CN220627908U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组及电池包，所述电池模组包括：电池组件；散热片，至少部分设于所述电池组件的内部；以及至少一翅片，位于所述电池组件的一侧，所述翅片连接于所述散热片并朝外延伸，至少一所述翅片上设置有贯穿该翅片的多个镂空孔。通过在电池组件的内部设置散热片，在电池组件的一侧设置至少一翅片，本实用新型能够利用散热片加快电池组件内部的热量传递，降低电池组件内部热量集中的风险，进而提升电池模组的散热效率，进一步均衡电池模组的内外温度，使电池模组工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池模组性能的影响，此外，散热片和翅片的结构设置简单方便，降低了电池模组的维护难度。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

近年来，世界各地对电动汽车（Electric vehicle，EV）和电池储能站（BatteryEnergy Storage System，BESS）的迫切需求持续增长。在众多的储能技术中，锂电池以高效能、低自放电率、无记忆效应、长循环寿命等优点成为一种流行且占主导地位的存储介质，被广泛应用于电动汽车和电池储能站中。

受电动汽车和电池储能站结构的影响，电池的布置空间有限，导致电池需要紧密的排布在一起，这使得电池的热量积聚，电池温度升高较快，不利于电池工作时产生的热量散发。当电池的实际工作温度超出正常范围，会使得电池自身的性能急剧下降，而且存在电池燃烧起火或者爆炸等安全隐患。另外，各个单体电池所处位置的不同会使得同一模组或电池包内的电池的温度不同，从而加剧电池单体间温度的不一致性，降低电池模组或电池包的整体性能。

因此，对动力电池系统进行有效的热管控是保证电池热安全和提高电池性能的必要手段，尤其是对电池热管理系统（Battery Thermal Management System，BTMS）及电池模组的散热结构进行优化设计，保证电池处于适宜的工作温度同时单体间温度差处于合理的范围内，对电动汽车的性能和安全极为重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种电池模组及电池包，能够利用散热片加快电池组件内部的热量传递，降低电池组件内部热量集中的风险，进而提升电池模组的散热效率，进一步均衡电池模组的内外温度，使电池模组工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池模组性能的影响，此外，散热片和翅片的结构设置简单方便，降低了电池模组的维护难度。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括：电池组件；散热片，至少部分设于所述电池组件的内部；以及至少一翅片，位于所述电池组件的一侧，所述翅片连接于所述散热片并朝外延伸，至少一所述翅片上设置有贯穿该翅片的多个镂空孔。

在一实施例中，所述散热片包括相互连接的第一子片以及第二子片，所述第一子片设于所述电池组件的内部，所述第二子片延伸出所述电池组件，所述第二子片连接有至少一个所述翅片。

在一实施例中，所述电池组件包括至少两电池，所述第一子片固定于相邻两所述电池之间，且分别与两所述电池的外表面相贴合。

在一实施例中，所述第一子片的表面开设有第一散热通道。

在一实施例中，所述第一散热通道为蛇形结构，蛇形结构的所述第一散热通道布置在所述第一子片的表面各处。

在一实施例中，所述第一散热通道中填充有泡棉胶。

在一实施例中，所述第二子片的表面开设有第二散热通道，所述第二散热通道连通所述第一散热通道，且所述第二散热通道连通所述翅片。

在一实施例中，所述第二散热通道包括连接于所述翅片的翅片管道、连接于所述第一散热通道以及所述翅片管道的转接管道，所述翅片管道与所述转接管道交叉设置。

在一实施例中，所述翅片的数量为多个，多个所述翅片相互平行，且每相邻两所述翅片之间的间距相等。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，所述电池包包括所述电池模组。

通过在电池组件的内部设置散热片，根据本实用新型的各方面能够利用散热片加快电池组件内部的热量传递，降低电池组件内部热量集中的风险，进而提升电池组件的散热效率；通过在电池组件的一侧设置至少一翅片，使至少一翅片连接于散热片并沿散热片的宽度方向朝外延伸，并在至少一所述翅片上设置贯穿该翅片的多个镂空孔，根据本实用新型的各方面能够进一步均衡电池模组的内外温度，使电池模组工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池模组性能的影响，此外，散热片和翅片的结构设置简单方便，降低了电池模组的维护难度。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1示出本实用新型实施例的电池模组的立体结构图。

