CN210142702U - 电池模组换热结构、电池模组、电池包以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，公开了一种电池模组换热结构、电池模组、电池包以及汽车，其特征在于，所述电池模组换热结构包括电芯部和换热部，所述换热部包括底面换热板(10)和连接所述底面换热板(10)的侧面换热板(20)，所述电芯部支撑于所述底面换热板(10)且所述电芯部的侧面贴合于所述侧面换热板(20)，以使所述电芯部能够和所述换热部进行热交换。本实用新型提供的电池模组换热结构能够提高电池模组的换热效率，并减小各个电芯之间的温差，提高了电芯间温度的均匀性。另一方面，该换热结构还能够降低模组重量，提高电池模组能量密度，有利于轻量化生产。

Description

电池模组换热结构、电池模组、电池包以及汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体地涉及一种电池模组换热结构、电池模组、电池包以及汽车。

背景技术

随着新能源汽车应用的日益广泛，新能源汽车续航里程及电池系统能量密度的要求也越来越高，伴随而来的是电池的发热量增大。动力电池作为新能源汽车的核心部件，对温度的变化具有较高的敏感性，温度过高、过低都会极大的缩短电池的使用寿命，影响电池的正常充放电，还会带来起火、爆炸的安全隐患；同时不同电池间的不一致性也将大大降低电池系统的整体性能。因此在动力电池温度较低时加热或者在温度较高时进行冷却处理，使电池的工作温度维持在合理的范围，同时控制电池系统温差不会过大是十分必要的。

在目前常见的结构中，散热结构通常位于模组的下端，造成从电芯到散热结构的导热路径单一且距离较长，从而影响电池的换热效率，此外还会造成电池传热路径上温差大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的电池的换热效果不佳的问题，提供一种电池模组换热结构。同时克服现有技术中电池模组重量大，能量密度相对较低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种电池模组换热结构，所述电池模组换热结构包括电芯部和换热部，所述换热部包括底面换热板和连接所述底面换热板的侧面换热板，所述电芯部支撑于所述底面换热板且所述电芯部的侧面贴合于所述侧面换热板，以使所述电芯部能够和所述换热部进行热交换。

通过上述技术方案，利用本实用新型提供的电池模组换热结构，电芯部同时和底面换热板和侧面换热板接触，提高了电芯部和换热部之间的换热面积，并实现了多路径换热，从而能够提高电池模组的换热效率，并减小各个电芯之间的温差，提高了电芯间温度的均匀性。

优选地，所述电芯部包括电芯和贴合于所述电芯的导热件，所述导热件分别和所述底面换热板以及所述侧面换热板相接触。

优选地，所述电芯部包括多个所述电芯，所述导热件设置在两个所述电芯之间，所述导热件和两个所述电芯共同构成一个电芯单元。

优选地，所述导热件包括主板、形成在所述主板的侧端的侧面翻边和形成在所述主板的底端的底面翻边，所述主板的两个面分别贴合于两个所述电芯中的一者和另一者，所述侧面翻边和所述侧面换热板接触，所述底面翻边和所述底面换热板接触。

优选地，所述电芯部包括多个所述电芯单元，相邻的所述电芯单元之间设置有形变吸收件。

优选地，所述电芯部和所述换热部之间设置有导热层。

优选地，所述换热部为一体成型件；所述换热部包括多个所述侧面换热板，多个所述侧面换热板沿所述底面换热板的长度方向等间隔地设置在所述底面换热板上。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，所述电池模组包括模组侧板、模组上盖和如上所述的电池模组换热结构，所述侧面换热板垂直于所述模组侧板，所述模组侧板、所述模组上盖、所述侧面换热板和所述底面换热板共同构成该电池模组的外壳。

本实用新型第三方面提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的电池模组。

本实用新型第四方面提供一种汽车，所述汽车包括如上所述的电池包。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式提供的电池模组的分解图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的电池模组换热结构的换热部的示意图；

