電池模組的製作方法

2023-05-31 13:25:31 1

本發明涉及儲能器件領域，尤其涉及一種電池模組。

背景技術：

電池模組的熱交換一直是電池模組箱體設計的重點和難點。針對這個問題，很多人進行了研究，並得到了多種解決方案。

於2014年2月19日公布的中國專利文獻CN103594756A公開了一種用於混合動力電池熱系統的加熱器和泵性能診斷，其中採用加熱器、流體、泵以及傳感器和控制器來控制電池的溫度；於2013年9月18日公布的中國專利文獻CN103311598A公開了一種動力電池熱管理方法及裝置，其中使用一種相變材料布滿電池周圍的箱體密閉空間，採用了相變材料隔熱的原理使動力電池維持在相對恆溫的環境下工作。風冷結構的散熱能力不能滿足車用動力電池系統在高溫和2C快充環境中的散熱需求，直接導致高溫報警或電池包內部熱積累引發的安全事故；同時電池包內液冷結構或相變材料無法避免液冷結構和箱體結構的洩漏，導致安全事故。

技術實現要素：

鑑於背景技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種電池模組，其能排出單體電池在高溫或快充環境中產生的熱量，避免電池模組熱積累引起的高溫報警和安全事故，使單體電池維持在相對恆溫的工作環境中，延長單體電池的使用壽命。

本發明的另一目的在於提供一種電池模組，其能防止液冷板中的冷卻液洩露時流到箱體內部無法排出，避免冷卻液對單體電池的汙染。

為了實現上述目的，本發明提供一種電池模組，其包括多個單體電池、箱體、導熱墊以及液冷板。

所述多個單體電池並排布置。

箱體用於固定和收容所述多個單體電池，並形成開口。

導熱墊設置於箱體的開口內，上表面與所述多個單體電池的底部接觸。

液冷板位於導熱墊的下方，固定連接於箱體，液冷板與導熱墊的下表面接觸。

本發明的有益效果如下：

在根據本發明的電池模組中，單體電池的底部經由導熱墊與液冷板進行熱交換，以帶走在單體電池在高溫或快充環境中產生的熱量，避免電池模組熱積累引起的高溫報警和安全事故，使單體電池維持在相對恆溫的工作環境中，延長單體電池的使用壽命；同時，由於液冷板沒有與單體電池直接接觸，而是經由導熱墊間隔並固定在箱體的外部，防止液冷板中的冷卻液洩露時流到箱體內部無法排出，也可避免冷卻液對單體電池的汙染。此外，導熱膠不僅能夠導熱，而且由於本身的變形性和流動性非常強，這在電池模組組裝後，導熱膠可以擠壓填充到相鄰單體電池之間的縫隙中以及最外的單體電池與箱體之間的縫隙中，從而增加了導熱面積，不僅如此，還加固了所述多個單體電池在箱體中的固定性能並防止液冷板中冷卻液洩漏到箱體內。

