CN213959031U - 动力电池方壳模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池方壳模组，包括液冷板、导热片和方壳，所述导热片设置在液冷板上；所述方壳设置在液冷板上，且所述方壳的侧面与导热片接触连接，能够将模组集成在热管理系统上，提高接触式冷却或加热效率，提高电池使用寿命。

Description

动力电池方壳模组

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，具体涉及一种动力电池方壳模组。

背景技术

动力电池模组需要在一个合理的温度范围内，才能发挥出其良好的充放电功率特性并保证产品使用寿命，电池系统在充放电及低温加热过程中，各电芯产生温升与温差，过温或温差过大将导致电池寿命衰减甚至出现安全风，所以电池系统热管理控制是一项关键技术要求。而现有方壳电池模组热管理控制方案多数是模组与热管理系统分离，且热管理系统只与电芯底部一个面(方壳电芯极耳相对一侧)进行接触式冷却或加热，而方壳电芯发热主要集中在极耳一侧，热量传递路径长，传热效率低，在极端工况或大倍率放电时，同一颗电芯温差将明显增大至10摄氏度以上，长期使用后将直接影响电池寿命。

因此，为解决以上问题，需要一种动力电池方壳模组，能够将模组集成在热管理系统上，提高接触式冷却或加热效率，提高电池使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供动力电池方壳模组，能够将模组集成在热管理系统上，提高接触式冷却或加热效率，提高电池使用寿命。

本实用新型的动力电池方壳模组，包括液冷板、导热片和方壳，所述导热片设置在液冷板上；

所述方壳设置在液冷板上，且所述方壳的侧面与导热片接触连接。

进一步，所述方壳为若干个，若干个相连接的方壳为一组最小结构单元；

所述最小结构单元为若干组，所述导热片设置在相邻的最小结构单元之间。

进一步，若干个所述最小结构单元沿既定方向规则的安装在液冷板上。

进一步，两个所述方壳沿横向的侧面相连接构成一组最小结构单元，所述最小结构单元的底部连接在液冷板上；

所述最小结构单元沿横向的侧面连接有导热片，所述导热片的底部连接在液冷板上。

进一步，所述最小结构单元内两个方壳的连接面之间，设置有绝缘缓冲垫。

进一步，所述液冷板的顶面沿高度方向向下凹陷形成导热片安装槽，所述导热片底部一体成型有稳定板，所述稳定板连接在导热片安装槽内。

进一步，所述稳定板包括底板和连接板，所述底板连接在导热片安装槽内，所述连接板沿高度方向成角度的连接导热片和底板。

进一步，所述导热片的连接面上连接有导热件，所述导热件可以是绝缘导热垫或是导热胶。

进一步，所述液冷板沿横向方向的两端连接有端板，所述液冷板沿纵向方向的两端连接有侧板，所述端板和侧板相互连接合围构成安装腔室，所述最小结构单元和导热片安装在安装腔室内。

进一步，所述端板沿横向靠近安装腔室的内侧面上设置有绝缘垫。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种动力电池方壳模组，将方壳和导热片以接触式的连接关系集成在液冷板上，解决方壳模组在电池大倍率充放电及低温加热等严苛工况下出现的电芯温差过大问题、提升电芯低温加热过程中温升速率、降低冷却过程中电芯温升速率等问题，从而使电芯整体一直工作在合适工作温度范围内，以保证电池功率输出并延长电池使用寿命；实现电池管理系统与模组集成设计，适用于标准化、定制化方壳大模组电池，尤其在定制化方壳大模组应用上表现更加突出，在有效控制大模组内部电芯温度的同时，减少电池PACK集成难度，电池热管理系统与模组集成设计，减少了PACK内部零部件种类与数量，可以帮助降低PACK设计成本，同时因零部件种类数量的减少还可以提升电池PACK生产工艺节拍从而达到提升产能的目的

