CN206250351U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，属于新能源汽车动力领域。本实用新型的一种电池模组，包括由若干电池组组成，所述电池组包括两电池板，所述两电池板通过连接件串联，每一个所述电池板的上表面和下表面均设有散热板。本实用新型的一种电池模组具有保证锂聚合物电池具有较高单位重量储存能量，较高的电转化效率的同时，将其制成能作为汽车的供能单元，具有良好的散热性能，避免热量堆积导致电池容量下降，降低使用风险的特点。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种电池，特别是一种电池模组。

背景技术

随着新能源汽车迅速兴起，纯电动汽车作为一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，相比于传统的燃料汽车，具有无尾气排放，无机油泄露，对环境污染较小的优点，且技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方就能充电，但是纯电动汽车仅通过电池向电动机提供电能，驱动电机运转，而现在的电池单位重量储存的能量太少，电池的使用寿命较低，在实际使用的过程中，成本有可能会高于普通燃料汽车，甚至可能会高于普通燃料汽车。因此在新能源汽车的探索过程中，纯电动汽车虽然具有明显的优势，但是在实际中却很难得到普及，其中最重要的原因就在于没有一个单位重量储存能量较大的纯电动汽车用的蓄电池。

锂聚合物电池是锂电池的一种，但是相比于液锂电池具有能量密度高、小型化、超薄化、轻量化，以及高安全性等多种明显优势，现有技术中，聚合物锂电池已经逐渐得到应用，主要集中应用在芯片、充电宝等需要体积小、质量轻等应用环境。虽然锂聚合物电池具有较高的单位重量储存，但是如果将锂聚合物电池直接作为纯电动汽车的驱动能源，现有技术还没有办法制出能够满足驱动汽车的单块电池，均是通过将多个电池制成电池模组，整体为汽车供电。当数量较多的锂聚合物电池制成电池模组后，由于发热量也成几何倍数的增长，发热量巨大会导致安全隐患，也会导致电池容量急剧下降，电池使用寿命缩短，使用成本提高。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种保证锂聚合物电池具有较高单位重量储存能量，较高的电转化效率的同时，将其制成能作为汽车的供能单元，具有良好的散热性能，避免热量堆积导致电池容量下降，降低使用风险的电池模组。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的一种电池模组，包括由若干电池组组成，所述电池组包括两电池板，所述两电池板通过连接件串联，每一个所述电池板的上表面和下表面均设有散热板。

由于采用了上述技术方案，一块锂聚合物电池的标称电压为3.7V，将两块聚合物电池先串联形成具有较高的电压的电池组，再对电池组进行串联和/并联，组成作为汽车驱动单元所需要的电池模组，而每个电池组中都设有四个散热板，分别设于两个电池板的上下表面，能够增大电池板之间的间隙并起到良好的散热性能，避免热量堆积与间隙中。

本实用新型的一种电池模组，所述连接件包括左连接件和右连接件，所述左连接件和右连接件内侧表面平行设有两卡槽，所述卡槽内设有接触头，所述两接触头串联，所述电池板两端卡接入卡槽；所述连接件两端对称设有连接通孔，所述连接通孔内设有导线与接触头相连。

由于采用了上述技术方案，通过连接件将两个电池板串联在一起，将电池板卡接入卡槽中，即可实现串联，连接方便，同时也便于单个电池板的更换；通过连接通孔，能够方便的将两个电池组之间的连接。将多个电池组上下重叠放置在一起时，彼此之间的连接通孔能够对齐，使用金属导体贯穿连接通孔，即可将多个电池组连接在一起；同时，将电池组串联/并联也很简单，将一个电池组的正极连接通孔与另一个电池组的正极连接通孔对齐，负极连接通孔与负极连接通孔对齐后，即可实现两电池组之间的并联；将一个电池组的正极连接通孔与另一个电池组的负极连接通孔对齐后，即可实现两电池组之间的串联，具有很大的灵活性，方便实现工业化的批量生成。

本实用新型的的一种电池模组，所述连接件外侧表面固定连接若干散热块，所述散热块表面均布有若干散热孔，所述散热块由金属制成。

由于采用了上述技术方案，连接件内部具有很多的接头、金属导体，电能在传输过程中，相比于电池板上的发热，连接件上的发热更为明显、集中，因此在连接件上设有散热块，能够增加连接件的散热性能。

本实用新型的一种电池模组，所述连接件外侧表面固定有散热管，所述连接件内部均布有蛇形回管，所述散热管两端与蛇形回管连通，形成回路；所述散热管中段设有循环泵，所述循环泵内设有电机，所述电机由电池板驱动。