图2示出本实用新型实施例的散热片与翅片装配的整体正视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出本实用新型实施例的电池模组的立体结构图。如图1所示，所述电池模组可包括电池组件1、散热片2以及至少一翅片3。其中，所述电池组件1可以设置有一个，也可以设置有多个，本实用新型以所述电池模组包括一个所述电池组件1为例进行说明。所述电池组件1可包括至少两电池，例如图1中的电池11以及电池12，每个电池中可设置有诸如正极片、负极片以及隔膜等。每两个电池之间可留置有空隙，该空隙的中部可以为所述电池组件1的内部。散热片2至少部分可设置于所述电池组件1的内部。示例性的，每一所述电池为长方体结构。所述电池组件1的四周还可设置有壳体，所述电池组件1放置于该壳体中。

在一实施例中，所述至少一翅片3可位于所述电池组件1的一侧。例如，参见图1，一翅片3可设置于所述电池组件1的上侧。所述至少一翅片3可连接于所述散热片2并沿所述散热片2的宽度方向朝外延伸。所述散热片2的宽度方向（即图1中的y方向）可以与所述电池组件1中的电池放置方向平行。所述至少一翅片3可沿所述散热片2的宽度方向向左延伸，也可以沿所述散热片2的宽度方向向右延伸。

在本实用新型中，所述散热片2是一种导热元件，具有优异的导热性，并且可以维持较好的等温性。由于电池组件内部中心区域功能性较小，因此设置散热片对电池组件自身性能影响较小。在电池温度过高时，电池组件中心区域温度是最高的，所以处于电池组件中心区域的散热片可以快速将热量导出至电池其他部位，避免热量集中导致发生热失控，有利于使电池组件内部温度控制在合理范围之内。

在一实施例中，参见图1，至少一所述翅片3上设置有贯穿该翅片3的多个镂空孔30。所述翅片3的数量以及所述镂空孔30的数量可以根据实际需要进行设置，本实用新型对此并不限定。

在一实施例中，参见图1，电池11的顶部可设置有腰圆形的防爆片110，以降低电池11在内压过大时发生爆炸的风险。电池11的顶部还可设置有诸如正极端子及负极端子等部件。可以理解，在实际应用中，所述电池的具体结构可以根据需要进行调整，本实用新型对此并不限定。

通过在电池组件的内部设置散热片，本实用新型实施例能够利用散热片加快电池组件内部的热量传递，降低电池组件内部热量集中的风险，进而提升电池组件的散热效率；通过在电池组件的一侧设置至少一翅片，使至少一翅片连接于散热片并沿散热片的宽度方向朝外延伸，并在至少一所述翅片上设置贯穿该翅片的多个镂空孔，本实用新型实施例能够进一步均衡电池模组的内外温度，使电池模组工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池模组性能的影响，此外，散热片和翅片的结构设置简单方便，降低了电池模组的维护难度。

图2示出本实用新型实施例的散热片与翅片装配的整体正视图。请参阅图2，所述散热片2包括相互连接的第一子片201以及第二子片202，所述第一子片201设于所述电池组件1的内部，所述第二子片202延伸出所述电池组件1，所述第二子片202连接有至少一个所述翅片3。所述第一子片201的高度可低于或等于该第一子片201一侧的电池11及电池12的高度，以降低第一子片201在高于邻近的电池后所带来的结构受限的风险。示例性的，所述第一子片201以及所述第二子片202以所述电池的顶部200为界，位于该交界处下方的散热片2可以称为所述第一子片201，位于该交界处上方的散热片2可以称为所述第二子片202。第一子片201用于汇聚电池内部热量，第二子片202用于将热量快速导出，两者连接共同作用。

