CN111082183A - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种电池模块，包括汇流排、散热器组件和多块电芯；多块电芯成一排设置，且各电芯的电极通过极耳连接汇流排；散热器组件包括液体流道板和导热件；液体流道板包括设置于液体流道板内部的液体流道，以及设置于所述液体流道板表面、分别与所述液体流道两端连通的进液口和出液口；导热件紧贴设置于所述液体流道板垂直于其厚度方向的一侧面；导热件还沿着汇流排的长度方向，紧贴于汇流排。整个系统热传递效率高，散热效果均匀，系统可靠性高，噪音低；可以在液体流道板中通入加热的流体，对电芯进行加热，从而保证电芯在低温环境中正常工作，可控性好，加热方便，均热性好；电池模块与外部电路的电连接方式为硬插拔连接，同时，模块液冷管道与机柜系统管路连接也使用快换插头，可以快速地进行电池模块的安装与维护。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及到电池技术领域，特别是涉及到一种散热效率高的电池模块。
背景技术
随着家用电器的用电量不断增加，市电电网的功率响应以及削峰填谷的需求也越来越迫切，而这些都需要储能产品的大量应用。市场现有的储能产品多数采用自然冷却或者风冷等散热方式，散热效率低，风冷噪音大，存在热失控风险。同时，现有的电池产品在低温环境下通过加热片等对电池模块进行加热，不同位置的电芯温差较大，影响其性能的一致性。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种温控一致性高的电池模块。
本发明提出一种电池模块，包括汇流排、散热器组件和多块电芯；
多块所述电芯成一排设置，且各所述电芯的电极通过极耳连接所述汇流排；
所述散热器组件包括液体流道板和导热件；
所述液体流道板包括设置于液体流道板内部的液体流道，以及设置于所述液体流道板表面、分别与所述液体流道两端连通的进液口和出液口；
所述导热件紧贴设置于所述液体流道板垂直于其厚度方向的一侧面；
所述导热件还沿着所述所述汇流排的长度方向，紧贴于所述汇流排，其中，所述汇流排沿其长度方向全部与所述导热件紧贴。
进一步地，所述液体流道板包括下流道板和液冷盖板；
所述下流道板的上表面设置有连贯的液体流道槽，所述液冷盖板盖合于所述下流道板的上表面，使所述液体流道槽与所述液冷盖板形成所述液体流道。
进一步地，散热器组件还包括固定板；所述下流道板的下表面设置有适配所述导热件放置的安装槽，所述导热件的一段插入所述安装槽内，并通过所述固定板压紧于所述下流道板上。
进一步地，所述导热件包括导热管、型材固定条和绝缘膜；
所述型材固定条上设置有开口朝向所述液体流道板，且适配所述热管的形槽，所述热管固定设置于所述形槽内；
所述形材固定条朝向所述汇流排的一面设置有绝缘膜，所述形材固定条通过所述绝缘膜与所述汇流排紧贴设置。
进一步地，所述导热件还包括耐压绝缘矽胶布，所述耐压绝缘矽胶布包裹所述热管远离所述液体流道板的部分。
进一步地，所述导热件还包括导热硅胶，所述导热硅胶覆盖盖合于所述形槽，且覆盖所述耐压绝缘矽胶布。
进一步地，所述导热件还包括绝缘盖，所述绝缘盖盖合于所述形槽远离所述液体流道板的一端。
进一步地，还包括壳体、电器硬插拔端子、进液导管和出液导管；
所述壳体内设置所述汇流排、散热器组件和多块电芯；
所述壳体的后壳上设置有端子孔和导管孔，所述电器硬插拔端子穿过所述端子孔与所述汇流排电连接；
所述进液导管穿过所述导管孔与所述进液口连接；所述出液导管穿过所述所述导管孔与所述出液口连接。
进一步地，所述进液导管和出液导管上均设置有快换接头。
进一步地，所述壳体的面板上设置有提手，其中，所述面板与所述后壳正对设置。
本发明提出的一种电池模块，具有以下优点：
(1)电芯产生的热量传导至热管，然后由热管传导至液体流道板，最后由冷却液带走，整个系统散热效率高，可靠性高，噪音低；
(2)低温时，可以在液体流道板中通入加热的流体，对电芯进行加热，从而保证电芯在低温环境中正常工作。与常规的加热片加热相比，这种加热方式可控性好，加热方便，加热均匀；
(3)电池模块与外部电路的电连接方式为硬插拔连接，同时，模块液冷管路与机柜系统管路连接也使用快换插头，更换时直接将电池模块拔下即可，可以快速地进行电池模块的安装与维护。
附图说明
图1是本发明一实施例的电池壳体爆炸图；
图2是本发明一实施例的散热器组件爆炸图；
图3是本发明一实施例的电池模块爆炸图；
