动力电池的电池模组以及动力电池的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池的电池模组以及具有该动力电池的电池模组的动力电池。


背景技术：

2.相关技术中，动力电池的模组外壳内设置有相变材料和多个电芯，多个电芯依次排布设置，相变材料用于吸收电芯的热量，以使电芯始终保持在适宜的工作温度区间内。然而，由于电芯布置位置不同，多个电芯的温度不一致(例如在多个电芯中，位于中间的电芯温度较高)，从而会导致各处相变材料的温度不一致(例如靠近中间电芯的相变材料的温度较高)，由于相变材料的传热、导热效果较差，温度较高的相变材料不易将热量传递至周围的相变材料，从而会导致多个电芯的温度不一致，导致多个电芯的温度均一性不佳，影响动力电池的充放电效率和工作寿命。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池的电池模组，该动力电池的电池模组通过设置导热结构，可以使整个电池模组内的相变吸热结构的温度一致，从而可以使模组外壳内的电芯的温度均一性较佳，可以保证动力电池的充放电效率和工作寿命。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种动力电池的电池模组，包括：模组外壳；电芯，所述电芯设于所述模组外壳内；相变吸热结构，所述相变吸热结构设于所述模组外壳内且适于吸收所述电芯热量；导热结构，所述导热结构设于所述模组外壳内，且热量在所述导热结构与所述相变吸热结构间传导。
6.在本实用新型的一些示例中，所述模组外壳限定出安装空间，所述电芯安装于所述安装空间内，所述模组外壳设有与所述安装空间连通的安装槽，所述导热结构设于所述安装槽内。
7.在本实用新型的一些示例中，所述安装空间内和所述安装槽内均设有所述相变吸热结构。
8.在本实用新型的一些示例中，所述安装槽和所述导热结构的延伸方向相同。
9.在本实用新型的一些示例中，所述安装槽和所述导热结构均在所述电池模组的长度方向延伸。
10.在本实用新型的一些示例中，所述模组外壳包括底壁，所述底壁设有所述安装槽，所述安装槽朝向所述模组外壳外部凸出。
11.在本实用新型的一些示例中，所述底壁设有安装孔，所述安装孔用于与所述动力电池的壳体连接。
12.在本实用新型的一些示例中，所述底壁设有朝向所述模组外壳外部凸出的凸筋。
13.在本实用新型的一些示例中，所述凸筋设于所述安装槽的至少一侧。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的动力电池的电池模组具有以下优势：
15.根据本实用新型的动力电池的电池模组，通过设置导热结构，当某一部分相变吸热结构的温度升高时，该部分相变吸热结构可以将热量传递至导热结构，导热结构可以将热量传递至整个模组外壳内的相变吸热结构，从而可以使整个电池模组内的相变吸热结构的温度一致，进而可以使模组外壳内的电芯的温度均一性较佳，可以保证动力电池的充放电效率和工作寿命。
16.本实用新型的另一目的在于提出一种动力电池。
17.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
18.一种动力电池，包括：壳体；电池模组，所述电池模组设于所述壳体内，所述电池模组为上述的动力电池的电池模组。
19.所述动力电池与上述动力电池的电池模组相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
20.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型实施例所述的电池模组的爆炸示意图；
22.图2为本实用新型实施例所述的电池模组的未设置模组外壳的示意图；
23.图3为图2中a处的放大图；
24.图4为本实用新型实施例所述的电池模组的示意图；
25.图5为本实用新型实施例所述的模组外壳的示意图；
26.图6为本实用新型实施例所述的凸筋的示意图；
27.图7为本实用新型实施例所述的电池模组的剖示图；
28.图8为本实用新型实施例所述的动力电池的示意图；
29.图9为本实用新型实施例所述的动力电池的剖示图；
30.图10为图9中b处的放大图。
31.附图标记说明：
32.动力电池100；电池模组200；
33.模组外壳10；安装空间11；安装槽12；第一结构胶条13；底壁14；安装孔15；第二结构胶条16；第四结构胶条17；凸筋18；
34.电芯20；
35.相变吸热结构30；第一相变吸热结构31；第二相变吸热结构32；
36.导热结构40；