在一实施例中，所述第一子片201固定于相邻两所述电池之间，且分别与两所述电池的外表面相贴合，以使两所述电池的热量可通过第一子片201传递至第二子片202，进而传递至所述翅片3。示例性的，所述第一子片201以及所述第二子片202均可以为镍箔。镍箔具有良好的导电性和导热性，制造技术较成熟，价格相对低廉。通过将所述第一子片设于所述电池组件的内部，所述第二子片连接于至少一个所述翅片，本实用新型实施例能够最大化传输电池表面的热量，并利用第一子片起到对第二子片固定支撑的作用，同时设置片状结构的第一子片以及第二子片，能够进一步提升热量的传导效率。

进一步地，参见图2，所述第一子片201的表面开设有第一散热通道21，所述第一散热通道21为蛇形结构，蛇形结构的所述第一散热通道21布置在所述第一子片201的表面各处。其中，所述第一子片201的厚度以及所述第二子片202的厚度可以相同，且均为扁平中空状。为了使散热片能够更快速的导热，所述第一子片201的厚度以及所述第二子片202的厚度应选取超薄尺寸，优选的，所述第一子片201的厚度以及所述第二子片202的厚度均小于2mm。所述第一子片201的两个表面均可以开设所述第一散热通道21。优选的，所述第一散热通道的深度为1mm，宽度为0.5mm。

在一实施例中，所述第一散热通道21可包括第一散热子通道211、第二散热子通道212以及第三散热子通道213。所述第一散热子通道211、第二散热子通道212以及第三散热子通道213依次接续循环。所述第二散热子通道212的一端连接于所述第一散热子通道211，另一端连接于所述第三散热子通道213。所述第一散热子通道211与所述第三散热子通道213平行设置，所述第二散热子通道212分别与所述第一散热子通道211以及所述第三散热子通道213交叉设置。

在一实施例中，所述第一散热通道21中填充有泡棉胶。所述泡棉胶具备可压缩性和吸热性，能够发生弹性形变。在散热片2工作时，一方面，泡棉胶的吸热性能够使所述第一散热通道21具备高效的吸热传导作用，进而使得散热片2的热量能够快速传导至翅片3；另一方面，泡棉胶的可压缩性能够使散热片在电池模组充放电过程中提供充足的呼吸区间，降低电池内各部分极片因膨胀不均匀而发生析锂现象，有利于改善电池内部极片膨胀的影响，从而降低电池性能衰退甚至引起安全事故的风险。

进一步地，所述第二子片202的表面开设有第二散热通道22，所述第二散热通道22连通所述第一散热通道21，且所述第二散热通道22连通所述翅片3。与所述第一散热通道21类似，所述第二子片202的两表面均可开设有所述第二散热通道22。优选的，所述第二散热通道深度为1mm，宽度为0.5mm，以使得所述第二子片202能够更加快速的导热，进而提高散热片的散热效率。所述第二散热通道22中也可填充有泡棉胶。所述泡棉胶具备可压缩性和吸热性，能够发生弹性形变。在散热片2工作时，泡棉胶的吸热性能够使所述第二散热通道22具备高效的吸热传导作用，进而使得散热片2的热量能够快速传导至翅片3。

在一实施例中，结合图1和图2，所述第二散热通道22包括连接于所述翅片3的翅片管道221、连接于所述第一散热通道21以及所述翅片管道221的转接管道222，所述翅片管道221与所述转接管道222交叉设置。示例性的，所述翅片管道221与所述转接管道222形成十字交叉结构。通过设置连接于所述翅片3的翅片管道221、连接于所述第一散热通道21以及所述翅片管道221的转接管道222，本实用新型实施例能够以最短的路径将第一散热通道21导出的热量快速分散在所述第二子片202上，进而直接导出热量至第二子片202两侧的翅片3，降低第一散热通道21导出的热量集中的风险，提升散热片的散热效率。

进一步地，所述翅片3的数量为多个，多个所述翅片3相互平行，且每相邻两所述翅片3之间的间距相等。通过设置均匀分布的翅片，能够进一步使所述散热片导出的热量均衡分布。多个所述翅片3可分设于所述第二子片202的两侧。

