CN218548548U - 便于散热的换电电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便于散热的换电电池，涉及锂电池的技术领域，其包括金属壳体，所述金属壳体上开设有开口，所述金属壳体内设置有电池模组，所述金属壳体位于开口处盖设有上盖体；所述上盖体上设置有多个插座，多个所述插座均与电池模组电连接；所述金属壳体与上盖体之间设置有BMS板，所述BMS板与电池模组信号连接，所述BMS板上贴合设置有散热片。本申请能够改善锂电池组在工作时内部热量难以散发的问题。

Description

便于散热的换电电池

技术领域

本申请涉及锂电池的技术领域，尤其是涉及一种便于散热的换电电池。

背景技术

传统两轮电动车上装配的动力源多为铅酸电池，铅酸电池发展较早，性能较为稳定，但是其弊端也十分明显，寿命短、体型笨重、能量密度低，已经无法满足现在对电池续航的要求。共享锂电池就很好的解决了这一痛点，锂电池具有能量密度高、体积轻巧和循环寿命长等优点，已经逐渐取代铅酸电池成为主流电池。

但是锂电池本身的容量和寿命受温度影响特别明显，在电池持续工作时，电池内部电芯及电池管理系统(BMS)会产生巨大热量，如未有效进行散热会严重影响锂电池组的性能和寿命。

现有的散热方案主要是通过灌封胶将电芯部分固定，电芯热量通过底部一层胶导向外壳体，因灌封胶的导热性较差，其主要起到固定电池模组的作用，对于散热的作用效果微乎其微。另对于BMS上的发热，目前主要是通过散热铝块将电子元器件上的热量散至电池内部空气，导致这部分热量在电池组内部堆积，无法有效散出，对电池组性能造成较大影响。

实用新型内容

为了改善锂电池组在工作时内部热量难以散发的问题，本申请提供一种换电电池。

本申请提供的一种便于散热的换电电池采用如下的技术方案：

便于散热的换电电池，包括金属壳体，所述金属壳体上开设有开口，所述金属壳体内设置有电池模组，所述金属壳体位于开口处盖设有上盖体；所述上盖体上设置有多个插座，多个所述插座均与电池模组电连接；所述金属壳体与上盖体之间设置有BMS板，所述BMS板与电池模组信号连接，所述BMS板上贴合设置有散热片。

通过采用上述技术方案，换电电池在工作时，连接上盖体处的插座实现充放电作业，当电池模组工作发热时，热量可以随着传导至金属壳体上，便于电池模组进行散热；BMS为电池管理系统，能够防止电池模块过充过放，当搭载有BMS系统的BMS板在工作时，所产生的热量传递至散热片上，散热片能够提高散热面积，即，BMS板上的热量能够更好的散发到金属壳体与上盖体之间的空气中，进而热量能够散发到金属壳体上，从而改善换电电池内部热量难以散发的问题。

可选的，所述散热片上贴合设置有散热铜箔，所述散热铜箔远离散热片的一侧贴合于金属壳体内侧壁上。

通过采用上述技术方案，将散热铜箔贴合在散热片上，且散热铜箔的一侧贴合在金属壳体上，当散热片对BMS板进行散热时，散热片上的热量可以从散热铜箔传递至金属壳体上，提高了热传递效率，进一步改善换电电池内部热量难以散发的问题。

可选的，所述电池模组包括导热壳体和多个电芯，多个所述电芯依次排列于导热壳体内，所述导热壳体位于金属壳体内，且所述导热壳体与金属壳体滑动配合。

通过采用上述技术方案，导热壳体能够对多个电芯起到保护作用，同时可以对电芯在充放电过程中产生的热量进行散热，导热壳体与金属壳体滑动配合，使得电池模组安装在金属壳体内更加便捷，且导热壳体与金属壳体形成热传递通道。

可选的，所述金属壳体与导热壳体之间填充有导热硅胶。

通过采用上述技术方案，将电池模组安装在金属壳体内后，在金属壳体与导热壳体之间填充导热硅胶，能够提高电池模组安装的稳定性，同时对导热壳体上的热量起到传递作用。

可选的，相邻所述电芯之间设置有导热片，所述导热片与导热壳体热传递抵触。

通过采用上述技术方案，导热片能够将电芯上的热量传递至导热壳体上，提高了电池模组的散热效率，避免大量热量在电池模组内积累。

可选的，多个所述电芯沿自身排列方向的两端设置有电池保护板，所述电池保护板的侧壁与最边侧电芯的侧壁相抵触，且所述电池保护板位于导热壳体与电芯之间。

通过采用上述技术方案，电池保护板在电芯与导热壳体之间起到隔离保护作用，避免电芯直接碰触到导热壳体上造成漏电现象。

可选的，所述电池模组上设置有PCB连接板，所述PCB连接板用于采集电压信息、提高电压采集精度；所述PCB连接板与多个电芯、BMS板信号连接。

通过采用上述技术方案，电池模组上的PCB连接板能够连接多个电芯，整合多个电芯上的接口，便于BMS板对多个电芯进行同步监测，且PCB连接板能够对电池模组起到封闭作用，使得电芯位于PCB连接板下方。

