电池单元和电池模组的制作方法

文档序号:14401089阅读:131来源:国知局

本实用新型涉及电池设备技术领域,尤其涉及一种电池单元和电池模组。



背景技术:

二次电池在充电、放电的过程中会产生大量的热量,热量如果不能有效的从电池中移除,将会对电池的性能造成一定影响,并且引起热集中现象,导致电池着火甚至爆炸。

二次电池按照外壳类型分为袋型二次电池和罐型二次电池。目前为解决袋型二次电池散热问题,通常是利用导热铝板进行水冷散热。利用导热铝板进行水冷散热的导热过程一般为:二次电池发出的热量传至导热铝板,再由导热铝板传至导热硅胶,然后由导热硅胶传至水冷板,最后传至冷却液,热量传输路径长,散热慢,且二次电池各处的散热路径均一样,但二次电池各处的发热量不同,散热不均匀对二次电池的性能有影响,二次电池的电极端子处的发热量较大,采用上述散热方法对电极端子处的散热非常有限,大大限制了电极端子的过流能力。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种电池单元和电池模组,旨在提高二次电池上电极端子处的散热效果。

本实用新型实施例一方面提供了一种电池单元,包括二次电池,具有主体部,以及从主体部伸出的电极端子;固定框架,具有收容腔,二次电池收容在收容腔;导热管,设置于固定框架上,并与二次电池的电极端子对应,导热管内设置有冷却液通过的通道,以对电极端子散热。

根据本实用新型的一个方面,导热管包括相互连接的第一导热管和第二导热管,其中第一导热管与电极端子相对并连接。

根据本实用新型的一个方面,第一导热管采用导电材料,第二导热管采用绝缘材料。

根据本实用新型的一个方面,第一导热管的两端均与第二导热管相连。

根据本实用新型的一个方面,第一导热管内壁设置有绝缘层。

根据本实用新型的一个方面,还包括:连接件;电极端子包括第一电极端子和第二电极端子,第一电极端子连接于连接件;第一导热管为两个,分别连接于第一电极端子和第二电极端子,且第一导热管的一个通过连接件连接于第一电极端子。根据本实用新型的一个方面,连接件的横截面呈U形,套设于第一导热管,且包括底板和两个连接臂,两个连接臂分别连接于两个二次电池的第一电极端子。

根据本实用新型的一个方面,连接件的底板设有连接孔,连接孔用于二次电池的电连接。

根据本实用新型的一个方面,二次电池为袋型电池。

本实用新型实施例另一方面提供一种电池模组,包括至少一个上述电池单元;壳体,设置有收容腔,至少一个上述电池单元收容于收容腔。

在本实用新型实施例中,二次电池的主体部伸出有电极端子,固定框架支撑固定该二次电池,导热管设置在固定框架上,且与电极端子的位置相对应,即导热管设置在电极端子附近,导热管内设置有冷却液通过的通道,冷却液流过导热管时能够对电极端子进行散热,极大地提高了电极端子处的散热效果,提高了电极端子的过流能力。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本实用新型实施例的一种电池单元的爆炸图;

图2是本实用新型实施例的一种电池单元的固定框架和导热管装配的结构示意图;

图3是本实用新型实施例的一种电池单元的固定框架和导热管装配的主视图;

图4是图3中A-A处的剖视图;

图5是本实用新型实施例的一种电池单元的组装图;

图6是本实用新型另一实施例的一种电池单元的爆炸图;

图7是本实用新型另一实施例的一种电池单元的组装图;

图8是图7中B处的细节图;

图9是本实用新型实施例的一种电池单元的连接件的结构示意图;

图10是本实用新型实施例的一种电池模组的结构示意图。

附图标记说明:10、二次电池;11、主体部;12、电极端子;20、固定框架;21、收容腔;30、导热管;31、通道;32、第一导热管;32a、绝缘层;33、第二导热管;40、连接件;41、底板;41a、连接孔;42、连接臂;50、导热衬垫;60、壳体;70、缓冲片。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本实用新型的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。

请一并参阅图1和图5,图1为本实用新型实施例提供的一种电池单元的结构示意图,该电池单元包括:二次电池10,具有主体部11,以及从所述主体部伸出的电极端子12;固定框架20,具有收容腔21,二次电池收容在收容腔21;导热管30,设置在固定框架20上,并与二次电池10的电极端子12对应,导热管30内设置有冷却液通过的通道31,以对电极端子12散热。

请一并参阅图6至图8,可以理解的是,电极端子12的位置设置方式有多种,例如电极端子12为两个,且分别设置于二次电池10的主体部11相对的两端,对应的导热管30设置在固定框架20的两侧;或者电极端子12为两个,设置于二次电池的一端,对应的导热管30设置在固定框架20的一侧;只要电极端子12从主体部11伸出,导热管30与二次电池10的电极端子12对应即可,其中二次电池10可以为袋型电池。

在本实用新型实施例中,二次电池10的主体部伸出有电极端子12,固定框架20支撑固定该二次电池10,导热管30设置在固定框架20上,且与电极端子12的位置相对应,即导热管30设置在电极端子12附近,导热管30内设置有冷却液通过的通道31,冷却液流过导热管30时能够对电极端子12进行散热,极大地提高了电极端子12处的散热效果,提高了电极端子12的过流能力。

