柔性腔体结构及电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种柔性腔体结构及电池模组。

背景技术：

在现有技术中，具有腔体的电池热管理装置一方面是通过仿行电池间距的空间形状来做成腔体，该种方式只能应用在18650型圆柱锂电池领域，并且腔体形状结构复杂，工艺完成比较困难，不同的电池模组需要开不同的模具，通用性较差。

另一方面是采用硬质结构的腔体，比如液冷扁管，但硬质结构材质较硬，使用不方便。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种柔性腔体结构及电池模组，其具备良好的柔性，适用于任何型号的电池及任何形状的电池模组，通用性较好。

本实用新型较佳实施例提供了一种柔性腔体结构，应用于包括多个单体电池的电池模组，所述柔性腔体结构包括：可依照电池模组形状进行设置的柔性板、用于吸收所述单体电池热量的控温物料及多个腔体；

所述柔性板绕行于所述单体电池之间，与单体电池相接触；

所述腔体设置于所述柔性板上，所述腔体与单体电池接触；

所述控温物料设置于所述腔体内，用于对所述单体电池的温度进行调节。

在本实用新型较佳实施例中，所述腔体与所述柔性板密封连接，以形成一密闭空间，所述控温物料设置于所述密闭空间内，以调节所述单体电池的温度。

在本实用新型较佳实施例中，所述腔体的数量设置为多个，多个所述腔体均匀设置在所述柔性板上，相邻的所述腔体之间相互隔离。

在本实用新型较佳实施例中，所述柔性腔体结构还包括用于为所述单体电池加热的加热元件，所述加热元件覆盖于所述柔性板与所述单体电池接触的侧面上，所述加热元件与单体电池相接触。

在本实用新型较佳实施例中，所述加热元件为加热膜。

在本实用新型较佳实施例中，所述柔性板为加热板，用于对所述单体电池进行加热。

在本实用新型较佳实施例中，所述柔性腔体结构还包括用于检测所述单体电池温度的温度传感器，所述温度传感器设置于所述腔体与所述单体电池接触的表面上。

在本实用新型较佳实施例中，所述柔性腔体结构还包括用于控制所述温度传感器及加热元件工作的处理单元，所述处理单元分别与所述温度传感器及加热元件电性连接，所述温度传感器设置于所述腔体与所述单体电池接触的表面上，其中，

当所述温度传感器感应到所述单体电池的温度低于一预设温度时告知所述处理单元控制所述加热元件对所述单体电池进行加热。

在本实用新型较佳实施例中，所述控温物料包括石蜡、相变材料及灌封胶体。

本实用新型较佳实施例还提供一种电池模组，所述电池模组包括多个单体电池及上述任意一项所述的柔性腔体结构；

所述多个单体电池相互平行设置；

所述柔性腔体结构绕行于所述电池模组之间，与单体电池相接触。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构应用于包括多个单体电池的电池模组，所述柔性腔体结构包括：可依照电池模组形状进行设置的柔性板、用于吸收所述单体电池热量的控温物料及多个腔体。所述柔性板绕行于所述单体电池之间，与单体电池相接触。所述腔体设置于所述柔性板上，所述腔体与单体电池接触。所述控温物料设置于所述腔体内，用于对所述单体电池的温度进行调节。所述柔性腔体结构制造工艺简单，适用于任何型号的电池及任何形状的电池模组，具有良好的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的应用于电池模组的柔性腔体结构的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的图1所示的应用于电池模组的柔性腔体结构局部位置的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构第一视角的结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构第二视角的结构示意图。

图5为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构第三视角的结构示意图。

图6为本实用新型较佳实施例提供的温度传感器、加热元件及处理单元连接的方框示意图。

图标：100-柔性腔体结构；110-柔性板；112-加热元件；114-第一表面；116-第二表面；120-控温物料；130-腔体；140-温度传感器；150-处理单元；200-电池模组；210-单体电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种柔性腔体结构。请参阅图1，图1为本实用新型较佳实施例提供的应用于电池模组200的柔性腔体结构100的结构示意图。所述柔性腔体结构100应用于包括多个单体电池210的电池模组200。

