CN111129650A - 一种电池模组及电池模组系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电池模组及电池模组系统，该电池模组包括电芯组件和散热组件；所述电芯组件包括电芯、与所述电芯电连接的电芯线路板以及位于所述电芯和所述电芯线路板外围的防护结构；所述散热组件位于所述电芯的背离所述电芯电路板的一侧，所述散热组件包括散热板、散热框架和至少一个散热片，所述散热框架与所述散热板接触设置并形成一面向所述电芯的凹形槽，所述凹形槽中填充有导热材料，所述至少一个散热片位于所述散热板的背离所述电芯的一侧上。本发明实施例，提高了电池模组的散热性能和绝缘性能。

Description

一种电池模组及电池模组系统
技术领域
本发明实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池模组系统。
背景技术
随着电池行业的迅速发展，锂电池性能要求逐渐提升，并且电池模组的使用环境愈发苛刻，锂离子电池模组遇到的两个重要的使用环境便是高压及高温环境。高压环境下，需要电池模组具有良好的绝缘耐压的性能，高热环境下，需要电池模组具备良好的散热性能。
目前，锂电池模组的散热功能较差。
发明内容
本发明实施例提供一种电池模组及电池模组系统，以提高电池模组的散热性能。
本发明实施例提供了一种电池模组，该电池模组包括电芯组件和散热组件；所述电芯组件包括电芯、与所述电芯电连接的电芯线路板以及位于所述电芯和所述电芯线路板外围的防护结构。
所述散热组件位于所述电芯的背离所述电芯电路板的一侧，所述散热组件包括散热板、散热框架和至少一个散热片，所述散热框架与所述散热板接触设置并形成一面向所述电芯的凹形槽，所述凹形槽中填充有导热材料，所述至少一个散热片位于所述散热板的背离所述电芯的一侧上。
可选的，所述防护结构包括包裹所述电芯和所述电芯线路的侧部的绝缘壳，所述绝缘壳的材质为塑料材质。
可选的，所述防护结构还包括位于所述电芯面向所述电芯线路板的一侧的防护盖和模组底座，电芯线路板位于所述防护盖与所述模组底座之间，所述电芯穿过所述模组底座与所述电芯线路板电连接，所述防护盖和所述模组底座相连，所述模组底座与所述绝缘壳连接，所述防护盖和所述模组底座均为塑料材质。
可选的，所述防护盖与所述模组底座是可拆卸的，所述模组底座和所述绝缘壳是可拆卸的。
可选的，所述导热材料为导热垫和/或导热胶。
可选的，所述电芯与所述导热材料贴合设置。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电池模组系统，该电池模组系统包括如上所述的至少一个电池模组、系统机架、电池管理系统和风扇，所述电池管理系统与所述电池模组电连接，所述电池管理系统及所述电池模组置于所述系统机架内部，所述风扇安装在所述系统机架的一侧，所述电池模组与所述系统机架之间形成系统机架风道。
可选的，所述电池模组系统包括多个串联的电池模组，且所述多个串联的电池模组沿第一方向排布。
本发明实施例中电池模组包括电芯组件和散热组件；所述电芯组件包括电芯、与所述电芯电连接的电芯线路板以及位于所述电芯和所述电芯线路板外围的防护结构；所述散热组件位于所述电芯的背离所述电芯电路板的一侧，所述散热组件包括散热板、散热框架和至少一个散热片，所述散热框架与所述散热板接触设置并形成一面向所述电芯的凹形槽，所述凹形槽中填充有导热材料，所述至少一个散热片位于所述散热板的背离所述电芯的一侧上，这样电芯的热量通过底部传递到凹形槽内的导热材料上，在通过散热板传递到散热片上，实现了电池模组优异的散热性能。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种电池模组的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的凹形槽形成示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种电池模组的结构示意图；
图4是本发明实施例三提供的一种电池模组系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电池模组的结构示意图，该电池模组包括电芯组件和散热组件，如图1所示，电芯组件包括电芯11、与电芯电连接的电芯线路板12以及位于电芯11和电芯线路板12外围的防护结构13；
散热组件位于电芯11的背离电芯电路板12的一侧，散热组件包括散热板21、散热框架22和至少一个散热片23。图2是本发明实施例一提供的凹形槽形成示意图，如图2所示，散热框架22与散热板21接触设置并形成一面向电芯11的凹形槽111，凹形槽111中填充有导热材料，至少一个散热片23位于散热板21的背离电芯11的一侧上。
其中，与现有技术中包裹电芯的材料是金属材料，然后在金属材料的底部设置散热元件相比，本技术方案中电池模组中散热框架22、散热板21及至少一个散热片23均位于电芯11的背离电芯线路板12的一侧，散热框架22与散热板21接触设置后形成一凹形槽111，凹形槽111内注有导热材料，这样来自电芯11的热量通过电芯11底部传递到凹形槽111内的导热材料上，然后通过散热板21将热量传递到散热片23上，能更好的实现了电芯11热量的均匀散失，提高了电池模组的散热性能。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种电池模组的结构示意图，在上述实施例的基础上，进一步优化，可选的，防护结构13包括电芯11和电芯线路板的侧部的绝缘壳24，绝缘壳24的材质为塑料材质。
可选的，防护结构13还包括位于电芯11面向电芯线路板12的一侧的防护盖14和模组底座15，电芯线路板12位于防护盖14与模组底座15之间，电芯11穿过模组底座115与电芯线路板12电连接，防护盖14与模组底座15连接。模组底座15与绝缘壳24连接，防护盖14和模组底座15均为塑料材质。
