CN205282611U

CN205282611U - 一种电池模组

Info

Publication number: CN205282611U
Application number: CN201521071430.9U
Authority: CN
Inventors: 孙华军; 刘璋勇
Original assignee: Shanghai BYD Co Ltd
Current assignee: Shanghai BYD Co Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2025-12-21

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组，包括由若干单体电池组成的电池模块和设置在电池模块上的冷却板，所述电池模块与冷却板之间设置有温差发电模块，所述温差发电模块的高温端邻近所述电池模块设置，所述温差发电模块的低温端邻近所述冷却板设置。本实用新型提供的电池模组，在使用过程中，能够回收利用电池模组散出去的热量，避免能量浪费。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

目前，随着新能源的不断崛起；新能源汽车的发展也越来越壮大，而作为为新能源汽车供能的动力电池，也进入了一个高速发展期。在新能源汽车的市场需求以及使用中，消费者很重视的问题之一无疑是动力电池的安全性能，而所有可能导致动力电池存在安全隐患的问题中，动力电池本身的散热问题是大家最为关注的。

在现有技术中，为了保证电池模组的安全性能，往往在电池模组中设置冷却板，将电池模组中电池模块产生的热量散出去，保证电池模组的安全性能。

而在上述冷却结构的设计当中，仅仅只考虑到了电池的安全性能；在电池模组散热保证安全性能的同时，也浪费了大量的热量。目前，在新能源车（电动车或混合动力汽车）中，电池模块在工作过程中产生较多的热量，一般情况下，大约有10%甚至更高比例的能量通过热量释放出去，目前尚无回收利用的技术手段，这部分热量都被浪费了。

同时，冷却板所在的冷却循环系统，需要外部电源或者电池模块本身对其进行供电，才能带动水泵和热交换器的工作，对电池模块起到散热的作用，无疑又消耗了电池模块的部分电量。

发明内容

本实用新型旨在一定程度上解决上述至少一个技术问题，提供一种能够回收利用电池模组散出去的热量，避免能量浪费的电池模组。

本实用新型提供了一种电池模组，包括由若干单体电池组成的电池模块和用于给所述电池模块散热的冷却板，所述电池模块与冷却板之间设置有温差发电模块，所述温差发电模块的高温端邻近所述电池模块设置，所述温差发电模块的低温端邻近所述冷却板设置。

在本实用新型提供的电池模组中，在冷却板对电池模组进行降温、散热的同时，充分利用了电池模块处的高温与冷却板处降温后的低温之间的差值，通过在电池模块与冷却板之间设置温差发电模块，将温差发电模块的高温端邻近电池模块设置，温差发电模块的低温端邻近冷却板设置，此时，温差发电模块的高温端感受到的温度较高，而温差发电模块的低温端感受到的温度较低，通过两者之间存在的温度差，驱动温差发电模块工作，将热能转换为电能，重新利用，避免了能量的浪费，增加了电池模组电能的利用率。

同时，上述温差发电模块产生的电能，可以用来驱动冷却板所在冷却循环系统，例如水泵或者热交换器，不需要外部电源或者电池模组本身对其进行供电，充分利用电池模组被散出的余热，提高了电池模组能量的利用率。

进一步，所述电池模块靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的高温端贴合在所述绝缘导热板上；所述温差发电模块的低温端贴合在所述冷却板上。

进一步，所述电池模块靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的高温端贴合在所述绝缘导热板上；所述冷却板靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的低温端贴合在所述绝缘导热板上。

优选地，所述绝缘导热板为导热陶瓷板。

进一步，所述温差发电模块为多个，多个温差发电模块相互串联连接。

优选地，相邻两个温差发电模块之间设置有绝缘隔离件。

优选地，相邻两个温差发电模块之间通过连接片电连接。

进一步，所述冷却板内设置有用于导通冷却液的冷却管。

优选地，所述电池模组上设置有冷却管路、水泵和热交换器，所述水泵、热交换器、冷却管路以及冷却板内的冷却管形成液体回路，所述温差发电模块与水泵和/或热交换器相连，用于给所述水泵和/或热交换器供电。

进一步，相邻单体电池之间和/或电池模块与温差发电模块的高温端之间设置有绝缘导热膜。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是本实用新型一个实施例中电池模组结构组示意图。

图2是本实用新型一个实施例中设置有绝缘导热膜的单体电池示意图。

附图标记

电池模块10；单体电池101；冷却板20；温差发电模块30；绝缘导热板40；绝缘隔离件50；绝缘导热膜60；连接片70。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种电池模组，如图1所示，包括由若干单体电池101组成的电池模块10和用于给所述电池模块10散热的冷却板20，其中，电池模块10与冷却板20之间设置有温差发电模块30，温差发电模块30的高温端邻近电池模块10设置，温差发电模块30的低温端邻近冷却板20设置。

