CN210110997U - 锂电池模块散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池模块散热结构，其包括靠近于电芯顶部安装于电池壳体内的主散热通道，以及沿主散热通道的长度方向间隔布置的多个支散热通道，各支散热通道的一端插装于电池壳体底部，另一端与主散热通道的底部相连通，并构成对主散热通道的支撑；并在主散热通道的两端设置安装桶，在安装桶内滑动设置有连接筒，且连接筒的底部与安装桶的底部间安装有弹簧，连接筒可伸出并安装于电池壳体上，以构成主散热通道在电池壳体内的固定。本实用新型所述的锂电池模块散热结构，通过散热通道、安装桶和连接筒排出到电池壳体外部，并通过将散热通道设在两个电芯之间，可将锂电池内部的热量进行排出，有利于提高电池使用时的安全性。

Description

锂电池模块散热结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池模块散热结构。

背景技术

随着锂电池的使用越来越广泛，锂电池的使用安全性问题引起了越来越多人的关注。由于锂电池在使用时会产生热量而升温，而升温后则会影响锂电池的工作性能，甚至会引发锂电池的安全问题。故而，现有技术中通常设置用于对锂电池进行冷却的结构，常见的冷却形式有风冷和水冷，但是由于空间以及使用便捷性的需求，这种水冷和风冷的散热形式并不能够完全使用，故而如何设计新的散热结构，以具有较好的散热效果，是本领域技术人员重点研究的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种锂电池模块散热结构，以对锂电池内部进行散热，并提高其使用安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂电池模块散热结构，位于电池壳体内两个电芯之间，以构成对所述电池壳体内部的散热，所述锂电池模块散热结构包括：

主散热通道，靠近于所述电芯顶部安装于所述电池壳体内；

支散热通道，为沿所述主散热通道的长度方向间隔布置的多个，且各所述支散热通道的一端插装于所述电池壳体底部，另一端与所述主散热通道的底部相连通，并构成对所述主散热通道的支撑；

安装桶，连接于所述主散热通道的两端，所述安装桶的底端构造有与所述主散热通道相连通的通气孔；并于所述安装桶内滑动设置有连接筒，且于所述连接筒的底部与所述安装桶的底部间安装有弹簧，且所述连接筒可伸出并安装于所述电池壳体上，以构成所述主散热通道在所述电池壳体内的固定。

进一步的，于所述连接筒上构造有插装槽，并于所述插装槽内插装有安装环，且所述安装环上封堵有透气膜。

进一步的，所述插装槽在所述连接筒的径向上呈半圆状。

进一步的，于所述安装桶上套设有密封套，对应于所述密封套，于所述电池壳体的内壁构造有供所述密封套部分嵌装的嵌装槽。

进一步的，所述主散热通道呈长方体状，所述支散热通道呈柱状。

进一步的，于设在所述电池壳体顶部的盖板和电池的极片间设有绝缘板，对应于所述极片，在所述绝缘板的底部构造有凸柱，且对应于所述盖板上的注液孔，于所述凸柱上贯通有进液通道，在所述极片的与所述极耳电联接的一端构造有可插设并定位固定在所述凸柱上的缺口；在所述极耳和所述极柱间的所述极片上构造有可因电流超负载而熔断的保护部，且于所述保护部外套设有构成对熔断后两所述极片状态保持的保持套。

进一步的，所述保持套的两端呈尖部朝外设置的锥状。

进一步的，于所述绝缘板的底部构造有供所述保持套顶部嵌入的嵌入槽。

进一步的，于所述凸柱的周向上构造有卡头，插设于所述凸柱上的所述极片保持在所述卡头与所述绝缘板之间。

进一步的，所述安装桶螺纹连接于所述主散热通道。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的锂电池模块散热结构，在安装主散热通道时可借助弹簧的弹力而使连接筒安装在电池壳体上，其安装方式简单，操作方便。该锂电池中的热量通过散热通道、安装桶和连接筒排出到电池壳体外部。并通过将散热通道设在两个电芯之间，可将锂电池内部的热量进行排出，有利于提高电池使用时的安全性。

