CN208835230U - 一种高效散热的电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效散热的电池模组，属于电池技术领域。所述的电池模组，包括若干个呈阵列排布的单体电池，每列单体电池设置有交错缠绕在电池侧面的导热片，所述导热片的至少一端连接散热板。本实用新型通过在电池阵列的每一列设置软性导热薄片，导热片交错缠绕在单体电池侧面，每一支单体电池的热量可以及时传递到位于电池阵列外侧的散热板上，保持整组电池的温度均一性，有效延长了电池组的使用寿命。由于导热片较薄，避免了传统电池组冷却方案所需的系统设备对电池组内部空间的占用，通过调整单体电池的间距，使得电池组结构更紧凑，进一步缩小电池组体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种高效散热的电池模组。
背景技术
电动自行车已成为主要的民生交通工具，用于居民日常代步和休闲娱乐。随着人民生活水平的快速提高，电动自行车因其低碳、经济、节能和便捷而深受欢迎。锂电池组作为新型产品，以其比能量高、环保性好的优点正在逐步成为市场的需求的主流。
在实际应用中，锂电池需以单体电池串联和/或并联成电池组的方式使用，串/并联的数量从几十支到几百支，甚至上千支不等。基于安全防护和安装需求，电池组一般置于金属或塑料外壳当中，外面通过端子进行连接。这种密闭式的安装结构对于电池组的散热非常不利，在充放电过程中，电池组中间位置的单体电池的温度要明显高于靠近壳体的单体电池温度，因破坏电池组的一致性影响电池的特性，在很大程度上削减电池组的寿命。
为了解决电池组使用过程中温度不均匀的问题，进而提升电池组的使用寿命，人们提出了多种解决方案。比较常见的方式是在电池组中增加各种冷却装置，其中以风冷和液冷两种装置较为常见，但是这两种方式均需要在电池组外增加介质循环装置，如风机、水泵等，无疑增加了电池组的体积，极大的限制了电池组的应用环境，不适合于电动两轮车、低速车等应用场景。
如专利文献CN107946627A公开了一种电池模组，包括多个单体电池、多个散热外壳、多个汇流板及至少一个连接板；每个散热外壳的侧壁内嵌有相变材料，所述多个单体电池一一对应装设于所述多个散热外壳内，且相互紧靠在一起；所述多个汇流板成对间隔连接于所述多个单体电池的一端，所述至少一个连接板连接于所述多个汇流板之间。该电池模组通过相变材料吸收或者释放热量达到电池散热的目的，但是容置相变材料的散热外壳占据了单体电池之间一定空间，增加了电池组的整体体积，不利于提升电池组能量密度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效散热的电池模组，以解决电池组使用过程中温度不均匀的问题，并适用于容积较小的应用环境。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种高效散热的电池模组，包括若干个呈阵列排布的单体电池，每列单体电池设置有交错缠绕在电池侧面的导热片，所述导热片的至少一端连接散热板；所述导热片为软性薄片，相邻单体电池之间的间距与导热片的厚度相适应，每个单体电池至少1/3的外侧面与所述导热片接触；所述散热板的内部填充有相变材料。
本实用新型利用导热片缠绕于单体电池外侧面，将单体电池释放的热量快速疏导至位于电池阵列外侧的散热板上，每列电池共用一张导热片，保证整体电池组温度的一致性。同列的相邻的单体电池交替贴靠在导热片的正、反面上。
所述导热片为软性薄片，不占用过多的空间，单体电池之间的间距可以缩小，那么电池阵列的排布更加紧凑，保证足够电池容量的前提下，缩小电池组的体积。
单体电池间留有用于安装导热片的间距，相邻单体电池之间的间距与导热片的厚度相适应。相邻电池侧面对导热片也起到固定作用。
本实用新型可以根据具体电池型号、电容量要求选择适合厚度、材质的导热片，作为优选，相邻单体电池之间的间距为0.5-6mm。
作为优选，所述导热片为石墨导热膜或导热硅胶片。导热硅胶具有超强的导热效果，在保证快速导热的同时导热片的厚度尽量薄。
作为优选，所述散热板设于单体电池阵列的一侧或相对的两侧，且与每列单体电池垂直。每一列单体电池的导热路径一致，进一步保证电池组的一致性。
作为优选，所述散热板的材质为铝或铝合金。铝材料具有重量轻、散热好的优点。
作为优选，所述散热板的相背于导热片的一面设有散热翅片或液冷装置，散热翅片可以增加散热面积从而增强散热效果，液冷装置内的相变材料可以快速吸走散热板上的热量。
对于功率较大的电池组，可以在散热板外侧增加风机等循环装置，加快散热。
所述散热板的内部填充有相变材料。所述相变材料为固-液相变材料，如石蜡、酯酸类、多元醇等材料，其固-液相变温度为10-45℃。
作为优选，所述电池模组还包括用于固定单体电池的支架，所述散热板通过螺栓与螺纹孔配合或卡槽与卡扣配合的方式固定在支架的侧沿上。
