电池模组及电动汽车的制作方法

文档序号:27887539发布日期:2021-12-08 18:34阅读:122来源:国知局
电池模组及电动汽车的制作方法

1.本技术涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种电池模组及电动汽车。


背景技术:

2.电芯是动力电池的最小单位,也是电能存储单元,当多个电芯通过串并联形成电池模组并被同一个外壳框架封装在一起,通过统一的边界与外部进行联系时,这就组成了一个动力电池。动力电池是电动汽车的动力来源,动力电池安全性能的高低至关重要。
3.相关技术中,电池模组中的单颗电芯热失控时,会加热电池模组内的其它电芯,易引发其它电芯热失控,并且,电芯热失控时,会喷发大量高温气体和高温颗粒物,大量高温气体和高温颗粒物对绝缘材料进行熔化破坏,导致绝缘失效,其它正常的电芯易出现短路而发热剧烈,使得热失控进一步恶化扩散,甚至引发电池模组内其它部件燃烧起火,进而引发严重的安全事故。
4.因此,相关技术中的动力电池的防护功能有待改善。


技术实现要素:

5.为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本技术提供一种电池模组及电动汽车,该电池模组能够具有散热、灭火等防护功能。
6.根据本实用新型实施例的第一方面,提供一种电池模组,包括:壳体及装设于所述壳体内的电芯组;
7.还包括热管理系统,所述热管理系统包括第一流道及与所述第一流道相连通的第二流道,所述第一流道用于和所述电芯组进行热交换,所述第二流道设于所述电芯组与所述壳体之间;
8.所述第二流道用于在预设温度阈值解封,以使自所述第二流道流出的冷却液接触至所述电芯组的外表面。
9.在一种实施方式中,所述壳体包括液冷板,所述第一流道和所述第二流道设于所述液冷板;
10.其中,所述第一流道形成于所述液冷板内,所述第二流道形成于所述液冷板外且和所述电芯组相接触。
11.在一种实施方式中,所述第二流道由热熔材质制成。
12.在一种实施方式中,所述第二流道包括相互连通的多个子流道,所述多个子流道设于所述电芯组与所述液冷板之间。
13.在一种实施方式中,所述电芯组与所述液冷板之间设有导热层,所述电芯组通过所述导热层与所述液冷板进行热交换。
14.在一种实施方式中,多个所述子流道的排布形成为所述电芯组与所述液冷板之间的限位结构;
15.所述限位结构用于限定出所述电芯组与所述液冷板之间的间隔区域,所述间隔区
域用以配置所述导热层。
16.在一种实施方式中,所述液冷板包括上板及下板;
17.所述下板朝向所述上板的一侧形成有多条凹槽,所述上板体盖合于所述下板体后与所述凹槽共同限定出所述第一流道。
18.在一种实施方式中,所述壳体还包括设于所述电芯组外围的端板、侧板及上盖,所述端板、所述侧板、所述上盖及所述液冷板共同限定出用于安装所述电芯组的容置空间。
19.在一种实施方式中,所述导热层为填充于所述间隔区域的胶状导热材质固化形成。
20.根据本实用新型实施例的第二方面,提供一种电动汽车,包括如上所述的电池模组。
21.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
22.本技术实施例提供的电池模组,包括壳体及装设于所述壳体内的电芯组;还包括热管理系统,所述热管理系统包括第一流道及与所述第一流道相连通的第二流道,所述第一流道用于和所述电芯组进行热交换,所述第二流道设于所述电芯组与所述壳体之间;所述第二流道用于在预设温度阈值解封,以使自所述第二流道流出的冷却液接触至所述电芯组的外表面,这样设置后,第一流道与电芯组进行热交换以加热或者冷却电芯组,使电芯组能够在适宜的温度工作,提升电池模组的工作效率;在电芯组出现热失控后,第二流道被加热达到预设温度阈值而解封,第二流道内的冷却液流出与电芯组接触,对电芯组进行冷却降温,使得电芯组的热失控得到缓解控制,并且,在壳体内部出现起火情况时,流出的冷却液能够起到灭火的作用,进而有效提升电池模组的安全性,使电池模组能够具有更好的防护功能。
23.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
24.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述,本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本技术示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
25.图1是本技术实施例中电池模组的爆炸结构示意图;
26.图2是本技术实施例中电池模组的整体结构示意图;
27.图3是本技术实施例中电池模组的液冷板一视角的结构示意图;
28.图4是本技术实施例中电池模组的液冷板另一视角的结构示意图;
29.图5是本技术实施例中电池模组的液冷板的爆炸结构示意图;
30.图6是本技术实施例中电池模组的一视角的整体结构示意图;
31.图7是本技术实施例中电池模组的另一视角的整体结构示意图。
32.附图标记:
33.10、电池模组;200、电芯组;310、第一流道;320、第二流道;110、液冷板;111、上板;112、下板;400、导热层;120、端板;130、侧板;140、上盖。
具体实施方式
34.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整,并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
35.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
36.应当理解,尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
37.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
38.除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.相关技术中,电芯热失控时,会喷发大量高温气体和高温颗粒物,大量高温气体和高温颗粒物对绝缘材料进行熔化破坏,导致绝缘失效,电池模组易出现短路而发热剧烈,使得热失控进一步恶化扩散。本技术提供了一种电池模组及电动汽车,该电池模组能够具有更好的防护功能。
40.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
41.请一并参见图1