(2)透气膜的设置有利于散热通道内热量的排出，有能够防止外部的杂质、水汽等进入散热通道内起到保护的作用。透气膜借由安装环安装在连接筒内的安装方式，便于进行安装和拆卸。

(3)插装槽的形状设置，可提高安装环的安装和拆卸的便捷性，其结构简单，容易加工成型。

(4)密封套和嵌装槽的设置可利于提高散热通道与电池壳体间的密封效果。

(5)主散热通道和支散热通道的形状的设置便于其在电池壳体内进行安装，且其结构简单，容易安装。

(6)通过在盖板和极片之间设置绝缘板，可构成对极片与盖板之间的绝缘设置，防止因两者间绝缘不彻底而导致的短路。并通过设置保护部可在电流超负载时熔断而使电芯与极柱间断开，而可提高电池的安全性能。此外，保持套可借助凸柱实现对熔断后的极片状态的保持，防止熔断后的极片的位置变化而导致的内部短路。同时，凸柱还可对极片进行定位，在一定程度上提高极片的使用效果。

(7)保持套的两端呈锥状，可利于提高两端与极片的连接效果，提高保持套的使用效果。

(8)嵌入槽的设置能够便于对保持套进行收容，从而利于提高电池容量，其结构简单，容易加工成型。

(9)凸柱上的卡头与绝缘板可共同作用而构成对极片的定位，卡头的数量设置利于提高其对极片的支撑效果。

(10)螺纹连接的方式简单，操作方便。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池壳体的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的散热通道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电池壳体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的安装桶与连接筒连接状态的结构示意图；

图5为图1的另一视角的结构示意图；图6为本实用新型实施例所述的绝缘板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的正极极片的结构示意图；

附图标记说明：

1-电池壳体，101-安装槽，102-嵌装槽，103-导向块；

2-极耳，3-负极极片，4-负极极柱，5-负极绝缘板；

6-盖板，601-注液孔；

7-正极绝缘板，701-凸柱，702-侧板，703-卡头，704-防爆通孔；

8-正极极片，801-极柱连接段，802-中间连接段，803-极耳连接段，804-缺口；

9-正极极柱，10-电芯，11-保持套，12-主散热通道，13-支散热通道；

14-安装桶，1401-通孔；

15-连接筒，1501-插装头，1502-插装槽；

16-安装环，17-弹簧。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种锂电池模块散热结构，其安装于电池壳体内，并位于电池壳体内两个电芯之间，以构成对电池壳体内部的散热。其中，参照图1和图 5中所示，在电池壳体1内装设有两个电芯10，上述的散热通道位于两电芯10 的中间。在两电芯10的顶部分别连接有极耳2。其中，为了便于区分，本实施例中将对应于正极设置的称为正极极耳，另一称为负极极耳。在电池壳体1内还设有与正极极耳电联接的正极极片8，以及与负极极耳电联接的负极极片3。相对于极耳2，在正极极片8和负极极片3的另一端电联接有正极极柱9和负极极柱4，另外，在电池壳体1的开口端还封堵有盖板6，极柱可穿经盖板6，以使极柱的顶部外露设置。另外，与现有技术中的盖板结构一样，靠近于正极极柱9在盖板6上还通透的形成有注液孔601，以便于电解液的注入。

本实施例中的散热通道的结构如图2中所示，其包括主散热通道12和支散热通道13，其中，主散热通道12整体呈长方体状，其靠近于电芯10顶部安装在电池壳体1内。支散热通道13整体呈柱状，其为沿主散热通道12的长度方向间隔布置的多个。