37.壳体50；连接孔51；第三结构胶条52；横梁53。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
40.如图1-图10所示，根据本实用新型实施例的动力电池100的电池模组200包括：模组外壳10、电芯20和导热结构40。
41.其中，如图5所示，模组外壳10可以构造为一端敞开的盒状结构，电芯20设置于模组外壳10内，相变吸热结构30设置于模组外壳10内，并且相变吸热结构30适于吸收电芯20的热量，以使电芯20始终保持在适宜的工作温度区间内。导热结构40设置于模组外壳10内，并且热量能够在导热结构40与相变吸热结构30之间传导。
42.可选地，电芯20的数量可以设置为多个，多个电芯20可以在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)依次排布设置。可选地，相变吸热结构30可以构造为石蜡，当然，相变吸热结构30也可以构造为其他相变材料，本技术对此不作限制。
43.可以理解的是，在使用动力电池100的过程中，电芯20大功率工作时会温度升高，相变吸热结构30可以吸收其周围的电芯20的热量，以使电芯20始终保持在适宜的工作温度区间内，并且，相变吸热结构30的储热值较高，也就是说，相变吸热结构30能够吸收较多的热量且温度变化不大，而且相变吸热结构30能够从固态转变为半固态或者液态，以吸收更多的热量。因此，通过在模组外壳10内设置相变吸热结构30，可以使电芯20始终保持在适宜的工作温度区间内，可以保证电芯20的工作性能。
44.并且，通过将模组外壳10构造为一端敞开的盒状结构，可以避免相变吸热结构30变为半固态或者液体时流失，还可以对放置在模组外壳10内的电芯20进行固定约束和保护，从而可以保证电池模组200的使用可靠性。
45.然而，现有技术中，由于电芯布置位置不同，多个电芯的温度不一致(由于中部位置的电芯难以散热，边缘位置的电芯散热较快，因此在多个电芯中，位于中间的电芯温度较高)，从而会导致各处相变材料的温度不一致(例如靠近中间电芯的相变材料的温度较高)，由于相变材料的传热、导热效果较差，温度较高的相变材料不易将热量传递至周围的相变材料，从而会导致多个电芯的温度不一致，导致多个电芯的温度均一性不佳，影响动力电池的充放电效率和工作寿命。
46.而在本技术中，通过在模组外壳10内设置导热结构40，导热结构40和相变吸热结构30之间可以进行热量的传递，具体地，当某一部分相变吸热结构30的温度升高时，该部分相变吸热结构30可以将热量传递至导热结构40，由于导热结构40的传热、导热效果较佳，导热结构40能够迅速的将热量传递至整个模组外壳10内的相变吸热结构30，从而可以使整个电池模组200内的相变吸热结构30的温度一致，进而可以使模组外壳10内的电芯20的温度均一性较佳，可以保证动力电池100的充放电效率和工作寿命，并且，还可以避免电芯20温度过高，从而可以避免出现安全事故。
47.由此，通过设置导热结构40，当某一部分相变吸热结构30的温度升高时，该部分相变吸热结构30可以将热量传递至导热结构40，导热结构40可以将热量传递至整个模组外壳10内的相变吸热结构30，从而可以使整个电池模组200内的相变吸热结构30的温度一致，进而可以使模组外壳10内的电芯20的温度均一性较佳，可以保证动力电池100的充放电效率和工作寿命。
48.可选地，导热结构40可以构造为铝板或者铜板，或者导热结构40可以构造为铝管或者铜管，当然，导热结构40还可以构造为其他材料以及其他形状，本技术对此不做限制。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图1、图5和图7所示，模组外壳10可以限定出安装空间11，电芯20可以设置在安装空间11内，并且，模组外壳10可以设置有安装槽12，安装槽12可以与安装空间11连通设置，导热结构40可以设置在安装槽12内。这样设置可以使导热结构40的设置位置合理，可以避免导热结构40占用安装空间11，从而有利于在安装空间11内布置数量较多的电芯20，有利于提高电池模组200的能量密度。
50.在本实用新型的一些实施例中，如图7和图10所示，安装空间11内可以设置有相变吸热结构30，安装槽12内也可以设置有相变吸热结构30。
51.可选地，作为本实用新型的一些实施例，如图1-图3、图7和图10所示，相变吸热结构30可以包括第一相变吸热结构31和第二相变吸热结构32，其中，如图3所示，第一相变吸热结构31可以设置在安装空间11内，第一相变吸热结构31的数量可以设置为多个，多个第一相变吸热结构31可以分别设置在每相邻的两个电芯20之间，或者可以理解为，每相邻的两个电芯20之间可以设置有一个第一相变吸热结构31。