可选的，所述金属壳体与上盖体之间设置有BMS支架，所述BMS板固定设置于BMS支架相对靠近上盖体的一侧。

通过采用上述技术方案，BMS支架能够提高BMS板的安装稳定性。

可选的，所述BMS支架相对远离电池模组的一侧设置有密封盖板，所述密封盖板与金属壳体开口大小相适配，所述BMS板位于密封盖板与BMS支架之间。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过在金属壳体上开设有开口，所述金属壳体内设置有电池模组，所述金属壳体位于开口处盖设有上盖体；所述上盖体上设置有多个插座，多个所述插座均与电池模组电连接；所述金属壳体与上盖体之间设置有BMS板，所述BMS板上贴合设置有散热片；换电电池在工作时，连接上盖体处的插座实现充放电作业，当电池模组工作发热时，热量可以随着传导至金属壳体上，便于电池模组进行散热；BMS为电池管理系统，能够防止电池模块过充过放，当搭载有BMS系统的BMS板在工作时，所产生的热量传递至散热片上，散热片能够提高散热面积，即，BMS板上的热量能够更好的散发到金属壳体与上盖体之间的空气中，进而热量能够散发到金属壳体上，从而改善换电电池内部热量难以散发的问题。

附图说明

图1是本申请实施例中换电电池的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中换电电池的爆炸结构示意图。

图3是本申请实施例中换电电池的剖面结构示意图。

图4是本申请实施例中换电电池为突出显示散热铜箔的部分结构示意图。

图5是本申请实施例中电池模组的爆炸结构示意图。

图6是本申请实施例中电芯与导热片的部分结构示意图。

图7是本申请实施例中PCB连接板与极耳的部分结构示意图。

附图标记说明：1、金属壳体；2、电池模组；21、导热壳体；22、电芯；3、导热硅胶；4、导热片；5、电池保护板；6、PCB连接板；7、连接槽；8、极耳；9、BMS支架；10、缓冲泡棉；11、BMS板；12、散热片；13、散热铜箔；14、密封盖板；15、上盖体；16、把手；17、插座；18、凸块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种便于散热的换电电池。

参照图1和图2，换电电池，包括金属壳体1，金属壳体1呈长方体状，金属壳体1沿自身长度方向的一侧呈开口设置，本申请实施例中，金属壳体1为铝合金材质制成，金属壳体1的四个侧面采用开模挤压成型，金属壳体1的底面采用激光焊接的方式进行安装固定，且金属壳体1的内外表面均采用喷砂氧化的方式进行处理。

参照图2和图3，金属壳体1内设置有电池模组2，电池模组2包括导热壳体21与多个电芯22，导热壳体21呈长方体状，导热壳体21位于金属壳体1内，且导热壳体21与金属壳体1沿长度方向的中心线相互重合，导热壳体21相对靠近金属壳体1开口的侧壁呈开口设置，多个呈长方形的电芯22侧壁两两贴合，并固定安装在导热壳体21内。本申请实施例中，电芯22为软包电芯。

参照图2、图3和图5，导热壳体21的外形长宽尺寸与金属壳体1内尺寸相适应，两者的配合误公差小于0.5mm，且位于导热壳体21与金属壳体1之间填充设置有导热硅胶3，导热硅胶3固化后可以提高电池模组2的安装稳定性，并起到导热作用。

参照图2、图3和图6，相邻电芯22之间设置有导热片4，且导热片4与导热壳体21相互抵触，本申请实施例中，导热片4为硅胶片，硅胶材料具有绝缘性，同时耐热老化能力强。沿电芯22排列方向的端部，电芯22与导热壳体21之间设置有电池保护板5，电池保护板5为环氧板，本申请实施例中电池保护板5共设置有两个，且分别位于电芯22排列方向的两端。

参照图5至图7,导热壳体21位于自身开口处设置有PCB连接板6，且PCB连接板6与导热壳体21的开口大小相适应，PCB连接板6上开设有多个连接槽7，且连接槽7贯穿PCB连接板6，电芯22的极性端电性连接有极耳8，且极耳8穿过PCB连接板6上的连接槽7，呈“Π”字形的极耳8插入两个相邻的连接槽7内部，并采用激光焊接的方式将极耳8焊接固定在PCB连接板6上，使得多个电芯22形成串联整体。

参照图2至图4，金属壳体1与上盖体15之间设置有BMS支架9，BMS支架9位于金属壳体1内部，且相对PCB连接板6靠近金属壳体1开口的一侧，BMS支架9与PCB连接板6之间设置有缓冲泡棉10，且缓冲泡棉10与极耳8相贴合，本申请实施例中，缓冲泡棉10设置有两个，且两个缓冲泡棉10平行设置。

参照2至图4，BMS支架9相对靠近金属壳体1开口的一侧设置有BMS板11，且BMS板11通过螺栓固定安装。PCB连接板6上设置有多个用于采集电芯22电压信号、提高电压采集精度的传感元器件，PCB连接板6同时与电芯22、BMS板11信号连接，即，PCB连接板6采集电芯22处的电压信号，并将其传输至BMS板11上，便于BMS板11对其进行控制。

