CN211350902U - 电池组的散热结构及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池组的散热结构和电池组，该种散热结构包括导热柱和至少两组电池模组，至少两组电池模组沿导热柱的轴线方向间隔排布，相邻的两组电池模组之间设置有第一绝缘片，电池模组包括导热架和多个电池单体，多个电池单体相互紧贴，导热架的中部贯穿开设有散热孔，电池单体环设在导热架的外壁，并至少部分电池单体与导热架抵接，导热柱贯穿所有的散热孔。本实用新型所述的散热结构的散热性能良好，有利于提高电池组的能量密度。

Description

电池组的散热结构及电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池组的散热结构及电池组。

背景技术

在动力电池轻量化设计的浪潮中，对电池的能量密度有了更高的要求。在一些动力电池组应用中，由于电池组内部的空间以及重量的限制下，通常需要将各个电池单体紧密贴合，以使各个电池单体之间无间隙，但是电池组的此种设计，易使成电池组内部的温度过高，从而导致电池发生热失控。因此，对于电池组的散热设计尤为重要，目前常用的散热方法有自然冷却、风冷和循环液冷。通常，自然冷却的散热效果差，而风冷和循环液冷的散热效果显著，对于对散热要求较高的电池组多采用风冷或循环液冷的方式进行散热，但是采用风冷或循环液冷的方式对电池组进行散热，会极大程度上增大电池组重量和体积，不利于提高电池组的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种电池组的散热结构及电池组，其散热性能良好，有利于提高电池组的能量密度。

为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种电池组的散热结构，包括导热柱和至少两组电池模组，至少两组所述电池模组沿所述导热柱的轴线方向间隔排布，相邻的两组所述电池模组之间设置有第一绝缘片，所述电池模组包括导热架和多个电池单体，多个所述电池单体相互紧贴，所述导热架的中部贯穿开设有散热孔，所述电池单体环设在所述导热架的外壁，并至少部分所述电池单体与所述导热架抵接，所述导热柱贯穿所有的所述散热孔。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，所述导热柱的中部具有贯穿其两端部的通孔，所述通孔的侧壁具有导热腔，所述导热腔中填充有冷却液；

或，

所述导热柱的中部设置有容纳腔，所述容纳腔中填充有冷却液。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，所述导热柱的部分外壁与所述散热孔的内壁之间具有间隙，并形成导热通道。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，所述散热孔的内部凸设有导热柱限位件，所述导热柱限位件包括第一限位座和与所述第一限位座间隔设置的第二限位座，所述第一限位座凹设有第一限位槽，所述第二限位座凹设有与所述第一限位凹槽相对的第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述导热柱的外侧壁相配合，所述导热柱抵接在第一限位槽和所述第二限位槽之间。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖均为金属盖，所述第一端盖盖设于所述导热柱一端的所述电池模组的端面，所述第二端盖盖设于所述导热柱另一端的所述电池模组的端面，所述导热柱的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖抵接。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，所述第一端盖与所述电池模组之间以及所述第二端盖与所述电池模组之间分别设置有第二绝缘片，所述导热柱分别穿过对应的所述第二绝缘片。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案所述第一端盖和所述第二端盖通过螺纹结构分别与所述导热柱的两端可拆卸连接，或，所述第一端盖和所述第二端盖通过卡扣结构分别与所述导热柱的两端可拆卸连接。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，同一组所述电池模组中具有至少两层电池单体层，各层所述电池单体层沿着所述导热柱的径向方向由里到外依次排列，相邻的两层电池单体层相互抵接，每层所述层电池单体层由至少三个所述电池单体组成，每层所述电池单体的各个所述电池单体依次紧贴，且绕所述导热架围设，至少在相邻的两层所述电池单体层之间的部分间部分缝隙中设置有导热体。

作为所述的电池组的散热结构的一种优选的技术方案，所述导热架的外壁凹设有多个安装槽，最靠近所述导热架的所述电池单体层中的各个所述电池单体分别对应安装在各个所述安装槽中。

