电池组件及电动汽车的制作方法

本发明涉及一种电动汽车领域，更具体而言，本发明涉及一种散热性好且占用空间小的车用电池组件。

背景技术：

在目前的新能源电动汽车领域中，其动力电池组件的冷却方式主要包括：自然冷却、风冷及液冷等三种。其中，液冷方式通常采用对每颗电芯单体表面的冷却与基于模组一个面的冷却。对于每颗电芯单体表面的液冷冷却方式具有相对最佳的散热效果，但其也对应地具有更高的成本及较差的空间利用率，进而导致可靠性相对较差。而基于模组底面或其中一个面所采用的散热方式，其在技术上更容易实现，但散热效果会相对差一些。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种散热性能好且占用空间较小的电池组件。

本发明目的在于提供另一种散热性能好且占用空间较小的电池组件。

本发明目的还在于提供一种具有前述电池组件的电动汽车。

根据本发明的一个方面，提供一种电池组件，其包括：多个电芯，其用于提供电能；冷却板部件，其用于提供冷量；多个导热膜，其分别与各个电芯的一个面接触并从所述电芯吸热；以及多个电芯定位部件，其用于提供所述电芯的定位安装；且包括导热区段；所述导热区段分别热力连接所述导热膜与所述冷却板部件，并将所述导热膜中的热量传导至所述冷却板部件。

可选地，所述导热区段包括布置在所述电芯定位部件侧部的第一区段及布置在所述电芯定位部件底部的第二区段；所述导热膜布置成与所述第一区段热力连接，且所述冷却板部件布置成与所述第二区段热力连接。

可选地，所述电芯定位部件与所述电芯间隔布置；所述导热膜的第一侧与所述电芯接触，其第二侧与所述电芯定位部件接触。

可选地，所述导热膜的第一侧设置导热胶，所述导热胶用于胶合所述导热膜与所述电芯并提供两者间的热传导；且/或所述导热膜的第二侧设置绝缘膜，所述绝缘膜提供所述导热膜与所述电芯定位部件之间的绝缘性。

可选地，所述导热膜为石墨膜。

根据本发明的一个方面，还提供一种电池组件，其包括：多个电芯，其用于提供电能；冷却板部件，其用于提供冷量；多个导热膜，其分别与各个电芯的至少一个面接触并从所述电芯吸热；以及多个电芯定位部件，其用于提供所述电芯的定位安装；且包括导热区段；所述导热区段分别热力连接所述导热膜与所述冷却板部件，并将所述导热膜中的热量传导至所述冷却板部件；其中，相邻的所述电芯定位部件之间布置至少两个电芯；所述导热膜包括：布置在所述电芯定位部件与所述电芯之间的边界导热区段；以及布置在一个所述电芯与另一个所述电芯之间的中间导热区段；其中，所述边界导热区段及中间导热区段连接成一体。

可选地，所述边界导热区段及所述中间导热区段呈往复弯折的形式围绕各个所述电芯布置。

可选地，所述导热膜为能够弯折的石墨膜。

可选地，所述石墨膜上涂覆有提高柔韧度的材料。

可选地，所述石墨膜上涂覆有背胶。

可选地，所述边界导热区段及所述中间导热区段沿布置方向具有相同的宽度。

可选地，所述导热区段包括布置在所述电芯定位部件侧部的第一区段及布置在所述电芯定位部件底部的第二区段；所述边界导热区段布置成与所述第一区段热力连接，且所述冷却板部件布置成与所述第二区段热力连接。

可选地，所述边界导热区段的第一侧设置导热胶，所述导热胶用于胶合所述边界导热区段与所述电芯并提供两者间的热传导；且/或所述边界导热区段的第二侧设置绝缘膜，所述绝缘膜提供所述边界导热区段与所述电芯定位部件之间的绝缘性。

可选地，所述中间导热区段的至少一侧设置导热胶，所述导热胶用于胶合所述中间导热区段与所述电芯并提供两者间的热传导。

可选地，所述电芯定位部件为塑料元件，且/或所述导热区段为铝合金元件。

可选地，所述导热区段嵌设在所述电芯定位部件中。

可选地，所述电芯定位部件的至少一侧具有安装凹台，所述安装凹台用于供所述电芯嵌设定位。

可选地，所述冷却板部件的内部设置冷却液流动通道。

可选地，所述冷却板部件布置在所述电池组件底侧。

可选地，所述冷却板部件由铝合金制成。

根据本发明的再一个方面，还提供一种电动汽车，其包括如前所述的电池组件。

根据本发明的电池组件，通过与电芯接触的导热膜吸热，并经由电芯定位部件上的导热区段将热量传导出至冷却板部件，进而实现对电芯良好的冷却效果，且无需占用过大的散热结构布置空间，能够节约电池组件的整体占用空间，或在保持原占用空间不变的情况下布置更多的电芯并获取更高的电量。根据本发明的电动汽车因而也具有散热效果更好的电池组件，具备更佳的性能。