附圖說明

圖1為根據本發明的電池模組的正視圖；

圖2為圖1的電池模組沿線A-A作出的剖視圖；

圖3為圖1的電池模組圓圈部分的放大圖；

圖4為根據本發明的電池模組的立體圖；

圖5為根據本發明的電池模組的箱體的立體圖；

圖6為根據本發明的電池模組的液冷板的立體圖。

其中，附圖標記說明如下：

1 單體電池 4 導熱墊

2 箱體 5 液冷板

21 側壁 51 密封槽

211 空腔 6 密封條

22 彎折壁 7 保溫件

221 開口 8 支架

3 箱蓋

具體實施方式

下面參照附圖來詳細說明根據本發明的電池模組。

參照圖1至圖6，根據本發明的電池模組包括多個單體電池1、箱體2、導熱墊4以及液冷板5。

所述多個單體電池1並排布置。

箱體2用於固定和收容所述多個單體電池1，並形成開口221。

導熱墊4設置於箱體2的開口221內，上表面與所述多個單體電池1的底部接觸。

液冷板5位於導熱墊4的下方，固定連接於箱體2，液冷板5與導熱墊4的下表面接觸。

在這裡補充說明的是，液冷板5指的是內部通入有冷卻液的板。冷卻液可以在液冷板5的內部與外部循環，以實現連續且持續地冷卻。

在根據本發明的電池模組中，單體電池1的底部經由導熱墊4與液冷板5進行熱交換，以帶走在單體電池1在高溫或快充環境中產生的熱量，避免電池模組熱積累引起的高溫報警和安全事故，使單體電池1維持在相對恆溫的工作環境中，延長單體電池1的使用壽命；同時，由於液冷板5沒有與單體電池1直接接觸，而是經由導熱墊間隔並固定在箱體2的外部，防止液冷板5中的冷卻液洩露時流到箱體2內部無法排出，也可避免冷卻液對單體電池1的汙染。此外，導熱膠4不僅能夠導熱，而且由於本身的變形性和流動性非常強，這在電池模組組裝後，導熱膠4可以擠壓填充到相鄰單體電池1之間的縫隙中以及最外的單體電池1與箱體2之間的縫隙中，從而增加了導熱面積，不僅如此，還加固了所述多個單體電池1在箱體2中的固定性能並防止液冷板5中冷卻液洩漏到箱體2內。

在根據本發明的電池模組中，單體電池1的殼體由金屬材料製成。金屬材料的導熱性能好，可以將單體電池1內的熱量快速地傳遞到導熱墊4上。

在根據本發明的電池模組中，液冷板5由鋁合金製成。

在根據本發明的電池模組中，導熱墊4由矽膠製成且雙面均具有粘接性，硬度為Shore C 20～50，阻燃等級為V-0UL 94。在根據本發明的電池模組中， 液冷板5通過螺栓連接、鉚接或粘接的方式固定在箱體2底部。液冷板5與箱體2是分離式的，便於安裝、維護和更換。

在根據本發明的電池模組中，參照圖1、圖2和圖4，在一實施例中，所述電池模組還包括：箱蓋3，從上方固定連接於箱體2。

在根據本發明的電池模組中，參照圖2、圖3和圖5，在一實施例中，箱體2具有：側壁21，包圍成收容所述多個單體電池1的空腔211；以及彎折壁22，從側壁21的底部向空腔211內彎折，以支撐所述多個單體電池1並形成開口221。

在根據本發明的電池模組中，箱體2和/或箱蓋3由鋼、塑料或碳纖維複合材料製成。箱體2和/或箱蓋3可單層結構或夾層結構。

在根據本發明的電池模組中，參照圖2和圖3，在一實施例中，所述電池模組還包括：密封條6，以沿箱體2的彎折壁22延伸並圍繞開口221形成一閉合線的方式設置於箱體2的彎折壁22與液冷板5之間；以及保溫件7，粘貼於液冷板5的底部。

在根據本發明的電池模組中，參照圖2、圖3和圖6，在一實施例中，液冷板5具有收容密封條6的密封槽51。

在根據本發明的電池模組中，密封條6的材料為聚氨酯。

在根據本發明的電池模組中，保溫件7為保溫棉。

在根據本發明的電池模組中，參照圖4，在一實施例中，所述保溫棉為具有多個通孔的發泡結構。保溫棉採用粘接劑粘貼在液冷板5上，可起到隔熱保溫的作用；同時，保溫棉的發泡結構具有吸溼、吸水的作用，這樣可以將液冷板5洩露的冷卻液吸走並及時排出，防止冷卻液流入箱體2內部。

在根據本發明的電池模組中，參照圖2和圖3，在一實施例中，液冷板5與箱體2固定連接時，液冷板5的密封槽51與箱體2的彎折壁22一起壓縮密封條6，且密封條6的壓縮量為50％。液冷板5與箱體2固定連接時，通過擠壓密封條6，可以保證液冷板5與箱體2的彎折壁22接合面的密封要求(接合面的防護等級可達到IP67)。

在根據本發明的電池模組中，參照圖1至圖4，在一實施例中，所述電池模組還包括支架8，以支撐箱體2。

在根據本發明的電池模組中，單體電池1為動力單體電池。