另一方面，还提供一种电池组，包括上述散热结构。

本实用新型的有益效果为：由于至少部分电池单体与导热架抵接，各个电池单体的热量可通过导热架传递散热孔中，此种可设计，一方面，可以避免各个电池模组的热量集中在散热孔中，另一方面，将热量隔离在导热架的内部，以降低各个电池单体的温度。导热柱的设置，可以通过导热柱吸收散热孔中的热量，进而实现良好的散热性能。由于导热柱所有的散热孔，充分利用了导热架内部的空间，有利于减小电池组的体积，提高电池组的能量密度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述电池组的分解示意图(图中未示出导热架、导热柱和外壳)。

图2为实施例所述导热柱的结构示意图。

图3为实施例所述电池组的剖视图。

图4为图3中A处的结构示意图。

图5为图3中B处的结构示意图。

图6为实施例所述电池组移除外壳时的截面图。

图7为实施例所述电池组未移除外壳时的截面图。

图中：

1、电池模组；101、电池单体；2、第一端盖；201、第一连接部；3、第一绝缘片；4、第一贯穿孔；5、第二绝缘片；6、第二端盖；601、第二连接部；7、外连接螺纹；8、导热架；801、散热孔；802、第一限位座；803、第二限位座；9、导热柱；901、导热腔；902、通孔；10、第二贯穿孔；11、导热体；12、外壳；13、限位凸起；14、第三连接部；15、第四连接部。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图7所示，本实用新型提供一种电池组的散热结构，包括导热柱9和至少两组电池模组1，至少两组所述电池模组1沿所述导热柱9的轴线方向间隔排布，相邻的两组所述电池模组1之间设置有第一绝缘片3。所述电池模组1包括导热架8和多个电池单体101，多个所述电池单体101通过粘胶剂相互紧贴，所述导热架8的中部贯穿开设有散热孔801，所述电池单体101环设在所述导热架8的外壁，并至少部分所述电池单体101与所述导热架8抵接。所述导热柱9贯穿所有的所述散热孔801中。

多个所述电池单体101相互紧贴，使得各个电池单体101之间可以相互传递热量，由于至少部分电池单体101与导热架8抵接，各个电池单体101的热量可通过导热架8传递散热孔801中，此种可设计，一方面，可以避免各个电池模组1的热量排放到散热孔801中，为散热提供空间，另一方面，将热量隔离在导热架8的内部，通过导热架8和导热柱9降低电池模组内部的温度。优选地，所述导热柱9由金属材料制成，可通过导热柱9吸收散热孔801中的热量，进而实现良好的散热性能。由于导热柱9贯穿所有的散热孔801，充分利用了导热架8内部的空间，有利于减小电池组的体积，提高电池组的能量密度。此外，由于导热柱9连接各个电池模组1，可通过导热柱9均匀各个电池模组1的热量，有利于提高各个电池模组1温度的一致性。

一实施例中，导热柱9的中部可以为中空结构，此种结构的导热柱9的重量较轻，有利于降低所述电池组的重量。在另外的实施例中，导热柱9也可以为实心结构。

作为本实施例中的一种优选的技术方案，所述导热柱9的中部具有通孔902，所述通孔902的侧壁具有导热腔901，所述导热腔901中填充有冷却液，在此种结构的导热柱9中，可以通过冷却液迅速吸收散热孔801中的热量，提高散热效率。通孔902的设置，一方面，可以利用此通孔902减小导热柱9的重量，另一方面，可以通过此通孔902将电池模组1的上端和下端连通，使得通孔902内部导热柱9上端部和下端部形成对流，增强通风性能。

在另一实施例中，所述导热柱9的中部设置有容纳腔，所述容纳腔中填充有冷却液，此种结构的导热柱9可以容纳较多的冷却液，并且结构简单，便于制造。

具体地，所述冷却液可以冷水，或者是导热油等，在此并不对冷却液进行具体的限制。

一实施例，所述导热柱9的部分外壁与所述散热孔801的内壁之间具有间隙，并形成导热通道。具体地，导热架8的尺寸小于散热孔801的尺寸，使得将导热柱9穿设在散热孔801中时，导热柱9与散热孔801的内壁之间具有间隙，可利用此间隙增加散热孔801的通风性。