为了便于各支散热通道13在电池壳体1内的安装，如图3中所述，本实施例中在电池壳体1的底部构造有外凸设置的多个安装槽101，各支散热通道13 的底端安装在安装槽101内，各支散热通道13的顶端与主散热通道12的底部相连通，并构成对主散热通道12的支撑。以上结构中通过将主散热通道12设置在顶部的位置，便于受热后的空气流动至顶部并排出电池壳体1外。

为实现主散热通道12在电池壳体1上的安装，以及散热通道内热量排出电池壳体1外，本实施例中在主散热通道12的两端分别螺纹连接有安装桶14，该安装桶14的底部具有与主散热通道12相连通的通气孔1401。继续结合图2，本实施例中在安装桶14内滑动设置有连接筒15，且在连接筒15的底部与安装桶14的底部间安装有弹簧17。另外，为提高连接筒15在伸缩中的使用效果，对应于安装孔在电池壳体1外构造有外凸设置的导向块103。

参照图4中所示，为便于连接筒15在安装桶14内的安装，在连接筒15 的插入端构造有锥状的插装头1501，该插装头1501具有一定的可变形量，并可卡置于安装桶14的开口端，以避免两者的分离。

在对主散热通道12进行安装时，先将连接筒15按压至安装桶14内，当安装桶14移动至与电池壳体1上的导向块103上时，连接筒15可因弹簧17的弹性作用力伸出安装桶14并插入到导向块103内，从而完成主散热通道12在电池壳体1上的安装。本实施例中的散热通道的顶部和底部均与电池壳体1连接，具有较好的连接稳定性。

另外，在安装桶14上套设有密封套，该密封套优选采用橡胶材料制成，以具有较好的弹性和密封性。对应于密封套，在电池壳体1的内壁构造有供密封套部分嵌装的嵌装槽102。即通过密封套在嵌装槽102内的嵌装而实现密封效果。

本实施例中的散热通道内的热量经由安装桶14和连接筒15与电池壳体1 外部相连通，从而将电池壳体1内部的热量排出。为防止电池壳体1外的杂质进入到主散热通道12内，参照图2和图4中所示，本实施例中在连接筒15上还构造有插装槽1502，该插装槽1502在连接筒15的径向上呈半圆状。并在该插装槽1502内插装有与连接筒15相适配的安装环16，在安装环16上封堵有透气膜。其中，此处的透气膜为现有技术中的透气膜，其两侧可进行空气流通，以将热量排出，而达到散热的目的。即带有透气膜的安装环插装在插装槽1502 内，实现对散热通道的保护。

本实施例中，为提高极片和盖板6间的绝缘效果，在盖板6与极片间设有构成两者绝缘的绝缘板，上述的两极柱的顶部依次穿经对应的绝缘板和盖板6 而暴露于外部。

基于绝缘板的设计思想，本实施例中绝缘板的一种示例性结构如图5和图 6中所示，该绝缘板为两个，其一为对应于正极极片8的正极绝缘板7，其二为对应于负极极片3的负极绝缘板5。其中，对应于极柱，在绝缘板上构造有与其形状相适配的型腔。另外，对应于两极片，在两绝缘板的底部构造有凸柱701，且对应于注液孔601，凸柱701上贯通有进液通道，由注液孔601进入的电解液可通过进液通道流入电池壳体1内。此处的进液通道设置在凸柱701上，可提高空间利用率，且该进液通道还能够对电解液的进入进行导向，而具有较好的使用效果。

在凸柱701的周向上构造有卡头703，上述的极片的连接极耳2的一端均插设于对应的凸柱701上的，且极片保持在卡头703与绝缘板之间。为确保卡头703对极片的支撑效果，本实施例中的卡头703被设置为沿凸柱701周向间隔分布的至少两个，如其为图中的两个。在此值得说明的是，本实施例中的绝缘板由树脂材料注塑成型，以具有较好的绝缘效果。另外，正极绝缘板7上的凸柱701为中空结构，且与盖板6上的注液孔601相对应，以便于电解液的注入。当然，也可将凸柱701设置成实心结构，此时，凸柱701应与注液孔601 的位置相错开，电解液的注液需要借助在正极绝缘板7上开设的另一通孔。