图5,本技术实施例提供的电池模组10,包括壳体及装设于壳体内的电芯组200;还包括热管理系统,热管理系统包括第一流道310及与第一流道310相连通的第二流道320,第一流道310用于和电芯组200进行热交换,第二流道320设于电芯组200与壳体之间;第二流道320用于在预设温度阈值解封,以使自第二流道320流出的冷却液接触至电芯组200的外表面。
42.第一流道310与第二流道320内流通有冷却液,第一流道310与电芯组200进行热交换以加热或者冷却电芯组200,使电芯组200能够在适宜的温度工作,提升电池模组10的工作效率;在电芯组200出现热失控后,第二流道320被加热达到预设温度阈值而解封,第二流道320内的冷却液流出与电芯组200接触,对电芯组200进行冷却降温,使得电芯组200的热
失控得到缓解控制,并且,在壳体内部出现起火情况时,流出的冷却液能够起到灭火的作用,进而有效提升电池模组10的安全性,使电池模组10能够具有更好的防护功能。
43.在一些实施例中,第二流道320由热熔材质制成,比如塑料材料。当电芯组200热失控散发的热量达到第二流道320的熔化温度时,第二流道320受热熔化出现缺口而解封,使得冷却液从缺口处流出与电芯组200接触,以对电芯组200进行冷却降温,进而减缓电芯组200的热扩散。
44.进一步地,由于第二流道320与第一流道310相连通,在第二流道320受热解封后,第一流道310内的冷却液能够流入第二流道320,再从解封的缺口处流出与电芯组200接触散热,第一流道310用于为第二流道320进行冷却液补充,避免因第二流道320中冷却液不足而灭火失效。
45.在一些实施例中,壳体包括液冷板110,液冷板110设置为壳体的底板,第一流道310和第二流道320设于液冷板110;其中,第一流道310形成于液冷板110内,第二流道320形成于液冷板110外且和电芯组200相接触。在本实施例中,液冷板110包括上板111及下板112;下板112朝向上板111的一侧形成有多条凹槽,上板111体盖合于下板112体后与凹槽共同限定出第一流道310。
46.本实施例中,下板112上冲压成型形成多条凹槽,上板111盖合于下板112上的凹槽,上板111抵持于凹槽的槽口边缘,上板111与凹槽的槽壁共同限定出第一流道310。优选地,上板111的边缘与下板112的边缘可以采用钎焊的方式连接,具有较好的密封效果。第二流道320可以通过粘接的方式固定于上板111,并且与电芯组200相接触,电芯组200与第二流道320具有较高的热传递效率,在电芯组200热失控后,第二流道320能够及时受热解封,冷却液能够及时流出进行灭火降温,具有较好的防护功能。
47.在一些实施例中,第二流道320包括相互连通的多个子流道,多个子流道设于电芯组200与液冷板110之间。多个子流道能够增加冷却液流出与电芯组200进行热交换的面积,能够较好覆盖电芯组200中的各电芯,具有更好的防护效果,优选地,各子流道可间隔均匀地布置。
48.在一些实施例中,电芯组200与液冷板110之间设有导热层400,电芯组200通过导热层400与液冷板110进行热交换。导热层400用以传输电芯组200与液冷板110的热量。通过导热层400增加了电芯组200与液冷板110之间的导热面积,以提高电芯组200与液冷板110之间的热交换效率。第一流道310内的冷却液能够加热或者冷却电芯组200,以使电芯组200能够在适宜的温度下工作。优选地,导热层400是导热胶层。