附图说明

图1是本发明的电池组件的一个实施例的装配示意图。

图2是本发明的电池组件的一个实施例的分解示意图。

图3是本发明的电芯定位部件的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1示出了一种装配完成的电池组件100的实施例，该电池组件100包括：电芯定位部件140；夹持在电芯定位部件140中的电芯；与电芯接触的导热膜；以及布置在电芯定位部件140下方的冷却板部件120。其中，电芯定位部件中包括导热区段，热量可经由电芯、导热膜、导热区段被传递至冷却板部件120，由此实现了对电芯的降温与冷却。本实施例的电池组件100能获得对电芯良好的冷却效果，且无需占用过大的散热结构布置空间，能够节约电池组件的整体占用空间，或在保持原占用空间不变的情况下布置更多的电芯并获取更高的电量。

如下将结合图2来具体描述前述实施例中的电池组件100的各组成部件。具体而言，该电池组件包括多个用于提供电能的电芯110、用于提供冷量的冷却板部件120、分别与各个电芯110的一个面接触并从电芯110吸热的多个导热膜130以及用于提供电芯110的定位安装的多个电芯定位部件140。其中，该电芯定位部件140为塑料元件，并包括导热区段141；导热区段141分别热力连接导热膜130与冷却板部件120，并将导热膜130中的热量传导至冷却板部件120。此处所述的热力连接表示：导热区段141能够分别与导热膜130及冷却板部件120进行热传导。作为热力连接最常见的一种方式，即，使导热区段141与导热膜130直接接触；作为热力连接另一种常见的方式，即使导热区段141与冷却板部件120通过导热垫连接。更具体而言，此时，电芯定位部件140与电芯110间隔布置；使得导热膜130的第一侧与电芯110接触，其第二侧与电芯定位部件140接触。由此实现了利用较小的冷却部件占用空间完成对电芯冷却的效果。

作为备选方案，电芯定位部件140的至少一侧具有安装凹台142，安装凹台142可用于供电芯110嵌设定位。

关于在前述实施例中起到热量传递作用的导热区段141，在此做出了一系列的优化改型。

例如，如图3所示，导热区段141包括布置在电芯定位部件140侧部的第一区段141a及布置在电芯定位部件140底部的第二区段141b；导热膜130布置成与第一区段141a热力连接，且冷却板部件120布置成与第二区段141b热力连接。此种布置在考虑到电芯定位部件140、导热膜130、电芯110及冷却板部件120之间的相对位置关系的情形下，有利地实现了导热膜130及冷却板部件120的热力连接，使得热量可从电芯110传递至冷却板部件120。

又如，可选地，导热区段141为铝合金元件。此种材料的选择兼顾了对导热性及成本的考虑。

再如，可选地，导热区段141嵌设在电芯定位部件140中。此设计有效避免了导热区段141的凸出，使得整个结构面更为平整。

关于在前述实施例中起到从电芯吸取热量作用的导热膜130，在此也做出了一系列的优化改型。

例如，导热膜130的第一侧设置导热胶，导热胶用于胶合导热膜130与电芯110并提供两者间的热传导；且/或导热膜130的第二侧设置绝缘膜，绝缘膜提供导热膜130与电芯定位部件140之间的绝缘性。作为一个具体实施的示例，绝缘膜可采用PE膜。

又如，导热膜130可为具有高导热性的石墨膜。

关于在前述实施例中起到将从电芯吸取的热量最终吸收作用的冷却板部件120，在此同样做出了一系列的优化改型。

例如，冷却板部件120的内部设置冷却液流动通道。这是一种冷却板部件120实现冷却的具体示例。冷却液可在外界冷源处得以冷却后流入冷却液流动通道，并在冷却板部件120处吸热后流出冷却液流动通道，回到外界冷源处再次冷却，并开始新的循环。

又如，冷却板部件120布置在电池组件100底侧。如此避免电池组件100中的电芯定位部件140需承担额外的重量。

再如，冷却板部件120由铝合金制成。此种材料的选择兼顾了对导热性及成本的考虑。

如下将结合附图1至2来描述该电池组件100的实施例的装配过程。首先，应按照顺序依次布置电芯定位部件140、导热膜130、电芯110、导热膜130及电芯定位部件140。并可以根据实际所需的电芯110不断加装。其中，导热膜130需与电芯110直接接触且与电芯定位部件140上的第一区段141a接触。并在电芯定位部件140下方布置冷却板部件120，且使之与第一区段141b接触。并最终在四面布置端板，且通过长螺栓或拉杆将电池组件100整体紧固，来实现整个电池组件100的安装。