本实用新型的一种电池模组，所述循环泵外表面覆盖有金属散热层，所述散热管填充有流动介质。

由于采用了上述技术方案，虽然在连接件中增加散热管道增加了连接件的体积，但是进一步加快了连接件的散热，在实际使用过程中，连接件中的热量堆积速度被大大降低，从而保证使用使的安全性。经过试验，采用纯水作为流动介质，在连续使用1h后，连接件的温度较外界温度上升了0.7℃，在连续使用5h后，连接件的温度较外界温度上升了4.1℃，明显具有较好的散热性能，电池组整体的温度较现有的电池模组有明显实质性的提高。

本实用新型的一种电池模组，所述流动介质为液态金属，所述液态金属由质量份17~35份铋，13~37份镓，11~22份镁，25~36份锡，4~7份银组成。

由于采用了上述技术方案，通过液态金属散热，较水散热性能有着更进一步的提升，但是成本也有所增加。优选的，液态金属由质量份20份铋，32份镓，11份镁，28份锡，7份银组成为最佳，经过试验，采用液态金属做为流动介质，在连续使用1h后，连接件的温度较外界温度上升了0.2℃，在连续使用了5h后，连接件的温度较外界温度上升了1.8℃，相比于纯水作为流动介质，散热性能更加良好。

本实用新型的一种电池模组，所述电池板包括从上至下顺序连接的上壳盖，正极片，正极催化网，隔离膜，负极催化网，负极片和下壳盖，所述上壳盖内设有正导片，所述下壳盖内设有负导片，所述正导片与正极片相连，所述负导片与负极片相连，所述正导片，负导片与接触头接触。

由于采用了上述技术方案，在正极片，负极片与隔离膜之间分别设有催化网，能够增加正极片和负极片的比表面积，可以增加电池的极化电势，提高化学能与电能之间的转化效率，减小热流失。

本实用新型的一种电池模组，所述正极片由LiFePO4制成，所述负极片由MCMB制成，所述隔离膜由PVDF-HFP 共聚物薄膜制成，所述PVDF-HFP共聚物薄膜浸润LiBF4电解液，所述LiBF4与PVDF摩尔比1：2.3。

由于采用了上述技术方案，正极材料LiFePO4，负极材料MCMB（中间向碳微球石墨）和隔离膜PVDF-HFP （聚偏氟乙烯-六氟丙烯）共聚物，这些均是现有的锂聚合物电池常用材料，制作成本较低。

本实用新型的一种电池模组，所述正极催化网由掺铬介孔二氧化钛制成，所述负极催化网由碳化钛制成。

由于采用了上述技术方案，掺铬介孔二氧化钛和碳化钛分别对正极和负极进行催化，其中，掺铬介孔二氧化钛的厚度为5~12μm，碳化钛的厚度为0.7~2.4μm，采用这两种材料作为正负极催化，能够在大电流放电时，从而有效地避免Li离子在电极钝化形成氧化物，提高电转化率，电转化率提高17.3%，相比于现有技术具有明显的实质性特点。

本实用新型的一种电池模组，所述正极片一侧设有正延伸端，所述负极片一侧设有负延伸端，所述正延伸端与负延伸端（308）交错设置。

由于采用了上述技术方案，便于外壳、连接件和正负极的连接，方便布线，避免电池内部短路。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、保证锂聚合物电池具有较高单位重量储存能量，较高的电转化效率的同时，将其制成能作为汽车的供能单元，具有良好的散热性能，避免热量堆积导致电池容量下降，降低使用风险。

2、在连续使用1h后和在连续使用了5h后，温度上升变化较小，在大电流放电时，从而有效地避免Li离子在电极钝化形成氧化物，提高电转化率，电转化率提高17.3%，相比于现有技术具有明显的实质性特点。

附图说明

图1是一种电池模组的结构示意图；

图2是电池板的结构示意图。

图中标记：1为电池组，2为散热板，3为电池板，301为上壳盖，302为正极片，303为正延伸端，304为正极催化网，305为隔离膜，306为负极催化网，307为负极片，308为负延伸端，309为下壳盖，4为散热块，5为连接通孔，6为散热管，7为循环泵，8为连接件，801为卡槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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1

