CN208433488U - 一种具备散热和加热功能的锂电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：包括锂电池限位框、串联板、液冷板、导热硅胶片、加热片、电压采集端子、绝缘限位条；其中锂电池限位框与锂电池单体成组组装，构成基体，两个锂电池极耳露出基体上表面；在所述基体上表面设置有串联板；所述串联板与锂电池极耳采用激光焊连接；所述的导热硅胶片位于串联板与液冷板之间；所述液冷板两侧分别带有凹台，钩状的压块与凹台压合，凹台底端面与绝缘限位条粘贴接合；所述电压采集端子与串联板采用激光焊接连接；所述加热片粘贴于液冷板上侧。本实用新型结构结合紧密、散热到位、加热块、环境适应性强、可靠性高、能量密封比高和安全性强。

Description

一种具备散热和加热功能的锂电池模组

技术领域

本实用新型属于汽车配件技术领域，具体涉及一种具备散热和加热功能的锂电池模组，尤其涉及一种新型锂离子软包锂电池液冷导热散热和加热的锂电池模组。

背景技术

锂离子动力电池已广泛应用在新能源纯电动汽车及混合动力新能源汽车领域。随着技术的成熟，工序的简化，市场的需求，对锂电池使用寿命、散热效率提出了新的要求。在用户的使用过程中，锂电池模组换热效果一直是客户所关心的话题。锂电池模块因散热不到位，导致电芯充放电过程中所产生的热量不能及时传出而影响电池正常工作，甚至影响锂电池寿命。当处于低温环境，则要求电池包能快速升温，满足锂电池的工作温度要求。所以锂电池模块在实际环境使用过程中，如何快速有效的使锂电池换热散热和加热，一直是我们技术研究的关键问题。CN201621489658.4公开了一种用于锂电池组的硅胶加热片及锂电池组，具体公开了多个锂电池包201与粘接在一起的所述硅胶加热片10和所述散热片30竖直装配在所述水冷底板202处。然而其只是采用粘结的方式，存在结构接合不紧密、可靠性低(无法快速加热和散热不到位进而导致适应性低)、能量密度比低和安全性差等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提供一种结构结合紧密、散热到位、加热块、环境适应性强、可靠性高、能量密封比高和安全性强的具备散热和加热功能的锂电池模组。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：锂电池限位框(1)、串联板、液冷板(5)、导热硅胶片(3)、加热片(4)、电压采集端子(6)、绝缘限位条(7)；其中锂电池限位框(1)与锂电池单体成组组装，构成基体，两个锂电池极耳(12)露出基体上表面；在所述基体上表面设置有串联板；所述串联板与锂电池极耳采用激光焊连接；所述的导热硅胶片(3)位于串联板与液冷板(5)之间；所述液冷板(5)两侧分别带有凹台，钩状的压块(2)与凹台压合，凹台底端面与绝缘限位条(7)粘贴接合；所述电压采集端子(6) 与串联板采用激光焊接连接；所述加热片(4)粘贴于液冷板(5)上侧。

进一步地，所述锂电池限位框(1)选用绝缘阻燃材料，如PP，ABS，尼龙中的一种或几种，锂电池限位框(1)关于垂直中心线对称，整体尺寸与锂电池单体适配，其上设置有卡扣和定位定位柱，便于锂电池固定以及相互间卡接成组。

进一步地，所述串联板由中间的限位凸台(8)和两侧的电压采集端子焊接端组成，串联板材质为紫铜、铝等高导电材料，厚度根据载流量选择合适厚度，长度宽度与锂电池单体及其串并数适配，平铺于锂电池极耳处，锂电池极耳(12)与串联板采用激光焊进行连接，电压采集端子(6)与串联板在电压采集端子焊接端(11)位置采用激光焊进行连接。

进一步地，所述液冷板(5)材质为铝合金，内部中空，长度与锂电池模块适配设置，宽度与与锂电池限位框适配。

进一步地，所述的导热硅胶片(3)基材为导热硅胶，表面覆防刺穿膜，导热系数≥2W/m·K，宽度与锂电池极耳宽度适配设置，长度与液冷板长度适配设置。

进一步地，所述绝缘限位条(7)为PP，ABS，尼龙等绝缘阻燃材料，长度与液冷板(5)适配，截面为侧L形，粘贴在液冷板(5)凹台底端面，高度尺寸与导热硅胶片(3)的压缩量适配，保证液冷板(5)与串联板的电气间隙。绝缘限位条(7)压合导热硅胶片(3)两侧上表面。

