CN106602167A - 一种电池模组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池模组结构，包括框体，所述框体具有侧壁，侧壁围成两端开口的收容空间，侧壁的一端向收容空间内延伸形成有凸缘；下层电路板，下层电路板收容于所述收容空间内，并抵靠在所述凸缘上；电池模组，收容于所述收容空间内，电池模组包括多个并列排布的单体电池，单体电池包括外周壁，单体电池设置于下层电路板上且与下层电路板电性连接；及导热胶，导热胶填充至相邻的单体电池的外周壁之间、单体电池与下层电路板之间、单体电池的外周壁与框体的侧壁之间及框体的侧壁与下层电路板的边缘之间的间隙，导热胶将单体电池及下层电路板固定于框体的收容空间内。本发明提供的电池模组结构散热结构简单、散热均匀及散热效率高。

Description

一种电池模组结构
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组结构。
【背景技术】
动力电池是各类电子产品的核心储能装置，通常将多个单体电池进行串并联形成电池模组，以达到各类电子产品所需的电量及电压。然而，电池模组内各个单体电池在充放电时会产生大量的热量，如果热量不快速、均匀的排出，将导致个别单体电池的温度上升，过高的温度及电池模组内不均匀的温度分布将导致单体电池循环寿命下降，同时也影响电池模组的充放电效率。
传统的散热冷却方式主要有空气冷却和液体冷却，其中空气冷却，因单体电池排布较密，风阻大，位于中心部位的单体电池散热效果差，电池模组内外温差大，影响电池使用效率和寿命；液体冷却虽然散热效率高，但是散热结构庞大、复杂、成本高，同时液体有泄漏风险、可靠性较低。
鉴于此，实有必要提供一种新型的电池模组结构以克服以上缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种散热结构简单、散热均匀及散热效率高的电池模组结构。
为了实现上述目的，本发明提供一种电池模组结构，包括框体，所述框体具有侧壁，所述侧壁围成两端开口的收容空间，所述侧壁的一端向收容空间内延伸形成有凸缘；下层电路板，所述下层电路板收容于所述收容空间内，并抵靠在所述凸缘上；电池模组，收容于所述收容空间内，所述电池模组包括多个并列排布的单体电池，所述单体电池包括外周壁，所述单体电池设置于所述下层电路板上且与所述下层电路板电性连接；及导热胶，所述导热胶填充至相邻的单体电池的外周壁之间、单体电池与下层电路板之间、单体电池的外周壁与框体的侧壁之间及框体的侧壁与下层电路板的边缘之间的间隙，所述导热胶将单体电池及下层电路板固定于框体的收容空间内。
在一个优选实施方式中，所述单体电池为圆柱状，所述单体电池包括正极端及与所述正极端相对的负极端，所述外周壁连接所述正极端及所述负极端，所述负极端设置于所述下层电路板上。
在一个优选实施方式中，还包括上层电路板，所述上层电路板盖设于所有单体电池的正极端上，所述正极端与所述上层电路板电性连接。
在一个优选实施方式中，所述框体为矩形体状，包括两对侧壁，每对侧壁间隔相对且相互平行，两对侧壁之间彼此垂直连接。
在一个优选实施方式中，所述一对侧壁未设置凸缘的一端还设置有卡扣，所述卡扣分别设置于相对的两个侧壁上，两个侧壁上的卡扣互不对称；所述卡扣与所述侧壁垂直，卡持于所述上层电路板。
在一个优选实施方式中，所述卡扣的数量为4个，其中两个卡扣设置于一个侧壁的两端位置，另外两个卡扣设置于另一个侧壁的中间位置。
在一个优选实施方式中，所述框体的侧壁与所述下层电路板的边缘之间的距离D1为1-2cm；相邻的单体电池的外周壁之间的距离D2为1-2cm。
在一个优选实施方式中，电池模组边缘的单体电池的外周壁与所述框体侧壁之间的距离D3为1.5-2.5cm。