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型一组最小结构单元的结构示意图；

图2为本实用新型液冷板和导热片的结构示意图；

图3为本实用新型图2中A处的结构示意图；

图4为本实用新型一组最小结构单元装配到液冷板和导热片上的结构示意图；

图5为本实用新型侧板和端板装配的结构示意图；

图6为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型一组最小结构单元的结构示意图；图2为本实用新型液冷板和导热片的结构示意图；图3为本实用新型图2中A处的结构示意图；图4为本实用新型一组最小结构单元装配到液冷板和导热片上的结构示意图；图5为本实用新型侧板和端板装配的结构示意图；图6为本实用新型的结构示意图。本方案所述的横向为沿液冷板1长度方向，所述纵向为液冷板1宽度方向，所述高度方向即为同时垂直于长度和宽度的方向，如图所示，本实施例中的动力电池方壳模组包括液冷板1、导热片2和方壳4，所述导热片2设置在液冷板1上，所述方壳4设置在液冷板1上，且所述方壳4的侧面与导热片2接触连接。将方壳4和导热片2以接触式的连接关系集成在液冷板1上，可提高接触式冷却或加热效率，提高电池使用寿命，所液冷板包括底部的液冷腔室和沿横向连通液冷腔室的进液口和出液口。

本实施例中，所述方壳4为若干个，若干个相连接的方壳4为一组最小结构单元；所述最小结构单元为若干组，所述导热片2设置在相邻的最小结构单元之间。设置导热片2的作用在于提供一条传热或散热途径，导热片2设置在相邻最小结构单元之间，对于成组的最小结构单元，首先可保证传热或散热的效率，其次使得整体的方壳4模组更加简单化、轻量化；若干个所述最小结构单元沿既定方向规则的安装在液冷板1上，所述的既定方向即可横向布置也可纵向布置或是根据实际需求叠层布置，在此不再赘述；所述的最小结构单元数量根据所设计方壳4模组的串、并联数量等所决定。

本实施例中，两个所述方壳4沿横向的侧面相连接构成一组最小结构单元，所述最小结构单元的底部连接在液冷板1上；所述最小结构单元沿横向的侧面连接有导热片2，沿高度方向所述导热片2的底部连接在液冷板1上，如图所示，所述液冷板1的顶面沿高度方向向下凹陷形成导热片安装槽21，所述导热片2底部一体成型有稳定板，所述稳定板连接在导热片安装槽21内，所述稳定板包括底板23和连接板22，所述底板23连接在导热片安装槽21内，所述连接板22沿高度方向成角度的连接导热片2和底板23。液冷板1与多块导热片2通过钎焊工艺焊接成一个整体(同为铝合金材质，导热系数高)作为本发明方案的主体结构，液冷板1为金属材质，与模组集成后可进一步提升模组的结构强度、刚度，提升模组固有频率与模量，降低PACK集成难度；沿高度方向所述方壳4的底面接触连接在液冷板1的顶面上，所述方壳4沿横向方向的侧面与导热片2接触连接，所述方壳4的侧面为面积较大的两个侧面，可加快导热及散热效率，提高接触式冷却或加热效率，提高电池使用寿命，在方壳4模组底集成电池液冷板1，将模组集成在热管理系统上，也就是方壳4和液冷板1和导热片2的集成，每组最小结构单元间贴合导热片2，导热片2将方壳4电芯单侧大平面热量由下至下传递至液冷板1，同时电芯底部平面直接与液冷板1接触散热，通过这两种路径以增加热传递面积与效率，并减小电芯自身温度；加热时则相反，热量从冷板快速传递至电芯；解决方壳4模组在电池大倍率充放电及低温加热等严苛工况下出现的电芯温差过大问题、提升电芯低温加热过程中温升速率、降低冷却过程中电芯温升速率等问题，从而使电芯整体一直工作在合适工作温度范围内，以保证电池功率输出并延长电池使用寿命；实现电池管理系统与模组集成设计，适用于标准化、定制化方壳4大模组电池，尤其在定制化方壳4大模组应用上表现更加突出，在有效控制大模组内部电芯温度的同时，减少电池PACK集成难度，电池热管理系统与模组集成设计，减少了PACK内部零部件种类与数量，可以帮助降低PACK设计成本，同时因零部件种类数量的减少还可以提升电池PACK生产工艺节拍从而达到提升产能的目的。

