CN208240843U - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种电池模组，包括沿自身厚度方向堆叠的多个电池单元、冷却板以及多个导热单元；所述导热单元包括导热板和散热件，所述导热板一端部为安装端，所述散热件与所述安装端固定连接；至少有一组相邻的电池单元之间设置导热板，所述散热件设置在与其对应的相邻电池单元形成的夹紧部外侧；所述散热件上设有与所述冷却板外形适配的容置空间，所述冷却板沿电池单元厚度方向穿过各个所述散热件的容置空间，所述冷却板与散热件热接触。使用本实用新型提供的电池模组，冷却板与导热单元的多个面之间具有热接触，提高散热件与电池单元之间的热交换效率，加快电池的散热速度，延长电池的使用寿命并保障电池安全。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

动力电池的热管理是电动汽车的关键技术之一。由于电池单元温度过高或者过低都将直接影响动力电池的安全、性能和寿命，因此，热管理的主要目标之一是控制电池单元在合适的温度范围内工作。电池单元的散热是动力电池热管理中重要的一环，随着动力电池能量密度的提高和市场对动力电池快充要求的提高，电池单元在充电、放电以及使用过程中发热功率逐渐增大，因而对电池单元的散热要求也越来越高。

现有技术中，电池组的散热结构一般设计为：在电池组底部设置冷却部件，并在相邻的电池单元之间插设传热板，通过传热板与冷却部件之间进行热传递以达到帮助电池单元散热的效果。为提高传热板与冷却部件之间的热传递效率，现有的传热板在设计时往往通过在传热板与冷却部件的热传递处设置折边的方法以扩大两者的接触面积。然而，传热板的折边与冷却部件之间单面接触面积仍然有限，限制了电池热量的高效传导。因此，设计一种具有高效散热能力的电池模组成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种电池模组，较大地增加冷却部件与导热部件之间的热接触面积，提高整个电池模组的散热效率，延长电池寿命并保障电池安全。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种电池模组，包括沿自身厚度方向堆叠的多个电池单元、冷却板以及多个导热单元；所述导热单元包括导热板和散热件，所述导热板一端部为安装端，所述散热件与所述安装端固定连接；至少一组相邻的电池单元之间设有导热板；所述散热件设置在与其对应的相邻电池单元形成的夹紧部外侧，所述散热件上设有与所述冷却板外形适配的容置空间，所述冷却板沿电池单元厚度方向穿过各个所述散热件的容置空间，所述冷却板与散热件热接触。冷却板上具有多个面与散热件热接触，进而与电池单元进行热交换，达到提高电池单元散热效率的目的。

每个所述电池单元上沿厚度方向的至少一个端面与所述导热板热接触，电池单元上具有较大表面积的端面与导热板热接触，使得电池单元的散热效率更高且更均匀。

所述散热件与所述导热板呈“L”型连接或者“T”型连接，所述散热件上具有接触电池单元的散热面，所述散热件通过所述散热面与对应的电池单元热接触，散热件与电池单元的直接热接触进一步提高电池单元的散热效率。

所述导热板的大小和形状与电池单元厚度方向的端面相互匹配，以保证电池单元的不同部位散热更均匀。

所述冷却板与所述容置空间的内壁之间通过导热材料填充，能有效解决因冷却板与容置空间的内壁平面度不一致造成两者热接触不充分的问题。

所述冷却板设有供冷媒流入的进液口和供冷源流出的出液口，冷媒从进液口流入冷却板内部后与外部的散热件进行热交换，冷媒完成热交换后通过出液口流出。

所述导热板上垂直于所述安装端的侧边中至少有一边设有折弯件，所述折弯件与对应的电池单元以及散热件热接触，导热板上的热量由所述折弯件传递到所述散热件上。折弯件的设置一方面增加了导热板与散热件之间的热传递效率，另一方面，电池单元的热量也可通过折弯件传递到电池模组外壳上，进一步提高电池模组的散热效率。

所述导热板包括靠近所述散热件的下导热片和设置在所述下导热片上方的上导热片，所述上导热片的导热率高于所述下导热片的导热率。由于导热板上靠近散热件的部分散热效率远高于远离散热件的部分，将导热板分成导热率不同的两个部分有效解决了电池单元上下散热不均的问题。

