CN216928716U - 一种电池模组的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池加热技术领域，具体涉及一种电池模组的加热装置。该加热装置包括：至少一发热结构体，所述发热结构体包括一板体和设于所述板体内的发热件，所述板体用于贴设在电池模组的侧面，且所述板体采用与所述电池模组膨胀收缩性大致相同的导热材料制件。本方案能够解决现有技术中由于加热结构累积热量过多，局部温度过高，存在加热结构烧坏，会导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。

Description

一种电池模组的加热装置

技术领域

本实用新型涉及电池加热技术领域，具体涉及一种电池模组的加热装置。

背景技术

无论是磷酸铁锂离子电池，还是三元锂离子电池，在低温环境中，都会因为正负极材料活性、电解液导电性降低受到影响。从结果上看，充电时间会相应上升，同时电量更难以充满。使用过程中，动力锂电池组掉电速度会明显加快。因此，因此需要通过调整电池组温度，从而减少环境温度对其出现的影响。

目前各大主机厂、电池厂对的电池包内二次模组的加热结构，采用粘贴方式，将加热结构与二次电池模组侧面紧密贴合，该方式存在一个问题：二次电池在充电和放电过程中会“呼吸”，即膨胀和收缩，这导致模组也会在小范围内会膨胀和收缩。

在二次电池模组长时间的膨胀与收缩情况下，会使加热结构与二次电池模组的贴合面会产生间隙，间隙主要以气泡的形式体现，当前的加热结构在位于二次电池贴合的区域会持续的加热，导致加热结构干烧、热量不能及时传递出去，加热片局部累积热量，当加热结构累积热量过多，局部温度过高，存在加热结构烧坏，严重的会导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电池模组的加热结构，能够解决现有技术中加热结构累积热量过多，局部温度过高，存在加热结构烧坏，会导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种电池模组的加热装置，包括：至少一发热结构体，所述发热结构体包括一板体和设于所述板体内的发热件，所述板体用于贴设在电池模组的侧面，且所述板体采用与所述电池模组膨胀收缩性大致相同的导热材料制件。

在一些可选的方案中，该电池模组的加热装置还包括与引出导线和导线插件，所述引出导线一端与发热件连接，另一端与所述导线插件连接。

在一些可选的方案中，所述板体采用具有伸缩性的金属材料或者导热非金属材料。

在一些可选的方案中，所述板体的厚度为0.05mm-5mm。

在一些可选的方案中，所述板体靠近所述电池模组的一侧设有绝缘层。

在一些可选的方案中，所述绝缘层采用聚酰亚胺。

在一些可选的方案中，该电池模组的加热装置包括两个分别用于设在所述电池模组两侧的发热结构体，还包括底板，其用于安装所述电池模组，所述底板两端分别设有端盖，每块所述板体的两端分别与所述端盖连接。

在一些可选的方案中，该电池模组的加热装置还包括上盖，其用于设在所述电池模组的上方，且所述上盖的两侧分别与所述电池模组两侧上部分连接。

在一些可选的方案中，所述底板和上盖的两侧均设有向所述电池模组伸出的挡板，用于卡持所述电池模组。

在一些可选的方案中，所述端盖内侧设有紧固工件，用于固定所述电池模组的端部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：板体采用导热材料制件，发热件可通过板体将高温区域的热量传递至板体的低温区域，再传递至电池模组，避免产生的大量热量集聚在一个小区域内，避免造成发热结构体烧坏，避免导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。当电池模组在充电和放电过程中会“呼吸”，即膨胀和收缩，这导致电池模组也会在小范围内会膨胀和收缩，板体采用与电池模组膨胀收缩性大致相同的导热材料制件，并且板体贴设在电池模组的外侧，板体可随电池模组膨胀和收缩，一起发生形变，从而解决产生气泡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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中电池模组的加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中发热结构体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中电池模组的加热装置的装配方式图。

图中：1、发热结构体；11、板体；12、引出导线；13、导线插件；2、电池模组；3、底板；4、端盖；5、上盖；6、紧固件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本实用新型一种电池模组的加热装置的实施例作进一步详细说明。

如图1和图3所示，本实用新型提供一种电池模组的加热装置，包括：至少一发热结构体1，发热结构体包括一板体11和设于板体11内的发热件，两块板体11用于贴设在电池模组2的侧面，且板体11采用与电池模组2膨胀收缩性大致相同的导热材料制件。