进一步地，所述加热片(4)内部设置有电阻丝，电阻丝使用绝缘硅胶进行包覆，长度和宽度与液冷板(5)适配，粘贴于液冷板上侧，高效快捷地为锂电池进行加热。

进一步地，所述压块(2)为PP，ABS，尼龙材料中的一种或几种，并用螺栓紧固安装在锂电池限位框(1)上。钩状的压块(2)压紧铝质液冷板的凹台，固定压紧整个导热结构。在长度方向设置多组压块，保证整体受压均匀。

进一步地，所述的液冷板(5)、绝缘限位条(7)、导热硅胶片(3)、加热片(4)通过粘接组成一个整体，通过设配设置导热硅胶片(3)的厚度，选取适合的压缩量，调整绝缘限位条(7)高度，增大电芯极耳与液冷板之间的导热效率。

进一步地，由制冷空调通入低温防冻液为锂电池模组进行快速散热。

进一步地，由制冷空调通入高温防冻液或给加热片通电，对锂电池进行快速加热。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型利用液冷板、导热硅胶片、加热片、电压采集端子、绝缘限位条、压块，此方案克服了现有技术中结构不合理、可靠性低、能量密度比低和安全性差等缺陷，实现结构合理、可靠性高、能量密度比高和安全性好的有益效果，有效解决锂电池模组散热和加热问题。

2.本实用新型通过激光焊接，有效保证了锂电池模组的一致性，同时实现自动化成组，大大提高了生产效率和产品一致性。创新地使用加热片、液冷板和导热硅胶片，不仅保证了锂电池模组的安全性，同时实现了锂电池模组加热和散热功能，使产品能在各种复杂温度环境下正常工作。

3.充分利用了模块自身空间，使用了新型的导热材料，通过对结构的合理化设计，完美解决了锂电池模组的散热和加热问题；其中导热硅胶片的导热效率高，导热效果好，且具有良好的绝缘性能，其上粘性防刺穿膜，防刺穿效果好且不会对导热效果造成影响。

4.液冷板两侧绝缘限位条可靠地保证了串联板与液冷板间的电气间隙，同时控制导热硅胶片的压缩量，保证导热效率。所述的新型液冷散热加热装置具有结构合理、可靠性高和安全性好的有益效果，有效解决锂电池模组的散热与加热问题，从而充分发挥锂电池性能，使产品早市场上更具竞争力。

附图说明

图1为本发明一种具备散热和加热功能的锂电池模组的结构示意图；

图2示出了图1中A部的局部放大示意图；

图3示出了液冷板截面的结构示意图；

图4示出了串联板的结构示意图；

图5示出了本发明非工作状态时的结构爆炸示意图；

其中：1-锂电池限位框；2-压块；3-导热硅胶片；4-加热片；5-液冷板；6-电压采集端子；7-绝缘限位条；8-限位凸台；9-凹台；10-凹台底端面；11-电压采集端子焊接端；12-锂电池极耳。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1-5所示，为实现锂电池组模组组装后满足电芯散热和加热要求，防止电芯温度过高或过低带来相关问题，根据本发明的实施例，提供了一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其结构简单合理、可靠性高、能量密度比高和安全性好。该具备散热和加热功能的锂电池模组可由以下部件组成：锂电池限位框、串联板、液冷板、导热硅胶片、加热片、电压采集端子、绝缘限位条、压块。

具体地，锂电池限位框与锂电池单体成组组装，构成基体，两个锂电池极耳(12)露出所述基体上表面；锂电池限位框依次相互卡接，将串联板平铺于锂电池极耳处，宽度与锂电池极耳适配设置，方向与极耳一致，采用激光焊接设备，依次将串联板与锂电池极耳焊接连接，完成锂电池单体的串并联。将电压采集端子平放于串联板的电压采集端子焊接端，采用激光焊进行焊接连接。

所述的导热硅胶片(3)位于串联板与液冷板(5)之间；所述液冷板(5)两侧分别带有凹台，钩状的压块(2)与凹台压合，凹台底端面与绝缘限位条(7)粘贴接合；所述电压采集端子(6)与串联板采用激光焊接连接；所述加热片(4)粘贴于液冷板(5)上侧。

进一步地，所述锂电池限位框(1)材料为PP，ABS，尼龙中的一种或几种，锂电池限位框(1)关于垂直中心线对称，锂电池限位框(1)尺寸与锂电池单体相同，锂电池限位框(1)上设置有卡扣和定位柱。

