CN209282354U - 一种可内部加热或冷却的动力电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型技术方案提供了一种可内部加热或冷却的动力电池模组，动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成电芯散热组件。电芯散热组件堆叠为电芯散热单元，半导体冷热板覆于其上，外壳上盖覆于半导体冷热板上。插排与动力电芯连接，电极与芯散热组件中最外侧电芯的正负电极连接，电极保护盖覆于电极上，外壳端板覆于电极保护盖上。电芯散热组件置于外壳底板内，电芯通过汇流排进行串和/或并联引出正负电极。本实用新型的优点是利用半导体冷热板的珀耳帖效应，实现对热量的吸收和释放，实现对电芯加热和冷却的目的，并将动力电池的加热部件和冷却部件合二为一，解决了现有技术中动力电池模组的加热部件和冷却部件结构复杂的问题。

Description

一种可内部加热或冷却的动力电池模组

技术领域

实用新型本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种可内部加热或冷却的动力电池模组。

背景技术

在电动汽车的中，一般通过若干个动力电池模组进行串、并联组合成为动力电池包，为整车提供能量。而动力电池模组通过多个单体电芯进行串并联组合而成。作为最基本的能量单体，单体电芯对工作温度要求非常苛刻，若工作温度过高，会加快衰减速度，寿命急剧降低，甚至会引起安全事故；若温度过低，电池充放电效率会急剧下降，并且低温充电会造成电芯内部内短路，出现安全问题。

为保证动力电芯在安全的温度内运行，一般在模组内设计散热板，通过散热板电芯和外部可以进行热交换。在设计动力电池包时，可以通过自然热交换、强制送风热交换、循环液体热交换的方式与动力电池模组进行热交换，从而达到控制动力电芯温度的目的。然而，这种方式需要在模组外部设计不同的热交换方式，传热路径也比较长，效率不是很高。同时这种模组加热和冷却需要不同的部件，结构比较复杂。如何简化动力电池模组的加热部件和冷却部件成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种可内部加热或冷却的动力电池模组，用以解决现有技术中动力电芯模组加热结构和冷却结构复杂的问题。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案提供了一种可内部加热或冷却的动力电池模组，它包括：外壳上盖、半导体冷热板、电极、电极保护盖、外壳端板、插排、电芯散热组件、外壳底板、汇流排；动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成所述电芯散热组件；电芯散热组件堆叠为一电芯散热单元，半导体冷热板覆于电芯散热单元上，外壳上盖覆于半导体冷热板上；插排与动力电芯的输出端连接，电极与电芯散热组件中的动力电芯的极耳连接，电极保护盖覆于电极上，外壳端板覆于电极保护盖上；电芯散热组件置于外壳底板内；汇流排与电芯散热组件中动力电芯的极耳连接。

作为上述技术方案的优选，较佳的，动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成电芯散热组件，包括：散热板有凹槽，电芯置于凹槽内，导温框有放置槽，散热板嵌入放置槽内。

作为上述技术方案的优选，较佳的，半导体冷热板覆于电芯散热单元上，包括：半导体冷热板与电芯散热单元的散热面胶接。

作为上述技术方案的优选，较佳的，外壳上盖覆于半导体冷热板上，包括：外壳上盖为U型。

作为上述技术方案的优选，较佳的，插排包括：印刷电路板、外接插头。

作为上述技术方案的优选，较佳的，半导体冷热板能够实现珀耳帖效应。

本实用新型技术方案提供了一种可内部加热或冷却的动力电池模组，动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成电芯散热组件。电芯散热组件堆叠为电芯散热单元，半导体冷热板覆于其上，外壳上盖覆于半导体冷热板上。插排与动力电芯连接，电极与芯散热组件中最外侧动力电芯的正负极连接，电极保护盖覆于电极上，外壳端板覆于电极保护盖上。电芯散热组件置于外壳底板内，汇流排与电芯散通过汇流排进行串和/或并联引出正负电极。本实用新型的优点是利用半导体冷热板的珀耳帖效应，实现对热量的吸收和释放，实现对电芯加热和冷却的目的，并将动力电池的加热部件和冷却部件合二为一，简化了现有技术中动力电池模组的加热部件和冷却部件结构复杂的问题。这种模组结构的优点是仅依靠半导体冷热板就可实现对模组内电池的加热和冷却，占用空间小，效率高，无污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的一种内部加热或冷却的动力电池模组的外观图。

图2为本实用新型提供的一种内部加热或冷却的动力电池模组的结构爆炸图。

图3为图2中电芯散热单元10中一个电芯散热组件7的外观图。

图4为图3所示的电芯散热组件7的结构爆炸图。

其中：外壳上盖1；半导体冷热板2；电极3；电极保护盖4；外壳端板5；插排6；电芯散热组件7；动力电芯71；金属散热板72；导温框73；放置槽74；外壳底板8；汇流排9；电芯散热单元10。

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、完整的描述，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。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的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。

本实用新型提供一种可内部加热或冷却的动力电池模组，它包括：外壳上盖1、半导体冷热板2、电极3、电极保护盖4、外壳端板5、插排6、电芯散热组件7、外壳底板8、汇流排9。

动力电芯71、金属散热板72、导温框73构成电芯散热组件7。其中动力电芯71用于输出动力电能。

多个电芯散热组件7堆叠为一电芯散热单元10，半导体冷热板2覆于电芯散热组件7堆叠的电芯散热单元10的上表面，外壳上盖1覆盖于半导体冷热板2上。插排6与动力电芯71的极耳连接，电极3与电芯散热组件7中最外端的动力电芯71的极耳连接，从而起到引出模组正负极的作用。电极保护盖4覆于电极3上，外壳端板5覆于电极保护盖4上。电芯散热组件7置于外壳底板8内。汇流排9与电芯散热组件7连接，与电极3位置相对动力电芯7的极耳连接，起到串联或者并联的作用。