如图1所示，一种电池模组，包括由若干电池组1组成，电池组1包括两电池板3，两电池板3通过连接件8串联，每一个电池板3的上表面和下表面均设有散热板2。

连接件8包括左连接件和右连接件，左连接件和右连接件内侧表面平行设有两卡槽801，卡槽801内设有接触头，设于同一个连接件上的两个卡槽内的两接触头串联，电池板3两端卡接入卡槽801；连接件8两端对称设有连接通孔5，连接通孔5内设有导线，导线与接触头相连。连接件8外侧表面固定连接若干散热块4，散热块4表面均布有若干散热孔，散热块4由金属制成。连接件8外侧表面固定有散热管6，连接件8内部均布有蛇形回管，散热管6两端与蛇形回管连通，形成回路；散热管6中段设有循环泵7，循环泵7内设有电机，电机由电池板3驱动。循环泵7外表面覆盖有金属散热层，散热管6填充有流动介质。流动介质为液态金属，该液态金属由铋、镓、镁、锡和银组成，液态金属的质量份组成见表1

表1 液态金属的质量份组成及单次循环散热效率

实施例2

如图2所示，电池板3包括从上至下顺序连接的上壳盖301，正极片302，正极催化网304，隔离膜305，负极催化网306，负极片307和下壳盖309，上壳盖301内设有正导片，下壳盖309内设有负导片。正极片302由LiFePO₄制成，负极片307由MCMB制成，隔离膜305由PVDF-HFP 共聚物薄膜制成，PVDF-HFP共聚物薄膜浸润LiBF₄电解液，LiBF₄与PVDF摩尔比1：2.3。正极催化网304由掺铬介孔二氧化钛制成，负极催化网306由碳化钛制成。正极片302一侧设有正延伸端303，负极片307一侧设有负延伸端308，正延伸端303与负延伸端308交错设置，正导片与正延伸端303相连，负导片与负延伸端308相连，正导片，负导片与接触头接触。

实施例3

掺铬介孔二氧化钛通过以下方法制备：

在常温下取适量异丙醇溶液将异丙醇钛溶解，向溶液中按照异丙醇钛：乙醇（浓度70%）摩尔比1：5缓慢加入乙醇溶液，用盐酸调节体系的pH为2~3，常温下持续搅拌至形成透明状湿凝胶，升温至70~80℃，向体系中按照异丙醇钛：氟铬酸吡啶酯摩尔比1：0.03加入氟铬酸吡啶酯，搅拌7~9h，冷却至常温，在室温下陈化48h后放入烘箱中，在80℃下烘干6h后在450℃条件下煅烧，得到正极催化网。

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 (8)

1.一种电池模组，其特征在于：包括由若干电池组（1）组成，所述电池组（1）包括两电池板（3），所述两电池板（3）通过连接件（8）串联，每一个所述电池板（3）的上表面和下表面均设有散热板（2）。

2.如权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于：所述连接件（8）包括左连接件和右连接件，所述左连接件和右连接件内侧表面平行设有两卡槽（801），所述卡槽（801）内设有接触头，所述两接触头串联，所述电池板（3）两端卡接入卡槽（801）；所述连接件（8）两端对称设有连接通孔（5），所述连接通孔（5）内设有导线与接触头相连。

3.如权利要求2所述的一种电池模组，其特征在于：所述连接件（8）外侧表面固定连接若干散热块（4），所述散热块（4）表面均布有若干散热孔，所述散热块（4）由金属制成。

4.如权利要求2或3所述的一种电池模组，其特征在于：所述连接件（8）外侧表面固定有散热管（6），所述连接件（8）内部均布有蛇形回管，所述散热管（6）两端与蛇形回管连通，形成回路；所述散热管（6）中段设有循环泵（7），所述循环泵（7）内设有电机，所述电机由电池板（3）驱动。

5.如权利要求4所述的一种电池模组，其特征在于：所述循环泵（7）外表面覆盖有金属散热层，所述散热管（6）填充有流动介质。

6.如权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述流动介质为液态金属。

7.如权利要求2或3或5或6所述的一种电池模组，其特征在于：所述电池板（3）包括从上至下顺序连接的上壳盖（301），正极片（302），正极催化网（304），隔离膜（305），负极催化网（306），负极片（307）和下壳盖（309），所述上壳盖（301）内设有正导片，所述下壳盖（309）内设有负导片，所述正导片与正极片（302）相连，所述负导片与负极片（307）相连，所述正导片，负导片与接触头接触。

8.如权利要求7所述的一种电池模组，其特征在于：所述正极片（302）一侧设有正延伸端（303），所述负极片（307）一侧设有负延伸端（308），所述正延伸端（303）与负延伸端（308）交错设置。