CN203225318U

CN203225318U - 一种电池模组

Info

Publication number: CN203225318U
Application number: CN 201320145632
Authority: CN
Inventors: 谭晶; 郑卫鑫
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2023-03-27

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组，所述电池模组包括电池组、容纳电池组的支架、采样母排和冷却系统；所述采样母排位于电池组的上方，用于电池组的动力连接和信号采集；所述冷却系统位于电池组的下方；所述冷却系统包括由上至下依次叠放的导热垫片、冷却板和冷却管，冷却管内流通有冷却介质；所述冷却管的两端延伸至电池模组外部。本实用新型提供的电池模组，通过在模组内内置冷却系统，能对电池模组进行有效热交换，使电池组维持正常的工作温度内，提高电池组的工作效率。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

随着绿色环保的节能倡导，动力电池日趋呈现于人们生活中，从小型家庭储能到大型电站储能，从电动摩托到电动汽车，动力电池无不充当着重要的角色。然而，在大型电池的初期发展阶段，还存在很多不完善的地方，如电池绝缘不足引发的安全事故，散热不均一导致的寿命减缩，电池含水致使电池发鼓等，这些问题都亟待研究者们一一解决。

目前，对于动力电池的研究主要在于单体电池之间的动力连接和绝缘，例如采用支撑框架将各个单体电池隔开，然后再实现其动力连接。但该结构均为考虑的电池的散热问题。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中的动力电池存在的散热性较差的技术问题，提供一种具有新型结构的电池模组，其既能有效解决单体电池间的绝缘问题，同时还能改善电池内部散热问题。

具体地，本实用新型的技术方案为：

一种电池模组，所述电池模组包括电池组、容纳电池组的支架、采样母排和冷却系统；所述采样母排位于电池组的上方，用于电池组的动力连接和信号采集；所述冷却系统位于电池组的下方；

所述冷却系统包括由上至下依次叠放的导热垫片、冷却板和冷却管，冷却管内流通有冷却介质；所述冷却管的两端延伸至电池模组外部。

作为本实用新型的进一步改进，所述电池组由若干个单体电池和绝缘导热支撑组成，每个单体电池装配于一个绝缘导热支撑内；每个绝缘导热支撑的底部设有开口，所述开口的宽度d1与导热垫片的宽度d2匹配。

作为本实用新型的进一步改进，每个绝缘导热支撑的顶部均设有挡板；所述挡板的两侧对应设置有凸起和凹陷，用于将该挡板所在的绝缘导热支撑与相邻的绝缘导热支撑限位连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述挡板的端部设有用于限位单体电池的T形橡胶钉。

作为本实用新型的进一步改进，所述绝缘导热支撑的侧边设有用于限位单体电池的卡扣。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架包括位于电池组上方的上拉杆、位于电池组下方的下拉杆和位于电池组两侧的拉板；所述上拉杆与拉板之间、以及下拉杆与拉板之间均通过螺钉固定连接；所述冷却系统位于下拉杆与电池组之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷却系统还包括定位块和下压条；所述冷却板的下表面开设有若干个用于容纳冷却管的槽道，所述定位块位于该槽道内。

作为本实用新型的进一步改进，所述下压条为台阶形金属片；所述下压条的底部位于冷却管下方，其与定位块之间通过螺钉固定连接；所述下压条的顶部延伸至电池模组外部。

作为本实用新型的进一步改进，所述采样母排包括软胶材质的母排主体和位于母排主体两侧的若干个单体连接片，所述单体连接片上引出有采样端子；每个单体连接片用于与电池组内的一个单体电池电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述母排主体上开设有出线口，所述单体连接片上方设有保护盖。

本实用新型提供的电池模组，通过在模组内内置冷却系统，具体通过在电池组的下方设置导热垫片、冷却和冷却管，通过冷却管内的冷却介质在电池模组内部流通，从而对电池模组进行有效热交换，使电池组维持正常的工作温度内，提高电池组的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池模组与下位机4的结构示意图。

图2是本实用新型提供的电池模组中支架2与冷却系统5的结构示意图。

图3是本实用新型提供的电池模组中电池组1的结构示意图。

图4是本实用新型实施例一中绝缘导热支撑11的结构示意图。

图5是本实用新型实施例二中绝缘导热支撑11的结构示意图。

图6本实用新型提供的电池模组中采样母排3保护盖35闭合状态下的结构示意图。

图7本实用新型提供的电池模组中采样母排3保护盖35打开状态下的结构示意图。

图中，1——电池组，2——支架，3——采样母排，4——下位机，5——冷却系统；

11——绝缘导热支撑，12——单体电池，110——挡板，111——卡扣，112——凸起，113——凹陷，114——T形橡胶钉，115——开口；

21——下拉杆，22——拉板，23——上拉杆，231——上拉杆主体，232——上拉杆点焊部分；

31——母排主体，32——单体连接片，33——采样端子，34——出线口，35——保护盖；

41——下位机支撑；

51——冷却板，52——冷却管，53——定位块，54——导热垫片，55——下压条；

d1——开口115的宽度，d2——导热垫片54的宽度。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实施例提供一种电池模组，如图1所示，包括电池组1、容纳电池组1的支架2、采样母排3和冷却系统5。采样母排3位于电池组1的上方，用于电池组1的动力连接和信号采集，而冷却系统5位于电池组的下方，用于提高电池内部散热效果，使电池组1维持在正常的工作温度内。