在本实施例中，所述散热孔801的内部凸设有导热柱限位件，所述导热柱限位件包括第一限位座802和与所述第一限位座802间隔设置的所述第二限位座803，所述第一限位座802凹设有第一限位槽，所述第二限位座803凹设有与所述第一限位凹槽相对的第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述导热柱9的外侧壁相配合，所述导热柱9抵接在第一限位槽和所述第二限位槽之间。通过第一限位槽和第二限位槽的相互配合，可将导热柱9限位在散热孔801中，防止导热柱9在散热孔801中移位。

本实施例中，所述导热柱9为圆柱结构，且所述第一限位槽和所述第二限位槽均为弧形槽，使得第一限位槽和第二限位槽的内壁紧贴在导热柱9的外周。在另一实施例中，所述导热柱9可以为长方体结构，第一限位槽和第二限位槽对应设置矩形槽。或者，还可以将导热柱9设置为其他的结构。

为了便于将导热柱9插入到第一限位槽和第二限位槽之间，还可以在第一限位槽的槽底和第二限位槽的槽底上设置弹性部件，在将导热柱9插入到第一限位槽和第二限位槽中可以挤压弹性部件，使得弹性部件被压缩为导热柱9提供插入的空间，当导热柱9插入到位时，弹性部件具有恢复弹性势能的趋势，从而将导热柱9顶压在第一限位槽和第二限位槽中。具体地，所述弹性部件可以压缩弹性，或者弹性橡胶块等。

具体地，所述第一限位座802和第二限位座803分别与散热孔801的内壁连接。本实施例中，所述第一限位座802和所述第二限位座803分别与所述散热孔801的内壁一体成型设置，在另外的实施例中，第一限位座802和第二限位座803也可以与散热孔801的内壁分体连接。

其中，电池组的散热结构还包括第一端盖2和第二端盖6，所述第一端盖2和所述第二端盖6均为金属盖。所述第一端盖2盖设于导热柱9一端的所述电池模组1的端面，所述第二端盖6盖设与导热柱9另一端的电池模组1的端面，所述导热柱9的两端分别与所述第一端盖2和所述第二端盖6抵接。由于第一端盖2和第二端盖6均为金属盖，且导热柱9的两端分别与第一端盖2和第二端盖6抵接，可通过导热柱9将热量传递至第一端盖2和第二端盖6上，在此过程中，散热孔801中的热风可以朝向第一端盖2和第二端盖6的方向流动，进一步提高电池模组1的散热速度。

具体地，所述第一端盖2和第二端盖6上均贯穿设置有若干透气孔，部分所述透气孔可以与散热孔801连通，另一部分透气孔与电池模组1之间的间隙连通，使得电池模组1内部部分热量通过第一端盖2和第二端盖6排出到外部。

本实施例中，所述第一绝缘片3贯穿开设有第一贯穿孔4，所述导热柱9穿过所述第一贯穿孔4与所述第一端盖2或所述第二端盖6连接。其中，所述第一贯穿孔4的孔径大于导热柱9的外径，使得导热柱9与第一贯穿孔4的侧壁之间具有间隙，各个电池模组1对应的散热孔801可以通过此间隙连通。

在本实施例所述的电池组中，包括有三个电池模组1以及两个第一绝缘片3，两个所述第一绝缘片3设置在分别设置在相邻的电池模组1之间。

为了避免电池模组1通过第一端盖2和第二端盖6与电池组的外壳12连通，在本实施例中，所述第一端盖2与所述电池模组1之间以及所述第二端盖6与所述电池模组1之间分别设置有第二绝缘片5。两个所述第二绝缘片5分别开设有第二贯穿孔10，所述第一端盖2和所述第二端盖6分别穿过对应的所述第二贯穿孔10，以实现将导热柱9分别穿过对应的第二绝缘片5的目的。优选地，所述第二贯穿孔10面积大于导热柱9的横截面积，以使导热柱9穿过第二贯穿孔10后，导热柱与第二绝缘片5之间具有间隙，通过该间隙有利于电池模组1内部的散热。