如图1所示，温差发电模块30的下端为高温端，上端为低温端。

在本实用新型中，电池模块10可以由若干单体电池101串联/并联组成，同时，相邻单体电池101可以有动力连接片连接，其中电池模块10的组成、单体电池101之间的连接方式和动力连接片等连接件的结构，在动力电池领域都是常用的结构组成，本领域技术人员很容易知晓，在此不再赘述。

冷却板20可以设置在电池模块10最外侧、最上侧、最下侧或者中间部位，比如将单体电池101一个个码在冷却板20上，或者在单体电池101的侧面统一设置一个或者多个冷却板20，在本实用新型中，都是可行的，在此不对冷却板20的具体位置或者电池模块10（包括电池模块10中的单体电池101）与冷却板20之间的连接或固定方式做任何限定；在动力电池领域中，冷却板20和电池模块10之间的任何结合方式，只要能在冷却板20与电池模块10（更具体的是与单体电池101之间）设置有温差发电模块30即能达到本实用新型所要的作用。

上述冷却板20可以是内部带有冷却管或者其他冷却通道的冷却板20，即液冷板，在冷却板20中循环导入冷却液，并通过在外围设置循环管路，通过冷却液将冷却板20上的热量散去。另外，该冷却板20也可以是相变材料等其他材料的板，通过相变的过程将热量吸收，或者通过冷却板20另一面的风冷或者内部的风冷结构，实现对冷却板20的风冷。总之，本领域常用的电池模组冷却板20结构，在本实用新型中，都是可行的。

温差发电模块30或称之为温差发电片，包含一个高温端和一个低温端，将高温端放置在高温环境中，同时将低温端放置在低温环境中，该温差发电模块30就可以通过两边温度的差异来实现发电。上述温差发电模块30可以是温差发电领域常用的温差发电片，在本实用新型中，温差发电模块30可以是一个，也可以是多个。

在本实用新型中，“邻近”是指接近或者接触，比如：如图1所示，温差发电模块30的高温度邻近电池模块10设置的意思是指，高温端可以贴在电池模块10的表面，高温端也可以通过另一个导热层（比如绝缘导热板40）或者传导介质与电池模块10接近，只要能使得高温端能处在电池模块10附近的高温环境中即可；而温差发电模块30的低温端邻近冷却板20设置的意思是指，低温端可以贴在冷却板20的表面，低温端也可以通过一导热层（比如绝缘导热板40）或者传导介质与冷却板20接近，只要能使得低温端处在冷却板20附近的低温环境中即可。

在本实用新型提供的电池模组中，在冷却板20对电池模组进行降温、散热的同时，充分利用了电池模块10处的高温与冷却板20处降温后的低温之间的差值，通过在电池模块10与冷却板20之间设置温差发电模块30，将温差发电模块30的高温端邻近电池模块10设置，温差发电模块30的低温端邻近冷却板20设置，此时，温差发电模块30的高温端感受到的温度较高，而温差发电模块30的低温端感受到的温度较低，通过两者之间存在的温度差，驱动温差发电模块30工作，将热能转换为电能，重新利用，避免了能量的浪费，增加了电池模组电能的利用率。

同时，上述温差发电模块30产生的电能，可以用来驱动冷却板20所在冷却循环系统，例如水泵或者热交换器，不需要外部电源或者电池模组本身对其进行供电，充分利用电池模组被散出的余热，提高了电池模组能量的利用率。

本实用新型的一个实施例中，电池模块10靠近温差发电模块30的一侧设置有绝缘导热板40，温差发电模块30的高温端贴合在绝缘导热板40上；同时，温差发电模块30的低温端贴合在冷却板20上。在本实施例中，温差发电模块30的高温端通过绝缘导热板40与电池模块10（或者单体电池101）接触，电池模块10上的热量通过绝缘导热板40传递到高温端；而低温端直接贴合与冷却板20接触。更具体的，高温端可以通过导热胶粘贴在绝缘导热板40上，而低温端可以通过导热胶直接贴合在冷却板20上。

而本实用新型的另一个实施例中，电池模块10靠近温差发电模块30的一侧设置有绝缘导热板40，温差发电模块30的高温端贴合在绝缘导热板40上；冷却板20靠近温差发电模块30的一侧设置有绝缘导热板40，温差发电模块30的低温端贴合在绝缘导热板40上。也就是说，与上一个实施例类似，温差发电模块30的高温端在通过绝缘导热板40与电池模块10连接的同时，低温端也通过绝缘导热板40与冷却板20连接。更具体的，温差发电模块30通过导热胶粘结在两个绝缘导热板40之间，通过绝缘导热板40的夹持作用，将温差发电模块30设置在电池模组中。同时，当温差发电模块30为多个时，可以将多个温差发电模块30排布在两个绝缘导热板40之间，便于温差发电模块30的安装。

更具体的，上述两个实施例中的绝缘导热板40优选为导热陶瓷板。首先，陶瓷板导热性能良好，同时，陶瓷板的韧性和绝缘性能也符合要求。

本实用新型的一个实施例中，温差发电模块30为多个，多个温差发电模块30相互串联连接。多个温差发电模块30串联后，可以提高温差发电模块30产生的电能集合，如同太阳能电池片一样，聚少成多，以便于收集电能和提高电能传输过程中的损失率，提高利用率。