图3是图2的换热部的示意图，其中示出了换热部的内部流道；

图4是本实用新型优选实施方式提供的电池模组换热结构的电芯单元和形变吸收件的示意图；

图5是本实用新型优选实施方式提供的电池模组换热结构的导热件的示意图。

附图标记说明

10-底面换热板 20-侧面换热板 30-电芯 40-导热件 50-形变吸收件

60-导热层 70-模组侧板 80-模组上盖 90-紧固件

41-主板 42-侧面翻边 43-底面翻边

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种电池模组换热结构，所述电池模组换热结构包括电芯部和换热部，所述换热部包括底面换热板10和连接所述底面换热板10的侧面换热板20，所述电芯部支撑于所述底面换热板10且所述电芯部的侧面贴合于所述侧面换热板20，以使所述电芯部能够和所述换热部进行热交换。

在本实用新型提供的电池模组换热结构中，电芯部同时和底面换热板10和侧面换热板20接触，提高了电芯部和换热部之间的换热面积，并实现了多路径换热，从而能够提高电池模组的换热效率，并减小各个电芯之间的温差，提高了电芯间温度的均匀性。

本实用新型提供的电池模组换热结构提高了电池模组的换热效率，即对电池模组的冷却速度更快以及对电池模组的加热速度更快，从而使得电池模组能够更快地达到适合的温度。图3示出了换热部的内部设置的流体流道，需要对电池模组进行冷却时，比如当电池模组进行充放电时，此时电芯部的温度会升高，电芯部产生的热量能够传递至底面换热板10和侧面换热板20，底面换热板10和侧面换热板20内部设置的流体流道中流动的冷流体能够带走传递至底面换热板10和侧面换热板20的热量，从而实现对电池模组的降温；需要对电池模组进行加热时，比如外部温度较低为了快速使得电池模组达到适宜温度，外部的热流体流入底面换热板10和侧面换热板20内部设置的流体流道中，底面换热板10和侧面换热板20将热量传递至电芯部，从而实现对电池模组的加热。

电芯部可以选用适当的结构，具体地，电芯部包括电芯30和贴合于电芯30的导热件40，导热件40和底面换热板10以及所述侧面换热板20相接触，导热件40具有良好的导热性能，电芯30和导热件40之间以及导热件40和换热部之间能够进行良好的热交换。

导热件40可以选用铝或者铝合金材料制成，比如1系铝，以获得较为良好的导热性能，且导热件包括主板41，主板41的板面和电芯30接触以实现换热，其中如图5所示，主板41的侧端形成有侧面翻边42以及主板41的底端形成有底面翻边43，侧面翻边42和侧面换热板20接触，底面翻边43和底面换热板10接触，从而使得导热件能够和换热部具有足够的换热面积，保证导热件和换热部之间的换热性能。其中，在图5示出的结构中，侧面翻边和底面翻边都向主板板面的同一侧延伸，这样便于加工成型，但是本申请并不限定于此，翻边也可以同时向主板板面的两侧同时延伸或者其他类似的设置形式，只要能够使得导热件和换热部之间具有足够的换热面积即可。

在优选的实施方式中，导热件的主板41的两个板面分别和两个电芯30接触，也就是导热件40设置在两个电芯之间，导热件40和这两个电芯共同构成一个电芯单元。电芯部包括多个电芯单元，为了吸收电芯的膨胀，在相邻的电芯单元之间设置有形变吸收件50，形变吸收件50可以选用泡棉等，当电芯发生细微的膨胀时，泡棉能够适应电芯的膨胀而发生适应性地形变。图4示出了电芯单元两侧设置的形变吸收件，在相邻的电芯单元之间设置形变吸收件50能够使得多个电芯单元排列设置。

如图1所示，在电芯部和换热部之间设置有导热层60，由于导热件40的侧面翻边42、底面翻边43与换热部的接触均为平面接触，其中不可避免地会产生一定的间隙，这些间隙会影响换热效果，鉴于此可以在导热件40的侧面翻边42、底面翻边43与换热部之间填充导热膏，比如膏状的硅胶，导热膏能够以层状的形态进行填充，这些导热膏在凝固之后形成导热件40和换热部之间的导热层60。在具体操作时，可以在底面换热板10和侧面换热板20的内表面上涂覆一层导热膏，然后将电芯部塞入底面换热板10和侧面换热板20之中，导热膏自然会填充电芯部和换热部之间的间隙，从而使得电芯部和换热部之间形成了导热层。

