CN219286507U - 电池包的散热结构及电池包和动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包的散热结构及电池包和动力装置，本实用新型的电池包的散热结构，包括设于电芯模组的顶部和/或底部的液冷板，以及设于液冷板上的沿预设方向间隔布置的均热板，均热板设于相邻的两个刀片电芯之间，并于均热板与相邻的刀片电芯之间夹设有相变组件，相变组件用于将吸收的刀片电芯的热量传导至均热板上。本实用新型所述的电池包的散热结构，通过在液冷板上设有位于相邻的两个电芯之间的均热板，并且在相邻的两个刀片电芯之间夹设有相变组件，便于实现对电芯的高效均温散热的同时，能够严控电芯热失控后的热蔓延，有利于提升电池包的安全性能。

Description

电池包的散热结构及电池包和动力装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池包的散热结构。同时，本实用新型还涉及一种包括该电池包的散热结构的电池包，以及一种设有该电池包的动力装置。

背景技术

目前应用于电化学储能系统锂电池的结构形式主要有方壳电芯和刀片电芯。其中，刀片电芯厚度适中，极柱热特性优良，电芯内部热量散失热阻小，当电芯发生局部滥用或者内短路时，热量散失路径短，能够在一定程度上抑制热失控的发生及蔓延。随着储能市场对低成本、高安全电化学储能系统的反馈需求，未来以刀片电芯为基本成组单元的储能系统，必然越来越受到市场的重视和欢迎。

由于电池充放电过程中，内部就会产生热量，如果电芯产生的热量不能及时转移出去，热量就会引起电芯内部积聚，进而引起电芯温度的变化，当温度超过一定界限，则会导致电芯电化学副反应的加剧，甚至活性材料的不稳定性，最终影响电芯的性能和安全。

目前锂电池模组工程化应用散热方式，主要有自然空气对流散热、强迫空气对流散热、液冷板接触散热。现有的刀片电芯模组主要采用液冷板接触散热，液冷板接触散热具体为在电芯的窄面或大面处加装液冷板等散热结构，以实现电池包内部的散热。然而，现有电池包内的散热结构因其自身在结构上的局限性，导致其散热效果较差，且对电芯热失控扩散的抑制效果较差，不利于电池包的安全性能的提升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包的散热结构，以利于提升电池包的安全性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包的散热结构，所述电池包内设有电芯模组，所述电芯模组包括沿预设方向间隔排布的多个刀片电芯；

所述散热结构包括设于所述电芯模组的顶部和/或底部的液冷板，以及设于所述液冷板上的沿所述预设方向间隔布置的均热板，所述均热板设于相邻的两个所述刀片电芯之间，并于所述均热板与相邻的所述刀片电芯之间夹设有相变组件，所述相变组件用于将吸收的所述刀片电芯的热量传导至均热板上。。

进一步的，所述相变组件包括具有腔体的壳体，所述腔体内填充有相变材料。

进一步的，所述均热板插设于所述腔体内的所述相变材料中。

进一步的，所述壳体采用导热塑料材质制成。

进一步的，所述均热板与所述液冷板相连的一端设有向所述预设方向一侧弯折的折弯边，所述均热板通过所述折弯边与所述液冷板相连。

进一步的，所述折弯边与所述液冷板钎焊连接。

进一步的，在所述预设方向上，所述折弯边延伸的长度尺寸与所述刀片电芯的厚度尺寸相同，且所述折弯边与所述刀片电芯之间贴合设置并涂覆有导热材料。

进一步的，所述均热板为铝均温板。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的电池包的散热结构，通过在液冷板上设有位于相邻的两个刀片电芯之间的均热板，并且相邻的两个刀片电芯之间夹设有相变组件，则相变组件能够将吸收的刀片电芯的热量并传递至均热板上，便于实现对电芯的高效均温散热的同时，当电芯发生热失控时，相变组件可以吸纳大量的热量，从而严控电芯热失控后的热蔓延，有利于提升电池包的安全性能。