图4是本发明一实施例的电池壳体与机柜的连接图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1～4，电池模块包括汇流排402、散热器组件2和多块电芯1；
多块所述电芯1成一排设置，且各所述电芯的电极通过极耳连接所述汇流排402；
所述散热器组件包括液体流道板和导热件；
所述液体流道板包括设置于液体流道板内部的液体流道，以及设置于所述液体流道板表面、分别与所述液体流道两端连通的进液口201和出液口202；
所述导热件紧贴设置于所述液体流道板垂直于其厚度方向的一侧面；
所述导热件还沿着所述所述汇流排402的长度方向，紧贴于所述汇流排402，其中，所述汇流排402沿其长度方向全部与所述导热件紧贴。极耳与汇流排402的连接方式包括焊接，压板403把导热件固定在汇流排402上；
一排电芯1的两侧，各设置一套汇流排402、散热器组件2、极耳、压板403，其中一侧的汇流排连接电芯正极，另一侧的汇流排连接电芯负极；其中一侧的液体流道板出液口202通过液冷管道205连通另一侧的液体流道板出液口202。如此，冷却液的流动路径是：从一侧的进液口201进入，在充满该侧的液体流道板后，再通过该侧出液口202流向液冷管道205，通过另一侧的出液口202进入另一侧的液体流道板，充满另一侧的液体流道板后从进液口201流出到外部冷却系统。电芯1产生的热量通过汇流排402传递到散热器组件2，冷却液经过两侧的液体流道板，将热量带到外部冷却系统，形成一个液冷循环回路，本实施例中提到的进液口、出液口都是可以双向流通的。在低温时，为保证电池的工作温度，还可以向回路里通入热液，使得热量反向传递给电芯。每个电芯1都由极耳连接到汇流排402上，因此系统散热效率高，散热均匀，可靠性高，噪音比风冷散热低，需要时还可反向导热维持电池工作温度。
在一个实施例中，所述液体流道板包括下流道板207和液冷盖板206；
所述下流道板207的上表面设置有连贯的液体流道槽，所述液冷盖板206盖合于所述下流道板207的上表面，使所述液体流道槽与所述液冷盖板206形成所述液体流道。液体流道槽的一端连接进液口201，另一端连接出液口202，使冷却液的流通路径尽可能长；液体流道板设计成包括下流道板207和液冷盖板206两部分，相对于一体成型铸件，有利于降低加工难度从而降低成本；液冷盖板206盖合于下流道板207的上表面时，为了保证密封性，可以在贴合处增加密封圈或者密封胶。
在一个实施例中，散热器组件2还包括固定板211；所述下流道板207的下表面设置有适配所述导热件放置的安装槽，所述导热件的一段插入所述安装槽内，并通过所述固定板211压紧于所述下流道板上。将导热件安装在下流道板207的下表面的安装槽内，优点一是可以使整体结构更平整，不突出；二是可以增加导热件与下流道板207的热交换面积。
在一个实施例中，所述导热件包括导热管209、型材固定条210和绝缘膜215；
所述型材固定条210上设置有开口朝向所述液体流道板，且适配所述导热管209的形槽，所述导热管209固定设置于所述形槽内；型材固定条210的作用是对导热管209进行机械防护，同时增加汇流排402与导热管209之间的接触面积，提高热交换效率。
所述形材固定条210朝向所述汇流排402的一面设置有绝缘膜215，所述形材固定条210通过所述绝缘膜215与所述汇流排402紧贴设置。绝缘膜的作用是保证形材固定条210与汇流排402之间的电气绝缘。
在一个实施例中，所述导热件还包括耐压绝缘矽胶布213，所述耐压绝缘矽胶布213包裹所述导热管209远离所述液体流道板的部分。耐压绝缘矽胶布213是用来固定型材固定条210和导热管209，并保证良好的热传导性以及电气绝缘。
在一个实施例中，所述导热件还包括导热硅胶212，所述导热硅胶212覆盖盖合于所述形槽，且覆盖所述耐压绝缘矽胶布213。导热硅胶212保证导热管209和下流道板207之间良好接触和热传递。
在一个实施例中，所述导热件还包括绝缘盖214，所述绝缘盖214盖合于所述形槽远离所述液体流道板的一端。绝缘盖214保证导热管209端面的电气绝缘性。
在一个实施例中，还包括壳体、电器硬插拔端子、进液导管和出液导管；
所述壳体内设置所述汇流排402、散热器组件2和多块电芯1；壳体包括后壳304、盖板302、底壳301、面板303，是主要的结构受力单元；底壳301还固定汇流排402、散热器组件2和多块电芯1。
所述壳体的后壳301上设置有端子孔3041和导管孔3042，所述电器硬插拔端子101和102穿过所述端子孔3041与所述汇流排402电连接；
