CN201387911Y

CN201387911Y - 一种蓄电池模块

Info

Publication number: CN201387911Y
Application number: CN200820157029U
Authority: CN
Inventors: 阎永恒; 周时国; 娄豫皖; 夏保佳; 贺洪华
Original assignee: WANHONG POWER ENERGY CO Ltd SHANGHAI
Current assignee: WANHONG POWER ENERGY CO Ltd SHANGHAI
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2018-12-12

Abstract

一种用于电动汽车的蓄电池组的蓄电池模块，包括由多个单体电池组成的电池单元；由软性绝缘材料制成的导热胶片，缠绕于电池单元外；和具有散热性能的外壳；其中，缠绕有导热胶片的电池单元安装于外壳中。本实用新型提供的蓄电池模块，采用散热良好的外壳，通过热传导的方式散热，具体地，为了提高传热效果，在单体电池或电池单元与外壳之间填充导热性良好的绝缘材料，可以使模块内的单体电池的温度均匀性明显提高。在使用时，该蓄电池模块中的所有单体电池都处于相当一致的温度下。

Description

一种蓄电池模块

【技术领域】

本实用新型涉及一种蓄电池模块，尤其涉及一种装配于密闭外壳中且经常以较大功率工作的蓄电池组中的蓄电池模块。

【背景技术】

目前，随着公众环境意识的不断提高，蓄电池越来越多地应用于电动车辆等大功率工作的场合。实用场合中，蓄电池多以单体电池串联和/或并联成电池组的形式使用，串/并联的数量从几十只到几百只不等。出于安全防护和安装的要求，电池组一般置于金属制成的外壳中，外面配备端子。为了提高汽车的有效使用空间，需要减少电池组体积，单体电池往往排布的非常紧密，这对于电池组的散热非常不利。在充电末期和大功率工作时，蓄电池内部会放热，电池组中间位置的单体电池的温度要明显高于靠近壳壁的单体电池的温度，它们表现出的电化学特性与其它电池不同，组装前通过种种努力获得的电池均一性就不复存在，使用中这部分单体电池很快就会工作在过充、过放状态下，性能迅速衰退，失效，造成整组电池性能下降甚至故障、失效。通过对循环寿命终了的蓄电池组的解剖分析，也表明电池组中间部位单体电池的残余容量远远低于电池组边缘部位单体电池的残余容量，电池组的失效主要是由于电池组中间部位部分单体电池的失效造成的。这就造成电池组的寿命大大低于单体电池的循环寿命。而且，由于被废弃的电池组中还含有相当比例的仍有使用价值的单体电池，也造成资源的浪费和使用成本的增加。

为了改善电池组使用过程中存在的单体电池温度不均匀的状况，进而提高电池组的使用寿命，人们提出了各种解决方案。如在电池组中加上各种冷却装置，其中以用空气作为冷却介质的风冷装置和用水作为冷却介质的水冷装置较为常见。但是这两种方式存在着需要外加冷却介质循环设备的不足，提供介质循环动力的装置如风机、水泵本身需要耗费电能和占用空间，在电池组中还要预留冷却介质通道，这就会增大电池组的体积，限制了电池组在车上的安放位置。并且，停车后，如果关闭车上的电源，风机、水泵等装置就会停止工作，不能保证电池组的充分冷却。若要实现在电池组充分冷却后才关闭风机、水泵及车上的电源，则要明显增加电气控制的复杂程度，提高成本。

【实用新型内容】

鉴于上述背景技术中提到的技术问题，本实用新型之一目的在于提供一种蓄电池模块，该蓄电池模块不需要采用专门的冷却介质，借助于传导就可以实现电池的散热。

本实用新型的另一目的在于提供一种体积紧凑的蓄电池模块，特别适合于在比较狭小的空间安装使用。

本实用新型是这样实现的：一种用于电动汽车的蓄电池组的蓄电池模块，包括：由多个单体电池组成的电池单元；由软性绝缘材料制成的导热胶片，其中，导热胶片缠绕于电池单元外；和具有散热性能的外壳；其中，缠绕有导热胶片的电池单元安装于外壳中。根据本实用新型的实施例，导热胶片由软硅橡胶制成。