其中，所述第一端盖2和所述第二端盖6分别通过螺纹结构与导热柱9的两端连接。

一实施例中，第一端盖2具有朝向所述第二端盖6凸设的第一连接部201，第二端盖6具有朝向第一端盖2凸设的第二连接部601，所述第一连接部201和所述第二连接部601分别设置有外连接螺纹7，所述导热柱9的通孔902内壁设置有与所述外连接螺纹7旋接配合的内连接螺纹，通过外连接螺纹7和内连接螺纹的旋接配合，实现第一端盖2与导热柱9以及第二端盖6与导热柱9的可拆卸连接，此种设计结构，不需要额外设置紧固部件导热柱9与第一端盖2以及第二端盖6的连接，方便安装及维修。

另一实施例中，所述导热柱9的两端分别设置有第三连接部14和第四连接部15，所述第三连接部14和所述第四连接部15均位于所述通孔902的内部。第一端盖2具有朝向所述第二端盖6凸设的第一连接部201，第二端盖6具有朝向第一端盖2凸设的第二连接部601，所述第一连接部201和所述第二连接部601分别设置有外连接螺纹7，所述第三连接部14和所述第四连接部15均具有连接孔，所述连接孔的内壁环设有与所述外连接螺纹7旋接配合的内连接螺纹。在具体的安装时，将第一连接部201和第二连接部601分别旋紧在第三连接部14和第四连接部15的连接孔内。

其中，第三连接部14和第四连接部15分别通过粘接挤与通孔902的内壁连接，也可以是分别通过焊接与通孔902的内壁连接。

在另一实施例中，所述第一端盖2和所述第二端盖6还可以通过卡扣结构分别与所述导热柱9的上端部和下端部可拆卸连接。具体地，所述第一端盖2和第二端盖6分别设置有卡扣凹槽，导热柱9两端分别设置有与所述卡扣凹槽配合卡接的卡扣凸起，通过卡扣凸起与卡扣凹槽卡接，实现第一端盖2与导热柱9以及第二端盖6与导热柱9的可拆卸连接。或者是将卡扣凸起分别设置在第一端盖2和第二端盖6，将卡扣凹槽设置分别设置在导热柱9的两端，也可以实现第一端盖2与导热柱9以及第二端盖6与导热柱9的可拆卸连接。

当然，在另外的实施例中，也可以通过紧固螺钉分别将第一端盖2和第二端盖6拧紧在导热柱9上。

一实施例中，所述第二端盖6正对所述第一端盖2的一侧面凸设有两个限位凸起13，所述电池模组1位于两个所述限位凸起13之间，且所述电池模组1的侧壁均与所述限位凸起13抵接，此设计，可以避免电池模组1第二端盖6上移动。

在其他的实施例中，还可以是在第一端盖2正对第二端盖6的一侧面凸设有两个限位凸起13，所述电池模组1位于两个所述限位凸起13之间，且所述电池模组1的侧壁均与所述限位凸起13抵接，此设计，可以避免电池模组1第一端盖2上移动。或者是在所述第二端盖6正对所述第一端盖2的一侧面以及在第一端盖2正对第二端盖6的一侧面均凸设两个第二限位凸起13，所述电池模组1位于所述限位凸起13之间，且所述电池模组1的侧壁均与所述限位凸起13抵接，此设计，可以避免电池模组1第二端盖6上移动。

在本实施例中，同一组所述电池模组1中具有至少两层电池单体层，各层所述电池单体层沿着所述导热柱9的径向方向由里到外依次排列，相邻的两层电池单体层相互抵接，每层所述层电池单体层由至少三个所述电池单体101组成，每层所述电池单体101的各个所述电池单体101依次紧贴，且绕所述导热架8围设，至少在相邻的两层所述电池单体层之间的部分间部分缝隙中设置有导热体11，通过导热体11也可以吸收电池模组1中的部分热量。

为了减轻导电体的重量，可以将导热体11设置为空心结构，当然在另外的实施例中，也可以将导热体11设置为实心结构。

本实施例中，所述导热体11的形状可以为长方体、圆柱体、棱柱体或者是其他的结构。

作为一种优选的实施例，所述导热架8的外壁凹设有多个所述安装槽，最靠近所述导热架8的所述电池单体层中的各个所述电池单体101分别对应安装在各个所述安装槽中。安装槽的设置，可以方便安装电池单体101，并且通过安装槽也可对电池单体101进行限位。