52.并且，如图3所示，在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)，位于两端的电芯20与模组外壳10之间也可以设置有第一相变吸热结构31。这样设置可以保证相变吸热结构30能够可靠的吸收电芯20的热量，从而可以使电芯20始终保持在适宜的工作温度区间内。
53.并且，第一相变吸热结构31可以构造为固态片状的第一相变吸热结构31。通过设置第一相变吸热结构31，可以便于将多个电芯20装配在一起，从而可以便于装配电池模组200，可以提高电池模组200的装配效率。
54.进一步地，在将电池模组200装配完成后，即将电芯20、导热结构40和第一相变吸热结构31均安装在安装空间11内后，可以向安装空间11填充第二相变吸热结构32，可选地，可以将第二相变吸热结构32加热以使第二相变吸热结构32的形态转变为液态，然后可以将液态的第二相变吸热结构32灌注到安装空间11，其中，一部分第二相变吸热结构32可以设置在安装空间11内，另一部分第二相变吸热结构32可以设置在安装槽12内。
55.这样可以通过灌注液态的第二相变吸热结构32以使第二相变吸热结构32充满安装空间11和安装槽12的剩余间隙，从而可以使安装空间11和安装槽12内具有较多的相变吸热结构30，有利于进一步使电芯20始终保持在适宜的工作温度区间内。
56.可以理解的是，第一相变吸热结构31和第二相变吸热结构32可以构造为同种材质，只是在装配电池模组200时，第一相变吸热结构31和第二相变吸热结构32的形态不同，例如，第一相变吸热结构31和第二相变吸热结构32均可以构造为石蜡，只是在装配电池模组200时，将第一相变吸热结构31的形态构造为固态片状，将第二相变吸热结构32构造为液态，这样可以降低电池模组200的装配难度，可以提高电池模组200的装配效率。
57.可选地，作为本实用新型的一些实施例，如图3所示，每相邻的两个电芯20之间可以设置有第一结构胶条13，并且，在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)，位于两端的电芯20与模组外壳10之间也可以设置有第一结构胶条13。可选地，第一结构胶条13的数量可以与第一相变吸热结构31的数量相同，并且，多个第一结构胶条13可以与多个第一相变吸热结构31一一对应设置。
58.进一步地，每个第一结构胶条13可以设置在与其对应的第一相变吸热结构31的上方。如此设置可以使多个电芯20之间具有粘结力，可以避免多个电芯20的相对位置发生改
变，从而可以保证动力电池100的工作安全性。
59.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图5所示，安装槽12的延伸方向与导热结构40的延伸方向可以相同，这样设置可以使导热结构40的所有部分均设置在安装槽12内，从而可以进一步避免导热结构40占用安装空间11，有利于在安装空间11内布置数量较多的电芯20，有利于提高电池模组200的能量密度。
60.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图5所示，安装槽12可以在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)延伸设置，导热结构40也可以在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)延伸设置，这样设置可以增大导热结构40的长度，有利于导热结构40与相变吸热结构30之间的热量传导，从而可以保证导热结构40能够将热量传递至整个模组外壳10内的相变吸热结构30，可以使模组外壳10内的电芯20的温度均一性较佳，可以保证动力电池100的充放电效率和工作寿命。
61.在本实用新型的一些实施例中，如图1、图5和图7所示，模组外壳10可以包括底壁14，底壁14可以设置有安装槽12，安装槽12可以朝向模组外壳10的外部凸出。可以理解的是，电池模组200可以设置在动力电池100的壳体50内，模组外壳10的底壁14可以朝向动力电池100的壳体50凸出设置以形成安装槽12。这样设置可以使安装槽12形成在电芯20的底部，从而可以避免设置在安装槽12内的导热结构40占据电芯20的安装位置，有利于在安装空间11内布置较多的电芯20。
62.可选地，作为本实用新型的一些实施例，如图1、图5、图7和图10所示，模组外壳10内可以设置有第二结构胶条16，第二结构胶条16可以在电池模组200的长度方向(即图1所示的前后方向)延伸设置，第二结构胶条16的数量可以设置为多个，例如，第二结构胶条16的数量可以设置为两个，两个第二结构胶条16可以分别设置在安装槽12的两侧，例如，在图1所示的左右方向，两个第二结构胶条16可以分别设置在安装槽12的左右两侧。
