CN111584972A - 电池包 - Google Patents

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CN111584972A CN202010366509.3A CN202010366509A CN111584972A CN 111584972 A CN111584972 A CN 111584972A CN 202010366509 A CN202010366509 A CN 202010366509A CN 111584972 A CN111584972 A CN 111584972A
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赵亮
翁志福
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Abstract

本发明公开了一种电池包，包括软包电池模组和冷却组件，软包电池模组包括在前后方向上依次排列的至少两列电池模堆，且在前后方向上两两相邻的电池模堆之间形成导热槽；冷却组件包括第一部分和第二部分，第一部分覆盖在多个电池模堆的顶面上方，第二部分适配地设置在相应的导热槽中，导热槽中填充有导热胶，导热胶固定冷却组件和电池模堆的相对位置，并将电池模堆的热量传递给冷却组件，通过冷却组件对电池模堆降温。本发明实施例的电池包冷却方式简单，冷却效果好、冷却效率高且降低了成本。

Description

电池包
技术领域
本发明涉及电池包液冷技术领域，尤其是涉及一种电池包。
背景技术
目前，液冷电池模组的应用极其广泛，包括新能源汽车在内的很多环保产业都采用液冷电池模组来提供动力。因此，液冷电池模组性能的好坏直接决定了采用该液冷电池模组作为动力来源的设备的性能优劣。
电池包液冷系统设计难度大，往往采用热管接触电池包，一个液冷板接触一个电芯或者两个电芯共用一个热管，用热管从电芯厚度方向，把电芯的热量导出来，这种方式，导热效率低，增加重量，电芯数量越多，热管数量越多，组装也复杂。另外由于电池包的高度不断降低，传统的电池包往往采用立着组装方式，这样模组的高度往往较高，但是由于电池包的制作工艺和成本的要求，无法降低高度，这样无法满足电池系统高度降低的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池包，冷却方式简单，冷却效果好、冷却效率高且降低了成本。
根据本发明实施例的电池包，包括：
软包电池模组，所述软包电池模组包括在前后方向上依次排列的至少两列电池模堆，且在前后方向上两两相邻的所述电池模堆之间形成导热槽；
冷却组件，所述冷却组件包括第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖在多个所述电池模堆的顶面上方，所述第二部分适配地设置在相应的所述导热槽中，所述导热槽中填充有导热胶，所述导热胶固定所述冷却组件和所述电池模堆的相对位置，并将所述电池模堆的热量传递给所述冷却组件，通过所述冷却组件对所述电池模堆降温。
根据本发明实施例的软包电池，将至少两列电池模堆在前后方向上依次排列，且在前后方向上两两相邻的电池模堆之间形成导热槽，在导热槽中填充导热胶，再将冷却组件的第一部分覆盖在多个电池模堆的顶面上方，冷却组件的第二部分适配地插入相应的导热槽中，这样，导热胶与冷却组件紧密接触，形成良好的导热路径，同时避免了现有技术中一个电芯配合一个冷却板的冷却方式，从而简化了结构、降低了成本，热量通过导热胶传递到冷却组件，之后通过冷却组件将热量带走，实现对软包电池模组的冷却，结构简单，设置方便。综上，本发明实施例的软包电池冷却方式简单，冷却效果好、冷却效率高且降低了成本。
根据本发明的一个实施例，所述电池模堆包括电芯堆叠体和电芯支架，所述电芯堆叠体的左右两端的极耳堆通过所述电芯支架支撑固定。
根据本发明进一步的实施例，每列所述电池模堆包括两个以上的子电池模堆，两个以上的所述子电池模堆沿左右方向依次串联以形成电池直连组。
根据本发明再进一步的实施例，所述电芯堆叠体由至少两个软包电芯呈平躺方式在上下方向上依次堆叠设置并联而成，其中，在上下方向上的相邻的所述电芯之间通过结构胶粘结固定。
根据本发明再进一步的实施例，两两相邻的两列所述电池模堆的最左端所述电芯支架之间及最右端所述电芯支架之间相邻设置。