在图1所示的结构中，示出了5块电芯集合体，其中每块电芯集合体包括多个排列设置的电芯单元，在相邻的电芯单元之间设置有泡棉；图1还示出了换热部的结构，换热部包括底面换热板10和等间隔地设置在底面换热板10上的6个侧面换热板20，每块电芯集合体设置在两个侧面换热板20之间，因此每块电芯集合体能够同时和底面换热板10以及两个侧面换热板20进行热交换，有效提高了电池模组的换热效率。其中，换热部为一体成型件，底面换热板和侧面换热板可以选用铝合金材质，通过冲压成型或者挤出成型的方式进行加工，也可以单独对底面换热板以及侧面换热板采用一体成型工艺，成型之后再通过焊接比如钎焊或者搅拌摩擦焊的方式将底面换热板和侧面换热板连接在一起。

本申请第二方面提供一种电池模组，该电池模组包括模组侧板70、模组上盖80和如上所述的电池模组换热结构，换热部的底面换热板10作为电池模组的底板，侧面换热板20作为电池模组的端板，从而与模组侧板70以及模组上盖80共同构成电池模组的外壳。由于换热部既作为换热部件又作为电池模组的外壳，从而能够使得电池模组的结构更加紧凑，同时也能提高电池模组的轻量化。

如图2和图3所示，在最外侧的侧面换热板20上设置有紧固件90，该紧固件90用于和比如电池包下壳体连接，从而将电池模组固定设置在电池包下壳体上。

于是，本申请第三方面提供一种电池包，所述电池包包括如上所述的电池模组。

最后本申请还提供一种汽车，所述汽车包括如上所述的电池包。本申请提供的汽车由于电池模组的具有良好的换热效率，从而提高了汽车的整车性能。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池模组换热结构，其特征在于，所述电池模组换热结构包括电芯部和换热部，所述换热部包括底面换热板(10)和连接所述底面换热板(10)的侧面换热板(20)，所述电芯部支撑于所述底面换热板(10)且所述电芯部的侧面贴合于所述侧面换热板(20)，以使所述电芯部能够和所述换热部进行热交换。

2.根据权利要求1所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述电芯部包括电芯(30)和贴合于所述电芯的导热件(40)，所述导热件(40)分别和所述底面换热板(10)以及所述侧面换热板(20)相接触。

3.根据权利要求2所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述电芯部包括多个所述电芯(30)，所述导热件(40)设置在两个所述电芯(30)之间，所述导热件(40)和两个所述电芯(30)共同构成一个电芯单元。

4.根据权利要求3所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述导热件(40)包括主板(41)、形成在所述主板(41)的侧端的侧面翻边(42)和形成在所述主板(41)的底端的底面翻边(43)，所述主板(41)的两个面分别贴合于两个所述电芯(30)中的一者和另一者，所述侧面翻边(42)和所述侧面换热板(20)接触，所述底面翻边(43)和所述底面换热板(10)接触。

5.根据权利要求3所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述电芯部包括多个所述电芯单元，相邻的所述电芯单元之间设置有形变吸收件(50)。

6.根据权利要求2所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述电芯部和所述换热部之间设置有导热层(60)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电池模组换热结构，其特征在于，所述换热部为一体成型件；和/或，所述换热部包括多个所述侧面换热板(20)，多个所述侧面换热板(20)沿所述底面换热板(10)的长度方向等间隔地设置在所述底面换热板(10)上。

8.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括模组侧板(70)、模组上盖(80)和权利要求1-7中任意一项所述的电池模组换热结构，所述侧面换热板(20)垂直于所述模组侧板(70)，所述模组侧板(70)、所述模组上盖(80)、所述侧面换热板(20)和所述底面换热板(10)共同构成该电池模组的外壳。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括权利要求8所述的电池模组。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求9所述的电池包。

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