如图1至图4所示，在实际装配时，一般情况下：

首先组装电芯散热组件7，电芯散热组件7包括动力电芯71、金属散热板72、导温框73。具体的，动力电芯71放置在金属散热板72的凹槽内，装有动力电芯71的金属散热板72放置于导温框73的放置槽74内。金属散热板72的截面为“U”型。金属散热板72两端分别露出导温框73的两侧，如3图所示的前后两侧。

电芯散热组件7组装完成后，将多个电芯散热组件7堆叠，堆叠后组成如图2所示的电芯散热单元10。多个电芯散热组件7堆叠时，各个电芯散热组件7的侧面外露，组合成散热面，如图所示的立方体的上表面，与上表面相对的下表面也为散热面。

之后，半导体冷热板2与电芯散热单元10的散热面通过导热胶粘接到电芯散热单元10的散热面上，具体的根据实际需要决定粘接的半导体冷热板2的数量及排布方式。半导体冷热板2是利用半导体材料的珀耳帖效应(Peltier)，由许多N型半导体和P型半导体之颗粒互相排列而成，而NP之间以导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后由两片陶瓷片将电路夹起。当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量。而当电流反向后，电偶的两端的吸热和放热也随之变换。利用半导体制冷片的加热和制冷功能，通过金属散热片的传热，可实现对动力电池模组的加热和冷却。半导体冷热板2有两条导线，可通过外电路接入导线，通过控制电流方向和电流大小来控制半导体冷热板的加热和冷却以及功率。在本实施例中所采用的半导体冷热板长度、宽度、厚度分别为300mm、100mm、3.5mm，可提供最大600W的加热或制冷功率。

外壳上盖1为倒“U”型，覆于电芯散热单元10和半导体冷热板2之上。

电极3分别与电芯散热组件7最外侧的动力电芯71的极耳连接，起到引出电芯散热组件7整体的正负电极的作用。

插排6与动力电芯71的输出端连接，插排6至少包括：印刷电路板(PCB，PrintedCircuit Board)、外接插头，用于至少采集电芯的电压及温度信号。采集电路板采集串联的动力电芯71的电压及动力电池模组的温度信号，并引入到外接插头上，具体的，外接插头通常用于信号通讯。

如图2所示，电极保护盖4盖在电极3及汇流排9上，分布在电芯散热单元10的两端，对电极3及汇流排9起到保护作用。汇流排9与电极3通过螺接和/或焊接连接。电极保护盖4在外壳端板5和电极3之间，将二者隔离。

如图2所示，基于上述结构，外壳端板5分别覆于电芯散热单元10的两侧。

最后，将上述结构放置在外壳底板8内，上述结构的两侧外壳端板5及外壳上盖1及外壳底板8通过焊接连接，将半导体冷热板2、电极3、电极保护盖4、插排6、电芯散热组件7、汇流排9包裹在内部。

这种模组的优点是仅依靠半导体制冷片就可实现对模组内电池的加热和冷却，占用空间小，效率高，无污染。

本实用新型技术方案提供了一种可内部加热或冷却的动力电池模组，动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成电芯散热组件。电芯散热组件堆叠为电芯散热单元，半导体冷热板覆于其上，外壳上盖覆于半导体冷热板上。插排与动力电芯连接，电极与芯散热组件连接，电极保护盖覆于电极上，外壳端板覆于电极保护盖上。电芯散热组件置于外壳底板内，电芯通过汇流排进行串和/或并联引出正负电极。本实用新型的优点是利用半导体冷热板的珀耳帖效应，实现对热量的吸收和释放，实现对电芯加热和冷却的目的，并将动力电池的加热部件和冷却部件合二为一，简化了现有技术中动力电池模组的加热部件和冷却部件结构复杂的问题。这种模组结构的优点是仅依靠半导体冷热板就可实现对模组内电池的加热和冷却，占用空间小，效率高，无污染。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，它包括：外壳上盖、半导体冷热板、电极、电极保护盖、外壳端板、插排、电芯散热组件、外壳底板、汇流排，

动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成所述电芯散热组件；

所述电芯散热组件堆叠为一电芯散热单元，所述半导体冷热板覆于所述电芯散热单元上，所述外壳上盖覆于所述半导体冷热板上；所述插排与所述动力电芯的输出端连接，所述电极与所述电芯散热组件中的所述动力电芯的极耳连接，所述电极保护盖覆于所述电极上，所述外壳端板覆于所述电极保护盖上；所述电芯散热组件置于所述外壳底板内；所述汇流排与所述电芯散热组件中所述动力电芯的极耳连接。

2.根据权利要求1所述的一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，所述动力电芯、金属散热板、导温框嵌合构成所述电芯散热组件，包括：所述散热板有凹槽，所述电芯置于所述凹槽内，所述导温框有放置槽，所述散热板嵌入所述放置槽内。

3.根据权利要求1所述的一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，所述半导体冷热板覆于所述电芯散热单元上，包括：所述半导体冷热板与所述电芯散热单元的散热面胶接。

4.根据权利要求1所述的一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，所述外壳上盖覆于所述半导体冷热板上，包括：所述外壳上盖为U型。

5.根据权利要求1所述的一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，所述插排包括：印刷电路板、外接插头。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种可内部加热或冷却的动力电池模组，其特征在于，所述半导体冷热板为能够实现珀耳帖效应的半导体冷热板。