此外，绝缘板采用分体式的结构，可便于在局部发生问题更换时进行单独的更换，进而利于节约维修成本。在正极绝缘板7和负极绝缘板5的连接端构造有凹槽，并在凹槽的底部分别开设有若干防爆通孔704，其可配合现有技术中动力电池上的防爆装置使用，而提高电池的使用安全性。

为提高两者间的连接效果，本实施例中的正极绝缘板7和负极绝缘板5间采用插接相连，即在正极绝缘板7的远离极柱的端部构造有外凸设置的插接头，对应于所示插接头，在负极绝缘板5的端部设置有与插接头相匹配的插接槽，通过插接头在插接槽内的插装二实现两者间的连接，而且，插接的形式安装和拆卸方便，并有利于生产效率的提高。当然，此处的绝缘板采用一体式的结构也可，但相比于分体式的结构，在一体式的在维修成本上更大。

本实施例中的正极极片8与负极极片3的形状相同，此处以正极极片8的结构为例进行说明。参照图7中所示的，该正极极片8整体包括连接正极极耳的极耳连接段803，连接于正极极柱9的极柱连接段801，以及构成极柱连接段 801和极耳连接段803两者间连接的中间连接段802。其中，极柱连接段801 呈平面状，以便于正极极柱9在上面放置。为便于翻折，本实施例中的极耳连接段803在宽度方向的两侧均具有垂直布置的侧板702，该侧板702抵接在极耳2的外表面，并可因极耳2的翻折而翻折，而可保持两者间的连接。中间连接段802的宽度在整个正极极片8中宽度最小，该中间连接段802即为上述的保护部，如此，在超负载的电流流经中间连接段802时，中间连接段802会熔断，从而使得极耳连接段803和极柱连接段801两者间断开连接，最终提高电池的安全性。

另外，在极耳连接段803的端部构造有可插设并定位固定在上述凸柱701 上的缺口804，该缺口804被构造成横置的“U”字形，以便于其在凸柱701上进行安装。

继续参照图1中所示，上述的保持部具体为套设在中间连接段802上的保持套11，其作用是在中间连接段802发生熔断后，保持极柱连接段801和极耳连接段803间的连接状态，防止因两者发分离而导致的电池短路。为提高保持套11的使用效果，本实施例中保持套11的两端呈尖部朝外设置的锥状。另外，在保持套11的内周面上构造由沿其长度方向间隔布置的多条环状凸起，以增大保持套11与正极极片8间的摩擦力，即增大极柱连接段801和极耳连接段803 在分离后各自由保持套11内脱出的摩擦力。显然，保持套11采用绝缘材料制成，优选的，其可为橡胶材料制成，以具有较好的连接效果。为减少保持套11 的空间占用，本实施例中在对应的绝缘板的底部构造由供保持套11嵌入的嵌入槽。

本实施例中通过保持套11和凸柱701的设置可在极耳连接段803和极柱连接段801发生分离后，极耳连接段803可因保持套11和凸柱701的作用而保持原始的状态，从而防止其掉落后引发电池内部短路问题。

为进一步提高极柱与盖板6间的绝缘效果，本实施例中在正极极柱9和负极极柱4的柱状段上套设有绝缘套，该绝缘套由树脂材料注塑成型，以具有较好的绝缘效果。且在绝缘套的外周面构造有间隔布置的若干突起，在有利于提高绝缘效果的同时，还能再一定程度上增加盖板6与极柱间的摩擦力，当极柱连接段801与极耳连接段803发生分离后在一定程度上保持极柱的状态，防止极柱位置偏移而导致的电池短路问题的发生，从而提高电池的安全性能。

