CN207217718U - 一种电池模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池模块，包括：电池层叠体，其包括堆叠设置的电池；冷却板，其设置在电池层叠体电池堆叠方向的末端,冷却板与电池层叠体隔热设置；传热装置，其与冷却板热接触；电池的热量通过传热装置导向冷却板；其中，在正常充放电状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A；在单个冷却板与电池A之间,各电池与传热装置间的热阻随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。本实用新型解决了冷却过程中各电池温度一致性差的问题，提供一种电池模块，简化了电池模块的结构并实现了各电池温度的均匀。

Description

一种电池模块
技术领域
本实用新型涉及一种电池模块。
背景技术
随着全球范围内能源形势的日益严峻和人们环保意识的不断增强，新能源汽车的发展受到极大关注，将锂离子电池应用于电动汽车成为研究的热点。电池自身的特性使得其需要在适宜的温度范围内工作，过高或者过低的温度不但会影响电池性能的发挥，还可能引发安全问题，因此需要通过冷却或者加热的方式对电池的温度进行调节。
电池层叠体包括多个串并联的电池，各电池的温度存在一定的差异，现有技术中的冷却或加热方法可能会在一定程度上扩大各电池之间温度的差异。特别是当冷却板设置在电池堆叠方向的末端时，冷却过程会使电池温度的一致性变差，严重影响电池性能的发挥。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池模块，包括：
电池层叠体，其包括堆叠设置的电池；
冷却板，其设置在电池层叠体电池堆叠方向的末端,冷却板与电池层叠体隔热设置；
传热装置，其与冷却板热接触；电池的热量通过传热装置导向冷却板；
其中，在正常充放电状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A；在单个冷却板与电池A之间,各电池与传热装置间的热阻随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
电池层叠体内电池的堆叠方向与各电池的厚度方向相同。
冷却板与电池层叠体隔热设置，是指冷却板与电池层叠体之间不直接进行热接触，冷却板与电池层叠体之间的热传递是通过传热装置进行的。
传热装置是一种传热(导热)的装置，可以是导热的金属件，例如：L形金属板、U形金属板等各种形状的金属板；也可以是热管、导热膜或者带有冷却介质的金属冷板等可以进行导热的装置。
在正常充放电(工作)状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A，指的是在正常充放电状态下，不采取冷却措施或者在原有冷却条件下，电池层叠体中温度最高的电池为电池A。
电池A为通过经验或者实际测量确定的一个电池。通常，电池A为位于电池层叠体中心位置的电池。
在本实用新型的一种实施方式中，电池层叠体还包括导热片，每个电池至少与一个导热片热接触，导热片与传热装置热接触。
热接触是指以导热为目的的直接接触和以调节热阻为目的的间接接触(如：在接触面之间设置导热胶的间接接触方式)。
导热片将电池的热量导向传热装置，传热装置将热量传向冷却板。
在本实用新型的一种实施方式中，单个冷却板与电池A之间，各导热片的厚度,随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增加。
在本实用新型的一种实施方式中，单个冷却板与电池A之间，各电池与导热片的热接触面积，随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
电池与导热片的热接触面积指的是，电池与同其热接触的导热片的热接触的面积和。
在本实用新型的一种实施方式中，导热片上设置有通孔；单个冷却板与电池A之间，每个导热片上通孔的总横截面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
导热片上的通孔设置在导热片和电池热接触的一侧，通孔的设置会减小电池和导热片的热接触面积。
在本实用新型的一种实施方式中，导热片设置有弯折部，导热片通过弯折部与传热装置热接触；单个冷却板与电池A之间，各导热片的弯折部与传热装置的热接触面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
在本实用新型的一种实施方式中，弯折部上设置有通孔；单个冷却板与电池A之间，每个导热片的弯折部上通孔的总横截面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
弯折部上的通孔设置在弯折部和传热装置热接触的部位，通孔的设置会减小弯折部和传热装置的热接触面积。
在本实用新型的一种实施方式中，弯折部上与传热装置热接触的一侧设置有凹槽，凹槽不与传热装置热接触；单个冷却板与电池A之间，每个导热片的弯折部上与传热装置热接触的一侧表面凹槽的总面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
弯折部上的凹槽设置在弯折部与传热装置的热接触的部位，凹槽的设置会减小弯折部和传热装置的热接触面积。
在本实用新型的一种实施方式中，电池层叠体中的电池在竖直方向堆叠设置。