本实施例中，所述电池单体101为18650锂电池，在另外的实施例中，所述电池单体101也可以为其他型号，在此不对电池单体101的型号做限制。

在本实施例中，所述电池组中设置有三个电池模组1，每个电池模组1中包括两层电池单体层，其中一层电池单体层为最靠近导热架8的电池单体层，该层电池单体层具有九个电池单体101，另一层电池单体层具有十五个电池单体101。

在本实施例中，每一层中各个电池单体101依次紧贴，该层电池单体101与其临近层的电池单体层中的电池单体101也紧贴，有利于电池单体的热均匀，提高电池模组的热量均一性。

其中，所述每一个电池模组1均包括有外壳12，所述电池模组1、导热架8和导热柱9设置在外壳12的内部，第一端盖2与上端的外壳12连接，第二端盖6与下端的外壳12连接。

所述外壳12的内侧壁凹设有多个定位槽，所述定位槽的数量与最内层的电池单体层的数量相同，最内层电池单体层中的各个电池单体101分别设置在所述定位槽内。

一实施例中，提供一种电池组，该电池组包括上述任一结构的散热结构，其散热性能良好，有利于提高电池组的能量密度。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组的散热结构，其特征在于,包括导热柱和至少两组电池模组，至少两组所述电池模组沿所述导热柱的轴线方向间隔排布，相邻的两组所述电池模组之间设置有第一绝缘片，所述电池模组包括导热架和多个电池单体，多个所述电池单体相互紧贴，所述导热架的中部贯穿开设有散热孔，所述电池单体环设在所述导热架的外壁，并至少部分所述电池单体与所述导热架抵接，所述导热柱贯穿所有的所述散热孔。

2.根据权利要求1所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述导热柱的中部具有贯穿其两端部的通孔，所述通孔的侧壁具有导热腔，所述导热腔中填充有冷却液；

或，

所述导热柱的中部设置有容纳腔，所述容纳腔中填充有冷却液。

3.根据权利要求1所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述导热柱的部分外壁与所述散热孔的内壁之间具有间隙，并形成导热通道。

4.根据权利要求3所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述散热孔的内部凸设有导热柱限位件，所述导热柱限位件包括第一限位座和与所述第一限位座间隔设置的第二限位座，所述第一限位座凹设有第一限位槽，所述第二限位座凹设有与所述第一限位凹槽相对的第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽均与所述导热柱的外侧壁相配合，所述导热柱抵接在第一限位槽和所述第二限位槽之间。

5.根据权利要求1所述的电池组的散热结构，其特征在于，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖均为金属盖，所述第一端盖盖设于所述导热柱一端的所述电池模组的端面，所述第二端盖盖设于所述导热柱另一端的所述电池模组的端面，所述导热柱的两端分别与所述第一端盖和所述第二端盖抵接。

6.根据权利要求5所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述第一端盖与所述电池模组之间以及所述第二端盖与所述电池模组之间分别设置有第二绝缘片，所述导热柱分别穿过对应的所述第二绝缘片。

7.根据权利要求6所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖通过螺纹结构分别与所述导热柱的两端可拆卸连接，或，所述第一端盖和所述第二端盖通过卡扣结构分别与所述导热柱的两端可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的电池组的散热结构，其特征在于，同一组所述电池模组中具有至少两层电池单体层，各层所述电池单体层沿着所述导热柱的径向方向由里到外依次排列，相邻的两层电池单体层相互抵接，每层所述层电池单体层由至少三个所述电池单体组成，每层所述电池单体的各个所述电池单体依次紧贴，且绕所述导热架围设，至少在相邻的两层所述电池单体层之间的部分间部分缝隙中设置有导热体。

9.根据权利要求8所述的电池组的散热结构，其特征在于，所述导热架的外壁凹设有多个安装槽，最靠近所述导热架的所述电池单体层中的各个所述电池单体分别对应安装在各个所述安装槽中。

10.一种电池组，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的散热结构。

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