此外，通过使壳体采用导热塑料材质制成，便于使壳体具有良好的导热能力的同时，也具有良好的绝缘性，且导热塑料本身具有一定的弹性变形能力，当电芯循环变形时，可以补偿刀片电芯的膨胀位移，确保刀片电芯的使用性能及工作寿命。

另外，通过使折弯边与液冷板采用钎焊连接，便于降低折弯边与液冷板接触位置的热阻，从而便于均热板与液冷板之间的热量的传递。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，所述电池包包括如上所述的电池包的散热结构。

本实用新型还提出了一种动力装置，所述动力装置中设有如上所述的电池包。

本实用新型所述的电池包及动力装置，与上述的电池包的散热结构相对于现有技术具有相同的技术效果，在此不再进行赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池包的散热结构与电芯模组组装前的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的液冷板及均热板的连接结构的示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为本实用新型实施例所述的电池包散热结构于电芯模组上的安装结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的相变组件的结构示意图。

附图标记说明：

1、刀片电芯；2、液冷板；3、均热板；301、折弯边；4、相变组件；401、壳体；402、相变材料。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电池包的散热结构，在电池包内设有电芯模组，电芯模组包括沿预设方向间隔排布的多个刀片电芯1。整体构成上，该散热结构包括设于电芯模组的顶部的液冷板2，以及设于液冷板2上的沿预设方向间隔布置的均热板3，均热板3设于相邻的两个刀片电芯1之间，并于均热板3与相邻的刀片电芯1之间夹设有相变组件4，相变组件4用于将吸收的刀片电芯1的热量传导至均热板3上。如此，便于实现对电芯的高效均温散热，并且在电芯出现热失控后，便于控制电芯的热蔓延，从而提升电池包的安全性能。

需要说明的是，本实施例中的液冷板2除了可以设置在电芯模组的顶部，也可以设置在电芯模组的底部，或是在电芯模组的顶部和底部均设置有液冷板2。

基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，如图1至图5中所示，在本实施例中，相变组件4包括具有腔体的壳体401，腔体内填充有相变材料402。且在具体实施时，均热板3插设于腔体内的相变材料402中。如此，相变材料402可以吸收刀片电芯1产生的热量，并将热量传递给均热板3，以便于达到较好的散热效果。并且当电池包充放电工作循坏时，刀片电芯1下部的热量可以大量流入相变组件4内，抑制刀片电芯1内部温差的增长，实现刀片电芯1内部较理想的均温性。

如图1及图4和图5中所示，壳体401整体呈方形板状结构，以便于将其放入两个刀片电芯1之间，并与刀片电芯1的大面进行接触。此外，填充在腔体内的相变材料402可为现有技术中常用到的PCM材料，且如图5中所示，可在相变材料402的中间位置处设有插装孔，以便于均热板3的插入。

此外，本实施例中的壳体401优选采用导热塑料材质制成，以便于使壳体401具有良好的导热能力的同时，也具有良好的绝缘性，并且也能够满足容纳相变材料402的要求。此外，导热塑料本身具有一定的弹性变形能力，并且填充在壳体401内的PCM材料也属于质软可变材料，则将相变组件4填充在两个刀片电芯1之间，可以为其提供适当的预紧力，而当刀片电芯1循环变形时，可以补偿刀片电芯1的膨胀位移，确保刀片电芯1的使用性能及工作寿命。

如图2及图3中所示，均热板3与液冷板2相连的一端设有向预设方向一侧弯折的折弯边301，均热板3通过折弯边301与液冷板2相连。通过设置有折弯边301，便于增大均热板3与液冷板2之间的连接面积，从而便于保证均热板3与液冷板2之间的连接强度的同时，也便于均热板3与液冷板2之间的热量的传递。

需要注意的是，作为进一步优选的，在本实施例中，折弯边301与液冷板2可采用钎焊连接，如此，便于降低折弯边301与液冷板2接触位置的热阻，从而便于均热板3与液冷板2之间的热量的传递。