电池层叠体内的电池在竖直方向堆叠设置，使得电池层叠体在竖直方向上的高度布置更加灵活。
在本实用新型的一种实施方式中，传热装置为两个，并且传热装置分别设置在电池层叠体相对的两侧。
各导热片在电池层叠体设置有传热装置的两侧都设置有弯折部，各弯折部分别与同其最近的传热装置热接触；两个传热装置都与冷却板热接触。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却板设置有进液口和出液口。
冷却介质通过进液口和出液口进出冷却板内的空腔并将传至冷却板的热量带走。
在本实用新型的一种实施方式中，电池层叠体电池堆叠方向的两个末端均设置有冷却板。
两个末端的冷却板都与传热装置热接触，以进一步提供冷量，增强对传热装置和电池层叠体的冷却作用。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却板与电池层叠体之间设有隔热层。
设置隔热层以实现冷却板与电池层叠体的隔热设置，隔热层可以避免电池层叠体和冷却板之间直接进行热接触，防止距离冷却板最近的电池与其它电池之间温差过大。
在本实用新型的一种实施方式中，隔热层为气凝胶隔热垫。
冷却板可以对电池层叠体进行冷却，如：在冷却板内充入冷却液；另一方面，冷却板也可以提供热量，对电池层叠体进行加热，如：在冷却板内充入温度较高的液体。
在本实用新型的一种实施方式中，在电池和导热片之间设置导热材料(如：导热硅胶)，单个冷却板与电池A之间,导热材料的厚度，随导热材料与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
在本实用新型的一种实施方式中，导热片上设置有突起部，突起部与电池热接触，单个冷却板与电池A之间,突起部与电池热接触的面积，随导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
在本实用新型的一种实施方式中，传热装置上设置有凸起或者凹槽，通过凸起或者凹槽改变传热装置与导热片之间的热接触面积，使得在单个冷却板与电池A之间,导热片的弯折部与传热装置之间热接触的面积，随导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型提供的电池模块将冷却板设置在电池堆叠方向的末端，使得由电池在竖直方向堆叠而成的多个电池层叠体，可以共用同一个冷却板，简化了电池模块的结构；
2.本实用新型提供的电池模块，在单个冷却板和电池A之间，各电池与传热装置间的热阻随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小；与此同时，由于传热装置上各位置处与冷却板之间的热阻，随该位置与冷却板之间在电池堆叠方向上距离的增加而增加；最终可以使单个冷却板和电池A之间的各电池经过同一冷却板的冷却散热，其温度趋于一致，有利于实现各电池温度的均衡。
附图说明
图1为电池模块等轴测示意图。
图2为电池模块主视示意图。
图3为电池模块剖视示意图。
图4为电池模块透视示意图。
图5为另一实施例电池模块等轴测示意图。
图6为另一实施例电池模块剖视示意图。
附图标记说明：
1：冷却板，11：进液口，12：出液口，2：传热装置，3：导热片，31：弯折部，4：电池，40:电池A,5：隔热层。
具体实施方式
以下的具体实施例对本实用新型进行了详细的描述，然而本实用新型并不限制于以下实施例。
实施例一：
如图1所示，本实用新型提供一种电池模块，包括：电池层叠体、冷却板1和传热装置2。
电池层叠体，其包括导热片3和堆叠设置的电池4，电池层叠体中的电池4在竖直方向堆叠设置；堆叠设置的电池4之间设置有导热片3，每个电池4至少与一个导热片3热接触；导热片3的材质为铝。
在电池层叠体电池4堆叠方向的一个末端(电池层叠体底部)设置有冷却板1,冷却板1设置有进液口11和出液口12；冷却板1与电池层叠体之间设有隔热层5，隔热层5为气凝胶隔热垫。
传热装置(金属板)2与冷却板1和导热片3热接触；电池4的热量依次经过导热片3和传热装置2导向冷却板1；传热装置2为两个，并且传热装置2分别设置在电池层叠体相对的两侧。
如图2、图3所示，在正常充放电状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A40；在单个冷却板1与电池A40之间,各电池4与传热装置2间的热阻随各电池4与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加而逐步减小。
单个冷却板1与电池A40之间，各导热片3的厚度,随各导热片3与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步增加。
如图3、图4所示，导热片3设置有弯折部31，导热片3通过弯折部31与传热装置2热接触；单个冷却板1与电池A40之间，各导热片3的弯折部31与传热装置2的热接触面积，随各导热片3与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步增大。弯折部31上设置有通孔；单个冷却板1与电池A40之间，每个导热片3的弯折部31上通孔的总横截面积，随各导热片3与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步减小。
实施例二：
如图5所示，本实用新型提供一种电池模块，包括：电池层叠体、冷却板1和传热装置2。
