CN214706088U - 一种圆柱形锂离子电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种圆柱形锂离子电池模组，包括：导管，其内流通有液态导热介质；呈蜂窝状排列的多个隔离套管，每一所述隔离套管内容置有圆柱形锂离子电池；所述导管绕设在所述隔离套管之间，通过所述液态导热介质对所述圆柱形锂离子电池进行加热或冷却。本实用新型的圆柱形锂离子电池模组，每个电池单体通过隔离套管间隔隔开，隔离套管可以对电池环绕式换热，换热面积大，提高了电池模块的温度一致性。并且当某个电池单体热失控爆炸时，爆炸力仅沿隔离套管的轴向两端方向传播，避免了横向传播而冲击相邻的电池导致连锁爆炸的现象，提高了电池模组的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，具体涉及一种圆柱形锂离子电池模组。
背景技术
动力电池模组作为新能源汽车电池包核心部件之一，其轻量化设计对于电池包能量密度的提升至关重要。
现有的一种锂电池的散热结构，将竖向导热板和横向导热板设置在每个锂电池之间，能够很好对锂电池发出的热量进行吸收，并且将热量均匀的导向冷却管框进行高效的导热。
该结构虽然能够将电池的热量导向冷却介质(空气)，但此种结构的热沉导热路径较长，且空气的比热容较小换热能力有限，会导致整个电池模块的温度一致性较差(温差较大)进而影响电池的使用寿命。并且当电池发生热失控时，热失控电池的热量通过热沉迅速传递至相邻电池导致热失控连锁反应，电池爆炸力存在沿圆柱形的半径R方向传播的风险。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，解决现有的圆柱形锂离子电池模组导热不均匀并且安全性较差的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种圆柱形锂离子电池模组，包括：
导管，其内流通有液态导热介质；
呈蜂窝状排列的多个隔离套管，每一所述隔离套管内容置有圆柱形锂离子电池；
所述导管绕设在所述隔离套管之间，通过所述液态导热介质对所述圆柱形锂离子电池进行加热或冷却。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述导管包括若干相对交替排列的第一长导管、第二长导管，以及若干将所述第一长导管和所述第二长导管首尾相连的短导管；
所述隔离套管的横截面为具有一开口的圆弧形，开口朝向所述第一长导管的正向隔离套管与开口朝向所述第二长导管的反向隔离套管交替排列成两排，在所述第一长导管和所述第二长导管之间的间隙处形成蜂窝状。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，同一排相邻的隔离套管之间形成一折弯平台，与所述导管相接触以增大换热面积。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述具有一开口的圆弧形的长度至少为1/2圆周。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述第一长导管为波浪形，与所述正向隔离套管合围形成圆滑的管状；
所述第二长导管为波浪形，与所述反向隔离套管合围形成圆滑的管状。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述第一长导管、所述第二长导管，以及所述短导管为一体化结构；同一排的所有正向隔离套管为一体化结构，以及同一排的所有反向隔离套管为一体化结构。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，同一排相邻的隔离套管之间具有间隙。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述导管的外表面包覆有加热膜。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，在所述圆柱形锂离子电池的圆柱面和所述隔离套管之间灌封有绝缘导热硅胶，以及在所述圆柱形锂离子电池的圆柱面和所述导管之间灌封有绝缘导热硅胶。
所述的圆柱形锂离子电池模组，其中，所述导管内部设置有多条微通道，其内流通有液态导热介质。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型的圆柱形锂离子电池模组，每个电池单体通过隔离套管间隔隔开，隔离套管可以对电池环绕式换热，换热面积大，提高了电池模块的温度一致性。并且当某个电池单体热失控爆炸时，爆炸力仅沿隔离套管的轴向两端方向传播，避免了横向传播而冲击相邻的电池导致连锁爆炸的现象，提高了电池模组的安全性。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型实施例一一种圆柱形锂离子电池模组的立体图。
图2为图1的圆柱形锂离子电池模组的俯视图。
图3为图2中A部分的放大图。
图4为沿图2C-C线的剖视图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。
请参照图1所示，本实用新型实施例一提供一种圆柱形锂离子电池模组，包括导管1和隔离套管2，隔离套管2设置有多个，呈蜂窝状排列在导管1的间隙处，如图2所示，隔离套管内容置有圆柱形锂离子电池3，蜂窝状排列使得隔离套管2的排列密度更大，更紧凑。优选的，隔离套管2为非完全封闭的管状，其横截面为具有一开口的圆弧形，圆弧形的长度至少为1/2圆周，参考图3。导管1优选为扁管，以增加其可弯折性，具体可以是横截面为长方形的管道，包括相互平行的宽面和相互平行的窄面，宽面与隔离套管2的轴线平行，窄面与隔离套管2的轴线垂直，并且宽面的宽度等于隔离套管2的高度。在隔离套管上下两侧还设置有导电板(图中未画出)，上下导电板将隔离套管2夹持固定，具体可以粘结固定或采用机械结构固定。隔离套管2，采用导热材料制成，例如铝合金，可以使所有锂离子电池3的温度趋于接近一致，导管1内循环流通液态导热介质，可以是纯水，优选体积浓度为50％的乙二醇水溶液，以便对锂离子电池3进行高温时冷却或低温时加热。