在一个优选实施方式中，所述侧壁及/或凸缘开设有多个贯穿的圆形的加强孔，所述加强孔的直径为2-5mm，所述导热胶填充至所述加强孔内。
在一个优选实施方式中，所述导热胶为硅胶。
相比于现有技术，本发明提供的电池模组结构，导热胶填充至相邻的单体电池之间、单体电池与下层电路板之间、单体电池与框体之间及框体与下层电路板之间的间隙，导热胶具有良好的导热性能及绝缘性能，可以迅速将单体电池产生的热量传送至框体，并且达到各个单体电池均匀散热的效果，同时，导热胶将单体电池、下层电路板固定于所述框体内，并起到一定的绝缘作用，固定结构简单，安全性能提高。
【附图说明】
图1为本发明提供的电池模组结构的剖视示意图；
图2为本发明提供的电池模组结构的俯视示意图；
图3为对本发明提供的电池模组结构与常规的无导热胶的电池模组结构温升曲线图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1及图2，本发明提供的电池模组结构100包括框体10、下层电路板20、电池模组30及导热胶40。
所述框体10为矩形体状，包括两对侧壁11，每对侧壁11间隔相对且相互平行，两对侧壁11之间彼此垂直连接。两对侧壁11共同围成两端开口的收容空间110，所述侧壁11的一端向收容空间110内延伸形成有凸缘12。本实施方式中，所述一对侧壁11远离凸缘12的一端(即未设置凸缘的一端)还设置有卡扣13，所述卡扣13分别设置于相对的两个侧壁11上，两个侧壁11上的卡扣互不对称，所述卡扣13与所述侧壁11垂直。具体的，所述卡扣13的数量为4个，其中，两个卡扣13设置于一个侧壁11的两端位置，另外两个卡扣13设置于另一个侧壁11的中间位置。更进一步的，所述侧壁11及/或凸缘12上开设有多个贯穿的圆形的加强孔(图未示)，所述加强孔的直径为2-5mm。
所述下层电路板20收容于所述收容空间110内，所述下层电路板20抵靠在所述凸缘12上。具体的，所述下层电路板20的边缘与所述侧壁11之间存在一定的间隙D1，所述间隙D1的距离优选为1-2cm。
所述电池模组30收容于所述收容空间110内，包括多个并列排布的单体电池31，所述单体电池31为圆柱状，所述单体电池31包括两端，即正极端311、与所述正极端311相对的负极端312及连接所述正极端311及所述负极端312的外周壁313。具体的，相邻的单体电池31的外周壁313之间存在一定的间隙D2，所述间隙D2的距离优选为1-2cm；电池模组30边缘的单体电池31的外周壁313与所述框体10的侧壁11之间存在一定的间隙D3，所述间隙D3的距离优选为1.5-2.5cm。所述正极端111上设置有单体电池11的正极，所述负极端112即为单体电池11的负极。本实施方式中，所述负极端112设置于所述下层电路板20上，且与所述下层电路板20电性连接。
所述导热胶40填充至相邻的单体电池31之间、单体电池31与下层电路板20之间、单体电池31与框体10之间及框体10与下层电路板20之间的间隙，所述导热胶40将单体电池31及下层电路板20固定于框体10的收容空间110内。所述导热胶40具有良好的导热性能及绝缘性能，导热胶40可以迅速将单体电池31产生的热量传送至框体10，并且达到各个单体电池31均匀散热的效果，同时，导热胶40将单体电池31、下层电路板20固定于所述框体10内，并起到一定的绝缘作用，固定结构简单，安全性能提高。本实施方式中，所述导热胶40为硅胶。更进一步的，所述导热胶40填充至所述加强孔内，进一步起到散热及固定功能。
本发明提供的电池模组结构100，还包括上层电路板50，所述上层电路板50盖设于所有单体电池的正极端311上，所述正极端311与所述上层电路板50电性连接，并且，所述上层电路板50收容于所述收容空间110内且通过所述卡扣13固定。本实施方式中，所述上层电路板50的一端先进入所述收容空间110，并卡持于一个侧壁11上的卡扣，所述上层电路板50的另一端再入所述收容空间110，卡持于另一个相对侧壁11上的卡扣13，如此，完成了上层电路板的装配，装配结构简单且易于操作。