在使用该电池模组的加热装置时，将板体11贴设在电池模组2的侧面，当电池模组需要加热时，可以通过设置在板体11内部的发热件进行加热，将热量传递给电池模组2，若发热件在局部在干烧时，产生了大量的热，由于板体11采用导热材料制件，发热件可通过板体11将高温区域的热量传递至板体11的低温区域，再传递至电池模组，避免产生的大量热量集聚在一个小区域内，避免造成发热结构体1烧坏，避免导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。另外，当电池模组2在充电和放电过程中会“呼吸”，即膨胀和收缩，这导致电池模组2也会在小范围内会膨胀和收缩，板体11采用与电池模组2膨胀收缩性大致相同的导热材料制件，并且板体11贴设在电池模组2的外侧，板体11可随电池模组2膨胀和收缩，一起发生形变，从而解决产生气泡的问题。

本例中的电池模组2为二次电池模组。是一种在收纳电极体的外封装体的外部设置了熔丝部的二次电池中能够提高可靠性的二次电池以及电池组。

如图2所示，在一些可选的实施例中，该电池模组的加热装置还包括与引出导线12和导线插件13，引出导线12一端与发热件连接，另一端与导线插件13连接。

在本实施例中，通过引出导线12与发热件连接，发热件为电热丝，再在引出导线12的另一端连接导线插件13，在使用时只需通过导线插件13插上电源即可实现对发热件供电，以使发热件发热，为电池模组2加热。

在一些可选的实施例中，板体11采用具有伸缩性的金属材料或者导热非金属材料。

在本实施例中，板体11需要承担将局部的高温传递到其他低温区域的作用，同时具备一定的弹性，在微小的力的作用下其长度可有相应的变化，以此匹配电池模组2的膨胀和收缩；将发热源局部区域在干烧时产生的大量的热通过板体11传递至其他低温区域，避免热量集中，板体11的材料使用导热性高、一定弹性的材料，包含不限于金属材料、导热非金属材料、导热复合、金属与非金属复合材料，金属材料包含不限于铝合金、铜合金、金属复合等材料，导热非金属材料包含不限于导热塑料、导热塑料复合等材料。导热塑料主要成分包括基体材料和填料。基体材料包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等；填料包括AlN、SiC、Al2O3、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等。

在一些可选的实施例中，板体11的厚度为0.05mm-5mm。在本实施例中，板体11的厚度在设计时不能太薄也不能太厚，太薄会影响板体11的强度，太厚会影响板体11的伸缩性，导致板体11不能随电池模组2的膨胀和收缩，一起发生形变。具体地，板体11的厚度根据实际选用的材料确定，选择与电池模组2膨胀收缩性大致相同的导热材料即可。

在一些可选的实施例中，板体11靠近电池模组2的一侧设有绝缘层。在本实施例中，板体11和绝缘层通过特殊制造工艺组合为一体，特殊制造工艺包含不限于热压工艺、吸塑工艺、热塑工艺、喷塑工艺等工艺，可使组件紧密结合于一体且不发生任何形式的剥离、起泡等现象，满足设计需求即可。

在一些可选的实施例中，绝缘层采用聚酰亚胺。在本实施例中，绝缘层用于对发热结构体1进行电气绝缘防护，具有耐受一定高温、良好的导热性能、电气绝缘性，发热源绝缘保护层的材料选取包含不限于聚酰亚胺等材料。聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，是综合性能最佳的有机高分子材料之一。其耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，部分无明显熔点，高绝缘性能，103赫兹下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007，属F至H级绝缘。

再次参见图1和图3所示，在一些可选的实施例中，该电池模组的加热装置包括两个分别用于设在电池模组2两侧的发热结构体1，还包括底板3，其用于安装电池模组2，底板3两端分别设有端盖4，每块板体11的两端分别与端盖4连接。

在本实施例中，电池模组2两侧的板体11通过电池模组2两端设置的端盖4固定，通过电池模组2两端的端盖4固定安装在底板3的两端。电池模组2通过胶黏和/或捆绑的形式固定在底板3上，该板体11与端盖4的连接方式，以及底板3与端盖4的连接方式，包含不限于现有采用胶粘方式、螺栓固定方式、铆钉固定方式、其他快拆固定方式，本例中，采用紧固件6将板体11的两端与端盖4的侧边连接，紧固件6为螺栓。在其他实施例中，也可以通过其他的方式将两块板体11固定在电池模组2的两侧，例如将底板3和两端的端盖4设计为一体的形式。

在一些可选的实施例中，该电池模组的加热装置还包括上盖5，其用于设在电池模组2的上方，且上盖5的两侧分别与电池模组2两侧上部分连接。在本实施例中，通过在电池模组2上方设置上盖5，安装在底板3上，并在电池模组2的两端安装端盖4，两侧设置板体11，可将整个电池模组2包裹起来，起到一定的保护作用。