电池层叠体，其包括导热片3和堆叠设置的电池4，电池层叠体中的电池4在竖直方向堆叠设置；堆叠设置的电池4之间设置有导热片3，并且任意相邻的两个导热片3之间设置一个电池4，任意一个电池4与两个导热片3热接触；导热片3的材质为铝。
在电池层叠体电池4堆叠方向的一个末端(电池层叠体底部)设置有冷却板1,冷却板1设置有进液口11和出液口12；冷却板1与电池层叠体之间设有隔热层5，隔热层5为气凝胶隔热垫。
传热装置(金属板)2，其与冷却板1和导热片3热接触；电池4的热量依次经过导热片3和传热装置2导向冷却板1；传热装置2为两个，并且传热装置2分别设置在电池层叠体相对的两侧。
其中，在正常充放电状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A40；在单个冷却板1与电池A40之间,各电池4与传热装置2间的热阻随各电池4与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加而逐步减小。
如图6所示，单个冷却板1与电池A40之间，各电池4与导热片3的热接触面积，随各电池4与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步增大。导热片3上设置有通孔；单个冷却板1与电池A40之间，每个导热片3上通孔的总横截面积，随各导热片3与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步减小。
在另一实施例中(图中未示出)，与实施例一中在弯折部31上设置通孔类似，可以在弯折部31上与传热装置2热接触的一侧设置凹槽，凹槽不与传热装置2热接触；单个冷却板1与电池A40之间，每个导热片3的弯折部31上与传热装置2热接触的一侧表面凹槽的总面积，随各导热片3与该冷却板1在电池堆叠方向上距离的增加，逐步减小。电池层叠体电池堆叠方向的两个末端均设置有冷却板1。
以上所述，仅为本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：
电池层叠体，其包括堆叠设置的电池；
冷却板，其设置在电池层叠体电池堆叠方向的末端,冷却板与电池层叠体隔热设置；
传热装置，其与冷却板热接触；电池的热量通过传热装置导向冷却板；
其中，在正常充放电状态下，电池层叠体内温度最高的电池为电池A；在单个冷却板与电池A之间,各电池与传热装置间的热阻随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
2.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述电池层叠体还包括导热片，每个电池至少与一个导热片热接触，导热片与传热装置热接触。
3.如权利要求2所述的一种电池模块，其特征在于：单个冷却板与电池A之间，各导热片的厚度,随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增加。
4.如权利要求2所述的一种电池模块，其特征在于：单个冷却板与电池A之间，各电池与导热片的热接触面积，随各电池与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
5.如权利要求2所述的一种电池模块，其特征在于：所述导热片上设置有通孔；单个冷却板与电池A之间，每个导热片上通孔的总横截面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
6.如权利要求2所述的一种电池模块，其特征在于：所述导热片设置有弯折部，导热片通过弯折部与传热装置热接触；单个冷却板与电池A之间，各导热片的弯折部与传热装置的热接触面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而增大。
7.如权利要求6所述的一种电池模块，其特征在于：所述弯折部上设置有通孔；单个冷却板与电池A之间，每个导热片的弯折部上通孔的总横截面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
8.如权利要求6所述的一种电池模块，其特征在于：所述弯折部上与传热装置热接触的一侧设置有凹槽，所述凹槽不与传热装置热接触；单个冷却板与电池A之间，每个导热片的弯折部上与传热装置热接触的一侧表面凹槽的总面积，随各导热片与该冷却板在电池堆叠方向上距离的增加而减小。
9.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述电池层叠体中的电池在竖直方向堆叠设置。
10.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述传热装置为两个，并且传热装置分别设置在电池层叠体相对的两侧。
11.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述冷却板设置有进液口和出液口。
12.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述电池层叠体电池堆叠方向的两个末端均设置有冷却板。
13.如权利要求1所述的一种电池模块，其特征在于：所述冷却板与电池层叠体之间设有隔热层。
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