具体地，如图3所示，所述电池组1由若干个单体电池12和绝缘导热支撑11组成，每个单体电池12分别装配于一个绝缘导热支撑11内。如图4所示，每个绝缘导热支撑11的底部设有开口115，所述开口115的宽度d1与导热垫片54的宽度d2匹配。因此，在将多个装配有单体电池12的绝缘导热支撑11按电池厚度方向组装后，多个绝缘导热支撑11下方的开口115则会形成一条与导热垫片54等宽的槽道，后续可将该导热垫片54放置于该槽道内，从而使得电池组1与导热垫片54直接接触，从而将电池组1内的热量通过导热垫片54传导出去，从而对电池组1内进行有效热交换。

如图4所示，每个绝缘导热支撑11的顶部均设有挡板110。该挡板110用于从上方对单体电池12进行限位。绝缘导热支撑11内装配的单体电池12的正负极柱则从挡板110的两端露出，便于后续与位于电池组1上方的采样母排3电连接。

如图4所示，所述挡板110的两侧对应设置有凸起112和凹陷113，用于将该挡板110所在的绝缘导热支撑与相邻的绝缘导热支撑限位连接。通过挡板110上凸起112和凹陷113的设置，可有效防止多个绝缘导热支撑11在排列时发生错位，便于后续多个单体电池12之间的串并联；同时还能保证多个绝缘导热支撑11底部的开口115能形成与导热垫片54形状匹配的槽道。

如图4所示，本实施例中，所述绝缘导热支撑11的侧边上设有用于限位单体电池12的卡扣111。通过该卡扣111的设置，可将单体电池12卡在绝缘导热支撑11中，防止其脱落。因此，本实用新型的电池模组体积紧凑，单位空间内的单体电池12的数量较多。

本实施例中，所述支架2用于对电池模组的整体进行固定，具体包括位于电池组1上方的上拉杆23、位于电池组1下方的下拉杆21和位于电池组1两侧的拉板22，如图2所示。且上拉杆23的两端部与拉板22之间、以及下拉杆21的两端部与拉板22之间均通过螺钉固定连接。通过上拉杆23、下拉杆21以及两侧的拉板22的设置，可从电池组1的各位方向进行限位，尤其对于电池厚度方向的限位。

本实用新型中，如图2所示，所述上拉杆23包括上拉杆本体231和上拉杆点焊部分232，其中上拉杆本体231的两端则分别与两侧的拉板22之间固定连接，而上拉杆点焊部分232上则通过焊接下位机支撑41，然后将下位机4装配于该下位机支撑41上，从而将下位机4固定于本实用新型的电池模组上。

冷却系统5则位于下拉杆21与电池组1之间。如图2所示，所述冷却系统5包括由上至下依次叠放的导热垫片54、冷却板51和冷却管52，冷却管52内流通有冷却介质；所述冷却管52的两端延伸至电池模组外部。其中，导热垫片54直接与其上方的电池组1接触，从而将电池组1的热量快速传递给下方的冷却板51，并进一步传递给冷却板51下方的冷却管52，而冷却管52的两端部则延伸至电池模组外部，通过冷却管52内冷却介质的流动，从而将电池模组内部（即电池组1）的热量传导至模组外部。将本实用新型提供的多个电池模组和其它部分组成整体电池包时，每个电池模组内的冷却管52的两端需与相邻的电池模组的冷却管依次连通，从而使冷却管52与电池包整体管路连通，式冷却管52内的冷却介质流通至整个电池包，从而对整个电池包进行有效散热。本实用新型中，所述冷却介质优选采用绝缘冷却液，但不局限于此。其中，冷却介质的流动可通过压力及制冷装置驱动，本实用新型没有特殊限定。

所述冷却板51的结构如图2所示，其下表面开设有若干个用于容纳冷却管52的槽道，同时还便于内部散热。冷却板51的结构简单，成型方便，可降低成本。

所述导热垫片54既可以缓解电池组1底面不平整的缺陷，同时还有一定的抗震缓冲作用，另外，其具有优良的导热作用。具体地，本实用新型中，所述导热垫片54可采用硅胶材质的导热垫片。