更具体的，相邻两个温差发电模块30之间设置有绝缘隔离件50。通过该绝缘隔离件50将两个相邻的温差发电模块30隔离开，同时，绝缘隔离件50也对温差发电模块30起到了一定的防止错位或者支撑作用，能够将多个温差发电模块30相互之间位置比较固定的安置在电池模块10和冷却板20之间（或者两个绝缘导热板40之间）。更进一步，一个优选的实施方式中，绝缘隔离件50可以采用同时具有隔热功能的材料，如此在工作过程中，位于电池模块10一端的热量不会直接传递到冷却板20上，保证温差发电模块30高温端和低温端之间的温差，提高温差发电模块30的发电效率。具体的，可以采用填充的方式，将温差发电模块30安装好后，在两个温差发电模块30之间填充绝缘绝热材料，形成上述绝缘隔离件50。

一个优选实施例中，相邻两个温差发电模块30之间通过连接片70电连接。如图1所示，最左侧的温差发电模块30的低温端与其左侧的另外一个温差发电模块30的高温端连接，以此类推，形成串联结构；连接片70被绝缘隔离件50包围，穿过绝缘隔离件50。

作为本实用新型的一个优选实施例，冷却板20内设置有用于导通冷却液的冷却管。如图1所示，图中箭头方向即是冷却板20中的液体流动方向，也即是冷却管所在位置。

作为进一步优选，本实用新型中，电池模组上设置有冷却管路、水泵和热交换器，其中，水泵、热交换器、冷却管路以及冷却板20内的冷却管形成液体回路（未示出），温差发电模块30与水泵和/或热交换器连接，用于给水泵和/或热交换器供电。在该实施例中，水泵带动整个液体回路的流动，冷却管将冷却板20上的热量吸收并带出，降低冷却板20的问题；热交换器将由冷却板20内引出的带有热量的液体冷却并将热量散出，散热后的液体再循环回流至冷却板20内，如此循环进行。而在本实施例中，温差发电模块30产生的电能，直接供水泵和热交换器使用，避免了直接通过电池模组对水泵和热交换器供电，减少了电池模组的电能消耗，提高了能量的利用率。

直接将温差发电模块30的输入输出端接入水泵和热交换器，将温差发电模块30产生的电量直接用在电池模组的冷却系统中，可以提高电池模组电量的利用率，也避免了能量的浪费。

本实用新型中，为了更好的输出稳定电压，也可以将管理装置引入到电池模组中，当电池温度降低时，调整水泵或热交换器的功率；当电池温度低于一定温度时，无需散热，则关闭水泵和热交换器。

本实用新型的另一个实施例中，如图1和图2所示，相邻单体电池101之间和/或电池模块10与温差发电模块30的高温端之间设置有绝缘导热膜60。上述绝缘导热膜60的作用主要是将单体电池101的热量一层层的传递至高温端，包括位于高温端的绝缘导热膜60。更具体的，如同现有技术中单体电池101之间的绝缘导热膜60或填充料，一方面提高电池热量的均一性，另一方面能将处于电池模块10中心位置的单体电池101的热量，顺利导出。

上述温差发电模块用于给电池内部循环系统供电的方案只是一种优选，在本实用新型中，对温差发电模块的电能引出、使用并不做上述限制，用在任何需要电的地方，都是可以的。任何从电池内引出的方式，比如打孔、设置走线槽等方式，都是可以用来引出温差发电模块所发的电的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种电池模组，包括由若干单体电池组成的电池模块和用于给所述电池模块散热的冷却板，其特征在于，所述电池模块与冷却板之间设置有温差发电模块，所述温差发电模块的高温端邻近所述电池模块设置，所述温差发电模块的低温端邻近所述冷却板设置。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模块靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的高温端贴合在所述绝缘导热板上；所述温差发电模块的低温端贴合在所述冷却板上。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模块靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的高温端贴合在所述绝缘导热板上；所述冷却板靠近所述温差发电模块的一侧设置有绝缘导热板，所述温差发电模块的低温端贴合在所述绝缘导热板上。

4.根据权利要求2或3所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘导热板为导热陶瓷板。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述温差发电模块为多个，多个温差发电模块相互串联连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，相邻两个温差发电模块之间设置有绝缘隔离件。

7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，相邻两个温差发电模块之间通过连接片电连接。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却板内设置有用于导通冷却液的冷却管。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组上设置有冷却管路、水泵和热交换器，所述水泵、热交换器、冷却管路以及冷却板内的冷却管形成液体回路，所述温差发电模块与水泵和/或热交换器相连，用于给所述水泵和/或热交换器供电。

10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，相邻单体电池之间和/或电池模块与温差发电模块的高温端之间设置有绝缘导热膜。