此外，在将折弯边301与液冷板2进行焊接时，可以使用现有技术中常用到的焊接工装，确保钎焊的稳健性，同时实现高的形位公差，满足后期液冷板2、均热板3与相变组件4以及电芯模组装配的高适配性，不因液冷板2加装均热板3而导致装配工艺难度提高。

作为一种较优的实施方式，如图4中所示，在预设方向上，折弯边301延伸的长度尺寸与刀片电芯1的厚度尺寸相同，且折弯边301与刀片电芯1之间贴合设置并涂覆有导热材料。通过设置有导热材料，便于提升刀片电芯1的顶面与折弯边301之间的换热效果，使刀片电芯1通过其顶面也可以进行有效散热。如此，刀片电芯1通过其顶面和侧面均能够进行散热，便于实现较好的散热效果。

需要说明的是，本实施例中的导热材料可选用现有技术中常用到的导热结构胶，便于实现刀片电芯1与折弯边301的导热的同时，也能够实现折弯边301与刀片电芯1顶面的粘连。

此外，本实施例中的均热板3优选为铝均温板，以便于依靠铝板良好的导热性能，实现相变材料402不同空间区域内热量的均衡流动，对刀片电芯1侧面均温散热性能增益扩大，另外，铝均温板与液冷板2焊接一体，刀片电芯1侧面热量可以通过铝均温板传递给液冷板2，充分利用液冷板2的散热潜能。

本实施例的电池包的散热结构，通过在液冷板2上设有位于相邻的两个电芯之间的均热板3，并且相邻的两个刀片电芯1之间夹设有相变组件4，则相变组件4能够将吸收的刀片电芯1的热量并传递至均热板3上，便于实现对电芯模组的高效均温散热的同时，当刀片电芯1发生热失控时，相变组件4可以吸纳大量的热量，从而严控电芯热失控后的热蔓延，有利于提升电池包的安全性能。

实施例二

本实施例涉及一种电池包及动力装置，该电池包包括实施例一中的电池包的散热结构。且该动力装置中设有如上所述的电池包。

本实施例的电池包及动力装置，与实施例一的电池包的散热结构相对于现有技术具有相同的技术效果，在此不再进行赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池包的散热结构，其特征在于：

所述电池包内设有电芯模组，所述电芯模组包括沿预设方向间隔排布的多个刀片电芯；

所述散热结构包括设于所述电芯模组的顶部和/或底部的液冷板，以及设于所述液冷板上的沿所述预设方向间隔布置的均热板，所述均热板设于相邻的两个所述刀片电芯之间，并于所述均热板与相邻的所述刀片电芯之间夹设有相变组件；

所述相变组件用于将吸收的所述刀片电芯的热量传导至均热板上，所述相变组件包括具有腔体的壳体，所述腔体内填充有相变材料；

所述均热板插设于所述腔体内的所述相变材料中，且所述壳体采用导热塑料材质制成。

2.根据权利要求1所述的电池包的散热结构，其特征在于：

所述均热板与所述液冷板相连的一端设有向所述预设方向一侧弯折的折弯边，所述均热板通过所述折弯边与所述液冷板相连。

3.根据权利要求2所述的电池包的散热结构，其特征在于：

所述折弯边与所述液冷板钎焊连接。

4.根据权利要求2所述的电池包的散热结构，其特征在于：

在所述预设方向上，所述折弯边延伸的长度尺寸与所述刀片电芯的厚度尺寸相同，且所述折弯边与所述刀片电芯之间贴合设置并涂覆有导热材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池包的散热结构，其特征在于：

所述均热板为铝均温板。

6.一种电池包，其特征在于：

包括权利要求1至5中任一项所述的电池包的散热结构。

7.一种动力装置，其特征在于：

所述动力装置中设有权利要求6所述的电池包。

Images