根据本发明的一个实施例，还包括防护板，所述防护板设置在所述软包电池模组的底部，以保护所述电池模堆保护并使所述导热槽的底部封闭。
根据本发明的一些实施例，所述冷却组件的所述第一部分为液冷板，所述冷却组件的所述第二部分为热管；所述液冷板覆盖在多个所述电池直连组的顶面上方，且所述热管适配地对应设置在所述导热槽中，所述导热胶固定所述热管并将所述电池模堆的热量传递给所述热管，所述热管将热量传递给所述液冷板。
根据本发明进一步的实施例，所述热管内设置有多个竖向导热管，多个所述竖向导热管内填充导热工质，多个所述竖向导热管在所述热管的长度方向上间隔开地布置，多个所述竖向导热管的底端为蒸发端且顶端为冷凝端。
根据本发明再进一步的实施例，所述导热工质的工作温度为35℃，所述导热工质在35℃以上汽化蒸发且在35℃以下冷凝。
根据本发明进一步的实施例，所述液冷板与所述电池模堆之间以及所述防护板与多个所述电池模堆之间均设置有隔热泡棉层。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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为本发明实施例的电池包的结构示意图。
图2为本发明实施例的电池包的剖面图。
图3为本发明实施例的电池包的软包电池模组的结构示意图。
图4为本发明实施例的电池包的电池直连组的结构示意图。
图5为本发明实施例的电池包的电池直连组与隔热泡棉的装配示意图。
图6为本发明实施例的电池包的防护板的结构示意图。
图7为本发明实施例的电池包的冷却组件的结构示意图。
图8为本发明实施例的电池包的热管的结构示意图。
附图标记：
电池包1000
软包电池模组1
电池直连组11 电池模堆111 电芯堆叠体1111 软包电芯11111
电芯支架1112 导热槽12 导热胶13
冷却组件2
液冷板21 液冷板固定孔211 冷却接口212
热管22 竖向导热管221 导热工质222
防护板3 防护板固定孔31
隔热泡棉层4
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图8来描述根据本发明实施例的电池包1000。
如图1至图8所示，根据本发明实施例的电池包1000，包括软包电池模组1和冷却组件2，软包电池模组1包括在前后方向上依次排列的至少两列电池模堆111，且在前后方向上两两相邻的电池模堆111之间形成导热槽12；冷却组件2包括第一部分和第二部分，第一部分覆盖在多个电池模堆111的顶面上方，第二部分适配地设置在相应的导热槽12中，导热槽12中填充有导热胶13，导热胶13固定冷却组件2和电池模堆111的相对位置，并将电池模堆111的热量传递给冷却组件2，通过冷却组件2对电池模堆111降温。
根据本发明实施例的软包电池，将至少两列电池模堆111在前后方向上依次排列，且在前后方向上两两相邻的电池模堆111之间形成导热槽12，在导热槽12中填充导热胶13，再将冷却组件2的第一部分覆盖在多个电池模堆111的顶面上方，冷却组件2的第二部分适配地插入相应的导热槽12中，这样，导热胶13与冷却组件2紧密接触，形成良好的导热路径，同时避免了现有技术中一个电芯配合一个液冷板的冷却方式，从而简化了结构、降低了成本，热量通过导热胶13传递到冷却组件2，之后通过冷却组件2将热量带走，实现对软包电池模组1的冷却，结构简单，设置方便。综上，本发明实施例的软包电池冷却方式简单，冷却效果好、冷却效率高且降低了成本。
需要说明的是，导热胶13为导热凝胶，导热凝胶填充在导热槽12中，填充时，需要填充至导热凝胶底部没有支撑也不会出现流挂现象为止。
优选地，导热凝胶的导热系数大于1W/m·K，导热效果好。
根据本发明的一个实施例，电池模堆111包括电芯堆叠体1111和电芯支架1112，电芯堆叠体1111的左右两端的极耳堆通过电芯支架1112支撑固定。可以理解的是，每个电芯堆叠体1111的左右两端均设置有电芯支架1112，这样，通过电芯支架1112可以对电芯堆叠体1111两端的极耳堆进行支撑固定和保护。
需要说明的是，电芯支架1112、电池组侧板和冷却组件2上均设置有用于相互连接的固定孔，电芯支架1112、电池组侧板和冷却组件2之间可以通过螺钉或螺栓连接固定。
根据本发明进一步的实施例，每列所述电池模堆111包括两个以上的子电池模堆，两个以上的所述子电池模堆沿左右方向依次串联以形成电池直连组11。可以理解的是，电池模堆111的数量根据实际电池包1000的要求的电池容量和尺寸进行选择。
