CN115064813A - 具有散热构造的电池模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有散热构造的电池模块，包括多个电池芯、电池固定架及散热构造。散热构造包括多个热容器、至少热导板及至少一集热器。每一热容器插设在多个相邻的电池芯之间所保持的间隔中。热导板夹设在热容器与电池芯间的空隙中。集热器设置在热导板的两端。当电池模块运作时，热容器用以储存周边电池芯充放电产生的热量且通过热导板将热量传导至集热器，热量将会汇集至集热器上。本发明通过散热构造带走电池芯充放电时所产生的热量，将可避免电池芯累积热量，即可降低电池芯损坏的风险。

Description

具有散热构造的电池模块

技术领域

本发明涉及关于一种电池模块，特别是涉及一种具有散热构造的电池模块。

背景技术

近年来，随着环保减碳的需求，电动车逐渐地受到人们的青睐。很多车厂陆续进入电动车的开发，以期在电动车市场上抢得商机。电动车的动力来源为电池，如锂电池。为增加电动车的续航力，电动车上通常会设置具有相当数量电池芯的电池模块，以便提供足够的电力给予电动车使用。

请参阅图1、图2及图3，是现有公知技术中电池模块的俯视剖面图、正视剖面图及侧视剖面图。如图1、图2及图3所示，电池模块100包括金属壳体11、多个电池芯12、第一固定架131及第二固定架132。这些电池芯12将被容置及固定在第一固定架131及第二固定架132之间，且摆设这些电池芯12的第一固定架131及第二固定架132将摆放在金属壳体11中，通过金属壳体11来保护电池芯12及第一固定架131及第二固定架132。

电池模块100的电池芯12充放电时，会发热升温。为了让电池芯12充放电所产生的热可进行散热，通常会在金属壳体11的两侧分别设置吹风扇151及抽风扇153。容置有电池芯12的第一固定架131及第二固定架132放置在吹风扇151及抽风扇153之间。吹风扇151将外部的冷空气朝着壳体11的内部电池芯12所在位置进行吹风，吹入的冷空气通过发热的电池芯12之后成为热空气。接着，抽风扇153抽取热空气，以将热空气往外排放，则，通过吹风扇151的吹风以及抽风扇153对于热空气的抽取，以期充放电发热的电池芯12可以降温。

以往所述多个电池芯12横向地等高排列在长条型的第一固定架131及第二固定架132之间，因此，吹风扇151所吹的冷空气其绝大部分的风力都会被距离吹风扇151较近的前排电池芯12所挡住而造成高流阻的现象，仅有少数风力能通过前排的电池芯12之间的空隙而流动至后排的电池芯12。另，为了在第一固定架131及第二固定架132有限的空间范围内摆设较多数量的电池芯12，所排列的各电池芯12其彼此之间的空隙通常非常小，如2mm，这也会造成高流阻的情形，导致冷空气在电池芯12之间的空气流通效率非常差。于是，吹风扇151所吹入的冷空气往往只能在低流阻的地方流动，例如冷空气往往吹向靠近于吹风扇151前排的电池芯12以及第一固定架131与第二固定架132的外侧，则，排列在电池模块100的内侧区域的电池芯12不容易接收到冷空气的吹风，导致电池芯12充放电时容易处在较高的温度。

于是，以往电池模块100利用风扇151、153进行电池芯12的吹风，会因为空气流通效率不佳的因素，导致电池模块100内侧区域的电池芯12散热的成效并不理想。

发明内容

基于上述技术课题，本发明提出一种具有散热构造的电池模块，包括金属壳体、电池固定架、多个电池芯及至少一散热构造。电池固定架用以容置及固定电池芯，且被摆设在金属壳体中。散热构造包括多个热容器、至少热导板及至少一集热器。每一热容器插设在多个相邻的电池芯之间所保持的间隔中。热导板夹设在热容器与电池芯之间的空隙中。集热器设置在热导板的两端上且连接至金属壳体。当电池模块运作时，热容器用以储存周边电池芯充放电产生的热量，并通过热导板将热量传导至集热器，以将热量汇集至集热器上；接着，汇集在集热器上的热量将可以进一步热导引至金属壳体，最后，通过外界空气的对流而带走金属壳体上的热量。如此，电池芯充放电产生的热量将可通过散热构造进行带离，将可以避免电池芯充放电运作时处在较高温的状态，而降低电池芯提前损坏的风险。

