电池模组、电池包及车辆的制作方法

文档序号:33330940发布日期:2023-03-04 00:25阅读:35来源:国知局
电池模组、电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池模组、电池包及车辆。


背景技术:

2.随着新能源车辆的普及,锂电池在新能源车辆中的使用越来越普遍。对于锂电池,一般将多个锂离子电芯串、并联组成一个大的电池模组,进而形成电池包。为了提高储能系统的能量密度,电池包的电芯一般采用方形铝壳大电芯,此类电芯的厚度较厚、高度较高,整体尺寸较大,对控制电芯在运行中的温升及发热均衡提出较高的要求。
3.现有技术中,一般在电池模组的外侧设置液冷板,使液冷板与电池模组的底面和/或侧面相接触,通过液冷板与电池模组的底面之间的热交换和/或通过液冷板与电池模组的侧面之间的热交换,来对电池模组进行降温冷却。其换热面积相对较小,降温冷却效果较差,电池模组的温度不能得到有效控制,使得电池包的使用受到影响。
4.因此,如何解决现有技术中对电池模组的降温冷却的效果差的问题,成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素:

5.本实用新型提供一种电池模组、电池包及车辆,用以解决现有技术中对电池模组的降温冷却的效果差的缺陷。
6.本实用新型提供一种电池模组,包括:
7.电芯,设置有至少两个;
8.导热组件,设置于相邻所述电芯之间,且所述导热组件与所述电芯的表面相接触,所述导热组件设置为能够与液冷板导热连接。
9.根据本实用新型提供的一种电池模组,所述导热组件包括导热板和缓冲板,所述导热板与所述缓冲板的分布方向和相邻所述电芯的分布方向一致,且所述导热板的表面与所述缓冲板的表面贴合接触;
10.所述导热板和所述缓冲板均具有导热性能,且所述缓冲板的表面受力能够形变,所述导热板和所述缓冲板中的至少一者与所述液冷板导热接触。
11.根据本实用新型提供的一种电池模组,相邻所述电芯之间配置有一个所述导热板,所述导热板与每个所述电芯之间均设置有所述缓冲板,所述导热板的表面和所述电芯的表面分别与所述缓冲板的相对的两个表面贴合接触。
12.根据本实用新型提供的一种电池模组,相邻所述电芯之间配置有两个所述导热板,所述缓冲板包括第一缓冲板,所述第一缓冲板设置于两个所述导热板之间,两个所述导热板的表面分别与所述第一缓冲板的相对的两个表面贴合接触。
13.根据本实用新型提供的一种电池模组,所述缓冲板还包括第二缓冲板,所述第二缓冲板设置于所述导热板与所述电芯之间,所述电芯的表面和所述导热板的表面分别与所述第二缓冲板的表面贴合接触。
14.根据本实用新型提供的一种电池模组,所述电芯的表面、所述导热板的表面和所述缓冲板的表面中,相邻的两者胶接固定。
15.根据本实用新型提供的一种电池模组,所述导热板的材质为铝,所述缓冲板为导热垫。
16.本实用新型还提供一种电池包,包括电池模组和液冷板,所述电池模组为上述的电池模组,所述液冷板设置于所述电池模组的外部,且所述电池模组的导热组件与所述液冷板导热连接。
17.根据本实用新型提供的一种电池包,还包括加热组件,所述加热组件设置为对所述液冷板进行加热。
18.本实用新型还提供一种车辆,包括上述的电池模组,或者,包括上述的电池包。
19.本实用新型提供的电池模组,包括电芯和导热组件,电芯设置有至少两个,导热组件设置于相邻电芯之间,且导热组件与电芯的表面相接触,在导热组件与电芯之间能够发生热交换,使电芯的热量传递至导热组件。导热组件能够与液冷板导热连接,以供导热组件的热量向液冷板传递,从而将相邻电芯之间的热量导出至液冷板,防止热量在相邻电芯之间聚集。结合与液冷板相接触的电芯的表面与液冷板之间的热交换,共同对电芯进行冷却降温,提高降温冷却效果,解决了现有技术中对电池模组的降温冷却的效果差的问题。
20.此外,液冷板的内部具有供介质流通的流道,通过液冷板与位于其内部的介质之间的热交换,可以降低液冷板的温度,以持续地将电芯之间的热量导出,确保对电池模组的降温冷却效果的持续性和有效性。
21.进一步,在本实用新型提供的电池包中,由于具备如上所述的电池模组,因此同样具备如上所述的各种优势。
22.进一步,在本实用新型提供的车辆中,由于具备如上所述的电池模组或者电池包,因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,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。