在一些可选的实施例中,导热管30包括相互连接的第一导热管32和第二导热管33,其中第一导热管32与电极端子12相对并连接。其中,第一导热管32与电极端子12相对是指:第一导热管32设置在导热管30与电极端子12互相接触的位置,优选的第一导热管32沿二次电池10宽度方向的延伸长度等于电极端子12沿二次电池10宽度方向的延伸长度。在这些可选的实施例中,导热管30与电极端子12互相接触的位置和其他位置分别设置了第一导热管32和第二导热管33,第一导热管32和第二导热管33可以由不同的材料制成,例如第一导热管32选用导电材料,第二导热管33采用绝缘材料,此时,第一导热管32不仅能够对电极端子12进行散热,而且可以作为中间连接件,令本该与电极端子12相连的部件直接连接于第一导热管32,同时由于电极端子12的厚度限制,通常将两个电极端子12进行超声波焊接,生产效率低,且连接不稳定,引入第一导热管32作为中间连接件后,可以采用激光焊接,能够有效提高生产效率,提高连接的稳定性。第二导热管33采用绝缘材料制成,能够防止第一导热管32与其他部件相连发生短路。进一步的,第一导热管32的外轮廓为圆角,固定框架20具有与第一导热管32外轮廓相适配的凹槽,第一导热管32设置于该凹槽且与第二导热管33连接。其中,第一导热管32的外轮廓为圆角方便在加工过程中手持。可以理解的是,第二导热管33和第一导热管32的设置方式在此不做限定,例如第二导热管33和固定框架20一体成型设置,第一导热管32镶嵌于两个或多个第二导热管33之间,且与第二导热管33和固定框架20注塑成型,确保第一导热管32和第二导热管33之间密封连接,防止冷却液从通道31内泄漏。其中,采用第一导热管32作为中间连接件,令电池单元的结构类似罐型电池,并可直接利用罐型电池的生产工艺和生产设备,来生产和制造本实用新型实施例的电池单元,大大降低了电池模块的开发制造成本。在一些可选的实施例中,第一导热管32内壁设置有绝缘层32a。在这些可选的实施例中,第一导热管32内设置有绝缘层32a,可以防止第一导热管32和通道31内的冷却液产生电连接使得与第一导热管32连接的两个电极端子电连通发生短路而出现安全事故。进一步的绝缘层32a采用导热性能良好的材料制成,进一步提高电极端子12处的散热效果。可以理解的是,绝缘层32a的设置方式在此不做限定,例如绝缘层32a可以为涂设于第一导热管32内壁的绝缘漆,或者设置于第一导热管32内壁的具有通孔的陶瓷导热绝缘元件等,只要绝缘层32a设置于第一导热管32内壁,能够防止冷却液和第一导热管32发生接触即可。

在一些可选的实施例中,电池单元还包括连接件40,电极端子12包括第一电极端子和第二电极端子,第一电极端子连接于连接件40;第一导热管32为两个,分别连接于第一电极端子和第二电极端子,且第一导热管32的一个通过连接件40连接于第一电极端子。在这些可选的实施例中,当电极端子12和第一导热管32相互连接,尤其是采用焊接方式进行连接时,相互焊接性能较差时,可以通过连接件40实现电极端子12和第一导热管32之间的连接,例如当第一电极端子由铜制成,第一导热管32由铝制成,由于铝金属与铜金属之间的焊接性能较差,可能导致第一导热管32和第一电极端子之间接触不良,因此可以选用镍制成的连接件40作为一个中间焊接件,实现第一导热管32和第一电极端子之间的连接,保证第一导热管32和第一电极端子的稳定连接。在一些可选的实施例中,电池单元还包括导热衬垫50,在固定框架20内与二次电池10的主体部11相对设置。在这些可选的实施例中,电池单元中还设置有导热衬垫50,能够直接对二次电池10的主体部11进行散热,进一步的,导热衬垫50和第一导热管32之间保持绝缘,能够防止第一导热管32与导热衬垫50之间发生电连接,造成短路。

请一并参阅图9,在一些可选的实施例中,二次电池10为两个,分设于导热衬垫50两侧;连接件40的横截面呈U形,套设于第一导热管32,包括底板41和两个连接臂42,两个连接臂42分别连接于两个二次电池10的第一电极端子。在这些可选的实施例中,二次电池10为两个,分设于导热衬垫50的两侧,导热衬垫50能够同时对两个二次电池10的主体部11散热,连接件40的横截面呈U形,套设于第一导热管32,两个连接臂42分别连接于两个二次电池10的第一电极端子,一个连接件40能够同时将两个第一电极端子连接于铝第一导热管32,令电池单元的结构更加简单,节省电池单元的装配工序,提高装配效率。

在一些可选的实施例中,连接件40的底板41设有连接孔41a;连接孔41a用于二次电池10的电连接。在这些可选的实施例中,连接件40套设于第一导热管32,且连接件40的底板41设有连接孔41a,因此第一导热管32的部分表面能够从连接孔41a内透出,电池单元通过由该连接孔41a透出的第一导热管32实现电连接。

请一并参阅图10,本实用新型第二实施例提供一种电池模组,包括至少一个上述任一实施例所述的电池单元;至少一个上述任意实施例所述的电池单元;壳体60,设置有容纳腔,所述电池单元收容于该容纳腔。

在这些可选的实施例中,由于在电极端子12附近设置了冷却液能够通过的通道31,能够有效提高电极端子12处的散热效果,提高电极端子12的过流能力,因此能够有效提高电池模组的性能。

在一些可选的实施例中,电池模组包括至少一个缓冲片70,设置于各电池单元之间及壳体与电池之间。在这些可选的实施例中,电池单元之间设置有缓冲片70可以有效缓冲电池单元之间的撞击,提高电池模组的使用寿命。

本实用新型可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。例如,特定实施例中所描述的算法可以被修改,而系统体系结构并不脱离本实用新型的基本精神。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。

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