为达到上述目的，本发明提供一种具有散热构造的电池模块，包括：多个电池芯；电池固定架，用以容置及固定多个电池芯；及散热构造，包括:多个热容器，每一热容器插设在多个相邻的电池芯之间所保持的间隔中，且用以储存周边电池芯充放电产生的热量；至少热导板，夹设在热容器与电池芯之间的空隙中；及至少一集热器，连接热导板，热容器所储存的热量通过热导板传导至集热器。

优选地，热导板是锯齿状的板体。

优选地，热导板是由平板态样的金属铝板经由以冲压或弯折工序所制作而出。

优选地，热导板的板体上包括有多个凹部，每一热容器容置在对应的凹部中。

优选地，热导板的凹部中的空间被容置的热容器所填满。

优选地，热容器分别是方形、菱形、三角形或圆形态样的金属柱体或金属热导管体。

优选地，集热器配置在热导板两端的弯折构造上。

优选地，集热器是金属柱体或散热鳍片。

优选地，电池模块还包括金属壳体，电池固定架及散热构造设置在金属壳体的内部，散热构造的热导板通过集热器连接至金属壳体。

优选地，热容器通过黏合剂贴合至热导板的凹部中以及集热器通过黏合剂贴合至热导板两端的弯折构造上而组装形成散热组件。

本发明通过散热构造带走电池芯充放电时所产生的热量，将可避免电池芯累积热量，即可降低电池芯损坏的风险。

附图说明

图1是现有电池模块的俯视剖面图。

图2是现有电池模块的正视剖面图。

图3是现有电池模块的侧视剖面图。

图4是本发明提供的具有散热构造的电池模块一实施例的俯视透视图。

图5是图4实施例的A-A’线段的正视剖面图。

图6是本发明锯齿状的热导板制作过程示意图。

图7是本发明散热构造的热容器、集热器及热导板组装示意图。

图8是本发明提供的具有散热构造的电池模块又一实施例的正视剖面图。

附图标记说明：100-电池模块；11-金属壳体；12-电池芯；131-第一固定架；132-第二固定架；151-吹风扇；153-抽风扇；300-电池模块；31-金属壳体；32-电池芯；33-电池固定架；331-第一固定架；332-第二固定架；35-散热构造；351-热容器；353-热导板；3530-金属铝板；3531-凹部；3532-弯折构造；355-集热器。

具体实施方式

请参阅图4及图5，分别是本发明提供的具有散热构造的电池模块一实施例的俯视透视图以及图4实施例的A-A’线段的正视剖面图。如图4及图5所示，本实施例电池模块300包括金属壳体31、多个电池芯32、电池固定架33及至少一散热构造。

电池固定架33包括第一固定架331及第二固定架332。第一固定架331及第二固定架332分别包括套筒(未显示)。各电池芯32的上端套设在第一固定架331的套筒中，而下端套设在第二固定架332的套筒中，以便各电池芯32能够被固定在第一固定架331及第二固定架332之间且各电池芯32彼此之间保持间隔。在本实施例中，电池芯32以矩阵排列的方式摆设在电池固定架33中。再者，容置及固定有电池芯32的电池固定架33将摆设在金属壳体31的内部，以通过金属壳体31保护电池固定架33及其电池芯32。

每一散热构造包括多个热容器351、热导板353及至少一集热器355。热容器351亦可为铝制或铜制的金属柱体或金属热导管体，其本体外观亦可制作成方形、菱形、三角形或圆形的态样。每一热容器351将插设在多个相邻的电池芯32之间所保持的间隔中。

进一步搭配参阅图6，热导板353是由平板态样的金属铝板3530经由冲压工序或弯折工序所制作而出的锯齿状的板体。这锯齿状的热导板353夹设在多个热容器351与多个电池芯32之间的空隙中。再者，这锯齿状的热导板353上形成有多个凹部3531。在本发明中，凹部3531的深度及其凹陷的形状将对比于热容器351的外观态样进行对应的设计，则，当热容器351被容置在凹部3531之中时，热容器351的部分结构将完全填满凹部3531中的空间而使热容器351紧密地贴合在凹部3531之上。另外，集热器355亦可以为一铝制或铜制的金属柱体或一散热鳍片，其本体外观亦可制作成一三角形、方形、菱形或其他任意形状态样。集热器355将配置在热导板353两端的弯折构造3532上。