如下将结合前述附图来进一步地描述该电池组件100的散热过程。在电池组件100提供电量的过程中，电芯110将会逐渐产生热量。此时，导热膜130从电芯110上吸收热量，并将热量经由电芯定位部件140上的第一区段141a、第二区段141b传递至冷却板部件120上。随后流经冷却板部件120内的冷却液流动通道中的冷却液将与第二区段141b进行换热，将第二区段141所传递的热量吸收并传递至外界冷源处。由此实现了对电芯110的冷却过程。

可选地，电芯与电芯定位部件之间的布置方式还存在其他的实施例。例如，在另一个未由附图示出的实施例中，电池组件包括：电芯定位部件；夹持在电芯定位部件中的电芯；与电芯接触的导热膜；以及冷却板部件。其中，电芯定位部件中为塑料元件，并包括导热区段，热量可经由导热区段从导热膜被传递至冷却板部件。更进一步地，在相邻的电芯定位部件之间布置至少两个电芯。此时，导热膜包括布置在电芯定位部件与电芯之间的边界导热区段以及布置在一个电芯与另一个电芯之间的中间导热区段；其中，边界导热区段及中间导热区段连接成一体。在此种情形下，中间导热区段在从相接触的电芯吸取热量后，将热量传递至边界导热区段；边界导热区段在从相接触的电芯吸取热量后，将其与来自中间导热区段的热量一并经由导热区段传递至冷却板部件，从而实现对多块电芯的冷却。在此种情形下，一方面，能获得对电芯良好的冷却效果，且无需占用过大的散热结构布置空间，能够节约电池组件的整体占用空间，或在保持原占用空间不变的情况下布置更多的电芯并获取更高的电量；另一方面，还可以使用相对较少的电芯定位部件来定位更多的电芯，且基本保持了相近的电芯冷却效果，因此进一步降低占用空间及零部件成本。

具体而言，对于边界导热区段及中间导热区段之间的连接方式做出如下示例。例如，边界导热区段及中间导热区段呈往复弯折的形式围绕各个电芯布置。在此种情形下，对于导热膜的物理性质将具有进一步的要求，例如其至少应具备较高的热传导性及能够适应一定程度的弯折。可选地，导热膜为能够弯折的石墨膜。由于石墨膜具有良好的热传导性能，因此其是作为导热膜的突出方案之一。同时，应当通过一些技术手段来改良其柔韧度，使其具备可弯折的性质。可选地，可通过在石墨膜上涂覆有提高柔韧度的材料来使其具备可弯折的性质。更具体而言，可在石墨膜上涂覆有背胶。该背胶使得原本易折的石墨膜在一定程度能够弯折，从而使其能够更好地缠绕电芯来实现吸热及导热功能。提高柔韧度的材料也能够采用凯夫拉纤维、超密度聚乙烯、碳纤维等材料。

可选地，由于导热膜的导热效率与其宽度有关。因此，边界导热区段及中间导热区段沿布置方向具有相同的宽度，以便使其具有更好的导热效果。

除此之外，由于此实施例与前述实施例能够共用若干零部件。因此，在前述实施例中关于相似零部件的细节设计或位置关系同样可适用于本实施例。

如下将描述该电池组件的实施例的装配过程。首先，应按照顺序依次布置电芯定位部件、导热膜的边界导热区段、电芯、导热膜的中间导热区段、电芯、导热膜的边界导热区段及电芯定位部件。并可以根据实际所需的电芯不断加装导热膜的中间导热区段。其中，导热膜的边界导热区段需与电芯直接接触且与电芯定位部件上的第一区段接触，而导热膜的中间导热区段需与两侧的电芯直接接触且与电导热膜的边界导热区段连成一体。并在电芯定位部件下方布置冷却板部件，且使之与第一区段接触。并最终在四面布置端板，且通过长螺栓或拉杆将电池组件整体紧固，来实现整个电池组件的安装。

如下将结合上述配置的电池组件来进一步地描述其散热过程。在电池组件提供电量的过程中，电芯将会逐渐产生热量。此时，导热膜的中间导热区段从两侧的电芯上吸收热量，并将热量传递至与之相连的导热膜的边界导热区段；导热膜的边界导热区段也从一侧的电芯上吸收热量，并将之与来自导热膜的中间导热区段的热量经由电芯定位部件上的第一区段、第二区段传递至冷却板部件上。随后流经冷却板部件内的冷却液流动通道中的冷却液将与第二区段进行换热，将第二区段所传递的热量吸收并传递至外界冷源处。由此实现了对电芯的冷却过程。

可选地，根据本发明的另一个方面，还提供一种电动汽车的实施例，其应用了前述实施例中的电池组件，因而相应地具有优秀的散热性能及相对较小的占用空间，并具有相对更低的成本。

以上例子主要说明了本发明的电池组件及电动汽车。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。