CN207474625U - 锂电池模组散热结构及锂电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池模组散热结构及锂电池模组，涉及锂电池技术领域。锂电池模组散热结构包括散热单元、传感器和冷却液泵。散热单元用于容纳电池电芯，散热单元的数量为多个，多个散热单元之间构成多个空隙，传感器设置于间隙且用于监测散热单元的温度。散热单元的内部具有用于容纳冷却液的通道，冷却液泵的数量为多个，冷却液泵配置成使冷却液在通道内加快流动速度。传感器具有阈值，散热单元的温度超过阈值时，位于超温的散热单元附近的冷却液泵工作且使得散热单元的温度降至阈值以下。锂电池模组包括锂电池模组散热结构。锂电池模组散热结构及锂电池模组能够有效提高散热效率，避免发生热失控。

Description

锂电池模组散热结构及锂电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体而言，涉及一种锂电池模组散热结构及锂电池模组。

背景技术

动力电池在结构上处于一个相对封闭的环境，而工作时电流大，产生的热量也大，这样就直接会导致动力电池温度升高，原因是锂电池中的电解质，电解质在锂电池内部起电荷传导作用，没有电解质的电池是无法充放电的电池。

锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成，这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的比能量和电压输出，符合用户更高的能量需求。

因为非水溶液电解质本身易燃、易挥发，浸润在电池内部，也形成了电池的燃烧根源。因此不管是锂电池或是磷酸铁锂电池，它们的工作温度都不得高于60℃，但如果夏天室外温度达到将近40℃，加上电池本身产生的热量大，将导致电池的工作环境温度上升，而如果出现热失控，情况将十分危险了。

为了避免类似情况发生，做好动力电池散热就格外重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池模组散热结构，其能够有效提高电池模组的散热效率。

本实用新型的另外一个目的在于提供一种锂电池模组，其包括上述锂电池模组散热结构，其能够安全稳定运行。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种锂电池模组散热结构，包括散热单元、传感器和冷却液泵；

所述散热单元的数量为多个，多个所述散热单元沿X参考线和Y参考线方向排布，在X方向上，相邻的所述散热单元的边与边相接触，在Y方向上，相邻的所述散热单元的顶角与顶角相接触；

所述散热单元用于容纳电池电芯，多个所述散热单元之间构成多个间隙，所述传感器设置于所述间隙且用于监测所述散热单元的温度；

所述散热单元的内部具有用于容纳冷却液的通道，所述冷却液泵的数量为多个，所述冷却液泵配置成使冷却液在所述通道内加快流动速度；

所述传感器具有阈值，所述散热单元的温度超过阈值时，位于超温的所述散热单元附近的所述冷却液泵工作且使得所述散热单元的温度降至阈值以下。

另外，根据本实用新型的实施例提供的锂电池模组散热结构，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的可选实施例中，所述散热单元包括导热硅胶片和用于冷却液流通的液冷管，所述导热硅胶片构成散热槽，所述液冷管嵌设于所述散热槽，所述散热单元的外部轮廓呈六边形。

在本实用新型的可选实施例中，所述散热单元还包括用于分隔所容纳的电池电芯的分隔部，所述分隔部由所述导热硅胶片与所述液冷管构成。

在本实用新型的可选实施例中，在Y方向上的所述散热单元的用于容纳冷却液的通道相互导通，在X方向上的所述散热单元相互间的用于容纳冷却液的通道隔断。

在本实用新型的可选实施例中，所述冷却液泵设置于Y方向的两端的所述散热单元的附近。

在本实用新型的可选实施例中，多个所述散热单元构成的间隙分为第一间隙和第二间隙，由四个所述散热单元共同围合的间隙为所述第一间隙，多个所述散热单元之间的其余的间隙为所述第二间隙，所述锂电池模组散热结构包括第一缓冲件和第二缓冲件，所述第一缓冲件设置于所述第一间隙，所述第二缓冲件设置于所述第二间隙。

在本实用新型的可选实施例中，所述第一缓冲件为弹性件，所述弹性件的两端分别设置于边相对的两个所述散热单元。

在本实用新型的可选实施例中，所述弹性件为弹簧。

在本实用新型的可选实施例中，所述第二缓冲件为石墨粉，所述石墨粉填充于所述第二间隙。

本实用新型的实施例提供了一种锂电池模组，包括上述任一项的锂电池模组散热结构。

本实用新型的有益效果是：

锂电池模组散热结构，通过散热单元来容纳电池电芯，并且在散热单元附近布置传感器来感应温度变化。进而有针对性地对温度超过阈值的散热单元进行散热，使得散热控制更为精准，提高散热效率，避免电池模组发生热失控。锂电池模组通过使用上述锂电池模组散热结构，其整体的散热性能良好，工作更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的实施例1提供的锂电池模组散热结构的示意图；