所述上导热片与所述下导热片之间通过点连接相互固定，所述下导热片与所述折弯件之间通过点连接固定。点连接能够减小上导热片与下导热片以及下导热片与折弯件之间的热接触面积，这就使得上导热片的大部分热量通过折弯件传递到散热件上；下导热片的热量主要通过自身与散热件进行热接触传递，减少占用折弯件的热传递通道，使得电池单元的上下两个部分散热速率趋向一致。

本实用新型提供的一种电池模组。与现有技术相比，包括沿自身厚度方向堆叠的多个电池单元、冷却板以及多个导热单元；所述导热单元包括导热板和散热件，所述导热板一端部为安装端，所述散热件与所述安装端固定连接；至少有一组相邻的电池单元之间设置导热板，所述散热件设置在与其对应的相邻电池单元形成的夹紧部外侧；所述散热件上设有与所述冷却板外形适配的容置空间，所述冷却板沿电池单元厚度方向穿过各个所述散热件的容置空间，所述冷却板与散热件热接触。冷却板与导热单元的多个面之间具有热接触，克服了现有技术中冷却板与导热单元接触面积有限的问题，提高散热件与电池单元之间的热交换效率，加快电池的散热速度，延长电池的使用寿命并保障电池安全。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例一中电池模组结构示意图一；

图2是本实用新型具体实施例一中导热单元结构示意图一；

图3是本实用新型具体实施例一中电池模组爆炸图；

图4是本实用新型具体实施例一中导热单元结构示意图二；

图5是本实用新型具体实施例二中导热单元结构示意图；

图6是本实用新型具体实施例三中导热单元结构示意图；

图7是本实用新型具体实施例三中电池模组爆炸图。

图1-7中所示：100-电池单元、200-冷却板、210-进液口、220-出液口、300-导热单元、310-导热板、311-上导热片、312-下导热片、320-散热件、321-容置空间、330-折弯件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本实用新型附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

本实施例中提供一种电池模组，如图1-2所示，包括多个电池单元100、冷却板200以及多个导热单元300，所述多个电池单元100沿自身厚度方向堆叠形成电池集合体；多个导热单元300均匀设置在电池单元100之间。

具体地，如图1-2所示，导热单元300包括导热板310和散热件320，所述散热件320安装在导热板310的任一端部，为方便说明，将这一端部定义为安装端；至少有一组相邻的两个电池单元100之间设置导热板310，所述散热件320设置在与其对应的相邻电池单元100形成的夹紧部外侧；所述散热件320上设有与所述冷却板200外形适配的容置空间321，所述冷却板200沿电池单元100厚度方向穿过各个所述散热件320的容置空间321并与容置空间321的内壁热接触。冷却板200上的多个面与容置空间321的内壁热接触，并与电池单元100进行热交换，达到提高电池单元100散热效率的目的。

为使得每个电池单元100的散热更均匀，每个所述电池单元100上沿厚度方向的至少一个端面与所述导热板310热接触，本实施例在每个电池单元100上沿厚度方向的两个端面均设有导热板310。如图3-4所示，本实施例中散热件320与所述导热板310呈“L”型连接，两者可以通过焊接或一体成型等方式相互固定，所述散热件320上具有接触电池单元100的散热面，所述散热件320通过所述散热面与对应的电池单元100热接触，散热件320与电池单元100的直接热接触进一步提高电池单元100的散热效率。本实施例中散热件320和导热板310的材质为铝。

其中，导热板310的形状以及大小均与电池单元100厚度方向的端面相互匹配，以保证导热板310对电池单元100不同部位的均匀导热。

冷却板200与所述散热件320的容置空间321内壁之间通过导热材料填充(未图示)，本实施例中的导热材料采用导热硅胶，将导热硅胶填充在冷却板200与容置空间321的内壁之间，能有效解决因冷却板200与容置空间321的内壁平面度不一致造成两者热接触不充分的问题，进一步提高散热效率。如图4所示，所述冷却板200上设有进液口210以及出液口220，将冷却液从进液口210流入冷却板200内部后与外部的散热件320进行热交换，冷却液完成热交换后通过出液口220流出，以此循环。本实施例中冷却板200采用液冷板。