具体地，外壳由导热性金属制成。

其中，外壳由铝、铜或其合金中之一制成。

进一步地，多个单体电池之间进行串联和/或并联连接；电池单元有多个，这些电池单元之间进行串联和/或并联连接。

其中，导热胶片与外壳接触，进行热传递。

进一步地，该蓄电池模块还包括定位夹板，定位夹板由树脂制成，且安装在外壳端部。

其中，该蓄电池模块还包括由树脂制成且安装在定位夹板外的保护夹板。

具体地，定位夹板和保护夹板由紧固件固定于外壳上。

根据本实用新型的实施例，电池单元由5个单体电池串联而成。

本实用新型的技术效果在于：提供一种蓄电池模块，采用散热良好的外壳，通过热传导的方式散热，具体地，为了提高传热效果，在单体电池或电池单元与外壳之间填充导热性良好的绝缘材料。本实用新型提供的蓄电池模块，可以使模块内的单体电池的温度均匀性明显提高，使这些单体电池的电化学特性达到相当接近的程度，从而保证这些单体电池不论是在串联使用还是在并联使用的情况下都不会出现个别电池的过充或过放电，延长了电池组的使用寿命。本实用新型提出的蓄电池模块，特别适用于组成平板型电池组，应用于必须将蓄电池组安装在车厢地板下的场合。其中，将该蓄电池模块组成电池组安装在车上时，可以借助于车体进行散热。本实用新型设计的蓄电池模块中，所用电池的种类不仅可以是镍氢电池，也可以是锂离子电池、镍锌电池、镍镉电池等其他种类蓄电池。本实用新型中的具有散热性能的外壳的材质可以采用铝、铝合金、铜或铜合金等。本实用新型中在单体电池或电池单元与散热外壳之间填充的导热性绝缘材料优选导热系数高的软硅橡胶片，在强化传热的同时，还兼具减震、绝缘的作用。

【附图说明】

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型具体实施例中所述的蓄电池模块的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例中所述的蓄电池模块中使用的电池单元的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例中所述的蓄电池模块的组装示意图；

图4是本实用新型具体实施例中所述的蓄电池模块的另一种组装示意图。

图中1.外壳，2.定位夹板，3.保护夹板，4.连接片，5.螺钉，6.螺母，7.导热软硅胶片，8.电池单元，8a.正极端子，8b.负极端子。

【具体实施方式】

以下是根据特定的具体实例说明本实用新型的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员可由以下实施例中所揭示的内容轻易地了解本实用新型的构造，优点与功效。

本实用新型亦可藉由其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本创作之精神下进行各种修饰与变更。

再者，以下图式均为简化的示意图式，而仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，故图式中仅显示与本实用新型有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可作随意的变更，且其组件布局型态可能更为复杂。

请参见图1-4，本实用新型提供了一种蓄电池模块，用于电动汽车等大功率工作场合的蓄电池组中，包括由多个单体电池组成的电池单元8组成。其中，由高导热系数的软性绝缘材料制成的导热胶片7(在本实施例中为导热软硅胶片)缠绕于若干电池单元8外；和具有散热性能的外壳1；其中，缠绕有导热胶片7的电池单元8安装于外壳1中。本实用新型提供的蓄电池模块，不需要采用专门的冷却介质，借助于导热胶片7和外壳1之间的热传导就可以实现单体电池的散热。

此外，实用新型提供的蓄电池模块，体积紧凑，特别适合于在比较狭小的空间安装使用。本实用新型提出的蓄电池模块，特别适用于组成平板型电池组，应用于必须将蓄电池组安装在车厢地板下的场合。其中，将该蓄电池模块组成电池组安装在车上时，可以借助于车体进行散热。

根据本实用新型的实施例，在单体电池或电池单元8与散热外壳1之间填充的由导热性绝缘材料制成的导热胶片7，优选是导热系数高的软硅橡胶片，在本实施例中，导热胶片7采用软硅橡胶制成。采用软硅橡胶制成的导热胶片7，在强化传热的同时，还兼具减震、绝缘的作用。在本实用新型中，外壳由导热性金属制成。具体地，本实用新型中的具有散热性能的外壳的材质可以采用铝、铝合金、铜或铜合金等。其中，导热胶片7与外壳1接触，进行热传递，实现单体电池的散热，使模块内电池单元8中的单体电池的温度趋于平均，使这些单体电池的电化学特性达到相当接近的程度，从而保证这些单体电池不论是在串联使用还是在并联使用的情况下都不会出现个别电池的过充或过放电，延长了电池组的使用寿命。