图2为图1所示的散热单元用于容纳电池电芯的示意图；

图3为图1所示的散热单元的导热硅胶片和液冷管的示意图；

图4为第一缓冲件的布置示意图；

图5为第二缓冲件的布置示意图。

图标：100-锂电池模组散热结构；10-散热单元；11-导热硅胶片；13-液冷管；15-分隔部；30-传感器；50-冷却液泵；60-第一缓冲件；61-第二缓冲件；101-第一间隙；102-第二间隙；103-电池电芯。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参照图1至图3，本实施例提供了一种锂电池模组散热结构100，包括散热单元10、传感器30和冷却液泵50。

具体的，散热单元10的数量为多个，多个散热单元10沿X参考线和Y参考线方向排布，在X方向上，相邻的散热单元10的边与边相接触，在Y方向上，相邻的散热单元10的顶角与顶角相接触。

散热单元10用于容纳电池电芯103，多个散热单元10之间构成多个间隙，传感器30设置于间隙且用于监测散热单元10的温度。

散热单元10的内部具有用于容纳冷却液的通道，冷却液泵50的数量为多个，冷却液泵50配置成使冷却液在通道内加快流动速度。

传感器30具有阈值，散热单元10的温度超过阈值时，位于超温的散热单元10附近的冷却液泵50工作且使得散热单元10的温度降至阈值以下。

详细的，散热单元10包括导热硅胶片11和用于冷却液流通的液冷管13，导热硅胶片11构成散热槽，液冷管13嵌设于散热槽，散热单元10的外部轮廓呈六边形。

散热单元10还包括用于分隔所容纳的电池电芯103的分隔部15，分隔部15由导热硅胶片11与液冷管13构成。其中，导热硅胶片11与液冷管13的结构关系与上述的外部轮廓的是一致的，并且液冷管13相互间都是导通的。

可供选择的是，在Y方向上的散热单元10的用于容纳冷却液的通道相互导通，在X方向上的散热单元10相互间的用于容纳冷却液的通道隔断。

在上述结构的基础上，冷却液泵50设置于Y方向的两端的散热单元10的附近。

可供选择的，请结合图4和图5。多个散热单元10构成的间隙分为第一间隙101和第二间隙102，由四个散热单元10共同围合的间隙为第一间隙101，多个散热单元10之间的其余的间隙为第二间隙102，锂电池模组散热结构100包括第一缓冲件60和第二缓冲件61，第一缓冲件60设置于第一间隙101，第二缓冲件61设置于第二间隙102。

其中，第一缓冲件60为弹性件，弹性件的两端分别设置于边相对的两个散热单元10。

在本实施例中，弹性件为弹簧。还可以是弹片等能够在边相对的两个散热单元10之间产生弹力，且弹力的方向能够保障弹力是作用于边相对的两个散热单元10上的弹性件。

进一步的，每个第一间隙101设置有交错的两个弹簧，分别对边相对的两个散热单元10起作用。两个弹簧设置的平面不同，以避免相互之间产生干扰，降低缓冲效果。

在本实施例中，第二缓冲件61为石墨粉，石墨粉填充于第二间隙102。需要注意的是，第二间隙102中也是有部分传感器30放置其间，因此，石墨粉与传感器30之间需做绝缘处理，以避免石墨粉影响传感器30工作。

本实施例的原理是：

随着如今电动汽车的逐渐发展，电动汽车对于其电池模组的要求是越来越高。电池模组本身在高温下就容易因为热失控而无法工作，对于夏天遭受烈日曝晒的电动汽车而言，这是十分危险的。

此外，在电动汽车行驶过程中，电池模组自身也是会放电发热的，因此，如何更好地为电池模组散热，以保障电池模组的稳定工作十分重要。

本实施例的锂电池模组散热结构100在散热单元10与散热单元10的间隙中设置了传感器30，可以监测散热单元10的温度，并且传感器30具有温度的阈值，阈值根据散热单元10所容纳的电池电芯103的安全工作温度来确定。

当散热单元10的温度超过阈值时，也代表电池电芯103的温度过高。在通常的情况下，电池电芯103正常工作，散热单元10的液冷管13中的冷却液正常流动以帮助电池电芯103散热。

散热单元10相互间的间隙有助于热量的散发，并且六边形的结构也能保障有较大的容纳空间来容纳电池电芯103，既方便散热也不会对电容量造成过多影响。

而由于散热单元10众多，有时散热不充分的只是其中部分，所以当传感器30检测到有散热单元10温度超过阈值后，可以使得Y方向的两端的冷却液泵50开始工作。

冷却液泵50使得冷却液的流动加快，并且由于是超过温度阈值的散热单元10附近的冷却液泵50在工作，所以温度超过阈值的散热单元10中的冷却液的流速能够得到最及时的加速，使散热更有针对性，提升散热效率。