根据本发明再进一步的实施例，电芯堆叠体1111由至少两个软包电芯11111呈平躺方式在上下方向上依次堆叠设置并联而成，其中，在上下方向上的相邻的电芯之间通过结构胶粘结固定。具体地，电芯堆叠体1111由至少两个软包电芯11111呈平躺方式在上下方向上依次堆叠设置并联而成且电芯堆叠体1111内的软包电芯11111的两端极性相同，这样，通过调整软包电芯11111的层数，从而可以调整电池模堆111的高度，使得电池直连组11的高度适应电池包1000的高度要求；通过结构胶将在上下方向上的两两相邻的软包电芯11111粘结固定，粘接牢固可靠。
需要说明的是，电芯堆叠体1111的负极一端的极耳材料为铜及铜合金，正极一端的极耳材料为铝及铝合金。
根据本发明再进一步的实施例，两两相邻的两列电池模堆111的最左端电芯支架1112之间及最右端电芯支架1112之间相邻设置。可以理解的是，两两相邻的两列电池模堆111的最左端电芯支架1112之间及最右端电芯支架1112之间相邻设置，例如，两两相邻的两列电池模堆111的最左端电芯支架1112之间及最右端电芯支架1112之间紧密贴合，两两相邻的两列电池模堆111的中间电芯支架1112之间可以贴合或不贴合，由此，在向导热槽12中灌注导热胶13时可以避免导热胶13槽导热槽12的左端和右端漏出。
需要说明的是，电芯支架1112的结构根据实际情况确定。
根据本发明的一个实施例，还包括防护板3，防护板3设置在软包电池模组1的底部，以保护电池模堆111保护并使导热槽12的底部封闭。可以理解的是，通过将防护板3设置在软包电池模组1的底部，可以对软包电池模组1中得电池模堆11进行保护。具体地防护板3上设置有防护板固定孔31，通过防护板3上的防护板固定孔31可以将防护板3与电芯支架1112及冷却组件2固定连接，由此，防护板3可以可靠地固定在软包电池模组1的底部，这样，可以实现对电池模堆11的保护，避免在运输过程中或组装时损伤软包电芯11111，同时，防护板3将导热槽12的底部封闭，便于向导热槽12中填充导热胶13，避免导热胶13从导热槽12的底部漏出。
根据本发明的一些实施例，冷却组件2的第一部分为液冷板21，冷却组件2的第二部分为热管22，热管22的顶端与液冷板21的下表面焊接固定；液冷板21覆盖在多个电池直连组11的顶面上方，且热管22适配地对应设置在导热槽12中，导热胶13固定热管22并将电池模堆111的热量传递给热管22，热管22将热量传递给液冷板21。可以理解的是，通过焊接(例如锡焊或氩弧焊)将热管22的顶端和液冷板21的底面焊接固定，确保两个零件之间导热接触良好，没有空气间隙，在安装时，将液冷板21覆盖在多个电池模堆111的顶面上方，热管22通过导热胶13固定在导热槽12中，软包电芯11111的热量通过导热胶13传递到热管22，再通过热管22将软包电芯11111热量传递到液冷板21，之后通过液冷板21内的冷却液将热量带走，实现对软包电芯11111的冷却，结构简单，设置方便。
需要说明的是，液冷板21在左右两端分别设有冷却接口212，一个作为冷却液进口，一个作为冷却液出口，当需要对软包电池模组1进行冷却时，冷却液通过冷却液进口流入液冷板21内，再通过冷却液出口流出并将热管22传递过来的热量带走，以实现降温。
液冷板21上设置有多个液冷板固定孔211，液冷板固定孔211与电芯支架1112的固定孔及防护板固定孔31一一对应，通过螺栓或螺丝固定连接，这样可以将冷却组件2、软包电池模组1和防护板3可靠地固定，确保冷却组件2稳定运行。
热管22和液冷板21的材质均为导热良好的金属，例如铝及铝合金、铜及铜合金，液冷板21和热管22的材质根据实际情况确定。
根据本发明进一步的实施例，热管22内设置有多个竖向导热管221，多个竖向导热管221内填充导热工质222，多个竖向导热管221在热管22的长度方向上间隔开地布置，多个竖向导热管221的底端为蒸发端且顶端为冷凝端。可以理解的是，当导热管22的蒸发端受热并达到导热工质222的蒸发温度时，导热工质222迅速受热蒸发汽化上升到冷凝端，并在冷凝端释放出热量，当导热工质222在冷凝端的温度低于导热工质222的蒸发温度时，导热介质冷凝并回流到蒸发端，如此循环不止，直到导热管22的冷凝端和蒸发端温度相同，冷却效果好、冷却效率高且冷却方式简单，多个竖向导热管221在热管22的长度方向上间隔开地布置，冷却均匀。