所述进液导管502穿过所述导管孔3042与所述进液口201连接；所述出液导管503穿过所述所述导管孔3042与所述出液口201连接。电器硬插拔端子和进液导管，出液导管从外部通过端子孔3041和导管孔3042连接电池模块，可以节约电池模块内部空间，结构紧凑，空间利用率高。
在一个实施例中，所述进液导管502和出液导管503上均设置有快换接头。快换接头可以让电池模块里的一侧进液口201和另一侧201与进液导管502和出液导管503快速安装和维护。在更换前只需要将进液导管502和出液导管503上游的阀门关闭，就可以将电池模块迅速取下。
在一个实施例中，所述壳体的面板303上设置有提手305，其中，所述面板303与所述后壳304正对设置。提手305的作用是更换电池模块时拉动壳体，带出电池模块，节约人力；用绝缘体材料制作提手305，还避免直接触碰电池模块，降低可能存在的风险。
在一个实施例中，还包括内部导轨机柜；所述内部导轨机柜包括内部的底面上设有导轨；与开口相对的内壁上，设置有与冷却系统相通的冷却液流入502、冷却液流出管503，以及与电气设备连接的铜排501。机柜上设置电气连接端和冷却系统管口，有助于电池模块快速安装和维护。
在一个实施例中，包括模组盖板404，模组盖板404覆盖于压板403上面，保护压板403、导热体组件、汇流排402的连接。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包括汇流排、散热器组件和多块电芯；
多块所述电芯成一排设置，且各所述电芯的电极通过极耳连接所述汇流排；
所述散热器组件包括液体流道板和导热件；
所述液体流道板包括设置于液体流道板内部的液体流道，以及设置于所述液体流道板表面、分别与所述液体流道两端连通的进液口和出液口；
所述导热件紧贴设置于所述液体流道板垂直于其厚度方向的一侧面；
所述导热件还沿着所述汇流排的长度方向，紧贴于所述汇流排，其中，所述汇流排沿其长度方向全部与所述导热件紧贴。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述液体流道板包括下流道板和液冷盖板；
所述下流道板的上表面设置有连贯的液体流道槽，所述液冷盖板盖合于所述下流道板的上表面，使所述液体流道槽与所述液冷盖板形成所述液体流道。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，散热器组件还包括固定板；
所述下流道板的下表面设置有适配所述导热件放置的安装槽，所述导热件的一段插入所述安装槽内，并通过所述固定板压紧于所述下流道板上。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述导热件包括导热管、型材固定条和绝缘膜；
所述型材固定条上设置有开口朝向所述液体流道板，且适配所述热管的形槽，所述热管固定设置于所述形槽内；
所述形材固定条朝向所述汇流排的一面设置有绝缘膜，所述形材固定条通过所述绝缘膜与所述汇流排紧贴设置。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述导热件还包括耐压绝缘矽胶布，所述耐压绝缘矽胶布包裹所述热管远离所述液体流道板的部分。
6.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述导热件还包括导热硅胶，所述导热硅胶覆盖盖合于所述形槽，且覆盖所述耐压绝缘矽胶布。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述导热件还包括绝缘盖，所述绝缘盖盖合于所述形槽远离所述液体流道板的一端。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池模块，其特征在于，还包括壳体、电器硬插拔端子、进液导管和出液导管；
所述壳体内设置所述汇流排、散热器组件和多块电芯；
所述壳体的后壳上设置有端子孔和导管孔，所述电器硬插拔端子穿过所述端子孔与所述汇流排电连接；
所述进液导管穿过所述导管孔与所述进液口连接；所述出液导管穿过所述所述导管孔与所述出液口连接。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述进液导管和出液导管上均设置有快换接头。
10.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述壳体的面板上设置有提手，其中，所述面板与所述后壳正对设置。
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