专利名称：一种动力电池组以及车载动力电池系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池组以及车载动力电池 系统。
背景技术：
动力电池作为电动汽车中的主要储能元件，其性能直接影响到电动汽车的性能。 动力电池组热管理系统对动力电池性能的发挥起到很大的作用；其原因在于(1)动力电 池的正常运行需要在一定的温度范围内；超出该温度范围，电池效率变差，甚至无法正常运 行。(2)电动汽车的动力电池可能处于极度恶略的外部环境中，外部环境会造成动力电池使 用寿命缩短、降低电池性能。(3)动力电池组内温度场的长久不均勻分布将造成各电池模 块、单体性能的不均衡，降低系统可靠性。按照传热介质分类，常规热管理系统可分为空气、液体两种。空气冷却的优点在于 结构简单，重量小，成本低；但对于动力电池来说，风道的空间有限，电池散热面积的限制， 造成换热效率非常低，无法保证大电流情况下电池的有效散热。液体冷却对模组的密封要 求很高，重量相对大，维修和保养复杂，结构相对复杂；另外液冷较难解决快速充电时散热 问题。有文献提出一种新的散热结构的动力电池组。将单体电池设置在散热壳中，在散 热壳和单体电池之间填充相变材料；散热壳用于密封和固定单体电池。然后再将多个上述 带有散热壳的单体电池固定在动力电池组的箱体内。箱体上开有多个通风孔，热量通过空 气散失到箱体外部。该结构不需要系统额外提供能量，并能有效缓解短时内热量急剧产生 的问题。但是其单体电池分开固定、密封，所需空间变大，也提高了成本；箱体内的空气流 道需单独隔开，箱体内电池不能上下多层排布，否则无法避免一般时温度场不均勻的问题。 虽然单体电池的散热介质为复合材料，但是最终电池组的热量却靠空气导出，散热效率较 低，无法满足大容量电池大电流充、放电时的及时散热要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，现有技术中动力电池组散热效率低，空间大， 成本高的缺点。从而提供了一种新的散热效率高、空间小、成本低的动力电池组。一种动力电池组，其包括箱体、若干单体电池和相变材料，所述单体电池分布在箱 体内，所述单体电池与箱体之间具有空隙，所述相变材料填充在所述空隙内；所述箱体包括 上盖、底座，所述上盖设有定位槽，所述底座设有若干“工”型固定件；所述“工”型固定件包 括第一端部、第二端部以及中间板，所述第一端部和第二端部用于固定单体电池两端，中间 板用于固定单体电池两侧。本实用新型的第二个目的是提供一种车载动力电池系统。一种车载动力电池系统，其包括若干动力电池组、导热胶层、若干弓形压条以及托 盘；所述动力电池组通过导热胶层粘结在托盘上，所述弓形压条压在所述动力电池组上，并将其固定在托盘上；所述托盘固定在车身上；所述动力电池组为本实用新型所提供的动力 电池组。本实用新型所提供的动力电池组，当单体电池温度较低时，此时的相变材料为固 态，包覆在单体电池的周围，这样可以大大降低单体电池受到的振动和冲击。当单体电池发 热量大、温度上升时，相变材料开始液化，吸收大量的热能，同时热的传递方式由热传导变 成液体对流换热，散热效率大大提高。相变材料液化后，其与箱体的接触界面由固-固变成 液-固，有效接触面积增加，热阻减小，从而将热量快速传递到箱体上。并且相变材料可以 在整个箱体中流动，避免了温场不均的问题，进而提高各单体电池的一致性。本实用新型 的动力电池组不需要单独在箱体内隔出风道，空间可以大大缩小，也可以降低成本。并且相 变材料包覆在单体动力电池的周围，有助于减少单体电池受到外界的振动和冲击。本实用新型提供的车载动力电池系统，由于箱体与托盘中间有一层导热胶层，热 传导效率较高，因此电池产生的热量能快速传导到托盘、进而传导到车身上。汽车行驶时的 外部高速流体，能很快将车身上的热量带走。
图1是本实用新型的电池模块示意图。图2是本实用新型的电池模组(无上盖)装配示意图。图3是本实用新型的底座的结构示意图。图4是本实用新型的弓形压片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。一种动力电池组，其包括箱体、若干单体电池和相变材料，单体电池固定分布在箱 体内，单体电池与箱体之间具有空隙，相变材料填充在空隙内；箱体包括上盖、底座，上盖设 有定位槽，底座设有若干“工”型固定件；“工”型固定件包括第一端部、第二端部以及中间 板，第一端部和第二端部用于固定单体电池两端，中间板用于固定单体电池两侧。其中，箱体的材料选用具有一定强度以及散热性能好的材料，本实用新型优选为 导热塑料。相变材料为本领域技术人员所公知的。本实用新型的相变材料采用石蜡类相变材 料，石蜡类相变材料不导电，避免了单体电池之间的电传导。本实用新型还优选在上盖和底座的结合处设有密封圈，进一步增加整个箱体的密 封性。优选地，在上盖上设有排气装置，这样当个别单体电池内部异常，防爆阀破裂，将 气体排到箱体中，可通过上盖上的排气装置将气体排出，可以避免气体在箱体中聚集，因而 避免引发其他单体电池的异常反应，有效消除电池组的安全隐患。优选地，底座的地面内壁设有平行的加强筋，这样既有利于增强底座的强度，又可 以形成相变材料的流道，促进相变材料在液体状态下的流动与循环，使局部热量有效散发。[0022]优选地，相变材料并将空隙全部填充完，而填充了部分。相变材料填充空隙的体积 百分比为70% 90%，更优选为80% 85%。这样有利于相变材料在箱体中的流动，从而 热量及时散发出去，也可以使电池组的温场较为均衡，避免箱体中部分过热。