参照2至图4，BMS板11上贴合设置有散热片12，且散热片12固定贴合在BMS板11的MOS器件上，本申请实施例中，散热片12为铝合金材质制成，散热片12相对靠近金属壳体1开口的一侧固定贴合有散热铜箔13，且散热铜箔13的另一端与金属壳体1内侧壁相互贴合，即，在金属壳体1内部，散热铜箔13整体呈“L”形，散热铜箔13可以提高散热片12与金属壳体1之间的传热效率，保证了BMS板11产生的热量快速有效的传导至金属壳体1并散发至外界空气。在实际使用过程中，可以适应性调整散热铜箔13与金属壳体1之间的贴合面积，从而改变散热效率。

参照2和图3，BMS支架9相对远离电池模组2的一侧设置有密封盖板14，密封盖板14与金属壳体1开口大小相适配，且密封盖板14位于金属壳体1内部，BMS板11位于密封盖板14和BMS支架9之间。

参照图1至图3，金属壳体1位于开口处设置有上盖体15，上盖体15使用螺栓固定安装在金属壳体1的开口处，且当上盖体15安装后，沿金属壳体1长度方向的侧壁表面平整，上盖体15相对远离金属壳体1的一侧设置有把手16，本申请实施例中，上盖体15采用V0级ABS+PC耐火材质制成，并采用开模整体注塑成型，把手16同样采用开模注塑成型。

参照图1至图3，上盖体15上设置有两个插座17，且两个插座17位于把手16的同侧，两个插座17均与电池模组2电连接，本申请实施例中，两个插座17分别用于对电池模组2进行充电和放电操作。上盖体15相对靠近金属壳体1的一侧，且位于上盖体15内部设置有两个凸块18，两个凸块18对称设置在上盖体15的两侧，当上盖体15固定安装在金属壳体1上后，上盖体15的两个凸块18压紧密封盖板14。

本申请实施例一种换电电池的实施原理为：换电电池在工作时，连接上盖体15处的插座17实现充放电作业，当电池模组2工作发热时，热量可以随着传导至金属壳体1上，便于电池模组2进行散热；BMS为电池管理系统，能够防止电池模块过充过放，当搭载有BMS系统的BMS板11在工作时，所产生的热量传递至散热片12上，散热片12能够提高散热面积，即，BMS板11上的热量能够更好的散发到金属壳体1与上盖体15之间的空气中，进而热量能够散发到金属壳体1上，从而改善换电电池内部热量难以散发的问题。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.便于散热的换电电池，其特征在于：包括金属壳体(1)，所述金属壳体(1)上开设有开口，所述金属壳体(1)内设置有电池模组(2)，所述金属壳体(1)位于开口处盖设有上盖体(15)；所述上盖体(15)上设置有多个插座(17)，多个所述插座(17)均与电池模组(2)电连接；所述金属壳体(1)与上盖体(15)之间设置有BMS板(11)，所述BMS板(11)与电池模组(2)信号连接，所述BMS板(11)上贴合设置有散热片(12)。

2.根据权利要求1所述的换电电池，其特征在于：所述散热片(12)上贴合设置有散热铜箔(13)，所述散热铜箔(13)远离散热片(12)的一侧贴合于金属壳体(1)内侧壁上。

3.根据权利要求1所述的换电电池，其特征在于：所述电池模组(2)包括导热壳体(21)和多个电芯(22)，多个所述电芯(22)依次排列于导热壳体(21)内，所述导热壳体(21)位于金属壳体(1)内，且所述导热壳体(21)与金属壳体(1)滑动配合。

4.根据权利要求3所述的换电电池，其特征在于：所述金属壳体(1)与导热壳体(21)之间填充有导热硅胶(3)。

5.根据权利要求3所述的换电电池，其特征在于：相邻所述电芯(22)之间设置有导热片(4)，所述导热片(4)与导热壳体(21)热传递抵触。

6.根据权利要求3所述的换电电池，其特征在于：多个所述电芯(22)沿自身排列方向的两端设置有电池保护板(5)，所述电池保护板(5)的侧壁与最边侧电芯(22)的侧壁相抵触，且所述电池保护板(5)位于导热壳体(21)与电芯(22)之间。

7.根据权利要求3所述的换电电池，其特征在于：所述电池模组(2)上设置有PCB连接板(6)，所述PCB连接板(6)用于采集电压信息、提高电压采集精度；所述PCB连接板(6)与多个电芯(22)、BMS板(11)信号连接。

8.根据权利要求7所述的换电电池，其特征在于：所述金属壳体(1)与上盖体(15)之间设置有BMS支架(9)，所述BMS板(11)固定设置于BMS支架(9)相对靠近上盖体(15)的一侧。

9.根据权利要求8所述的换电电池，其特征在于：所述BMS支架(9)相对远离电池模组(2)的一侧设置有密封盖板(14)，所述密封盖板(14)与金属壳体(1)开口大小相适配，所述BMS板(11)位于密封盖板(14)与BMS支架(9)之间。

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