CN203326063U - 一种具有控温功能的电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有控温功能的电池模组，包括：电池本体，其包括至少两个电池，电池按正负极耳同向相对依次上下叠放；铝外壳，其包括铝壳底和铝盖板，铝壳底和铝盖板相互卡合覆盖在电池本体的外表面；塑胶外壳，其覆盖在铝外壳的外表面。本实用新型在保证电池正常使用的前提下，为电池提供良好的固定、保护和绝缘等安全保证，具有产业上的广泛利用价值，可广泛应用于电动汽车、电动自行车、航天航空、军事、储能等领域。

Description

一种具有控温功能的电池模组

技术领域

本实用新型属于电池生产技术领域，尤其涉及一种具有控温功能的电池模组。

技术背景

随着科技的进步和发扎，锂离子电池目前已经是国民经济各个领域必不可少的新能源途径，已经应用于电动汽车、电动自行车、移动电话、笔记本电脑、航天航空、军事、储能等领域，目前锂电池按外形分类主要有：方形、圆柱、软包装聚合物电池，其中软包装聚合物锂电池因其设计灵活，安全性能好，导热导电性能好，适应温度宽，可大电流充放电等优点，已在各领域的大了广泛应用。一般锂离子电池模组均有多个小容量单体电池通过多串多并的方式组合成大容量的电池组或模块，软包装聚合物电池因其电池极耳及本体较软故不便于装配连接，目前传统的串并联连接方式一般采用锡焊、超声、点焊、铆接等方式将电池串并联。以上连接方式一般需手工操作，操作麻烦且没法达到自动化要求，连接方式上存在以下缺点：1.电池极耳没有有效的固定及支撑，长时间的振动有断极耳的可能；2电池极耳与极耳之间没有有效的隔开，很容易有造成短路。另外，锂离子电池工作时会有大量的热量产生，如果散热不当，热量聚集会引起局部温度异常升高，高温下的锂离子电池寿命会严重缩水，甚至会有自燃和爆炸的危险。低温下的锂离子电池的充放电容量会大幅下降，影响电池的使用性能，低温下锂离子电池充电时易造成金属锂异常析出与聚集，除永久降低锂离子电池使用寿命外还存在着金属锂刺破绝缘层引发锂离子电池内部短路的风险。以上这些因素都直接影响了电池组的安全性及稳定性。

因此，开发一种能够调节温度且有效避免短路问题的电池模组已成为现在市场急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种具有控温功能的电池模组，采用全自动激光焊接和全自动点焊等技术，具有散热性能优良、安全新性能好、结构合理、组装灵活方便、能够电加热、串并联操作简便等优点。

本实用新型公开了一种具有控温功能的电池模组，包括：

电池本体，其包括至少两个电池，所述电池按正负极耳同向相对依次上下叠放；

铝外壳，其包括铝壳底和铝盖板，所述铝壳底和所述铝盖板相互卡合，覆盖在所述电池本体的外表面；

塑胶外壳，其覆盖在所述铝外壳的外表面。

其中，所述电池本体的正负极耳均连接有极耳连接件。

其中，所述铝壳底设置有下连接部件，所述下连接部件上设置有至少一个凹孔；所述铝盖板设置有上连接部件，所述上连接部件上设置有至少一个凸台；所述凹孔和所述凸台位置相对应，相互卡和并固定连接所述铝壳底和所述铝盖板。

其中，所述铝壳底进一步包括至少四个散热翼片，所述散热翼片设置在所述下连接部件的外侧、所述凹孔的两侧。

其中，进一步地，每个所述电池的底部均覆盖有所述铝壳底。

其中，每个所述铝壳底与所述电池之间均贴敷有导热片；所述铝盖板与所述电池之间贴敷有导热片。

其中，所述塑胶外壳包括：塑胶壳底和塑胶盖板；所述塑胶壳底的四个边角上设置有下固定孔，所述塑胶盖板的四个边角上设置有上固定孔；所述上固定孔和所述下固定孔通过螺栓连接。

其中，所述塑胶壳底设置有绝缘块；所述绝缘块覆盖在所述电池本体的所述正负极耳上下侧。

其中，进一步包括：加热片和泡棉；所述加热片覆盖在所述铝外壳的外表面，所述泡棉覆盖在所述加热片的外表面；所述加热片的一侧设有线路连接块。

其中，进一步包括：电路板；所述电路板设置于所述塑胶外壳的侧面，所述电路板与所述线路连接块连接。

本实用新型公开了一种具有控温功能的电池模组，每个电池都套有带散热翼片的铝外壳，铝外壳和塑胶外壳之间设有加热片，保证了电池模组在使用过程中的温度控制在电池正常工作温度范围内。

