CN216793899U - 电池包模组的支架组件和电池包模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包模组的支架组件和电池包模组，所述电池包模组的支架组件设于所述电池包模组的电芯和巴片之间，且用于支撑所述巴片，所述支架组件包括：支架本体，所述支架本体包括多孔支撑骨架层，所述多孔支撑骨架层具有朝向所述电芯的第一侧和朝向所述巴片的第二侧，所述第一侧和所述第二侧中的至少一处设有相变材料层。根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件，当巴片和电芯充放电产生大量热量时，相变材料层吸收巴片和电芯产生的热量，并将热量传递至多孔支撑骨架层，最终使得热量散发至空气中，有效减缓了巴片和电芯的温升速率和最高温度，避免发生热量堆积，保证电池包模组的工作稳态。

Description

电池包模组的支架组件和电池包模组

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，更具体地，涉及一种电池包模组的支架组件和电池包模组。

背景技术

目前电动车高倍率充放电的需求越来越高，对于模组巴片来说，在高倍率充放电时，巴片的温度也越来越高。

在相关技术中，三合一支架本身的导热能力差，且主要对fpc和巴片起到支撑作用。当模组进行大倍率充放电时，巴片的温升很快，而三合一支架本身的导热系数很低，难以疏散巴片产生的热量，使得热量积聚，进而影响电池包模组的工作稳态。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池包模组的支架组件，所述支架组件能够实现散热效果，有效减缓巴片和电芯的温升速率，降低巴片和电芯的最高温度。

本实用新型还提出一种具有上述支架组件的电池包模组。

根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件，所述支架组件设于所述电池包模组的电芯和巴片之间，且用于支撑所述巴片，所述支架组件包括：支架本体，所述支架本体包括多孔支撑骨架层，所述多孔支撑骨架层具有朝向所述电芯的第一侧和朝向所述巴片的第二侧，所述第一侧和所述第二侧中的至少一处设有相变材料层。

根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件，支架组件位于电芯和巴片之间，可以支撑巴片，确保巴片稳定的工作状态；同时，支架组件的多孔支撑骨架层和相变材料层相配合，当巴片和电芯充放电产生大量热量时，相变材料层吸收巴片和电芯产生的热量，并将热量传递至多孔支撑骨架层，最终使得热量散发至空气中，有效减缓了巴片和电芯的温升速率和最高温度，避免发生热量堆积，保证电池包模组的工作稳态。

另外，根据本实用新型上述实施例的电池包模组的支架组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述多孔支撑骨架层为泡沫铜材质或膨胀石墨。

根据本实用新型的一些实施例，所述支架本体的边沿设有至少一个散热部。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热部为散热翅片。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热翅片包括：基板，所述基板与所述支架本体相连；多个肋片，多个所述肋片间隔设于所述基板沿厚度方向的一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述肋片的高度大于厚度。

根据本实用新型的一些实施例，所述肋片为等截面直肋或三角形肋片。

根据本实用新型的一些实施例，所述支架本体为长方形板体，所述散热部为两个，两个所述散热部分别设于所述支架本体长度方向的两端。

根据本实用新型的一些实施例，其中一个所述散热部设有沿所述支架本体的长度方向贯通的避让通孔，所述避让通孔用于避让所述电池包模组的低压插件。

根据本实用新型实施例的电池包模组包括根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图2中圈示A处的放大结构示意图；

图4是图1的后视图。

附图标记：

支架组件100；

支架本体10；多孔支撑骨架层11；相变材料层12；

散热部20；散热翅片21；基板22；肋片23；避让通孔24。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，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，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。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件100。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件100可以包括：支架本体10。

具体而言，支架组件100可以设于电池包模组的电芯和巴片之间，支架组件100与电芯和巴片相接触，用以支撑巴片，确保巴片稳定的工作状态。

此外，如图3所示，支架本体10包括多孔支撑骨架层11，多孔支撑骨架层11具有朝向电芯的第一侧和朝向所述巴片的第二侧，第一侧和第二侧中的至少一处设有相变材料层12，以使支架本体10形成双层或三层结构。

具体而言，相变材料层12具有相变特性，相变材料层12在吸收一定热量达到相变温度后能够发生物理形态的转变，在一些实施例中，相变材料层12吸热后可由固态变为液态，以使相变材料层12的温度控制在一定范围，防止相变材料层12的温升过高。