本实施例中，所述最小结构单元内两个方壳4的连接面之间，也就是所述方壳4沿横向相接触的面，设置有绝缘缓冲垫5，也就是所述绝缘缓冲垫5设置最小结构单元内，且所述绝缘缓冲垫5还布置在两个相邻的方壳4之间，如图所示，所述绝缘缓冲垫5为中心具有方孔的方形垫，使得两个相邻的方壳4之间存有一定的间隙，保证安全性；设置绝缘缓冲垫5的作用在于提高动力电池方壳模组的抗震性能，且保证电芯之间的热传递，降低出现漏电断电等情况，且绝缘缓冲垫5还能在漏电的情况下保证各方壳4之间的单一性，避免发生电火，所述导热片2的连接面上连接有导热件，所述导热件可以是绝缘导热垫3或是导热胶，更优的可以采用高导热石墨膜贴敷，本方案导热片2的连接面上连接有绝缘导热垫3，便于与方壳4的连接，且能起到传热阻燃的效果，控制模组成本。

本实施例中，所述液冷板1沿横向方向的两端连接有端板6，所述液冷板1沿纵向方向的两端连接有侧板7，所述端板6和侧板7相互连接合围构成安装腔室，所述最小结构单元和导热片2安装在安装腔室内，所述端板6沿横向靠近安装腔室的内侧面上设置有绝缘垫61，所述端板6上还设置有导出电极的绝缘座62，进一步提高安全性。

本实施例中，如图所示，先将最小结构单元连接好，再装配到相邻的导热片2之间最后再与方壳4电芯、侧板7、端板6等进行组装集成为一体结构，导热片2两导热面粘贴或涂布绝缘导热垫3或导热胶，方壳4电芯底部与液冷板1接触面涂布绝缘导热胶后，依次进行组装贴合形成均衡方案最小结构单元，成组后相临最小结构单元的电芯间粘贴绝缘缓冲垫5，电芯全部装配后最后通过金属侧板7与金属端板6进行焊接成组，形成一个完整的受力结构，在定制化模组设计时，模组具体尺寸可以根据PACK布置尺寸、电量等需求，实现长度方向(X向)与宽度方向(Y向)的拓展。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种动力电池方壳模组，其特征在于：包括液冷板、导热片和方壳，所述导热片设置在液冷板上；

所述方壳设置在液冷板上，且所述方壳的侧面与导热片接触连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述方壳为若干个，若干个相连接的方壳为一组最小结构单元；

所述最小结构单元为若干组，所述导热片设置在相邻的最小结构单元之间。

3.根据权利要求2所述的动力电池方壳模组，其特征在于：若干个所述最小结构单元沿既定方向规则的安装在液冷板上。

4.根据权利要求3所述的动力电池方壳模组，其特征在于：两个所述方壳沿横向的侧面相连接构成一组最小结构单元，所述最小结构单元的底部连接在液冷板上；

所述最小结构单元沿横向的侧面连接有导热片，所述导热片的底部连接在液冷板上。

5.根据权利要求4所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述最小结构单元内两个方壳的连接面之间，设置有绝缘缓冲垫。

6.根据权利要求4所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述液冷板的顶面沿高度方向向下凹陷形成导热片安装槽，所述导热片底部一体成型有稳定板，所述稳定板连接在导热片安装槽内。

7.根据权利要求6所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述稳定板包括底板和连接板，所述底板连接在导热片安装槽内，所述连接板沿高度方向成角度的连接导热片和底板。

8.根据权利要求1所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述导热片的连接面上连接有导热件，所述导热件可以是绝缘导热垫或是导热胶。

9.根据权利要求2所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述液冷板沿横向方向的两端连接有端板，所述液冷板沿纵向方向的两端连接有侧板，所述端板和侧板相互连接合围构成安装腔室，所述最小结构单元和导热片安装在安装腔室内。

10.根据权利要求9所述的动力电池方壳模组，其特征在于：所述端板沿横向靠近安装腔室的内侧面上设置有绝缘垫。

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