附图说明

图1为本实用新型具有控温功能的电池模组未加塑胶外壳时的结构示意图。

图2为本实用新型具有控温功能的电池模组的铝壳底结构示意图。

图3为本实用新型具有控温功能的电池模组的铝盖板结构示意图。

图4为本实用新型具有控温功能的电池模组未加塑胶外壳时的中剖示意图。

图5为本实用新型具有控温功能的电池模组未加塑胶外壳时中剖的局部视图。

图6为本实用新型具有控温功能的电池模组的加热片结构示意图。

图7为本实用新型具有控温功能的电池模组的塑胶壳底结构示意图。

图8为本实用新型具有控温功能的电池模组的塑胶盖板结构示意图。

图9为本实用新型具有控温功能的电池模组叠放组成的多串或多并的模组结构示意图。

图10为本实用新型具有控温功能的电池模组两并多串的使用方式。

图11为本实用新型具有控温功能的电池模组多并方式的使用方式。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。

图1至图11中，1-电池本体，2-铝壳底，3-铝盖板，4-导热片，5-硅胶条，6-极耳连接件，7-加热片，8-泡棉，9-塑胶壳底，10-电路板，11-导体，12-下绝缘块，13-上绝缘块，14-凹孔，15-凸台，16-塑胶盖板，17-下固定孔，18-散热翼片，19-下连接部件，20-上连接部件，21-线路连接块，22-上固定孔，23-侧面挡板，24-端面挡板。

如图1至图8所示，本实用新型一种具有控温功能的电池模组，包括电池本体1、铝外壳和塑胶外壳。其中，本实施例中电池本体1采用两块锂离子电池，极耳正极对正极、负极对负极依次叠放。电池本体1也可以包括三块或更多块电池。

如图2和图3所示，铝外壳包括铝壳底2和铝盖板3，铝壳底2的两条短边呈“凹”字形，短边两端的凸起部分及两条长边分别设置有下连接部件19，下连接部件19为矩形。短边两端的下连接部件19上分别设有一个凹孔14，长边上的下连接部件19两端及中间位置设有三个凹孔14；铝盖板3的两条短边呈“凹”字形，短边两端的凸起部分和长边两端及长边的中间位置均设有上连接部件20，上连接部件20为矩形。每个上连接部件20上都设有一个凸台15，上连接部分20的长度大小是下连接部件19长度大小的两倍；铝壳底2的长边外侧设有四个散热翼片18，分别位于下连接部件19上三个凹孔14的中间。下连接部件19和上连接部件20上的凹孔14和凸台15位置一一对应，上连接部件19和下连接部件20通过凹孔14和凸台15将铝壳底2和铝盖板3互相卡和并连接固定，铝壳底2和铝盖板3也可通过其它方式连接。

如图4和图5所示，电池本体1的两块锂离子电池底部都设有铝壳底2，铝壳底2和电池之间贴敷有导热片4，上方电池的顶部设有铝盖板3，铝盖板3和电池之间贴敷有导热片4，本实施例中导热片4采用硅胶导热片，绝缘的同时用来导通电池高电流工作时产生的热量。最外侧的铝壳底2及铝盖板3的外表面都贴有加热片7，用来给在低温工作坏境中的电池加热。加热片7的外表面贴有泡棉8，用来缓冲电池的热膨胀。电池的正负极耳分别与极耳连接件6连接，本实施例中极耳连接件6在电池正极采用铝制连接件，在电池负极采用铜制连接件，并采用激光焊接的方式焊成，避免了长时间的振动造成极耳断裂。

