CN207320186U - 电池模组导热套和配置该导热套的电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组导热套和配置该导热套的电池模组，其中电池模组导热套包括若干根相互紧靠且平行布置、同时烧结固定在一起的金属导热管。本申请能够将电池模组在充放电时产生的热量快速传递出去，将电池模组的温度控制在适当范围内，提高电池模组中各个电池单体温度的一致性，避免热量累积于电池组中而降低电池使用寿命或引发热失控。

Description

电池模组导热套和配置该导热套的电池模组

技术领域

本申请涉及电池散热技术领域，尤其是一种电池模组导热套和配置该导热套的电池模组。

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，高比能量，高性能的圆柱形锂离子电池获得了更广泛的应用。此种电池不仅性能好而且不含有害物质，是绿色电源。它的各个性能几乎都达到了目前电池所能达到的最好的程度。但是，它储存能量高。又使用有机电解液，有起火和爆炸的危险，而且也确实发生过此种事故。

电池的安全主隐患主要来自电池的热失控，电池的热反应主要分为反应热、焦耳热和极化热、这些热又分别来自电池的物理产热和化学产热，那么作为锂离子电池安全设计和制造上，首要分析产热的机理；从材料上、结构上、体系上、都会带来电池产热，那么优化控制产热和散热问题便是设计和制造电池安全的首要，从体系上来看基本分成液态体系、凝胶态体系、固态体系、多孔态体系每个体系的制造工艺和对电池带来的性能均各有不同，液态体系导电性能好但安全性上差，凝胶态和准固态安全性能提高了但在倍率性能上又带来了新的问题，多方面的设计不合理性都会带来电池产热都是影响电池安全的因素。

大容量电池组主要由电池夹具(或称电池支架)和电池单体构成，其中，电池夹具为绝缘材质，电池夹具上制有用于布置所述电池单体的多个电池安装孔，所述电池单体布置在所述电池安装孔中，且在每个电池安装孔中均设置有与所述电池单体相连的金属弹簧片。

大容量电池组起火爆炸的根本原因是电池内部出现热失控。当电池内部温度超过130℃时，会发生正极物质的分解等一系列猛烈的放热反应，使温度越来越高，变为热失控，进而起火爆炸。因此如何控制电池的温度就成了电池组设计的重要问题。

现有大容量电池组的结构中，除了弹簧片是良好导热的金属片外，其余皆是绝缘绝热材料，热量传递效果不佳。因此温控不良。在大电流充放电和高温环境中易出现电池温度过高的问题。

发明内容

本申请目的是：针对上述技术问题，本申请提出一种电池模组导热套和配置该导热套的电池模组，以将电池模组在充放电时产生的热量快速传递出去，将电池模组的温度控制在适当范围内，提高电池模组中各个电池单体温度的一致性，避免热量累积于电池组中而降低电池使用寿命或引发热失控。

本申请的技术方案是：一种电池模组导热套，其特征在于，该电池模组导热套包括若干根相互紧靠且平行布置、同时烧结固定在一起的金属导热管。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述金属导热管为铝管。

所述金属导热管为圆管。

所述金属导热管呈矩阵分布。

相邻金属导热管之间的空隙中封闭填充有吸热相变材料。

一种电池模组，包括：

带有若干电池插装孔的电池夹具，以及

分别插设于各个所述电池插装孔中的若干电池单体；

还包括上述结构的电池模组导热套，所述金属导热管套设在所述电池单体外，且所述金属导热管内壁面与所述电池单体的外壁面接触布置。

所述电池单体为圆柱形的锂离子电池单体。

本申请的优点是：

1、本申请在电池模组上引入了作为温控装置的导热套结构，其一方面能够通过导热套将电池单体在充放电过程中产生的热量传递给外部散热设备(如电池箱的金属外壳)，再由外部散热设备散发出去；另一方面能够通过设置在相邻导热金属管缝隙中的吸热相变材料吸收各个电池单体在充放电过程中产生的热量。从而避免热量在电池单体内集中，延长了电池组的使用寿命，降低了电池安全事故发生的可能性。

2、导热套由众多矩阵排列的铝管烧结固定而形成，制作方便且成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中电池模组的分解结构示意图；

图2为本申请实施例中电池模组导热套的立体结构示意图；

其中：1-金属导热管，2-电池夹具，2a-电池插装孔，3-电池单体。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

图1示出了本申请这种电池模组优选具体实施例，其为圆柱形锂离子电池模组，其包括：带有众多电池插装孔2a的电池夹具2，分别插设于各个电池插装孔2a中的众多圆柱形的锂离子电池单体3。电池夹具2中的电池插装孔2a呈矩阵排布，各颗电池单体3也呈矩阵排布(图1中为6×7矩阵，共42颗电池单体)并且相互平行。

本实施例的关键改进在于，该电池模组配置了电池模组导热套，如图2所示，该电池模组导热套包括众多金属导热管1，这些金属导热管1相互紧靠且平行布置，同时烧结固定在一起。金属导热管1套设在电池单体3外，且金属导热管1内壁面与所述电池单体3的外壁面接触布置。

当电池模组温度较高时，金属导热管1吸收各电池单体3的热量并将其快递传递出去(可直接传递至大气中，也可以传递给外部换热设备由换热设备将热量带走。

为了兼顾该电池模组导热套的制作成本和导热性，本实施例中的金属导热管1为铝管。

考虑到电池模组上的电池单体为圆柱形结构，故而本实施例中金属导热管1采用圆管结构。

又考虑到电池模组上各电池单体呈矩阵排布，故而这些金属导热管1也对应地呈矩阵分布。

此外，在相邻金属导热管1之间的空隙中还封闭填充有吸热相变材料，当电池模组温度高时，该吸热相变材料吸热而由固态变为液态且相变材料自身的温度不会上升。当电池模组温度回落或过低时，吸热相变材料放热而又由液态变为固态且相变材料自身的温度不会下降。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池模组导热套，其特征在于，该电池模组导热套包括若干根相互紧靠且平行布置、同时烧结固定在一起的金属导热管(1)。

2.如权利要求1所述的电池模组导热套，其特征在于，所述金属导热管(1)为铝管。

3.如权利要求2所述的电池模组导热套，其特征在于，所述金属导热管(1)为圆管。

4.如权利要求1所述的电池模组导热套，其特征在于，所述金属导热管(1)呈矩阵分布。

5.如权利要求1所述的电池模组导热套，其特征在于，相邻金属导热管(1)之间的空隙中封闭填充有吸热相变材料。

6.一种电池模组，包括：

带有若干电池插装孔(2a)的电池夹具(2)，以及

分别插设于各个所述电池插装孔(2a)中的若干电池单体(3)，

其特征在于，还包括如权利要求1至5中任一所述的电池模组导热套，所述金属导热管(1)套设在所述电池单体(3)外，且所述金属导热管(1)内壁面与所述电池单体(3)的外壁面接触布置。

7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体(3)为圆柱形的锂离子电池单体。