为了更好提高电池组的散热效果，还优选在箱体上设置散热翅片，使传导到箱体 上的热量及时释放到空气中去。一种车载动力电池系统，其包括若干动力电池组、导热胶层、若干弓形压条以及托 盘；所述动力电池组通过导热胶层粘结在托盘上，所述弓形压条压在所述动力电池组上，并 将其固定在托盘上；所述托盘固定在车身上；所述动力电池组为本实用新型所提供的动力 电池组。其中，导热胶为本领域技术人员所公知的粘结材料，其具有良好导热性能。本实用 新型的导热胶层，一方面用于将动力电池组粘结在托盘上，更为重要的是，通过导热胶层可 以很好的将动力电池组的热量传递到托盘上，使动力电池组的热量得到及时的释放。优选情况下，本实用新型优选导热胶层的厚度为1 10mm。弓形压条包括两端固定端以及中间卡合部，所述固定端固定在托盘上，所述中间 卡合部卡合在动力电池上。这样既可以使动力电池组在竖直方向以及水平方向的移动，将 动力电池组稳定的固定在托盘上。以下结合具体实施例以及附图来对本实用新型作进一步阐述。实施例1一种车载动力电池系统，包括若干动力电池组、导热胶层、若干弓形压条以及托盘。导热胶层位于动力电池组与托盘之间，用于将动力电池组粘结在托盘上。导热胶 层厚3mm。参见图4，弓形压条包括两端固定端31、33以及中间卡合部32，两端固定端上有螺 纹孔，可以通过螺钉将其固定在托盘上。中间卡合部32夹持动力电池组的上面以及两侧 面，防止动力电池组的位移。一个动力电池组上用两个平行的弓形压条固定。其中，动力电池组包括箱体11、若干单体电池12和相变材料，单体电池12分组平 铺层叠在箱体11内，单体电池12四周与箱体11之间具有空隙14，相变材料填充在空隙14 内；相变材料不全部填充，填充空隙14体积的80%。本实施例相变材料采用石蜡。在箱体上设有散热翅片19，有利于快速散热。箱体11包括上盖15、底座16，在上盖和底座结合处设有密封圈，以增强箱体的密 封性。上盖15设有定位槽。在上盖上还设有排气装置——单向阀13，底座16设有若干“工”型固定件17 (参见图3)，“工”型固定件17包括第一端部 171、第二端部172以及中间板173，第一端部171和第二端部172用于固定单体电池两端， 中间板173用于固定单体电池两侧；底座16的底面内壁设有加强筋18。单体电池就分组平铺在箱体内。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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种动力电池组，其包括箱体、若干单体电池和相变材料，其特征在于所述单体电 池分布在箱体内，所述单体电池与箱体之间具有空隙，所述相变材料填充在所述空隙内；所 述箱体包括上盖、底座，所述上盖设有定位槽，所述底座设有若干“工”型固定件；所述“工” 型固定件包括第一端部、第二端部以及中间板，所述第一端部和第二端部用于固定单体电 池两端，中间板用于固定单体电池两侧。
2.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于所述相变材料填充所述空隙的体 积百分比为70% 90%。
3.根据权利要求2所述的动力电池组，其特征在于所述相变材料填充所述空隙的体 积百分比为80% 85%。
4.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于所述箱体上设有散热翅片。
5.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于所述单体电池分组平铺层叠在所 述箱体内。
6.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于所述上盖和底座结合处设有密封圈。
7.根据权利要求1所述的动力电池组，其特征在于所述上盖上设有排气装置。
8.一种车载动力电池系统，其包括若干动力电池组、导热胶层、若干弓形压条以及托 盘；所述动力电池组通过导热胶层粘结在托盘上，所述弓形压条压在所述动力电池组上，并 将其固定在托盘上；所述托盘固定在车身上；其特征在于所述动力电池组为权利要求1所 述的动力电池组。
9.根据权利要求8所述的车载动力电池系统，其特征在于所述导热胶层的厚度为 1 IOmm0
10.根据权利要求8所述的车载动力电池系统，其特征在于所述弓形压条包括两端固 定端以及中间卡合部，所述固定端固定在托盘上，所述中间卡合部卡合在动力电池上。
专利摘要本实用新型属于动力电池技术领域，具体公开了一种动力电池组。该动力电池组中单体电池分布在箱体内，单体电池与箱体之间具有空隙，相变材料填充在空隙内；箱体包括上盖、底座，上盖设有定位槽，底座设有用于固定单体电池的“工”型固定件；还公开了一种车载动力电池系统，其包括动力电池组、导热胶层、弓形压条以及托盘；动力电池组通过导热胶层粘结在托盘上，弓形压条将动力电池组固定在托盘上；托盘固定在车身上；所述动力电池组本实用新型提供的动力电池组。本实用新型直接将热量传导给相变材料，相变材料直接传导给箱体，不借助任何动力来散热，散热效果高、空间小、成本低。
文档编号H01M2/10GK201781007SQ20102021329
公开日2011年3月30日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者郑卫鑫, 鲁志佩 申请人:比亚迪股份有限公司