在一些可选的实施例中，底板3和上盖5的两侧均设有向电池模组2伸出的挡板，用于卡持电池模组2。

本实施例中，一般情况下，板体11只需要给电池模组2的中部位置加热，所以设置在电池模组2的中部位置。在底板3和上盖5的两侧均设有向电池模组2伸出的挡板，可用来卡持限制电池模组2的位置，也可以将整个电池模组2包裹起来。

另外，在其他实施例中，由于板体11采用了导热性能较好的材料，可将局部的大量热传递到低温区域，在夏天时可以起到一定的散热作用，但是若在冬天使用时，会造成大量的热量浪费，所以可在板体11的外侧设置一层可拆卸的保温层，在其他季节可安装上，在夏季时可拆除。

在一些可选的实施例中，端盖4内侧设有紧固工件，用于固定电池模组2的端部。在本实施例中，由于电池模组2在充电和放电过程中会“呼吸”，即膨胀和收缩，这导致电池模组2也会在小范围内会膨胀和收缩，其长度也会在轴向方向有一定的伸缩量，所以在电池模组2两端的端盖4内侧设置紧固工件，紧固工件采用压簧，可一定程度上适应电池模组2在充放电过程中小范围内的膨胀和收缩。

关于装配过程如图3所示，图3所示意内容仅为其中一种该电池模组的加热装置的装配方式图，具体如下：

首先将电池模组2安装在底板3上，再在底板3的两端安装端盖4，然后在电池模组2的上方安装上盖5，待到至装配发热结构体1的工序。

本示意方案为加背有胶的非柔性发热结构体1，将发热结构体1贴合于电池模组2的侧面，可使发热结构体1与加热结构侧面紧密结合；为了进一步增强可靠性，再使用紧固件6将板体11的两端与端盖4的侧边连接，将发热结构体1锁止于电池模组2的侧面，以此完成了该电池模组的加热装置的装配。

综上所述，本方案将两块板体11分别贴设在电池模组2的两侧，当电池模组需要加热时，可以通过设置在板体11内部的发热件进行加热，将热量传递给电池模组2，若发热件在局部在干烧时，产生的大量的热，板体11采用导热材料制件，发热件可通过板体11将高温区域的热量传递至板体11的低温区域，再传递至电池模组，避免产生的大量热量集聚在一个小区域内，避免造成发热结构体1烧坏，避免导致将电芯的绝缘膜损伤引起后续不可控的安全风问题。另外，当电池模组2在充电和放电过程中会“呼吸”，即膨胀和收缩，这导致电池模组2也会在小范围内会膨胀和收缩，板体11采用与电池模组2膨胀收缩性大致相同的导热材料制件，并且板体11贴设在电池模组2的外侧，板体11可随电池模组2膨胀和收缩，一起发生形变，从而解决产生气泡的问题。

通过在电池模组2上方设置上盖5，安装在底板3上，并在电池模组2的两端安装端盖4，两侧设置板体11，可将整个电池模组2包裹起来，起到一定的保护作用。在底板3和上盖5的两侧均设有向电池模组2伸出的挡板，可用来卡持限制电池模组2的位置，也可以将整个电池模组2包裹起来。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组的加热装置，其特征在于，包括：至少一发热结构体(1)，所述发热结构体包括一板体(11)和设于所述板体(11)内的发热件，所述板体(11)用于贴设在电池模组(2)的侧面，且所述板体(11)采用与所述电池模组(2)膨胀收缩性大致相同的导热材料制件。

2.如权利要求1所述的电池模组的加热装置，其特征在于，还包括与引出导线(12)和导线插件(13)，所述引出导线(12)一端与发热件连接，另一端与所述导线插件(13)连接。

3.如权利要求1所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述板体(11)采用具有伸缩性的金属材料或者导热非金属材料。

4.如权利要求1所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述板体(11)的厚度为0.05mm-5mm。

5.如权利要求1所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述板体(11)靠近所述电池模组(2)的一侧设有绝缘层。

6.如权利要求5所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述绝缘层采用聚酰亚胺。

7.如权利要求1所述的电池模组的加热装置，其特征在于，包括两个分别用于设在所述电池模组(2)两侧的发热结构体(1)，还包括底板(3)，其用于安装所述电池模组(2)，所述底板(3)两端分别设有端盖(4)，每块所述板体(11)的两端分别与所述端盖(4)连接。

8.如权利要求7所述的电池模组的加热装置，其特征在于，还包括上盖(5)，其用于设在所述电池模组(2)的上方，且所述上盖(5)的两侧分别与所述电池模组(2)两侧上部分连接。

9.如权利要求8所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述底板(3)和上盖(5)的两侧均设有向所述电池模组(2)伸出的挡板，用于卡持所述电池模组(2)。

10.如权利要求7所述的电池模组的加热装置，其特征在于，所述端盖(4)内侧设有紧固工件，用于固定所述电池模组(2)的端部。

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