根据本发明再进一步的实施例，导热工质222的工作温度为35℃，导热工质222在35℃以上汽化蒸发且在35℃以下冷凝。可以理解的是，当热管22的蒸发端内导热介质的温度达到35℃时，蒸发端导热工质222蒸发，上升到冷凝端并在冷凝端释放出温度，当温度低于35℃时导热工质222冷凝，回流到蒸发端，如此循环不止，可以持续实现对软包电池模组1的降温，防止软包电池模组1的温度过高，冷却效果好，冷却效率高。
根据本发明进一步的实施例，液冷板21与电池模堆111之间以及防护板3与多个电池模堆111之间均设置有隔热泡棉层4。可以理解的是，隔热泡棉用来将防护板3与软包电芯11111、液冷板21与软包电芯11111隔开，将隔热泡棉设置在液冷板21与多个电池模堆111之间以及防护板3与多个电池模堆111之间，使得导热路径被隔开，避免导热时，防护板3和液冷板21将相邻软包电芯11111的热量导出，导致软包电池模组1内温度不均，这样可以保证软包电芯11111的使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：
软包电池模组，所述软包电池模组包括在前后方向上依次排列的至少两列电池模堆，且在前后方向上两两相邻的所述电池模堆之间形成导热槽；
冷却组件，所述冷却组件包括第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖在多个所述电池模堆的顶面上方，所述第二部分适配地设置在相应的所述导热槽中，所述导热槽中填充有导热胶，所述导热胶固定所述冷却组件和所述电池模堆的相对位置，并将所述电池模堆的热量传递给所述冷却组件，通过所述冷却组件对所述电池模堆降温。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池模堆包括电芯堆叠体和电芯支架，所述电芯堆叠体的左右两端的极耳堆通过所述电芯支架支撑固定。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，每列所述电池模堆包括两个以上的子电池模堆，两个以上的所述子电池模堆沿左右方向依次串联以形成电池直连组。
4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电芯堆叠体由至少两个软包电芯呈平躺方式在上下方向上依次堆叠设置并联而成，其中，在上下方向上的相邻的所述电芯之间通过结构胶粘结固定。
5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，两两相邻的两列所述电池模堆的最左端所述电芯支架之间及最右端所述电芯支架之间相邻设置。
6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括防护板，所述防护板设置在所述软包电池模组的底部，以保护所述电池模堆保护并使所述导热槽的底部封闭。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电池包，其特征在于，所述冷却组件的所述第一部分为液冷板，所述冷却组件的所述第二部分为热管；所述液冷板覆盖在多个所述电池直连组的顶面上方，且所述热管适配地对应设置在所述导热槽中，所述导热胶固定所述热管并将所述电池模堆的热量传递给所述热管，所述热管将热量传递给所述液冷板。
8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述热管内设置有多个竖向导热管，多个所述竖向导热管内填充导热工质，多个所述竖向导热管在所述热管的长度方向上间隔开地布置，多个所述竖向导热管的底端为蒸发端且顶端为冷凝端。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述导热工质的工作温度为35℃，所述导热工质在35℃以上汽化蒸发且在35℃以下冷凝。
10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述液冷板与所述电池模堆之间以及根据权利要求6中的所述防护板与多个所述电池模堆之间均设置有隔热泡棉层。
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