散热良好的电池组的制作方法

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种散热良好的电池组。

背景技术：

新能源汽车已在我国得到了大力发展，预计到2020年新能源汽车的保有量将达到500万辆。蓄电池也越来越多地应用于电动车辆等大功率工作的场合。实用场合中，蓄电池多以单体电池串联和/或并联成电池组的形式使用，串/并联的数量从几十只到、几百只甚至几千只不等。出于安全防护和安装的要求，电池组一般置于金属制成的外壳中，外面配备端子。为了提高汽车的有效使用空间，需要减少电池组体积，单体电池往往排布的非常紧密，这对于电池组的散热非常不利。在充电末期和大功率工作时，蓄电池内部会放热，电池组中间位置的单体电池的温度要明显高于靠近壳壁的单体电池的温度，它们表现出的电化学特性与其它电池不同，组装前通过种种努力获得的电池均一性就不复存在，使用中这部分单体电池很快就会工作在过充、过放状态下，性能迅速衰退，失效，造成整组电池性能下降甚至故障、失效。通过对循环寿命终了的蓄电池组的解剖分析，也表明电池组中间温度高的单体电池的残余容量远远低于电池组边缘部位温度低的单体电池的残余容量，电池组的失效主要是由于电池组中间部位部分常处于高温下的单体电池的失效造成的。这就造成电池组的寿命大大低于单体电池的循环寿命。而且，由于被废弃的电池组中还含有相当比例的仍有使用价值的单体电池，也造成资源的浪费和使用成本的增加。

为了改善电池组使用过程中存在的单体电池温度不均匀的状况，进而提高电池组的使用寿命，人们提出了各种解决方案。如在电池组中加上各种冷却装置，其中以用空气作为冷却介质的风冷装置和用水作为冷却介质的水冷装置较为常见。但是这两种方式存在着需要外加冷却介质循环设备的不足，提供介质循环动力的装置如风机、水泵本身需要耗费电能和占用空间，在电池组中还要预留冷却介质通道，这就会增大电池组的体积，限制了电池组在车上的安放位置。并且，停车后，如果关闭车上的电源，风机、水泵等装置就会停止工作，不能保证电池组的充分冷却。若要实现在电池组充分冷却后才关闭风机、水泵及车上的电源，则要明显增加电气控制的复杂程度，提高成本。

技术实现要素：

本申请目的是：针对上述问题，本申请提出一种散热良好的电池组。

本申请的技术方案是：

一种散热良好的电池组，包括若干呈矩阵分布的单体电池以及形成于这些单体电池之间的缝隙，还包括其内封装有相变材料的、且呈扁平状结构的热管，所述热管嵌设在所述缝隙中。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述热管与所述单体电池通过导热胶相连接。

所述相变材料为气-液相变材料，其气-液相变温度为5-45℃。

所述相变材料选自氢氟烃、氢氟醚、全氟化碳中的至少一种。

所述单体电池为圆柱形电池，所述热管被设置成与所述单体电池外壁面相适配的圆弧形多段折弯结构。

所述热管环绕设置在处于同一列的各个所述电池单体外。

所述热管的端部固定设置有集热板。

一块所述集热板上连接有至少两根所述热管。

还包括带有呈矩阵分布的若干电池插装孔的电池支架，所述单体电池插装在所述电池支架的电池插装孔中，所述集热板与所述电池支架的一侧壁面平齐布置。

本申请的优点是：

1、节约空间，避免空冷、水冷所需的系统设备空间需求。

2、提升了电池组的温度均一性，效果大大优于空冷或者水冷。

3、避免了由于冷热交替形成的水蒸汽附着在电池上，引发短路等安全隐患。

4、装配完成后，扁平热管与电池组中各电池单体相互配合紧压在一起，从而提高了电池组的结构强度和稳固度，有效防止电池单体松动。

5、扁平热管内封装的相变材料可在热管中任意流动，可快速吸收热管周围各处电池单体的热量，无论哪颗电池单体热量过高，与之紧邻的那个热管内的所有相变材料均会吸热该颗电池单体的热量，保证了电池组中各电池单体温度的均一性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例中热管的结构示意图；

图2为本申请实施例中热管与电池单体的配合结构示意图；

图3为本申请实施例中电池组的结构示意图。

其中：1-电池单体，2-缝隙，3-热管，4-集热板，5-电池支架。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本申请所说“连接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图3示出了本申请这种电池组的一个优选实施例，其包括带有众多电池插装孔的电池支架5(行业内有时也将其称为电池夹具)、分别插装在各个电池插装孔中的众多圆柱形的电池单体1，而且各个电池插装孔在电池支架5上呈矩阵分布，故而插装在电池支架5中的各个电池单体1也呈矩阵分布。并且这些电池单体1在径向方向上隔开一定距离布置，从而在各个电池单体1之间形成有缝隙2，相邻两电池单体1间的缝隙一般为2-5mm。本实施例中，电池单体1为锂离子电池。

本实施例的关键改进在于：该电池组中还设置有扁平状结构的热管3，热管3的管腔内封装有相变材料，热管3嵌设在缝隙2中。

并且，上述的热管3与单体电池1通过导热胶相连接。导热胶用于填补热管3和单体电池1之间的间隙，以使提高二者间的传热速度，确保每一颗电池单体的热量都可以及时导出。

本实施例中，所述相变材料为气-液相变材料，其气-液相变温度为5-45℃。

上述相变温度为(沸点)为5-45℃范围内的液态物质4是可以外购的商品，可选择的有氢氟烃、氢氟醚、全氟化碳等等，当然可以采用氢氟烃、氢氟醚、全氟化碳的两两组合的混合物或三者全部组合的混合物。

本实施例中，电池单体3为圆柱形的锂电池单体。当然，本申请的技术方案同样适用于其他结构形式的电池组，比如方块型电池。热管3被设置成与圆柱形单体电池1外壁面相适配的圆弧形多段折弯结构。

热管3的端部采用激光焊接工艺固定设置集热板4，而且一个集热板4上连接多根热管4。每根热管3环绕设置在处于同一列的各个电池单体1外。集热板4与电池支架5的一侧壁面平齐布置，便于该电池组在装配。

该电池组在充电或者放电过程中，电池单体1产生热量而升温，并且该热量会通过导热胶传递给热管3，再由热管3传递至给管内液态的相变材料，相变材料吸收热量后产生由液态向气体的相变，达到降低电池温度的目的。当电池停止工作而降温后，处于气态的相变材料放热而变为液态，为电池之后的降温做好准备。而且，可将热管端部的集热板4与外界的散热或吸热设备(比如电池箱内壁)接触连接，以将热管从电池吸收的热量传递出去，减轻管内相变材料的“工作负担”。

扁平状的热管2由铝制薄壁管冷成型，内部半充满的相变材料后在真空下焊接而成。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。