根据本实用新型，电池单元8中所用单体电池的种类不仅可以是镍氢电池，也可以是锂离子电池、镍锌电池、镍镉电池等其他种类蓄电池。多个单体电池之间进行串联和/或并联连接；同时，多个电池单元8之间进行串联和/或并联连接。也就是说，如图2所示，在本实用新型的蓄电池模块中，每个电池单元8只有一个正极端子8a和一个负极端子8b，实现多个电池单元8之间的串/并联，并且，每个电池单元8上都缠绕有导热胶片7。具体地，在本实用新型的实施例中，电池单元8由5个单体电池串联而成。如图3所示，其中，缠绕有导热胶片7的多个电池单元8紧凑排列在外壳1中，其中，缠绕在电池单元8上的导热胶片7与外壳1的内壁接触，进行热传递，实现电池单元8的散热。特别适合于在比较狭小的空间安装使用。

根据本实用新型，如图1和4所示，该蓄电池模块还包括由树脂制成的定位夹板2，该定位夹板2安装在外壳1端部，实现电池单元8在外壳1中的固定。同时，该蓄电池模块还包括由树脂制成的保护夹板3。该保护夹板3设置于定位夹板2外，对定位夹板2和外壳1进行保护。其中，定位夹板2和保护夹板3由紧固件固定于外壳1上。根据本实用新型的具体实施例，连接外壳1，定位夹板2和保护夹板3的紧固件为相互锁定配合的螺钉5和螺母6结构。此外，二个铜质连接片4分别安装到定位夹板2外侧露出的电池单元的正极端子8a及负极端子8b上，并采用螺钉5和螺母6之间的配合进行固定。

本实用新型提供的蓄电池模块，制造方式之一如下：

首先，如图2所示，使用5只圆柱形单体电池串联组合，形成电池单元8，然后，在电池单元8外部缠绕一层导热软硅胶片7，接着，将由5个电池单元极性方向一致地装入外壳1中，此时，在外壳1的端部装上树脂制成的定位夹板2，把二个铜质连接片4分别安装到定位夹板2外侧露出的电池单元8的正极端子8a及负极端子8b上，通过螺钉5和螺母6固定好，如图4所示。

值得一提的是，本实用新型提及的蓄电池模块，电池单元之间可以根据需要随意地采取串联或并联的方式进行连接，同时，既可以在单体电池上缠绕导热软硅胶片7，也可以在由多个单体电池组成的电池单元8外缠绕导热软硅胶片7。此外，还可根据需要在外壳内适当地填充导热软硅胶片7，以达到理想的散热和匀热效果。

本实用新型提供的蓄电池模块，通过采用散热性能良好的外壳，以及在电池单元或单体电池与电池单元与外壳之间填充导热性良好的绝缘材料，通过热传导的方式散热，使模块内的单体电池的温度均匀性明显提高，使这些单体电池的电化学特性达到相当接近的程度，从而保证这些单体电池不论是在串联使用还是在并联使用的情况下都不会出现个别电池的过充或过放电，延长了电池组的使用寿命。

上述本实用新型的实施例仅例示性的说明了本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，熟知本领域的技术人员应明白，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，对本实用新型所作的任何改变和改进都在本实用新型的范围内。本实用新型的权利保护范围，应如本申请的申请专利范围所界定的为准。

Claims

1.一种用于电动汽车的蓄电池组的蓄电池模块，其特征在于：

所述蓄电池模块包括：

由多个单体电池组成的电池单元；由软性绝缘材料制成的导热胶片，所述导热胶片缠绕于所述电池单元外；和

具有散热性能的外壳；其中，缠绕有所述导热胶片的所述电池单元安装于所述外壳中。

2.如权利要求1所述的蓄电池模块，其特征在于：

所述导热胶片由软硅橡胶制成。

3.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：

所述外壳由导热性金属制成。

4.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：

所述外壳由铝、铜、铝合金或铜合金中之一制成。

5.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：

所述多个单体电池之间进行串联和/或并联连接；所述电池单元有多个，这些所述电池单元之间进行串联和/或并联连接。

6.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：所述导热胶片与所述外壳接触，进行热传递。

7.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：还包括定位夹板，所述定位夹板由树脂制成，且安装在所述外壳端部。

8.如权利要求7所述的蓄电池模块，其特征在于：还包括由树脂制成且安装在所述定位夹板外的保护夹板。

9.如权利要求8所述的蓄电池模块，其特征在于：所述定位夹板和所述保护夹板由紧固件固定于所述外壳上。

10.如权利要求1或2所述的蓄电池模块，其特征在于：所述电池单元由5个单体电池串联而成。