一种电池模组及其均温控温方法与流程

本发明涉及电池模组技术领域，尤其涉及一种电池模组及其均温控温方法。

背景技术：

目前，对于锂离子电池而言，受限于其技术路线本身，单体的质量能量密度和功率密度都是有一定上限的，且在对于某一材料体系基础上开发的电池本身而言，上述两个参数存在相互制约的情况，这与需求端的诉求不符。在工程实际应用案例中，对电池模组/系统既要求具有高的质量能量密度(即轻量化)，又要求具有大的功率密度(即大倍率放电)；而大倍率的放电会产生大量的热，鉴于电芯须在“相对温和”的环境温度才可以发挥其优良性能的特点，因此，需要给电池模组/系统辅以均温控温措施。

当前，针对电池的冷却与均温主要是通过冷板或管等装置来实现的，其中冷板或管通过栓接、铆接、胶接等方式固定在电池模组的外部。现有方式由于装置仅与整个电池模组外部面接触，只能冷却或均温模组与装置直接接触的区域，未接触区域不能够冷却或均温较差，这样会增加接触区域与非接触区域的温度梯度，影响整个模组的均温性，而且，通常情况下，电池模组的高温区域均位于其几何中心位置附近的几个电芯处，现有装置并不能很好地对处于高温区域的电芯进行降温，这样一方面给系统内多个模组热管理逻辑的制定带来更大的难度，另一方面将使电芯的使用过程不一致性加剧，同时电芯状态估算误差也会增加，为此，我们提出了一种电池模组及其均温控温方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电池模组及其均温控温方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电池模组，包括蓄能导热部件，所述蓄能导热部件上等间距安装有多个电芯，所述电芯的两端均贯穿设有支撑板和汇流排，所述支撑板的一端抵触在蓄能导热部件的一侧，所述汇流排的一端抵触在电芯的一侧，所述蓄能导热部件、支撑板和汇流排的下端共同固定有导热垫。

优选地，所述电芯为锂离子电池。

本发明还提出了一种电池模组均温控温方法，包括以下步骤：

s1、准备适量的蓄能、导热材料；

s2、将蓄能、导热材料制成部件，将电芯均匀装入到蓄能导热部件中；

s3、利用支撑板、蓄能导热部件和汇流排组成模组；

s4、将模组放置到导热垫上；

s5、根据实际工况，对模组内温度变化进行测量；

s6、调整蓄能、导热材料的焓值与导热系数及导热垫的导热系数与厚度中的一个或多个参数值，至调节模组的最高温升在安全范围内，并且模组内不同区域间的温差相对均匀。

优选地，所述导热材料为有机高分子材料。

本发明中，在使用时，先准备适量的蓄能、导热材料，然后将蓄能、导热材料制成部件，然后将电芯均匀装入该部件中，再辅以支撑板、汇流排等形成模组，将模组置于导热垫的上方，根据实际工况，测量模组内温度变化情况是否在既定温度边界条件内，如果不在既定温度边界条件内，调整上述蓄能、导热材料的焓值与导热系数及导热垫的导热系数与厚度中的一个或多个参数值，直至模组的最高温升在安全范围内且模组内不同区域间的温差相对均匀，本发明通过在电池模组本体上设置蓄能、导热部件，模组端面设置导热垫来实现对模组的温控及其内电芯之间的均温，不但可以降低电池模组本体的温度，还可以减小模组内的区域温差，同时还可以将模组热量导出去，以维持模组内电芯在一个相对友好的温度范围内工作，有效延长了电池模组的使用寿命，并且能大大提高电芯的放电倍率，充分利用电池能量，避免了需要增加电池并联数量来实现大功率输出的情况发生。

附图说明

图1为本发明提出的一种电池模组的爆炸图；

图2为本发明提出的一种电池模组的t-△t曲线图(其中，a为未使用该装置的曲线、b为使用该装置的曲线)；

图3为本发明提出的一种电池模组的t-t曲线图(其中，a为未使用该装置的曲线、b为使用该装置的曲线)。

图中：1汇流排、2导热垫、3支撑板、4电芯、5蓄能导热部件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种电池模组，包括蓄能导热部件5，便于蓄存能量，蓄能导热部件5上等间距安装有多个电芯4，电芯4的两端均贯穿设有支撑板3和汇流排1，汇流排1主要是多个电芯间的公共连线，用于在电芯之间传输电流、信息，支撑板3的一端抵触在蓄能导热部件5的一侧，汇流排1的一端抵触在电芯4的一侧，蓄能导热部件5、支撑板3和汇流排1的下端共同固定有导热垫2，电芯4为锂离子电池，锂离子电池兼顾大的比能量密度和高的比功率密度，使用寿命长。

本发明还提出了一种电池模组均温控温方法，包括以下步骤：

s1、准备适量的蓄能、导热材料，导热材料为有机高分子材料；

s2、将蓄能、导热材料制成部件，将电芯4均匀装入到蓄能导热部件5中，方便将电芯4的发热进行存储、转移；

s3、利用支撑板3、蓄能导热部件5和汇流排1组成模组，方便均温控温；

s4、将模组放置到导热垫2上；

s5、根据实际工况，对模组内温度变化进行测量，从而判断模组内温度变化情况是否在既定温度边界条件内；

s6、调整蓄能、导热材料的焓值与导热系数及导热垫的导热系数与厚度中的一个或多个参数值，至调节模组的最高温升在安全范围内，并且模组内不同区域间的温差相对均匀。

本发明中，在使用时，准备适量的蓄能、导热材料，然后将蓄能、导热材料制成部件，然后将电芯4均匀装入该部件中，再辅以支撑板3、汇流排1等形成模组，将模组置于导热垫2的上方，根据实际工况，测量模组内温度变化情况是否在既定温度边界条件内，如果不在既定温度边界条件内，调整上述蓄能、导热材料的焓值与导热系数及导热垫2的导热系数与厚度中的一个或多个参数值，直至模组的最高温升在安全范围内，并且模组内不同区域间的温差相对均匀，延长电池模组的使用寿命，避免了需要增加电池并联数量来实现大功率输出的情况发生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种电池模组，包括蓄能导热部件，所述蓄能导热部件上等间距安装有多个电芯，所述电芯的两端均贯穿设有支撑板和汇流排，所述支撑板的一端抵触在蓄能导热部件的一侧；本发明还提出了一种电池模组均温控温方法。本发明通过在电池模组本体上设置蓄能、导热部件，模组端面设置导热垫来实现对模组的温控及其内电芯之间的均温，不但可以降低电池模组本体的温度，还可以减小模组内的区域温差，同时还可以将模组热量导出去，以维持模组内电芯在一个相对友好的温度范围内工作，有效延长了电池模组的使用寿命，并且能大大提高电芯的放电倍率，充分利用电池能量，避免了需要增加电池并联数量来实现大功率输出的情况发生。

技术研发人员：李亮;詹伟民;徐斌;李伟;刘洪林;汪岳峰;付光辉
受保护的技术使用者：深圳新恒业动力科技有限公司
技术研发日：2019.01.08
技术公布日：2019.05.07