49.在一些实施例中,多个子流道排布为形成于电芯组200与液冷板110之间的限位结构;限位结构用于限定出电芯组200与液冷板110之间的间隔区域,间隔区域用以配置导热层400。多个子流道形成限位结构并设置于电芯组200和液冷板110之间,限位结构用于分隔电芯组200与液冷板110,以增强电芯组200的绝缘性能。通过限位结构使电芯组200与液冷板110保持一定的绝缘距离,避免电芯组200与液冷板110直接接触,以增强电芯组200的绝缘性能,进而提升电芯组200的安全性能。优选地,各子流道的高度为0.5mm~1mm,以使电芯组200与液冷板110保持0.5mm~1mm的绝缘距离。
50.进一步地,通过限位结构限定电芯组200与液冷板110之间的距离,使得电芯组200与液冷板110之间的距离恒定,进而使得导热层400的厚度恒定,以控制热阻,进而保障热管
理的性能。优选地,导热层400的厚度可以为0.5mm~1mm。
51.在本实施例中,导热层400为填充于间隔区域的胶状导热材质固化形成。胶状导热材质如导热胶,通过限位结构限定电芯组200与液冷板110之间的距离,能够稳定控制导热材质的用量。
52.图6是本技术实施例中电池模组10的一视角的整体结构示意图;图7是本技术实施例中电池模组10的另一视角的整体结构示意图。
53.请一并参见图1、图6和图7,在一些实施例中,壳体还包括设于电芯组200外围的端板120、侧板130及上盖140,端板120、侧板130、上盖140及液冷板110共同限定出用于安装电芯组200的容置空间。端板120对电芯组200进行夹紧,侧板130与电芯组200侧面胶粘连接,端板120与侧板130进行焊接,进而实现对电芯组200的固定,端板与电芯组之间设有端绝缘片,绝缘片的功能为隔离电芯组与端板,避免高压与端板发生短路等故障。液冷板110设于电芯组200的底部,用于加热或者冷却电芯组200;上盖140用于保护电池模组10内的线束隔离板,线束隔离板用于连接电芯组,使电芯组建立串联和并联的电路系统,线束隔离板内同时还集成有电压采集线、温度传感器、低压保险丝等,可以检测电芯组的电压、温度、保护低压线束;上盖140还可以避免异物或者水汽滴落到线束隔离板上导致短路或者其他故障发生,有效提升了电池模组10的安全性。
54.在一些实施例中,液冷板110设有用于与第一流道310相连通的进液端口与出液端口。端板120开设有插接孔,进液端口与出液端口向外延伸形成插合连接部,插合连接部用于插设插接孔以使端板120与液冷板110相连接,用于限制住了端板120与液冷板110二者在垂直于插合连接部的方向上的相对移动,连接效果好。
55.以上介绍了本技术提供的电池模组,相应地,本技术还提供一种电动汽车,包括上述实施例中的电池模组。
56.本实施例提供的电动汽车,具有电池模组,电池模组包括壳体及装设于壳体内的电芯组;还包括热管理系统,热管理系统包括第一流道及与第一流道相连通的第二流道,第一流道用于和电芯组进行热交换,第二流道设于电芯组与壳体之间;第二流道用于在预设温度阈值解封,以使自第二流道流出的冷却液接触至电芯组的外表面,可以隔离氧气,防止电池模组起火,使得电动汽车具有更好的安全性能。
57.需要说明的是,本技术的其他实施例还包括以上各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的安装结构。
58.上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。
59.以上已经描述了本技术的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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