如图3-4所示，为进一步提高散热效率，本实施例在导热板310上垂直于安装端的侧边中至少有一边设有折弯件330，本实施例中导热板310的两个侧边均设置折弯件330，所述折弯件330与对应的电池单元100以及散热件320热接触，所述电池单元100上的热量由所述折弯件330以及导热板310传递到所述散热件320上。折弯件330的设置一方面提高了导热板310与散热件320之间的热传递效率，另一方面，电池单元100的热量也可通过折弯件330传递到电池模组外壳上，进一步提高电池模组的散热效率。本实施例中折弯件330与导热板310相互垂直，折弯件330与导热板310之间可采用焊接等多种加工方式实现连接，本实施例中采用型材一体成型。

如图3-4所示，本实施例提供的电池模组的散热原理如下：

电池单元100将工作中产生的热量一部分传递至导热板310，一部分传递至折弯件330；导热板310上的热量一部分直接传递至散热件320，另一部分通过折弯件330传递至散热件320；折弯件330上的热量一部分向外部传输，另一部分传递到散热件320；散热件320与冷却板200进行热交换实现电池单元100散热。电池单元100的热传递面积增大且散热路径数量多，有效提高电池模组的散热效率。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，如图5所示，本实施例中的导热板310包括靠近所述散热件320的下导热片312和设置在所述下导热片312上方的上导热片311，所述上导热片311的导热率高于所述下导热片312的导热率。由于导热板310上靠近散热件320的部分散热效率远高于远离散热件320的部分，将导热板310分成导热率不同的两个部分有效解决了电池单元100散热不均的问题。本实施例中下导热片312的材质选用铝，上导热片311选用热超导材料。

为使得电池单元100的散热更加均匀，将上导热片311与下导热片312之间通过点连接相互固定，下导热片312与所述折弯件330之间通过点连接固定，点连接的方式有多种，这里不做限定。折弯件330的材质同样选用热超导材料。点连接能够减小上导热片311与下导热片312以及下导热片312与折弯件330之间的热接触面积，这就使得上导热片311的大部分热量通过折弯件330传递到散热件320上；下导热片312的热量大部分通过自身与散热件320进行热接触传递，减少占用折弯件330的热传递通道，使得电池单元100的上下两个部分散热速率趋向一致。

实施例三

本实施例与上述两个实施例的区别在于，如图6-7所示，散热件320与导热板310的连接形状是“T”型，相应地，导热板310的侧边设有沿导热板310厚度方向上双向延伸的折弯件330，折弯件330同时与对应的散热件320热接触。每个电池单元100厚度方向上的一个端面与一个导热板310热接触，电池单元100垂直于厚度方向两端端面与对应的折弯件330热接触，本实施例中的散热原理与实施例一所述一致，这里不做重复说明。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电池模组，其特征在于，包括沿自身厚度方向堆叠的多个电池单元、冷却板以及多个导热单元；所述导热单元包括导热板和散热件，所述导热板一端部为安装端，所述散热件与所述安装端固定连接；至少一组相邻的电池单元之间设有导热板；所述散热件设置在与其对应的相邻电池单元形成的夹紧部外侧，所述散热件上设有与所述冷却板外形适配的容置空间，所述冷却板沿电池单元厚度方向穿过各个所述散热件的容置空间，所述冷却板与散热件热接触。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个所述电池单元上沿厚度方向的至少一个端面与所述导热板热接触。

3.如权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述散热件与所述导热板呈“L”型连接或者“T”型连接，所述散热件上具有接触电池单元的散热面，所述散热件通过所述散热面与对应的电池单元热接触。

4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热板的大小和形状与电池单元厚度方向的端面相互匹配。

5.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却板与所述容置空间的内壁之间填充导热材料。

6.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述冷却板设有供冷媒流入的进液口和供冷媒流出的出液口。

7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热板上垂直于所述安装端的侧边中至少有一边设有折弯件，所述折弯件与对应的电池单元以及散热件热接触。

8.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述导热板包括靠近所述散热件的下导热片和设置在所述下导热片上方的上导热片，所述上导热片的导热率高于所述下导热片的导热率。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述上导热片与所述下导热片之间通过点连接相互固定，所述下导热片与所述折弯件之间通过点连接固定。