24.图1是本实用新型提供的电池包的侧视图;
25.图2是图1所示的电池包的a-a的剖视图;
26.图3是图2中的i的放大图;
27.图4是本实用新型提供的电池包的剖视图;
28.图5是图4中的x的放大图;
29.图6是本实用新型提供的电池包的分解结构示意图。
30.附图标记:
31.1、电芯;2、导热组件;3、液冷板;4、导热板;5、缓冲板;6、加热膜;7、钢扎带;8、端板;9、导热胶层。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
33.下面结合图1至图6描述本实用新型的电池模组。
34.如图1至图6所示,本实用新型实施例提供的电池模组,包括电芯1和导热组件2。
35.具体来说,电芯1设置有至少两个,各个电芯1间隔分布。
36.将导热组件2设置于相邻电芯1之间,且导热组件2与电芯1的表面相接触,在导热组件2与电芯1之间能够发生热交换,使电芯1的热量传递至导热组件2。
37.电池模组的外面设置有液冷板3,液冷板3与电池模组的外表面相接触,利用液冷板3与电池模组的外表面进行热交换。
38.导热组件2能够与电池模组外部的液冷板3导热连接,以供导热组件2的热量向液冷板3传递,从而将相邻电芯1之间的热量导出至电池模组外部的液冷板3,防止热量在相邻电芯1之间聚集。结合与液冷板3相接触的电芯1的表面与液冷板3之间的热交换,共同对电芯1进行冷却降温,提高降温冷却效果,解决了现有技术中对电池模组的降温冷却的效果差的问题。
39.此外,液冷板3的内部具有供介质流通的流道,通过液冷板3与位于流道内的介质之间的热交换,可以降低液冷板3的温度,以持续地将电芯1之间的热量导出,确保对电池模组的降温冷却效果的持续性和有效性。
40.现有技术中,一般使相邻两个电芯1的面积最大的表面相面对设置。本实施中,在相邻电芯1之间设置导热组件2,导热组件2与电芯1的面积最大的表面相接触,可以使导热组件2与电芯1的面积最大的表面进行热交换,可以有效地将相邻电芯1之间的热量导出,可以极大地提高对电池模组的降温冷却效果。
41.在相邻电芯1之间布置好导热组件2,并调整好电芯1与导热组件2之间的相对位置后,利用钢扎带7将电芯1与导热组件2捆扎固定在一起。
42.本实施例中,导热组件2包括导热板4和缓冲板5,导热板4与缓冲板5层叠设置,导热板4与缓冲板5的分布方向和相邻电芯1的分布方向一致,且导热板4的表面与缓冲板5的表面贴合接触。
43.上述导热板4和缓冲板5均具有导热性能,将导热组件2设置于相邻电芯1之间时,无论位于导热组件2外表面的是导热板4还是缓冲板5,均能够与电芯1之间产生热交换。而且导热板4与缓冲板5之间也能够产生热交换,从而可以有效地使电芯1的热量传递至导热组件2。
44.将导热板4和缓冲板5中的至少一者与液冷板3导热接触,均可以将热量传递至液冷板3。
45.具体地,可以使导热板4的边缘和/或缓冲板5的边缘与液冷板3相接触,也可以通过导热胶将导热板4的边缘和/或缓冲板5的边缘与液冷板3固定连接在一起。
46.本实施例中,通过导热胶将导热板4和缓冲板5固定连接于液冷板3,在导热板4与
液冷板3之间以及在缓冲板5与液冷板3之间形成有导热胶层9,参照图3和图5。
47.上述缓冲板5的表面受力能够形变,能够很好的适应表面平整度较差的电芯1和导热板4,使电芯1与导热组件2充分接触,确保电芯1与导热组件2之间的导热性能。而且,电芯1过热会出现鼓包等变形问题,当电芯1受热发生鼓包等变形时,缓冲板5受挤压而被压缩,可以防止对相邻电芯1产生影响,且能够避免对电池模组整体的外形尺寸产生影响。
48.一些实施例中,导热组件2包括一个导热板4和两个缓冲板5,将导热板4设置在相邻电芯1之间,使两个电芯1共用一个导热板4,如图2和图3所示。将两个缓冲板5分别设置在导热板4与每个电芯1之间,使导热板4的表面和电芯1的表面分别与缓冲板5的相对的两个表面贴合接触。两个电芯1的热量通过缓冲板5均可以向导热板4传递,利用同一导热板4将两个电芯1的热量导出至电池模组的外部。
49.对每个电芯1的表面均配置相应的缓冲板5,可以适应每个电芯1的各个位置受热产生的形状变化。当电芯1的某个位置出现鼓包问题时,缓冲板5上与该鼓包位置对应的位置处则受压变形,缓冲板5的其他位置依然与电芯1贴合接触。可以避免导热板4因受压而出现位置错动的问题,且能够使缓冲板5与电芯1保持充分接触。
