3中，上面的曲线代表电池组件AC1中电池组内最高温度点的温度，下面的曲线代表电池组件AC1中电池组靠近安装底板一侧的表面的温度。

从图2结合图3可以看出，在电池组工作时，电池组A1的温度差大致为7℃，而电池组AC1的温度差大致为10℃。从而可以看出，电池组A1的热量可以有效通过导热胶传递至安装底板并散出。电池组A1可以有效避免热量堆积，进而有效提高电池组性能的发挥。

图4为电池组与室温的对比测试曲线图。

在图4中，上面两条曲线分别为电池组最高点的温度曲线(上侧曲线代表电池组件AC1；下侧曲线代表电池组件A1)；下面两条曲线分别为参照室温的曲线(上侧曲线代表电池组件AC1；下侧曲线代表电池组件A1)。

从图4可以看出，电池组件A1的最高点的温度比电池组件AC1的最高点的温度低大约5℃左右。这说明本发明所提供的电池组件散热性能好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

电池组，由若干电池模组相互联接而成；

安装底板，用于承载安装所述电池组；

以及导热胶，填充于所述电池组与所述安装底板之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池模组由若干单体电池并联而成，所述单体电池呈圆柱形且平行排布。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述单体电池平行于所述安装底板设置。

4.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述安装底板上具有安装区；在所述安装区的外围设置有用于阻挡胶液外流的挡板。

5.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述挡板与所述安装底板一体成型。

6.根据权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述导热胶为导热硅胶，所述安装底板为铝板。

7.一种电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将电池组安装于所述安装底板上；

向所述安装底板与所述电池组之间的空隙内灌注熔融的胶液，冷却后形成导热胶。

8.根据权利要求7所述的电池组件的制备方法，其特征在于，在灌注时，所述胶液的温度与所述导热胶的熔点差值大于等于5℃。

9.根据权利要求8所述的电池组件的制备方法，其特征在于，所述胶液的温度与所述导热胶的熔点差值等于5℃。

10.根据权利要求7所述的电池模组的制备方法，其特征在于，在灌注时，所述胶液的流量为0.001L/s～0.1L/s。