本实施例所述的锂电池模块散热结构，通过在盖板6和极片之间设置绝缘板，可构成对极片与盖板9之间的绝缘设置，防止因两者间绝缘不彻底而导致的短路。并通过设置保护部可在电流超负载时熔断而使电芯10与极柱间断开，而可提高电池的安全性能。此外，保持套11可借助凸柱701实现对熔断后的极片状态的保持，防止熔断后的极片的位置变化而导致的内部短路。同时，凸柱 701还可对极片进行定位，在一定程度上提高极片的使用效果。

本实施例中的锂电池模块散热结构，在安装主散热通道12时可借助弹簧 17的弹力而使连接筒15安装在电池壳体1上，其安装方式简单，操作方便。该锂电池中的热量通过散热通道、安装桶14和连接筒15排出到电池壳体1外部。并通过将散热通道设在两个电芯10之间，可将锂电池内部的热量进行排出，有利于提高电池使用时的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种锂电池模块散热结构，位于电池壳体(1)内两个电芯(10)之间，以构成对所述电池壳体(1)内部的散热，其特征在于，所述锂电池模块散热结构包括：

主散热通道(12)，靠近于所述电芯(10)顶部安装于所述电池壳体(1)内；

支散热通道(13)，为沿所述主散热通道(12)的长度方向间隔布置的多个，且各所述支散热通道(13)的一端插装于所述电池壳体(1)底部，另一端与所述主散热通道(12)的底部相连通，并构成对所述主散热通道(12)的支撑；

安装桶(14)，连接于所述主散热通道(12)的两端，所述安装桶(14)的底端构造有与所述主散热通道(12)相连通的通气孔(1401)；并于所述安装桶(14)内滑动设置有连接筒(15)，且于所述连接筒(15)的底部与所述安装桶(14)的底部间安装有弹簧(7)，且所述连接筒(15)可伸出并安装于所述电池壳体(1)上，以构成所述主散热通道(12)在所述电池壳体(1)内的固定。

2.根据权利要求1所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：于所述连接筒(15)上构造有插装槽(1502)，并于所述插装槽(1502)内插装有安装环(16)，且所述安装环(16)上封堵有透气膜。

3.根据权利要求2所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：所述插装槽(1502)在所述连接筒(15)的径向上呈半圆状。

4.根据权利要求1所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：于所述安装桶(14)上套设有密封套，对应于所述密封套，于所述电池壳体(1)的内壁构造有供所述密封套部分嵌装的嵌装槽(102)。

5.根据权利要求1所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：所述主散热通道(12)呈长方体状，所述支散热通道(13)呈柱状。

6.根据权利要求1所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：于设在所述电池壳体(1)顶部的盖板(6)和电池的极片间设有绝缘板，对应于所述极片，在所述绝缘板的底部构造有凸柱(701)，且对应于所述盖板(6)上的注液孔(601)，于所述凸柱(701)上贯通有进液通道，在两所述电芯(10)的顶部分别连接有极耳(2)，在所述极片的与所述极耳(2)电联接的一端构造有可插设并定位固定在所述凸柱(701)上的缺口；相对于所述极耳(2)，在所述极片的另一端电联接有极柱，在所述极耳(2)和所述极柱间的所述极片上构造有可因电流超负载而熔断的保护部，且于所述保护部外套设有构成对熔断后两所述极片状态保持的保持套(11)。

7.根据权利要求6所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：所述保持套(11)的两端呈尖部朝外设置的锥状。

8.根据权利要求6所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：于所述绝缘板的底部构造有供所述保持套(11)顶部嵌入的嵌入槽。

9.根据权利要求6所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：于所述凸柱(701)的周向上构造有卡头(703)，插设于所述凸柱(701)上的所述极片保持在所述卡头(703)与所述绝缘板之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的锂电池模块散热结构，其特征在于：所述安装桶(14)螺纹连接于所述主散热通道(12)。

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