在本实施例中，所述柔性腔体结构100包括：可依照电池模组200形状进行设置的柔性板110、用于吸收所述单体电池210热量的控温物料120及多个腔体130。

在本实施例中，所述柔性板110绕行于所述单体电池210之间，与单体电池210相接触。所述腔体130设置于所述柔性板110上，所述腔体130与单体电池210接触。所述控温物料120设置于所述腔体130内，用于对所述单体电池210的温度进行调节。

请参阅图2，图2为本实用新型较佳实施例提供的图1所示的应用于电池模组200的柔性腔体结构100局部位置的结构示意图。在本实施例中，所述腔体130与所述柔性板110密封连接，以形成一密闭空间，所述控温物料120设置于所述密闭空间内，以调节所述单体电池210的温度。

在本实施例中，所述腔体130与所述柔性板110的可以采用焊接的方式进行密封连接。

在本实施例中，可以采用石蜡、相变材料及灌封胶体等吸热材料作为控温物料120对腔体130进行填充。所述控温物料120能够对单体电池210的热量进行吸收，以降低单体电池210的温度。

在本实施例中，石蜡是从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种烃类混合物，主要成分是固体烷烃，无臭无味，为白色或淡黄色半透明固体。石蜡是非晶体，但具有明显的晶体结构。石蜡具有良好的耐温性能，是很好的储热材料，其比热容为2.14–2.9J·g^–1·K^–1，熔化热为200–220J·g^–1。同时，石蜡具有良好的热安定性、氧化安定性和光安定性。

在本实施例中，相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。相变材料主要包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类。其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；复合相变储热材料既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果，并拓展其应用范围。

请参阅图3，图3为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构100第一视角的结构示意图。在本实施例中，所述腔体130的数量设置为多个，多个所述腔体130均匀设置在所述柔性板110上，相邻的所述腔体130之间相互隔离。所述腔体130可设置为类似于药丸包装形式的结构，所述控温物料120相当于药丸放入所述腔体130内。

请再次参阅图2，所述柔性板110包括第一表面114及第二表面116。请参阅图4及图5，图4为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构100的第二视角的结构示意图，图5为本实用新型较佳实施例提供的柔性腔体结构100的第三视角的结构示意图。所述第一表面114直接与所述单体电池210相接触，所述腔体130设置于所述第二表面116上。

在本实施例中，所述柔性腔体结构100还包括用于为所述单体电池210加热的加热元件112。

在本实施例中，所述加热元件112可以设置为区别于柔性板110的独立结构，所述加热元件112覆盖于所述柔性板110的所述第一表面114上与所述单体电池210相接触。所述加热元件112可以是，但不限于，加热膜。

在本实施例中，还可以将所述柔性板110设置为加热板，即所述柔性板110为所述加热元件112，用于对所述单体电池210进行加热。

请参阅图3及图6，图6为本实用新型较佳实施例提供的温度传感器140、加热元件112及处理单元150连接的方框示意图。在本实施例中，所述柔性腔体结构100还包括用于检测所述单体电池210温度的温度传感器140，以及用于控制所述温度传感器140及加热元件112工作的处理单元150。

在本实施例中，所述温度传感器140设置于所述腔体130与所述单体电池210接触的表面上。所述处理单元150分别与所述温度传感器140及加热元件112电性连接。

在本实施例中，当所述温度传感器140感应到所述单体电池210的温度低于一预设温度时告知所述处理单元150控制所述加热元件112对所述单体电池210进行加热。

在本实施例中，所述温度传感器140设置的数量可根据实际情况进行设定，所述预设温度设定的温度值可根据实际情况进行设定。

在本实施例中，所述控温物料120吸收所述单体电池210的热量，所述加热元件112可对所述单体电池210进行加热。通过所述控温物料120及加热元件112的配合使用，以实现对单体电池210的升温或者降温。并且，通过增设温度传感器140及处理单元150，可对电池模组200的温度情况进行良好地控制。