此外，还可以配套安装一些数据存储装置，记录散热单元10的温度超过阈值的频次，以及容易发生温度超阈值的散热单元10主要是哪些，为后续的研究改进提供数据基础。

在进行电池模组的检修时，这些数据也一样能起作用，方便检修人员快速锁定出故障或者有出故障风险的散热单元10，以便进行维修。

在六边形的散热单元10的中间设置分隔部15，可以使得电池电芯103与导热硅胶片11接触的面积更大，有利于散热。

特别的，由于在Y方向的散热单元10是相互导通的，在X方向的散热单元10是隔断的，当冷却液泵50开始工作时，能够最大限度地促进需要迅速降温的散热单元10中的冷却液的流动，避免发生热失控。

考虑到电动汽车的工作情境会有震动，因此，又利用散热单元10相互间构成的空隙来安装了第一缓冲件60和第二缓冲件61。

将弹簧作为第一缓冲件60，在车辆的震动传递到电池模组时，各个散热单元10相互间有弹簧的弹力作为缓冲，以避免散热单元10与散热单元10之间相互冲击过大，保障所容纳的电池电芯103的稳定。

而第二间隙102填充了石墨粉之后，石墨粉本身就具有优良的导热性，可以起到辅助散热的作用，而当震动冲击传来时，石墨粉的粉末状的结构能够吸收一定的震动，从而避免了散热单元10承受更多的冲击，进而保障整体的稳定工作。

通过第一缓冲件60和第二缓冲件61的作用，可以保护散热单元10容纳的电池电芯103，避免电池电芯103由于振动过大而发热膨胀甚至爆炸。保护整个电池模组的安全，同时也为应用该锂电池模组散热结构100的电动汽车提供一定的安全保障。第一缓冲件60和第二缓冲件61可以共同使用或者择一应用。

本实施例的锂电池模组散热结构100，通过散热单元10、传感器30和冷却液泵50的相互协同配合，能够有效避免电池电芯103热失控，保障使用了该锂电池模组散热结构100的电池模组能够正常工作，防止发生热失控。

实施例2

本实施例提供了一种锂电池模组，包括实施例1中的锂电池模组散热结构100。

锂电池模组的结构可以参考锂电池模组散热结构100和现有技术中的电池模组的结构。

通过使用锂电池模组散热结构100，锂电池模组的工作能够正常进行，为需要供电的设备设施提供安全而稳定的电源，特别对于散热要求高的电动汽车而言，使用本实施例的锂电池模组能够有更为良好的工作表现。

综上所述，本实用新型的锂电池模组散热结构100，通过散热单元10来容纳电池电芯103，并且在散热单元10附近布置传感器30来感应温度变化。进而有针对性地对温度超过阈值的散热单元10进行散热，使得散热控制更为精准，提高散热效率，避免电池模组发生热失控。锂电池模组通过使用上述锂电池模组散热结构100，其整体的散热性能良好，工作更加稳定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池模组散热结构，其特征在于，包括散热单元、传感器和冷却液泵；

所述散热单元的数量为多个，多个所述散热单元沿X参考线和Y参考线方向排布，在X方向上，相邻的所述散热单元的边与边相接触，在Y方向上，相邻的所述散热单元的顶角与顶角相接触；

所述散热单元用于容纳电池电芯，多个所述散热单元之间构成多个间隙，所述传感器设置于所述间隙且用于监测所述散热单元的温度；

所述散热单元的内部具有用于容纳冷却液的通道，所述冷却液泵的数量为多个，所述冷却液泵配置成使冷却液在所述通道内加快流动速度；

所述传感器具有阈值，所述散热单元的温度超过阈值时，位于超温的所述散热单元附近的所述冷却液泵工作且使得所述散热单元的温度降至阈值以下。

2.根据权利要求1所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述散热单元包括导热硅胶片和用于冷却液流通的液冷管，所述导热硅胶片构成散热槽，所述液冷管嵌设于所述散热槽，所述散热单元的外部轮廓呈六边形。

3.根据权利要求2所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述散热单元还包括用于分隔所容纳的电池电芯的分隔部，所述分隔部由所述导热硅胶片与所述液冷管构成。

4.根据权利要求1所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，在Y方向上的所述散热单元的用于容纳冷却液的通道相互导通，在X方向上的所述散热单元相互间的用于容纳冷却液的通道隔断。

5.根据权利要求4所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述冷却液泵设置于Y方向的两端的所述散热单元的附近。

6.根据权利要求1所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，多个所述散热单元构成的间隙分为第一间隙和第二间隙，由四个所述散热单元共同围合的间隙为所述第一间隙，多个所述散热单元之间的其余的间隙为所述第二间隙，所述锂电池模组散热结构包括第一缓冲件和第二缓冲件，所述第一缓冲件设置于所述第一间隙，所述第二缓冲件设置于所述第二间隙。

7.根据权利要求6所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述第一缓冲件为弹性件，所述弹性件的两端分别设置于边相对的两个所述散热单元。

8.根据权利要求7所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

9.根据权利要求6所述的锂电池模组散热结构，其特征在于，所述第二缓冲件为石墨粉，所述石墨粉填充于所述第二间隙。

10.一种锂电池模组，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的锂电池模组散热结构。