在电池包模组工作过程中，电芯或巴片的热量会传导至相变材料层12，随着相变材料层12吸收热量，温度逐渐升高，相变材料层12的升温速率逐渐降低，以使与电芯或巴片直接接触的相变材料层12能够控制在相对较低的温度。

而相变材料层12的热量不仅可以通过相变材料层12直接散热，还可以传导至多孔支撑骨架层11，以通过多孔支撑骨架层11进行散热。通常情况下，多孔支撑骨架层11的导热系数高于相变材料层12的导热系数，换言之，多孔支撑骨架层11的传递热量的性能优于相变材料层12，从而可以提高支架组件100的散热效果。

当巴片和电芯在工作中释放热量时，一方面，巴片和电芯产生的热量能够被相变材料层12吸收，避免热量堆积，另一方面，当巴片的温升达到一定值后，相变材料层12不断吸收热量后温度趋于稳定，即相变材料层12能控制与巴片和电芯接触部分的最高温度，避免相变材料层12温度过高影响电池包模组的工作。

此外，一方面，多孔支撑骨架层11不具有相变特性，即吸热后不会发生物态变化，使得多孔支撑骨架层11可以对相变材料层12和巴片提供稳定支撑，并且多孔支撑骨架层11的高导热性能可以传递巴片和电芯产生得热量，以利于降低电芯和巴片的工作环境温度，提高电芯和巴片工作的稳定性。另一方面，多孔支撑骨架层11中分布着大量连通或不连通的孔洞，多孔结构对流体具有极强的吸附作用，在相变材料层12吸热产生物态变化时，多孔结构可以防止流体滴落，避免因此损坏电池包模组，同时保证相变材料层12与多孔支撑骨架层11的稳定配合。

需要说明的是，多孔支撑骨架层11的第一侧和所述第二侧中的至少一处设有相变材料层12，换言之，可以在多孔支撑骨架层11的第一侧设有相变材料层12，或者在多孔支撑骨架层11的第二侧设有相变材料层12，亦或者在第一侧和第二侧皆设有相变材料层12，本实用新型实施例不做特殊限制。一方面，设置相变材料层12可以避免支架本体10与电芯或巴片相接触的部分温度过高，避免损坏电池包模组，另一方面，多孔支撑骨架层11既可以避免一些实施例中相变材料层12滴落，又能通过多孔支撑骨架层11的多孔结构快速散热，实现巴片和电芯的高效散热效果。

在具体应用过程中，巴片发热时，热量传递至相变材料层12，通过相变材料层12的相变吸热特性来控制巴片的温度，在一些实施例中相变材料层12吸热由固态变为液态，液态的相变材料层12吸附于或流入多孔支撑骨架层11中的孔洞，使得相变材料层12与多孔支撑骨架层11大面积接触，热量能够快速传递至多孔支撑骨架层11并经由多孔支撑骨架层11传走，进而有效控制巴片的温升。

根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件100，支架组件100位于电芯和巴片之间，可以支撑巴片，确保巴片稳定的工作状态；同时，支架组件100的多孔支撑骨架层11和相变材料层12相配合，当巴片和电芯充放电产生大量热量时，相变材料层12吸收巴片和电芯产生的热量，并将热量传递至多孔支撑骨架层11，最终使得热量散发至空气中，有效减缓了巴片和电芯的温升速率和最高温度，避免发生热量堆积，保证电池包模组的工作稳态。

在一些实施例中，如图3所示，多孔支撑骨架层11的材料可根据实际需要灵活设置，例如，多孔支撑骨架层11的材料可以是泡沫铜材质或膨胀石墨。

在一些具体的实施例中，多孔支撑骨架层11的材料是泡沫铜材质，泡沫铜材质基体上均匀分布有大量连通或非连通孔，且导热性能好，相变材料层12发生相变时可被泡沫铜材质所吸附，同时相变材料层12的热量传递至泡沫铜材质，以通过泡沫铜快速传走，实现高效散热效果。

