一种电池模组的制作方法

【技术领域】

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术：

锂离子电池的综合性能虽然较其它种类电池具有一定优势，但是其性能对于温度的敏感性较高，其充放电容量、循环使用寿命、安全性等直接受温度的影响。当锂离子电池工作环境温度较高时，电池材料的化学活性会有所提高，因此电池的放电容量能有一定提升，但同时也会导致电池材料的老化速度加快，电池极化严重，循环使用寿命迅速衰减，如果温度过高时，甚至还会出现电池自燃现象，危害车辆和车上人员的安全。电池组工作时，不同单体电池之间的温度不均匀性，使不同的单体电池之间性能产生差异，从而进一步导致电池模组的过早失效。

因此，通过合理有效的散热方式使电池最高温度控制在电池最佳工作温度范围内以及电池组内部各单体电池的温度保持一定的均匀性是电池热管理系统的两大技术目标。

鉴于此，实有必要提供一种新的电池模组以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池模组，将相变材料与流体冷却方式相结合，通过合理的结构布置，保证多个单体电池的温度一致性，防止电池模组温度过高，具有较高的能量密度。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池模组，包括多个单体电池、用于收容多个单体电池的收容箱、电池支架及基座；所述收容箱包括固定框及设置于所述固定框内的收容体，所述收容体上开设有多个收容孔，每个收容孔用于收容对应一个单体电池；所述电池支架设置于所述收容箱上，所述电池支架与所述固定框固定连接；所述电池支架靠近所述收容箱的一侧开设有多个收容槽，每个收容槽与对应一个收容孔相配合以用于收容对应一个单体电池；所述基座设置于所述收容箱的底部，所述基座包括底盘及盖在所述底盘上的盖板；所述底盘与所述盖板固定连接形成一个流通腔，所述流通腔用于冷却液的流通。

优选地，所述电池模组还包括绝缘垫，所述绝缘垫设置于所述收容箱与所述基座之间；所述绝缘垫设置于所述盖板远离所述底盘的一侧。

优选地，所述收容体上还开设有贯穿所述收容体的多个穿孔，每个穿孔用于设置对应一个导热触头；所述绝缘垫上开设有贯穿所述绝缘垫的多个通孔，每个导热触头穿过所述绝缘垫上的对应一个通孔与所述盖板连接。

优选地，所述基座还包括多个散热翅片，多个散热翅片平行间隔排列在所述底盘及所述盖板之间；每个散热翅片与所述底盘、所述盖板垂直连接。

优选地，所述导热触头呈中空圆柱状；所述导热触头的材质为铝合金，所述底盘、所述盖板及所述散热翅片的材质皆为铝合金；所述收容体的材质为导热相变材料。

优选地，所述单体电池为圆柱形电池；每个收容孔呈中空圆柱状，所述收容孔的直径与所述单体电池的直径相一致；每个收容槽呈中空圆柱状，每个收容槽的直径与所述单体电池的直径相一致；所述收容孔的高度与所述收容槽的高度之和与所述单体电池的高度相一致。

优选地，每个单体电池包括正极及负极；所述收容槽包括侧壁及顶壁；所述顶壁上开设有贯穿所述顶壁的第一连接孔，所述第一连接孔用于电连接所述单体电池的正极；所述顶壁上还开设有贯穿所述顶壁的第二连接孔，所述第二连接孔用于电连接所述单体电池的负极。

优选地，所述固定框呈两端敞口的中空长方体状，所述固定框靠近所述电池支架的一端沿所述固定框的两个长边方向各设有一个固定部；所述固定部上开设有多个第一螺孔；所述电池支架呈长方体状，所述电池支架沿所述电池支架的长边方向设有多个固定耳，每个固定耳上开设有一个第二螺孔，每个固定耳上的第二螺孔与一个第一螺孔相配合，用于将所述电池支架与所述固定框固定连接。