在实际应用中，沿所述第二子片202的长度方向，所述翅片3的疏密程度可以根据需要进行调整。例如，若所述第二子片202靠近所述第一子片201一端的热量集中现象较所述第二子片202远离所述第一子片201一端的热量集中现象更加明显，则可以在所述第二子片202靠近所述第一子片201的一端设置第一翅片组件，在所述第二子片202远离所述第一子片201的一端设置第二翅片组件，第一翅片组件中的每相邻两翅片之间的间距小于第二翅片组件中的每相邻两翅片之间的间距，即翅片的设置沿所述第二子片202的长度方向（即图2中的z方向）呈现由密到疏的特征。

在一实施例中，所述翅片3可以为金属制片状结构。优选的，所述翅片3为铜制片状结构，基于泡沫铜制作。泡沫铜材料具有较高热导率，可以起到强化传热的作用。

在一实施例中，所述翅片3的镂空孔30可以设置有一个，也可以设置有多个。多个所述镂空孔30可按照行列形式均匀排列在该多个所述镂空孔30所在的翅片上。所述镂空孔30的具体尺寸可以根据需要适应性调整，本实用新型对此并不限定。设置均匀分布的镂空孔，能够进一步均衡热量在翅片3的传导，进而进一步均衡电池组件的内外温度，使电池组件工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池组件性能的影响。

在一实施例中，每一所述镂空孔30呈蜂窝状。由于翅片为蜂窝网状结构，具备极大的散热面积，与散热片2连接，可以将散热片2从电池内部导出的热量快速散出，从而达到有效降低电池模组温度，提升电池安全的效果。示例性的，所述镂空孔30可以为正六边形。所述镂空孔30也可以设置为诸如正八边形等其他形状。将每一所述镂空孔30设置为蜂窝状，有利于翅片3的框架稳定，降低由于镂空孔设置不合理造成的材料磨损现象。

综上，本实用新型通过在电池组件的内部设置散热片，能够利用散热片加快电池组件内部的热量传递，降低电池组件内部热量集中的风险，进而提升电池组件的散热效率；通过在电池组件的一侧设置至少一翅片，使至少一翅片连接于散热片并沿散热片的宽度方向朝外延伸，并在至少一所述翅片上设置贯穿该翅片的多个镂空孔，本实用新型实施例能够进一步均衡电池模组的内外温度，使电池模组工作时保持在合理的温度范围，减少热量集中对于电池模组性能的影响，此外，散热片和翅片的结构设置简单方便，降低了电池模组的维护难度。

此外，本实用新型还提供了一种电池包，所述电池包包括所述电池模组。可以理解，对于所述电池模组的具体应用场景，本实用新型并不限定。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例所提供的电池模组及电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其内部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

电池组件（1）；

散热片（2），至少部分设于所述电池组件（1）的内部；以及

至少一翅片（3），位于所述电池组件（1）的一侧，所述翅片（3）连接于所述散热片（2）并朝外延伸，至少一所述翅片（3）上设置有贯穿该翅片（3）的多个镂空孔（30）。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述散热片（2）包括相互连接的第一子片（201）以及第二子片（202），所述第一子片（201）设于所述电池组件（1）的内部，所述第二子片（202）延伸出所述电池组件（1），所述第二子片（202）连接有至少一个所述翅片（3）。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电池组件（1）包括至少两电池，所述第一子片（201）固定于相邻两所述电池之间，且分别与两所述电池的外表面相贴合。

4.根据权利要求2或3所述的电池模组，其特征在于，所述第一子片（201）的表面开设有第一散热通道（21）。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一散热通道（21）为蛇形结构，蛇形结构的所述第一散热通道（21）布置在所述第一子片（201）的表面各处。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一散热通道（21）中填充有泡棉胶。

7.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第二子片（202）的表面开设有第二散热通道（22），所述第二散热通道（22）连通所述第一散热通道（21），且所述第二散热通道（22）连通所述翅片（3）。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述第二散热通道（22）包括连接于所述翅片（3）的翅片管道（221）、连接于所述第一散热通道（21）以及所述翅片管道（221）的转接管道（222），所述翅片管道（221）与所述转接管道（222）交叉设置。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述翅片（3）的数量为多个，多个所述翅片（3）相互平行，且每相邻两所述翅片（3）之间的间距相等。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-9任一项所述的电池模组。