在另一些具体的实施例中，多孔支撑骨架层11的材料为膨胀石墨，膨胀石墨是一种疏松多孔的物质，结构松散，多孔而弯曲。相变材料层12发生相变融化时可被膨胀石墨所吸附并流动，而不会滴落，并且膨胀石墨能够使整个支架本体10的导热系数有所增强，相变材料层12的热量传递至膨胀石墨，避免发生热量堆积，实现高效散热效果。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，支架本体10的边沿设有至少一个散热部20，散热部20能够增加支架本体10的换热面积，从而大大增加支架组件100向外散热的热量，使支架本体10的温升进一步降低，进而有效吸收巴片和电芯产生的热量。

在具体应用过程中，巴片和电芯所释放出的热量通过相变材料层12传递至多孔支撑骨架层11，而散热部20位于支架本体10的边沿，相变材料层12和多孔支撑骨架层11的热量可以传递至散热部20，而散热部20增加了支架组件100的换热面积，进而增大支架组件100向空气中散发热量的效率。换言之，巴片或电芯产生的热量可以通过相变材料层12传导至多孔支撑骨架层11，再传递至散热部20以提高散热效果，也可以通过相变材料层12直接传递至散热部20以提高散热效果。

在一些实施例中，散热部20可以是一体的凸起结构，如长条形或L型凸起结构，散热部20也可以是翅片结构，翅片结构的表面积更大，散热效率更高，此外，散热部20可以沿支架本体10边沿延伸。散热部20应能够增大支架组件100的换热面积，通过增大换热面积提高散热的效能。

需要说明的是，本实用新型实施例对散热部20的数量不做特殊限制，散热部20至少为一个，换言之，散热部20可以为一个或多个。具体地，散热部20的数量越多，散热的换热面积越大，所能实现的散热效果越好。此外，散热部20的数量可根据实际的安装环境灵活设置，以避免与其他结构产生位置干涉。

可选地，散热部20可以与支架本体10一体成型，此实施例中散热部20与支架本体10之间不存在间隙，能够保证传递热量的效果；散热部20也可以通过其他结构安装于支架本体10，此实施例中便于装卸散热部20，增大换热面积。

在一些实施例中，如图2和图3所示，散热部20可以为散热翅片21。散热翅片21可以设于支架本体10的边沿，以增加支架组件100的换热面积，使支架本体10的温升进一步降低，进而有效扩散巴片和电芯产生的热量。

在具体应用过程中，巴片和电芯所释放出的热量通过相变材料层12传递至多孔支撑骨架层11，而散热翅片21位于支架本体10的边沿，相变材料层12和多孔支撑骨架层11的热量还可以传递至散热翅片21，而散热翅片21具有较大的换热面积，进而增大支架组件100向空气中散发热量的效率。

可选地，散热翅片21的材料可以是单一的相变材料，单一的相变材料可以与支架本体10的相变材料层12的材料相同，以实现传热效果，且利于降低成本。

此外，本实用新型实施例对散热翅片21的布置位置不做特殊限制，所布置的散热翅片21应能够实现散热功能，并满足安装环境的需求。

在一些实施例中，如图3和图4所示，散热翅片21可以包括基板22。具体地，基板22与支架本体10相连，用以传递巴片和电芯产生的热量，避免产生热量堆积。

需要说明的是，本实用新型实施例对基板22与支架本体10的接触面积不做特殊限制，基板22的长度可以沿支架本体10的宽度方向(如图4所示的左右方向)延伸。基板22与支架本体10的接触面积越大，相同时间内散热翅片21能够传递的热量越多，导热效率越高。

如图4所示，散热翅片21还可以包括肋片23，具体地，肋片23的数量越多，支架组件100的换热面积越大，支架组件100的热量散发到空气的中的效率越快，在一些实施例中可以设置多个肋片23以增大换热的效率。

此外，多个肋片23设于基板22沿厚度方向的一侧，在一些实施例中，多个肋片23可以朝向电芯，也可以朝向巴片，肋片23的设置应在满足安装条件的前提下最大化提高散热效率。同时，多个肋片23间隔布置，这样可以使得肋片23之间存在空间，一方面增大了换热的面积，另一方面增加空气流通，以便更快带走散热翅片21散发出的热量。

根据本实用新型的一些实施例，如图4所示，肋片23可根据电池包模组本身的充放电倍率选择合适的肋片23的肋厚(如图4所示的左右方向)与肋高(如图4所示的上下方向)。在一些实施例中，如图3所示，肋片23的高度大于肋片23的厚度，热量通过支架本体10传递至基板22，由于肋片23的高度大于肋片23的厚度，散热翅片21的换热面积更大，因而支架本体10所传递的热量散发至空气中的效率快，散热效果好。肋片23的高度和厚度的设置应能确保散热翅片21的散热效率。