本实用新型的圆柱形锂离子电池模组，每个电池单体通过隔离套管间隔隔开，隔离套管可以对电池环绕式换热，换热面积大，提高了电池模块的温度一致性。并且当某个电池单体热失控爆炸时，爆炸力仅沿隔离套管的轴向两端方向传播，避免了横向传播而冲击相邻的电池导致连锁爆炸的现象，提高了电池模组的安全性。
具体的，参考图3，导管1包括若干第一长导管11、第二长导管12和短导管13，第一长导管11和第二长导管12平行交替排列，短导管13将第一长导管11和第二长导管12首尾相连成蛇形。实际应用时，第一长导管、第二长导管，以及短导管最好是一体化成型，然后通过弯折成型制作成蛇形。隔离套管2包括正向隔离套管21和反向隔离套管22，正向隔离套管21的开口朝向第一长导管11，优选的，第一长导管11为波浪形，与正向隔离套管21合围形成圆滑的管状；反向隔离套管22的开口朝向第二长导管22，优选的，第二长导管12为波浪形，与反向隔离套管22合围形成圆滑的管状。正向隔离套管21与反向隔离套管22交替排列成两排，在所述第一长导管和所述第二长导管之间的间隙处形成紧凑的蜂窝状。
优选的，同一排的所有正向隔离套管21为一体化结构，以及同一排的所有反向隔离套管22为一体化结构。隔离套管2之间最好设置间隙G，如图3所示，即正向隔离套管21之间、反向隔离套管22之间、以及正向隔离套管21与反向隔离套管22之间均存在间隙G，由于空气导热较慢，该间隙可以阻断热失控时热量的快速传播，进一步保证电池模组的安全性
优选的，同一排相邻的隔离套管之间形成一折弯平台T，如图3所示，折弯平台T成“几”字形，与导管1相接触，可以增大换热面积，提高锂离子电池工作时的温度一致性。
优选的，如图4所示，在导管1内部设置多条微通道14，用于液态导热介质流通，可以增大液态导热介质与导管1的接触面积，提高换热效率。此外，还可以在导管1的外表面包覆加热膜，冬季气温低时可以采用加热膜对导管1内的液态导热介质加热。进一步地，还可以在圆柱形锂离子电池3的周围灌封绝缘导热硅胶，确保圆柱形锂离子电池3与周围环境保持绝缘但不影响传热，例如，确保圆柱形锂离子电池3与隔离套管2之间绝缘，以及确保圆柱形锂离子电池3与导管1之间绝缘。
通过上述说明可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：每个电池单体通过隔离套管间隔隔开，隔离套管可以对电池环绕式换热，换热面积大，提高了电池模块的温度一致性。并且当某个电池单体热失控爆炸时，爆炸力仅沿隔离套管的轴向两端方向传播，避免了横向传播而冲击相邻的电池导致连锁爆炸的现象，提高了电池模组的安全性。隔离套管之间设置间隙可以阻断热失控时热量的快速传播，进一步保证电池模组的安全性。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，包括：
导管，其内流通有液态导热介质；
呈蜂窝状排列的多个隔离套管，每一所述隔离套管内容置有圆柱形锂离子电池；
所述导管绕设在所述隔离套管之间，通过所述液态导热介质对所述圆柱形锂离子电池进行加热或冷却。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述导管包括若干相对交替排列的第一长导管、第二长导管，以及若干将所述第一长导管和所述第二长导管首尾相连的短导管；
所述隔离套管的横截面为具有一开口的圆弧形，开口朝向所述第一长导管的正向隔离套管与开口朝向所述第二长导管的反向隔离套管交替排列成两排，在所述第一长导管和所述第二长导管之间的间隙处形成蜂窝状。
3.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，同一排相邻的隔离套管之间形成一折弯平台，与所述导管相接触以增大换热面积。
4.根据权利要求2所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述具有一开口的圆弧形的长度至少为1/2圆周。
5.根据权利要求2所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述第一长导管为波浪形，与所述正向隔离套管合围形成圆滑的管状；
所述第二长导管为波浪形，与所述反向隔离套管合围形成圆滑的管状。
6.根据权利要求2所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述第一长导管、所述第二长导管，以及所述短导管为一体化结构；同一排的所有正向隔离套管为一体化结构，以及同一排的所有反向隔离套管为一体化结构。
7.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，同一排相邻的隔离套管之间具有间隙。
8.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述导管的外表面包覆有加热膜。
9.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，在所述圆柱形锂离子电池的圆柱面和所述隔离套管之间灌封有绝缘导热硅胶，以及在所述圆柱形锂离子电池的圆柱面和所述导管之间灌封有绝缘导热硅胶。
10.根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池模组，其特征在于，所述导管内部设置有多条微通道，其内流通有液态导热介质。
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