63.并且，两个第二结构胶条16均可以设置在底壁14的内侧，多个电芯20的底部均可以设置在第二结构胶条16上。换句话说，通过设置第二结构胶条16，可以将多个电芯20牢固的固定在安装空间11内，从而可以避免多个电芯20在安装空间11窜动。
64.在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，底壁14上可以设置有安装孔15，安装孔15可以用于与动力电池100的壳体50连接设置。需要解释的是，如图8所示，电池模组200可以设置在壳体50内，壳体50上可以设置有连接孔51，连接孔51可以与安装孔15对应设置，在将电池模组200安装于壳体50内时，可以使螺栓穿过安装孔15和连接孔51，以将电池模组200固定安装在壳体50内。
65.进一步地，如图8-图10所示，壳体50上可以设置有多条横梁53，每条横梁53上均可以设置有第三结构胶条52，第三结构胶条52的延伸方向可以与横梁53的延伸方向相同，并且，如图1和图7所示，模组外壳10上可以设置有第四结构胶条17，第四结构胶条17可以设置在底壁14的外侧，并且第四结构胶条17可以和第三结构胶条52对应设置，在将电池模组200安装于壳体50内时，可以通过第四结构胶条17和第三结构胶条52配合以将电池模组200粘接在壳体50内。并且，安装槽12的至少部分结构可以嵌入在相邻的两条横梁53之间。
66.如此设置可以通过螺接、粘接两种方式将电池模组200安装在壳体50内，从而可以保证电池模组200与壳体50的安装牢固性，可以避免电池模组200相对于壳体50发生窜动，从而可以保证动力电池100的使用安全性。
67.在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，底壁14上可以设置有凸筋18，凸筋18可以朝向模组外壳10的外部凸出设置，凸筋18的数量可以为多个，凸筋18的横截面可以构造为任意形状，即凸筋18可以为不规则形状。
68.进一步地，凸筋18可以设置于安装槽12的至少一侧，例如，在图1所示的左右方向，凸筋18可以设置在安装槽12的左侧，或者凸筋18也可以设置在安装槽12的右侧，或者凸筋18也可以设置在安装槽12的左侧和右侧。优选地，凸筋18可以设置在安装槽12的左侧和右侧。
69.更进一步地，凸筋18可以和第四结构胶条17对应设置，在将电池模组200安装在壳体50内时，凸筋18的至少部分结构可以嵌入第三结构胶条52，通过设置凸筋18，可以使壳体50内的多个电池模组200的高度一致，从而可以便于组装动力电池100。
70.可选地，根据实际需求，本技术的动力电池100可以设置有水冷板，本技术的动力电池100也可以不设置有水冷板。并且，本技术能够快速调节电芯20的温度，从而可以避免电芯20温度快速升高，可以避免电芯20膨胀，进而可以将模组外壳10构造为塑料材质，以降低成本。
71.根据本实用新型实施例的动力电池100，包括壳体50和电池模组200，电池模组200设置于壳体50内，电池模组200为上述的电池模组200，通过设置导热结构40，当某一部分相变吸热结构30的温度升高时，该部分相变吸热结构30可以将热量传递至导热结构40，导热结构40可以将热量传递至整个模组外壳10内的相变吸热结构30，从而可以使整个电池模组200内的相变吸热结构30的温度一致，进而可以使模组外壳10内的电芯20的温度均一性较佳，可以保证动力电池100的充放电效率和工作寿命。
72.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
73.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
74.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
75.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
76.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
77.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
78.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
79.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。