50.缓冲板5包括第一缓冲板和第二缓冲板。
51.另一些实施例中,导热组件2包括两个导热板4和一个缓冲板5,该缓冲板5为第一缓冲板。两个导热板4设置在相邻电芯1之间,使两个导热板4相背离的表面分别与两个电芯1的表面贴合接触。将第一缓冲板设置于两个导热板4之间,使两个导热板4相面对的表面分别与第一缓冲板的相对的表面贴合接触,如图4和图5所示。对每个电芯1的表面均配置导热板4,使两个电芯1的热量分别通过各自相应的导热板4向电池模组外部传递,具有较高的热量导出效率。
52.设置于两个导热板4之间的第一缓冲板,可以适应因电芯1受热发生形状变化时导致的导热板4的位置错动的问题。
53.进一步实施例中,导热组件2还包括第二缓冲板,将第二缓冲板设置于导热板4与电芯1之间,使电芯1的表面和导热板4的表面分别与第二缓冲板的表面贴合接触。第二缓冲板可以进一步适应电芯1的形状变化,减少导热板4的位置错动。
54.本实用新型实施例中,使电芯1的表面、导热板4的表面和缓冲板5的表面中,相邻的两者胶接固定。具体地,可以在相邻的两者的表面上涂覆导热胶,利用导热胶将相邻的两者胶粘固定在一起。
55.导热胶具有优异的导热散热性能,能够为电池模组提供高保障的散热系数,而且,导热胶具有卓越的粘接强度,能够确保电芯1、导热板4和缓冲板5之间的相对位置的稳定性。
56.上述导热板4可以为任意能够导热的材质。本实施例中,导热板4的材质为铝,即,选用铝板作为导热板4。铝板具有优良的导热性能,能够有效地将电芯1的热量导出。而且,铝板的密度小,质量轻,能够减少对电池模组的整体的重量的影响。
57.本实施例中,选用导热垫作为缓冲板5,导热垫具有良好的柔性、良好的压缩性能以及优良的热传导率,不仅能够确保导热组件2与电芯1充分接触,还能确保导热组件2的导热性能,有利于提高对电池模组的降温冷却效果。
58.此外,导热垫的表面具有背胶,可以直接与电芯1、导热板4粘接在一起,可以减少
对导热胶的使用。
59.在将电芯1与导热组件2捆扎在一起时,需要在位于两端的电芯1的两侧设置端板8,参照图6。此时,还可以在位于两端的电芯1与端板8之间设置上述导热组件2。
60.需要说明的是,以上内容是针对对电池模组的降温散热的过程进行阐述的。在温度较低、需要对电池模组进行加热时,提高液冷板3的温度后,利用导热组件2也可以增加热量从液冷板3向电芯1的传递效率,同样能够提高对电池模组的加热效率,此处不再赘述。
61.另一方面,本实用新型实施例还提供一种电池包,包括液冷板3和上述任一实施例提供的电池模组。液冷板3设置于电池模组的外部,且电池模组的导热组件2与液冷板3导热连接。上述实施例中的电池模组能够将相邻电芯1之间的热量导出至液冷板3,防止热量在相邻电芯1之间聚集,提高降温冷却效果。故,本实施例中的电池包具有优良的降温冷却效果以及优良的使用性能。本实用新型实施例中的电池包的有益效果的推导过程与上述电池模组的有益效果的推导过程大体类似,故此处不再赘述。
62.具体实施例中,上述液冷板3可以但不限于设置在电池模组的底部、电池模组的侧部。
63.本实施例中的电池包还包括加热组件,用于对液冷板3进行加热。在温度较低、需要对电池模组进行加热时,可以通过加热组件对液冷板3进行加热。液冷板3的一部分热量直接向与液冷板3接触的电芯1的表面传递,还有一部分热量会通过导热组件2传递至电芯1,增加了向电芯1传递热量的面积与途径,有利于提高对电池模组的加热效率。
64.而且,相对于现有技术中通过对液冷板3内的介质进行加热,利用介质与液冷板3之间的热交换来增加液冷板3的温度的方式,本实施例中利用加热组件直接对液冷板3进行加热,加热效率更高,能够进一步提高对电池模组的加热效率。
65.具体实施例中,上述加热组件可以为加热膜6,将加热膜6设置于液冷板3远离电池模组的一侧,并使加热膜6与液冷板3贴合接触。
66.又一方面,本实用新型实施例还提供一种车辆,包括上述任一实施例提供的电池模组或者电池包。具有上述电池模组或电池包的全部优点,在此不再赘述。本实用新型实施例中的车辆的有益效果的推导过程与上述电池模组或者电池包的有益效果的推导过程大体类似,故此处不再赘述。
67.本实施例中的车辆可以但不限于为商用汽车、消防车、搅拌车等工程车辆。
68.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
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