本发明提供的电池模组结构100，导热胶40填充至相邻的单体电池31之间、单体电池31与下层电路板20之间、单体电池31与框体10之间及框体10与下层电路板20之间的间隙，导热胶40具有良好的导热性能及绝缘性能，可以迅速将单体电池31产生的热量传送至框体10，并且达到各个单体电池31均匀散热的效果，同时，导热胶40将单体电池31、下层电路板20固定于所述框体10内，并起到一定的绝缘作用，固定结构简单，安全性能提高。
对本发明提供的电池模组结构100与常规的无导热胶的电池模组结构进行温升性能检测，实验中，导热胶为硅胶。实验结果如图3所示。由图3可以看出，无导热胶的电池模组各点温差随着充放电倍率增大而增大，2C充放电各点温差最大可达10℃以上，而本发明提供的电池模组结构100的电池模组的各点温差始终在2℃以内，不随倍率影响，即本发明提供的电池模组结构100的导热性良好。
对本发明提供的电池模组结构100进行安全性能检测，具体检测结果如下表1：
表1
由表1可知，对本发明提供的电池模组结构100的各项安全性能符合国家标准要求，具有极大的实用性。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电池模组结构，其特征在于：包括
框体，所述框体具有侧壁，所述侧壁围成两端开口的收容空间，所述侧壁的一端向收容空间内延伸形成有凸缘；
下层电路板，所述下层电路板收容于所述收容空间内，并抵靠在所述凸缘上；
电池模组，收容于所述收容空间内，所述电池模组包括多个并列排布的单体电池，所述单体电池包括外周壁，所述单体电池设置于所述下层电路板上且与所述下层电路板电性连接；及
导热胶，所述导热胶填充至相邻的单体电池的外周壁之间、单体电池与下层电路板之间、单体电池的外周壁与框体的侧壁之间及框体的侧壁与下层电路板的边缘之间的间隙，所述导热胶将单体电池及下层电路板固定于框体的收容空间内。
2.如权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于：所述单体电池为圆柱状，所述单体电池包括正极端及与所述正极端相对的负极端，所述外周壁连接所述正极端及所述负极端，所述负极端设置于所述下层电路板上。
3.如权利要求2所述的电池模组结构，其特征在于：还包括上层电路板，所述上层电路板盖设于所有单体电池的正极端上，所述正极端与所述上层电路板电性连接。
4.如权利要求3所述的电池模组结构，其特征在于：所述框体为矩形体状，包括两对侧壁，每对侧壁间隔相对且相互平行，两对侧壁之间彼此垂直连接。
5.如权利要求4所述的电池模组结构，其特征在于：所述一对侧壁远离凸缘的一端还设置有卡扣，所述卡扣分别设置于相对的两个侧壁上，两个侧壁上的卡扣互不对称；所述卡扣与所述侧壁垂直，卡持于所述上层电路板。
6.如权利要求5所述的电池模组结构，其特征在于：所述卡扣的数量为4个，其中两个卡扣设置于一个侧壁的两端位置，另外两个卡扣设置于另一个侧壁的中间位置。
7.如权利要求6所述的电池模组结构，其特征在于：所述框体的侧壁与所述下层电路板的边缘之间的距离D1为1-2cm；相邻的单体电池的外周壁之间的距离D2为1-2cm。
8.如权利要求7所述的电池模组结构，其特征在于：电池模组边缘的单体电池的外周壁与所述框体的侧壁之间的距离D3为1.5-2.5cm。
9.如权利要求1所述电池模组结构，所述侧壁及/或凸缘开设有多个贯穿的圆形的加强孔，所述加强孔的直径为2-5mm，所述导热胶填充至所述加强孔内。
10.如权利要求1-9任一所述的电池模组结构，其特征在于：所述导热胶为硅胶。
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