其中，电芯11外的绝缘壳24是塑料材质，且防护盖14和模组底座15均为塑料材质，防护盖14与模组底座15连接，模组底座15与绝缘壳24连接，这样防护盖14、模组底座15和绝缘壳24绝缘装置连接后，确保无高压裸露，保证绝缘安全，保证维修人员维护时操作的安全性。
需要说明的是，电芯11通过正负极耳穿过模组底座15预留的孔位弯折后与电芯线路板12贴平并焊接，完成串并联的半成品模组。其中，电芯线路板12用来采集电芯11上的电压信号，并发送至外部电池管理系统，电池管理系统可以实时监测电芯电压值，并进行电压欠压保护。
可选的，防护盖14与模组底座15是可拆卸的，模组底座15和绝缘壳24是可拆卸的。
其中，防护盖14和模组底座15通过卡和扣连接，模组底座15和绝缘壳24通过卡和扣连接，都实现了可拆卸连接，也保证了电池模组之间安装和拆卸方便，降低维护的成本。
可选的，导热材料为导热垫和/或导热胶。
可选的，电芯11与导热材料贴合设置。
其中，导热垫具有很好的热传导率，可提供多种厚度选择，在具体实施中，根据实际的需要，选择不同厚度的导热垫片。同样，导热胶具有较好的导热、电绝缘性能。本方案中散热框架22、散热板21和散热片23通过注塑包胶的方式制作成一体，散热板21面向电芯11的一侧形成一个凹型容器，将导热胶和/或导热垫注入此“容器”内，或将导热垫铺满此“容器”，然后将上述完成串并联的半成品模组与散热框架22、散热板21和至少一个散热片23通过卡扣锁紧连接。这样电芯11底部与导热胶或导热垫紧密连接，导热胶或导热垫与散热板21贴平。电池模组的热量通过电芯11底部传递到导热胶和/或散热垫再传递到散热板21和散热片23散出，散热均匀，电芯之间温差小，为电芯提供了优良的工作环境。
本发明实施例在上述实施例的基础上防护结构包括电芯11和电芯线路板12的侧部的绝缘壳24，绝缘壳24的材质为塑料材质，防护结构还包括防护盖14与模组底座15，电芯线路板12位于防护盖14与模组底座15之间，电芯11穿过模组底座15与电芯线路板12电连接，防护盖14与模组底座15连接，模组底座15与绝缘壳24连接，防护盖14与模组底座15均为塑料材质，这样防护盖14、模组底座15和绝缘壳24绝缘设置，在上述实施例实现了优异的散热性能的基础上同时也实现了很好的绝缘耐压性能，同时散热框架22、散热板21和散热片23通过注塑包胶的方式制作成一体，散热板21面向电芯11的一侧形成一个凹型容器，将导热胶和/或导热垫注入此“容器”内，电芯11底部与导热胶或导热垫紧密连接，电池模组的热量由底部散出，散热均匀，电芯11之间温差小，为电芯11提供了优良的工作环境。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种电池模组系统结构示意图，如图4所示，该电池模组系统包括上述实施例中的至少一个电池模组10、系统机架20、电池管理系统30和风扇40，电池管理系统40与电池模组10电连接，电池管理系统40及电池模组10置于系统机架20内部，风扇40安装在系统机架20的一侧，电池模组10与系统机架20之间形成系统机架风道。
可选的，电池模组系统包括多个串联的电池模组10，且多个串联的电池模组沿第一方向排布。
其中，电池模组中电芯的热量通过底部传递至导热垫上，然后通过散热片将热量散失在电池模组系统中形成的系统机架风道中，采用风冷的方式对传递的热量进一步散失，然后通过系统机架一侧的风扇有效的将电芯的热量从电池模组系统中散失出去，提高了电池模组系统的散热性能，且该电池模组系统结构简单，成本较低。电池模组系统中多电池模组串并联，也实现了电池模组系统中对多电池模组串并联散热，应用范围广泛，可拓展性高。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电芯组件和散热组件；
所述电芯组件包括电芯、与所述电芯电连接的电芯线路板以及位于所述电芯和所述电芯线路板外围的防护结构；
所述散热组件位于所述电芯的背离所述电芯电路板的一侧，所述散热组件包括散热板、散热框架和至少一个散热片，所述散热框架与所述散热板接触设置并形成一面向所述电芯的凹形槽，所述凹形槽中填充有导热材料，所述至少一个散热片位于所述散热板的背离所述电芯的一侧上。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述防护结构包括包裹所述电芯和所述电芯线路板的侧部的绝缘壳，所述绝缘壳的材质为塑料材质。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述防护结构还包括位于所述电芯面向所述电芯线路板的一侧的防护盖和模组底座，所述电芯线路板位于所述防护盖与所述模组底座之间，所述电芯穿过所述模组底座与所述电芯线路板电连接，所述防护盖和所述模组底座相连，所述模组底座与所述绝缘壳连接，所述防护盖和所述模组底座均为塑料材质。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述防护盖与所述模组底座是可拆卸的，所述模组底座和所述绝缘壳是可拆卸的。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热材料为导热垫和/或导热胶。
6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯与所述导热材料贴合设置。
7.一种电池模组系统，其特征在于，包括上述权利要求1～6所述的至少一个电池模组、系统机架、电池管理系统和风扇，所述电池管理系统与所述电池模组电连接，所述电池管理系统及所述电池模组置于所述系统机架内部，所述风扇安装在所述系统机架的一侧，所述电池模组与所述系统机架之间形成系统机架风道。
8.根据权利要求7所述的一种电池模组系统，其特征在于，所述电池模组系统包括多个串联的电池模组，且所述多个串联的电池模组沿第一方向排布。
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