在本实施例中，所述柔性腔体结构100采用吸塑成型的制造工艺进行制造，制造工艺成熟简单。

在本实施例中，吸塑成型就是通常所说的吸塑，采用吸塑成型机将加热软化的塑料硬片吸附于模具表面，冷却后，形成凹凸形状的塑料。吸塑成型，又叫真空成型，是热塑性塑料热成型方法之一。是指将片状或板状材料夹紧在真空成型机的框架上，加热软化后，通过模边的空气通道，用真空将其吸附于模具上，经短时间的冷却，得到成型的塑料制品。这种方法所用的设备比较简单，模具不需承受压，可用金属、木材或石膏制成，成型速度快，操作容易。

在本实施例中，制造所述柔性腔体结构100常用的吸塑成型材料有：PET(聚对苯二甲酸乙二酯)硬片、PVC(聚氯乙烯)硬片、PS(聚苯乙烯)硬片。PS硬片密度低，韧性差，易燃烧，燃烧时会产生苯乙烯气体(属有害气体)，所以一般用来生产各种工业用的吸塑托盘。PVC硬片韧性适中，不易燃烧，燃烧时会产生氯气，对环境造成一定影响，PVC易热合，可采用封口机和高频机封边，是生产透明吸塑制品的主要原料。PET硬片韧性好，透明度高，易燃烧，燃烧时不产生有害气体，属于环保材料，但价格高，适宜做高档的吸塑制品，欧美国家的吸塑泡壳一般要求采用PET硬片，但其不易热合，给封装带来很大困难，为了解决这一问题，人们采用一种叫PETG乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料，这种材料既有PVC的易热合性，也有PET的高环保和透明度。

在本实施例中，制造所述柔性腔体结构100时，所述柔性腔体结构100可以为整版结构。在实际使用过程中，可根据电池模组200的具体形状对所述柔性腔体结构100进行剪裁，由此，本技术方案提供的柔性腔体结构100可以适用于任何形状则电池模组200。无需根据不同的电池模组200开设不同的模具，减少了开模成本，简化了工艺流程。

在本实施例中，所述柔性腔体结构100不仅适用于采用18650型圆柱锂电池作为单体电池210的电池模组200，还适用于其他任何型号的电池。适用范围更加宽泛，通用性良好。

在本实施例中，上述18650型圆柱锂电池是电子产品中比较常用的锂电池。18650型圆柱锂电池型号的定义法则为：电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。

在本实施例中，锂电池的配置分为磷酸铁锂及钴酸锂，磷酸铁锂与钴酸锂相比有以下优点：

1.更安全，过冲、过放电都不会造成爆炸、漏液；

2.寿命更长，正常使用能循环1000次以上；

3.大倍率，2C充电10C放电，不会发烫、爆炸、漏液，不会影响寿命；

4.工作温度：-20℃-50℃，最佳工作温度为20℃-40℃，与人体舒适温度相仿。

本实用新型还提供一种电池模组200。所述电池模组200包括多个单体电池210及上述内容所述的柔性腔体结构100。

在本实施例中，所述多个单体电池210相互平行设置。所述柔性腔体结构100绕行于所述单体电池210之间，与单体电池210相接触。

在本实施例中，对所述柔性腔体结构100具体结构及功能的介绍请参阅上述内容。

综上所述，本实用新型较佳实施例提供一种柔性腔体结构及电池模组。柔性腔体结构应用于包括多个单体电池的电池模组，所述柔性腔体结构包括：可依照电池模组形状进行设置的柔性板、用于吸收所述单体电池热量的控温物料及多个腔体。所述柔性板绕行于所述单体电池之间，与单体电池相接触。所述腔体设置于所述柔性板上，所述腔体与单体电池接触。所述控温物料设置于所述腔体内，用于对所述单体电池的温度进行调节。

本实用新型较佳实施例提供所述柔性腔体结构制造工艺简单，适用于任何型号的电池及任何形状的电池模组，具有良好的通用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。