如图6所示，本实用新型一种具有控温功能的电池模组所使用的加热片7为长方形，一侧长边的中间位置设置有线路连接块21，在线路连接块21上设有加热片7的正负极接口。

如图7至图9所示，本实用新型一种具有控温功能的电池模组的塑胶外壳包括：塑胶壳底9和塑胶盖板16；塑胶壳底9为长方形，两条短边上均设有端面挡板24，用来横向固定铝外壳，两条长边上均设有侧面挡板23，用来纵向固定铝外壳。在端面挡板24上设置有下固定孔17；塑胶盖板16为长方形，塑胶盖板16的四个边角上设置有上固定孔22；上固定孔22和下固定孔17的位置相互对应；通过螺栓穿过下固定孔17和上固定孔22能将多个电池模组相互压紧并固定，从而实现本实用新型一种具有控温功能的电池模组的多种使用方式。塑胶壳底9的端面挡板24上设置有上绝缘块13和下绝缘块12，上绝缘块13和下绝缘块12分别覆盖在电池本体1正负极耳的上下侧，用来将叠放在一起的若干个电池模组的极耳相互绝缘。塑胶外壳上设有专门的通信线通道，塑胶外壳的中部设有专门为加热片7供电及控制用电路板10装配区域。电路板10螺栓固定在塑胶外壳中部的装配区域，电路板10与加热片7一侧的线路连接块21连接，电路板10上集成了芯片、串并电路和保险丝等元器件，工作时对加热片7的温度进行控制，从而保证电池模组不会在低温环境中工作。

如图10和图11所示，本实用新型一种具有控温功能的电池模组的两种使用方式：按照电池模组正负极交替反向的方式叠放，通过螺栓安装导体11，将电池模组之间的极耳连接件6连通，可实现两并多串模组的使用方式；按照电池模组正负极同向的方式叠放，通过螺栓安装导体11，将电池模组之间的极耳连接件6连通，可实现多串或多并模组使用方式。

本实用新型公开了一种具有控温功能的电池模组，在本电池模组装配电池包时，设计在电池包系统中的风冷系统配合铝壳底2长边外的散热翼片18实现电池高效散热功能；电池模组中的加热片7配合电路板10实现电池稳定加热功能；根据电池模组在装配电池包时的实际情况，在电池本体1两端的极耳连接件6、塑胶壳底9长边上的侧面挡板23、电池包内部环境测温点及其它必要测温点安装的多个温度传感器(图中未显示)实现电池模组温度的实时监控。加热及散热功能通过温度传感器配合电池管理系统BMS等实现电池最佳温度的控制，保持整个电池模组在使用过程中的温度控制在电池最佳工作温度范围内。

本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (11)

1.一种具有控温功能的电池模组，其特征在于，包括：

电池本体(1)，其包括至少两个电池，所述电池按正负极耳同向相对依次上下叠放；

铝外壳，其包括铝壳底(2)和铝盖板(3)，所述铝壳底(2)和所述铝盖板(3)相互卡合，覆盖在所述电池本体(1)的外表面；

塑胶外壳，其覆盖在所述铝外壳的外表面。

2.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，所述电池本体(1)的正负极耳均连接有极耳连接件(6)。

3.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，

所述铝壳底(2)设置有下连接部件(19)，所述下连接部件(19)上设置有至少一个凹孔(14)；

所述铝盖板(3)设置有上连接部件(20)，所述上连接部件(20)上设置有至少一个凸台(15)；

所述凹孔(14)和所述凸台(15)位置相对应，相互卡和并固定连接所述铝壳底(2)和所述铝盖板(3)。

4.如权利要求3所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，所述铝壳底(2)进一步包括至少四个散热翼片(18)，所述散热翼片(18)设置在所述下连接部件(19)的外侧、所述凹孔(14)的两侧。

5.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，每个所述电池的底部均覆盖有所述铝壳底(2)。

6.如权利要求5所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，每个所述铝壳底(2)与所述电池之间均贴敷有导热片(4)；所述铝盖板(3)与所述电池之间贴敷有导热片(4)。

7.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，所述塑胶外壳包括：塑胶壳底(9)和塑胶盖板(16)；所述塑胶壳底(9)的四个边角上设置有下固定孔(17)，所述塑胶盖板(16)的四个边角上设置有上固定孔(22)；所述上固定孔(22)和所述下固定孔(17)通过螺栓连接。

8.如权利要求7所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，所述塑胶壳底(9)设置有上绝缘块(13)和下绝缘块(12)；所述上绝缘块(13)和下绝缘块(12)覆盖在所述电池本体(1)的所述正负极耳上下侧。

9.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，进一步包括：加热片(7)和泡棉(8)；所述加热片(7)覆盖在所述铝外壳的外表面，所述泡棉(8)覆盖在所述加热片(7)的外表面；所述加热片(7)的一侧设有线路连接块(21)。

10.如权利要求9所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，进一步包括：电路板(10)；所述电路板(10)设置于所述塑胶外壳的侧面，所述电路板(10)与所述线路连接块(21)连接。

11.如权利要求1所述的具有控温功能的电池模组，其特征在于，进一步地，在所述电池本体(1)的正负极耳处和所述塑胶外壳上设置有至少三个温度传感器。

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