为便于将冷却系统5固定于电池模组内部，本实用新型中，所述冷却系统5还包括定位块53和下压条55。其中，定位块53位于冷却板51下表面的槽道内。而所述下压条55为台阶形金属片，其底部位于冷却管52下方顶部延伸至电池模组外部。定位块53与下压条55的底部之间通过螺钉固定连接，从而将冷却板51、冷却管52固定。而下压条55的顶部延伸至电池模组外部，可继续通过螺钉或铆钉将电池模组整体固定于汽车托盘或储能电站的支架上。

所述采样母排3的结构如图6和图7所示，具体包括母排主体31和位于母排主体31两侧的若干个单体连接片32，所述单体连接片32上引出有采样端子33。每个单体连接片32用于与电池组1内的一个单体电池12电连接，即通过单体连接片32与下方单体电池12的正负极柱之间的电连接，从而实现电池的动力连接。其中，单体连接片32与单体电池12的极柱之间的电连接可通过激光焊接，也可通过螺钉连接，优选采用阻抗最小的激光焊接方式，但不局限于此。

本实用新型中，采样端子33与单体连接片32之间可通过激光焊接，也可通过铆钉或螺钉连接，优选采用先铆钉连接然后加激光电焊的方式，但不局限于此。

本实用新型中，母排主体31的材质软胶材质，有利于缓解电池间或结构件之间的公差。而采样端子33则可通过连接测试线束，然后将测试线束插接于下位机4的对应接口上，从而将电池内部信息传递给下位机4，并通过下位机4对电池组1进行分布式管理。如图6和图7所示，为便于测试线束的放置，所述母排主体31上开设有出线口34。

另外，所述单体连接片32上方还设有保护盖35，该保护盖35可打开，也可闭合；闭合时，即可将单体连接片32与外部隔离，降低安全隐患。

实施例二

本实施例提供的电池模组与实施例一中的电池模组的结构大致相同，不同之处仅在于，绝缘导热支撑11内对单体电池12的限位方式不同，具体如图5所示，所述挡板110的端部设有用于限位单体电池12的T形橡胶钉114。因此，可通过T形橡胶钉114对单体电池12顶部的卡接力，将单体电池12卡在绝缘导热支撑11中，防止其脱落。

综上，本实用新型提供的电池模组，通过在模组内内置冷却系统，具体通过在电池组的下方设置导热垫片、冷却和冷却管，通过冷却管内的冷却介质在电池模组内部流通，从而对电池模组进行有效热交换，使电池组维持正常的工作温度内，提高电池组的工作效率。

需要说明地是，本实用新型提供的电池模组也可在寒冷环境中使用，此时可通过往冷却系统内的冷却管中通入温度较高的介质，从而对电池模组整体进行加热，从而提高电池组在极限环境下的利用率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电池组（1）、容纳电池组（1）的支架（2）、采样母排（3）和冷却系统（5）；所述采样母排（3）位于电池组（1）的上方，用于电池组（1）的动力连接和信号采集；所述冷却系统（5）位于电池组的下方；

所述冷却系统（5）包括由上至下依次叠放的导热垫片（54）、冷却板（51）和冷却管（52），冷却管（52）内流通有冷却介质；所述冷却管（52）的两端延伸至电池模组外部。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池组（1）由若干个单体电池（12）和绝缘导热支撑（11）组成，每个单体电池（12）装配于一个绝缘导热支撑（11）内；每个绝缘导热支撑（11）的底部设有开口（115），所述开口（115）的宽度d1与导热垫片（54）的宽度d2匹配。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，每个绝缘导热支撑（11）的顶部均设有挡板（110）；所述挡板（110）的两侧对应设置有凸起（112）和凹陷（113），用于将该挡板（110）所在的绝缘导热支撑与相邻的绝缘导热支撑限位连接。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述挡板（110）的端部设有用于限位单体电池（12）的T形橡胶钉（114）。

5.根据权利要求2或3所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘导热支撑（11）的侧边设有用于限位单体电池（12）的卡扣（111）。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述支架（2）包括位于电池组（1）上方的上拉杆（23）、位于电池组（1）下方的下拉杆（21）和位于电池组（1）两侧的拉板（22）；所述上拉杆（23）与拉板（22）之间、以及下拉杆（21）与拉板（22）之间均通过螺钉固定连接；所述冷却系统（5）位于下拉杆（21）与电池组（1）之间。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却系统（5）还包括定位块（53）和下压条（55）；所述冷却板（51）的下表面开设有若干个用于容纳冷却管（52）的槽道，所述定位块（53）位于该槽道内。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述下压条（55）为台阶形金属片；所述下压条（55）的底部位于冷却管（52）下方，其与定位块（53）之间通过螺钉固定连接；所述下压条（55）的顶部延伸至电池模组外部。

9.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述采样母排（3）包括软胶材质的母排主体（31）和位于母排主体（31）两侧的若干个单体连接片（32），所述单体连接片（32）上引出有采样端子（33）；每个单体连接片（32）用于与电池组（1）内的一个单体电池（12）电连接。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述母排主体（31）上开设有出线口（34），所述单体连接片（32）上方设有保护盖（35）。