在一些实施例中，如图2所示，肋片23的截面形状可根据实际情况设置，例如，肋片23可以为等截面直肋，也可以为三角形肋片23。

具体而言，在一些实施例中，肋片23为等截面直肋，肋片23垂直于基板22的厚度方向的任意截面形状为矩形，且任意截面的尺寸相同，等截面直肋能尽可能增大换热面积，在同一时间内能向空气中散发更多的热量。

在另一些实施例中，肋片23为三角形肋片，三角形肋片的截面形状为三角形，具体地，肋片23垂直于基板22的厚度方向的任意截面形状为矩形，且截面面积沿远离基板的方向递减。三角形肋片更利于空气的流动，进而利于增大散热的效率。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，支架本体10为长方形板体，以配合安装环境，散热部20可以设于支架本体10的边沿，以将支架本体10中的热量传递至空气中。

需要说明是的，散热部20的布置需要配合安装环境，在一些实施例中，散热部20为两个，散热部20分别设于支架本体10长度方向(如图1所示的前后方向)的两端，避免散热部20与电池包模组中的其他电芯发生位置干涉。

此外，在散热部20为散热翅片21的实施例中，肋片23可以设于基板22的靠近电芯的一侧，如图4所示的下侧，以避免与电池包模组的上盖发生位置干涉。

根据本实用新型的实施例，其中一个散热部20设有沿支架本体10的长度方向贯通的避让通孔24，避让通孔24用于避让电池包模组的低压插件，便于低压插件的插接，在满足安装环境的前提下提高散热效率。

如图4所示，在一些实施例中，散热部20包括基板22和肋片23，基板22上可以设有避让通孔24，避让通孔24沿支架本体10的长度方向贯通，用于避让电池包模组的低压插件，满足安装环境。

根据本实用新型实施例的电池包模组包括根据本实用新型实施例的电池包模组的支架组件100。由于根据本实用新型实施例的电池包的支架组件100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的电池包模组，支架组件100位于电芯和巴片之间，可以支撑巴片，确保巴片稳定的工作状态；同时，支架组件100的多孔支撑骨架层11和相变材料层12相配合，当巴片和电芯充放电产生大量热量时，相变材料层12吸收巴片和电芯产生的热量，并将热量传递至多孔支撑骨架层11，最终使得热量散发至空气中，有效减缓了巴片和电芯的温升速率和最高温度，避免发生热量堆积，保证电池包模组的工作稳态。

根据本实用新型实施例的电池包模组的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包模组的支架组件，其特征在于，所述支架组件设于所述电池包模组的电芯和巴片之间，且用于支撑所述巴片，所述支架组件包括：

支架本体(10)，所述支架本体(10)包括多孔支撑骨架层(11)，所述多孔支撑骨架层(11)具有朝向所述电芯的第一侧和朝向所述巴片的第二侧，所述第一侧和所述第二侧中的至少一处设有相变材料层(12)。

2.根据权利要求1所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述多孔支撑骨架层(11)为泡沫铜材质或膨胀石墨。

3.根据权利要求1或2所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述支架本体(10)的边沿设有至少一个散热部(20)。

4.根据权利要求3所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述散热部(20)为散热翅片(21)。

5.根据权利要求4所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述散热翅片(21)包括：

基板(22)，所述基板(22)与所述支架本体(10)相连；

多个肋片(23)，多个所述肋片(23)间隔设于所述基板(22)沿厚度方向的一侧。

6.根据权利要求5所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述肋片(23)的高度大于厚度。

7.根据权利要求5所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述肋片(23)为等截面直肋或三角形肋片。

8.根据权利要求3所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，所述支架本体(10)为长方形板体，所述散热部(20)为两个，两个所述散热部(20)分别设于所述支架本体(10)长度方向的两端。

9.根据权利要求8所述的电池包模组的支架组件，其特征在于，其中一个所述散热部(20)设有沿所述支架本体(10)的长度方向贯通的避让通孔(24)，所述避让通孔(24)用于避让所述电池包模组的低压插件。

10.一种电池包模组，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池包模组的支架组件。

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