较佳者，散热构造的热容器351、热导板353及集热器355亦可组装成单散热组件。如图7所示，在组装的过程中，首先，各热容器351分别对位至热导板353上对应的凹部3531，而各集热器355分别对位至热导板353两端上对应的弯折构造3532；对位后，接着，各热容器351及各集热器355分别通过黏合剂(如导热胶)贴合在热导板353的凹部3531及两端的弯折构造3532上，即可组装成单一个散热组件。将散热构造的热容器351、热导板353及集热器355组装为单散热组件，其可以以一体性组件的方式配置在电池模块300的电池芯32之中，以便提升散热构造安装上的便利性。

具体而言，当电池模块300运作时，各个热容器351分别吸收周围电池芯32充放电所产生的热量。接着，热导板353将各个热容器351所吸收的热量传导至热导板353两端温度相对较低的集热器355上，以将热量汇集在集热器355。则，电池芯32充放电产生的热量将可通过散热构造带离，以避免电池芯32充放电运作时处在较高温的状态。

此外，散热构造配置在电池模块300的电池芯32之中时，散热构造通过热导板353两端所配置的集热器355连接至金属壳体31。则，当电池模块300运作时，原本集热器355上所汇集的热量将可以进一步热导引至金属壳体31，而后，导引至金属壳体31上的热量将可以通过外界空气的对流而带走。当然，为了增加散热的功效，在本发明中，也可参照现有技术，在金属壳体31的两侧分别设置吹风扇(151)及(抽风扇153)，以便通过吹风扇(151)的吹风及搭配(抽风扇153)的抽风，进一步带走金属壳体31所汇集的热量。

于是，电池芯32充放电所产生的热量将通过散热构造进行带离，所带离的热量能够通过散热构造所连接的金属壳体31进行散热。如此据以实施，即可避免电池芯32充放电运作时处在较高温的状态，以降低电池芯32损坏的风险。

再者，如图4、5所示，本发明一实施例中，配置在热导板353两端上的集热器355沿着热导板353的水平方向进行延伸而连接至金属壳体31。或者，如图8所示，本发明另一实施例中，配置在热导板353两端上的集热器355沿着热导板353的垂直方向进行延伸而连接至金属壳体31。

以上所述者，仅为本发明的一实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求所述的形状、构造、特征及精神所为的等同变化与修饰，均应包括于本发明请求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种具有散热构造的电池模块，其特征在于，包括：

多个电池芯；

电池固定架，用以容置及固定多个所述电池芯；及

散热构造，包括:

多个热容器，每一热容器插设在多个相邻的所述电池芯之间所保持的间隔中，且用以储存周边所述电池芯充放电产生的热量；

至少热导板，夹设在所述多个热容器与所述多个电池芯之间的空隙中；及

至少一集热器，连接所述热导板，所述多个热容器所储存的热量通过所述热导板传导至所述集热器。

2.根据权利要求1所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述热导板是锯齿状的板体。

3.根据权利要求2所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述热导板是由平板态样的金属铝板经由以冲压或弯折工序所制作而出。

4.根据权利要求2所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述热导板的板体上包括有多个凹部，每一所述热容器容置在对应的所述凹部中。

5.根据权利要求4所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述热导板的所述凹部中的空间被容置的所述热容器所填满。

6.根据权利要求1所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述多个热容器分别是方形、菱形、三角形或圆形态样的金属柱体或金属热导管体。

7.根据权利要求4所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述集热器配置在所述热导板两端的弯折构造上。

8.根据权利要求1所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述集热器是金属柱体或散热鳍片。

9.根据权利要求1所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述电池模块还包括金属壳体，所述电池固定架及所述散热构造设置在所述金属壳体的内部，所述散热构造的所述热导板通过所述集热器连接至所述金属壳体。

10.根据权利要求7所述的具有散热构造的电池模块，其特征在于，所述多个热容器通过黏合剂贴合至所述热导板的所述多个凹部中以及所述多个集热器通过所述黏合剂贴合至所述热导板两端的所述弯折构造上而组装形成散热组件。

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