优选地，所述固定框上开设有多个平行排列的散热孔。

优选地，所述流通腔的一端设有进液口，所述流通腔还设有与所述进液口对角设置的出液口。

本发明提供的电池模组，将相变材料与流体冷却方式相结合，通过合理的结构布置，保证多个单体电池的温度一致性，防止电池模组温度过高，具有较高的能量密度。

【附图说明】

图1为本发明提供的电池模组的立体图。

图2为图1所示的电池模组的分解图。

图3为图1所示的电池模组中的单体电池的立体图。

图4为图2所示区域a的局部放大图。

图5为图1所示的电池模组中的收容箱的仰视图。

图6为图1所示的电池模组中的电池支架的立体图。

图7为图1所示的电池模组的局部剖视图。

图8为图1所示的电池模组中的底盘的俯视图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1及图2，本发明提供一种电池模组100，包括多个单体电池10、用于收容多个单体电池10的收容箱20、电池支架30及基座40。

请参阅图3，所述单体电池10的数量有多个。在本实施方式中，所述单体电池10为圆柱形电池，在其他实施方式中，所述单体电池10可以为方形电池或软包电池。每个单体电池10包括正极101及负极102，在本实施方式中，所述正极101为电池的盖帽，所述负极102为电池的外壳。

请一并参阅图2及图4，所述收容箱20用于收容多个单体电池10。所述收容箱20与所述电池支架30固定连接。具体地，所述收容箱20呈长方体状，所述收容箱20包括固定框21及设置于所述固定框21内的收容体22。所述固定框21呈两端敞口的中空长方体状。在本实施方式中，所述固定框21的材质为铝合金。所述固定框21上开设有多个平行排列的散热孔211，所述散热孔211呈长条形。所述固定框21靠近所述电池支架30的一端沿所述固定框21的两个长边方向各设有一个固定部23。具体地，每个固定部23呈长条状且与所述固定框21的长边边缘垂直连接。所述固定部23上开设有多个第一螺孔231。

请参阅图2及图5，所述收容体22呈长方体状且收容于所述固定框21内。所述收容体22的材质为导热相变材料。所述收容体22上开设有贯穿所述收容体22多个收容孔221，每个收容孔221用于收容对应一个单体电池10。具体地，多个收容孔221呈矩阵排列，每个收容孔221呈中空圆柱状，所述收容孔221的直径与所述单体电池10的直径相一致。所述收容孔221的高度小于所述单体电池10的高度。

在本实施方式中，所述收容体22上还开设有贯穿所述收容体22的多个穿孔222，多个穿孔222呈矩阵排列，每个穿孔222呈中空圆柱状，所述穿孔222的直径小于所述收容孔221的直径。具体地，每个穿孔222用于设置对应一个导热触头24。所述导热触头24呈中空圆柱状，所述导热触头24的外径与所述穿孔222的直径相一致。所述导热触头24的高度与所述穿孔222的高度相一致。所述导热触头24的材质为铝合金。

请参阅图6，所述电池支架30设置于所述收容箱20上，所述电池支架30与所述固定框21固定连接。所述电池支架30的材质为绝缘硬塑料。所述电池支架30呈长方体状，所述电池支架30的长度与所述收容箱20的长度相一致，所述电池支架30的宽度与所述收容箱20的宽度相一致。所述电池支架30靠近所述收容箱20的一侧开设有多个收容槽31，每个收容槽31与对应一个收容孔221相配合以用于收容对应一个单体电池10。每个收容槽31呈中空圆柱状，每个收容槽31的直径与所述单体电池10的直径相一致，所述收容孔221的高度与所述收容槽31的高度之和与所述单体电池10的高度相一致。

所述收容槽31包括侧壁311及顶壁312。所述顶壁312上开设有贯穿所述顶壁312的圆形的第一连接孔313，所述第一连接孔313用于电连接所述单体电池10的正极101，所述顶壁312上还开设有贯穿所述顶壁312的弧形的第二连接孔314，所述第二连接孔314用于电连接所述单体电池10的负极102。所述电池支架30沿所述电池支架30的长边方向设有多个固定耳32，每个固定耳32上开设有一个第二螺孔321，每个固定耳32上的第二螺孔321与所述固定框21上的固定部23上的一个第一螺孔231相配合，用于将所述电池支架20与所述固定框21固定连接。