所述支架上具有单体电池固定孔，若干个单体电池插入单体电池固定孔中形成电池阵列。本实用新型通过散热板与支架形成良好的支撑结构，进一步增强了电池组的结构强度和安全性。
本实用新型具备的有益效果：
(1)本实用新型通过在电池阵列的每一列设置软性导热薄片，导热片交错缠绕在单体电池侧面，每一支单体电池的热量可以及时传递到位于电池阵列外侧的散热板上，保持整组电池的温度均一性，有效延长了电池组的使用寿命。
(2)导热片缠绕于单体电池之间实现内部热量向外侧传递，由于导热片较薄，避免了传统电池组冷却方案所需的系统设备对电池组内部空间的占用，通过调整单体电池的间距，使得电池组结构更紧凑，进一步缩小电池组体积。
附图说明
图1为实施例1中的电池模组的分解示意图。
图2为实施例1中的散热板、导热片与单体电池的配合示意图。
图3为实施例1中支架的结构示意图。
图4为实施例1中散热板的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1-4所示，本实施例提供的电池模组，包括若干个呈阵列排布的单体电池1、带有电池固定孔21的支架2、与单体电池1正负极连接的电连接片3，以及覆盖于电连接片3外侧的绝缘片4。
支架2上的电池固定孔位21呈矩阵分布，若干个单体电池1插入电池固定孔21中形成电池阵列，单体电池1为圆柱型锂离子电池。单体电池1之间留有用于安装导热片5的间距。
每列单体电池1设置有交错缠绕在电池侧面的导热片5，导热片5为材质为导热硅胶的软性薄片，相邻单体电池之间的间距与导热片5的厚度相适应。同列的相邻的单体电池1交替贴靠在导热片5的正、反面上，每个单体电池至少1/3的外侧面与导热片5接触。
导热片5的两端分别连接散热板6，散热板6为铝合金长条板，设于电池阵列相对的两侧，且与每列单体电池1垂直。散热板6通过螺栓方式固定在支架2的侧沿上，散热板6与支架2形成良好的支撑结构，进一步增强了电池组的结构强度和安全性。
由于导热硅胶具有超强的导热效果，将单体电池1释放的热量快速疏导至位于电池阵列外侧的散热板6上，每列电池共用一张导热片5，每一列单体电池1的导热路径一致，保证整体电池组温度的一致性。
导热片5的厚度较薄，不占用过多的空间，电池阵列的排布更加紧凑，保证足够电池容量的前提下，缩小电池组的体积。
为了提升散热板6的散热性能，散热板6的内部填充有石蜡、酯酸类、多元醇等相变材料。散热板6的相背于导热片5的一面设有散热翅片(图中未标示)，以增加散热面积从而增强散热效果。
对于功率较大的电池组，可以在散热板6的外侧增加风机等循环装置，加快散热。
本实施例通过在电池阵列的每一列设置软性导热薄片，导热片交错缠绕在单体电池侧面，每一支单体电池的热量可以及时传递到位于电池阵列外侧的散热板上，保持整组电池的温度均一性，有效延长了电池组的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型专利的具体实施案例，但本实用新型专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (7)
1.一种高效散热的电池模组，包括若干个呈阵列排布的单体电池，其特征在于，每列单体电池设置有交错缠绕在电池侧面的导热片，所述导热片的至少一端连接散热板；
所述导热片为软性薄片，相邻单体电池之间的间距与导热片的厚度相适应，每个单体电池至少1/3的外侧面与所述导热片接触；
所述散热板的内部填充有相变材料。
2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，相邻单体电池之间的间距为0.5-6mm。
3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热片为石墨导热膜或导热硅胶片。
4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热板设于单体电池阵列的一侧或相对的两侧，且与每列单体电池垂直。
5.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热板的材质为铝或铝合金。
6.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热板的相背于导热片的一面增设有散热翅片或液冷装置。
7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括用于固定单体电池的支架，所述散热板通过螺栓与螺纹孔配合或卡槽与卡扣配合的方式固定在支架的侧沿上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112290141A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种用于蓄电池组的模组组合结构 |
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