进一步地，所述串联板由中间的限位凸台(8)和两侧的电压采集端子焊接端(11)组成，串联板材质为高导电材料，平铺于锂电池极耳处，锂电池极耳与串联板采用激光焊进行连接，电压采集端子(6)与串联板在电压采集端子焊接端(11)位置采用激光焊进行连接。

进一步地，所述液冷板(5)材质为铝合金，液冷板内部中空。

进一步地，所述的导热硅胶片(3)基材为导热硅胶，导热硅胶表面覆防刺穿膜，导热系数≥2W/m·K，导热硅胶片(3)宽度与锂电池极耳宽度相同，导热硅胶片(3)长度与液冷板长度相同。

进一步地，所述绝缘限位条(7)材料为PP，ABS，尼龙中一种或几种，绝缘限位条(7)长度与液冷板(5)相同，绝缘限位条(7)截面为侧L形，绝缘限位条(7)上粘贴于液冷板 (5)凹台底端面，绝缘限位条(7)压合导热硅胶片(3)。

进一步地，所述加热片(4)内部设置有电阻丝，电阻丝使用绝缘硅胶进行包覆，加热片 (4)长度和宽度与液冷板(5)相同。

进一步地，将液冷板平放，液冷板上部粘贴加热片，尺寸与液冷板适配设置。液冷板(5) 两端凹台底端面与绝缘限位条(7)分别粘贴接合，长度与液冷板适配设置。接着将导热硅胶片覆于液冷板下部，尺寸与液冷板适配设置。此时，液冷板、导热硅胶片、加热片、绝缘限位条组成一个导热组件。

进一步地，将上述导热组件平铺于锂电池模组基体，保证导热硅胶片置于液冷板和串联板之间，起到导热绝缘作用。组件整体通过压块压紧。可在基体长度方向设置多组压块，从而增大压紧力，增大接触面积，保证受压均匀。通过压块压紧，使绝缘限位条与串联板接触，同时支撑液冷板，保证导热硅胶片达到最佳压缩量，导热效率达到最高。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上所述仅为本实用新型的实施例而已，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权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：包括锂电池限位框(1)、串联板、液冷板(5)、导热硅胶片(3)、加热片(4)、电压采集端子(6)、绝缘限位条(7)；其中锂电池限位框(1)与锂电池单体成组组装，构成基体，两个锂电池极耳(12)露出所述基体上表面；在所述基体上表面设置有串联板；所述串联板与锂电池极耳采用激光焊连接；所述的导热硅胶片(3)位于串联板与液冷板(5)之间；所述液冷板(5)两侧分别带有凹台，钩状的压块(2)与凹台压合，凹台底端面与绝缘限位条(7)粘贴接合；所述电压采集端子(6)与串联板采用激光焊接连接；所述加热片(4)粘贴于液冷板(5)上侧。

2.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述锂电池限位框(1)关于垂直中心线对称，锂电池限位框(1)尺寸与锂电池单体相同，锂电池限位框(1)上设置有卡扣和定位柱。

3.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述串联板由中间的限位凸台(8)和两侧的电压采集端子焊接端(11)组成，串联板平铺于锂电池极耳处，锂电池极耳与串联板采用激光焊进行连接，电压采集端子(6)与串联板在电压采集端子焊接端(11)位置采用激光焊进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述液冷板(5)为铝合金液冷板，液冷板内部中空。

5.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述导热硅胶片(3)宽度与锂电池极耳宽度相同，导热硅胶片(3)长度与液冷板长度相同。

6.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述绝缘限位条(7)长度与液冷板(5)长度相同，绝缘限位条(7)截面为侧L形，绝缘限位条(7)上粘贴于液冷板(5)凹台底端面，绝缘限位条(7)压合导热硅胶片(3)。

7.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述加热片(4)内部设置有电阻丝，绝缘硅胶包覆在电阻丝外，加热片(4)长度和宽度与液冷板(5)相同。

8.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述压块(2)用螺栓紧固安装在锂电池限位框(1)上，压块(2)设置有多个。

9.根据权利要求1所述的一种具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：所述的液冷板(5)、绝缘限位条(7)、导热硅胶片(3)、加热片(4)通过粘接组成一个整体。

10.根据权利要求1-9任一种所述的具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：由制冷空调通入低温防冻液为锂电池模组进行快速散热。

11.根据权利要求1-9任一种所述的具备散热和加热功能的锂电池模组，其特征在于：由制冷空调通入高温防冻液或给加热片通电，对锂电池进行快速加热。