请一并参阅图2、图7及图8，所述基座40设置于所述收容箱20的底部。所述基座40包括底盘41、盖在所述底盘41上的盖板42及多个散热翅片43。所述底盘41与所述盖板42固定连接形成一个流通腔44，所述流通腔44用于冷却液的流通。所述流通腔44的一端设有进液口441，所述流通腔44还设有与所述进液口441对角设置的出液口442。在本实施方式中，所述底盘41、所述盖板42及所述散热翅片43的材质皆为铝合金，所述底盘41与所述盖板42焊接固定。多个散热翅片43平行间隔排列在所述底盘41及所述盖板42之间。具体地，每个散热翅片43与所述底盘41、所述盖板42垂直连接。在本实施方式中，所述散热翅片43的长度与所述收容箱20的宽度相一致。所述散热翅片43与所述底盘41及所述盖板42焊接固定。多个散热翅片43将所述流通腔44分隔成格栅状，保证流体均匀流过每个散热翅片43。

所述电池模组100还包括绝缘垫50，所述绝缘垫50设置于所述收容箱20与所述基座40之间，用于将所述单体电池10与所述盖板42绝缘隔开。具体地，所述绝缘垫50设置于所述盖板42远离所述底盘41的一侧。所述绝缘垫50上开设有贯穿所述绝缘垫50的多个通孔51，每个通孔51用于穿过对应一个导热触头24。所述通孔51的直径与所述导热触头24的直径相一致。可以理解地，所述通孔51的数量与所述导热触头24的数量相一致。在本实施方式中，所述绝缘垫50为导热硅胶垫。

组装时，首先将多个散热翅片43垂直连接在所述底盘41靠近所述盖板42的一面上，多个散热翅片43之间平行间隔设置。然后将所述盖板42与所述底盘41焊接固定从而形成一个流通腔44，此时，多个散热翅片43夹在所述底盘41与所述盖板42之间。所述流通腔44的进气口441与所述出气口442对角设置。然后将所述绝缘垫50设置于所述盖板42远离所述底盘41的一侧。将设有多个导热触头24的所述收容箱20设置于所述绝缘垫50上，此时，每个导热触头24穿过所述绝缘垫50上的对应一个通孔51与所述盖板42连接。所述固定框21远离所述电池支架30的一端与所述盖板42焊接固定为一体。

然后，所述收容箱20的多个收容孔221内一一设置对应一个单体电池10。此时，每个单体电池10的热量可传递至所述收容体22，使整个电池模组100内的热量均衡，不会出现局部温度过高的情况。

最后，在所述收容箱20上设置所述电池支架30，此时，每个单体电池10的正极端收容于所述电池支架30的对应一个收容槽31内。螺栓穿过所述电池支架30上的固定耳32上的第二螺孔321与所述固定框21上的固定部23上的第一螺孔231，将所述电池支架20与所述固定框21相固定连接。此时，通过所述第一连接孔313与所述单体电池10的正极101电连接，通过所述第二连接孔314与所述单体电池10的负极102电连接。

使用时，所述电池模组100高倍率充放电工况下，所述单体电池10产生大量的热量，热量首先传导至与所述单体电池10相接触的所述收容体22内，所述收容体22的材质为导热相变材料。当温度达到相变温度，相变潜热在使温度不升高的情况下吸收大量的热量。同时所述导热触头24吸收所述收容体22上的热量，并将热量传递到所述盖板42上，热量再分散至所述散热翅片43上，当流体流过所述散热翅片43并将热量带走，整个过程不会产生热量累计，且相变过程可以反复的、可逆的进行。

本发明提供的一种电池模组，将相变材料与流体冷却方式相结合，通过合理的结构布置，保证多个单体电池的温度一致性，防止电池模组温度过高，具有较高的能量密度。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。