CN108198983B - 电池模组及电池*** - Google Patents

电池模组及电池*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池模组及电池***。所述电池模组包括第一固定板、第二固定板及多个单体电池；所述多个单体电池设置在所述第一固定板与所述第二固定板之间，每个单体电池的两端分别与所述第一固定板及所述第二固定板固定相连；所述第一固定板和/或所述第二固定板远离所述多个单体电池的侧面设置有一加热膜，所述加热膜上与各单体电池对应的位置处安装有朝向对应单体电池的导热凸台，所述加热膜通过所述导热凸台与对应单体电池接触，以对所述对应单体电池进行加热。所述电池模组的加热膜功耗低，热传递效率高，加热保温效果好，可使单体电池快速恢复到正常运行状态。

Description

电池模组及电池***
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种电池模组及电池***。
背景技术
随着电子技术的快速发展，电池的应用领域也越来越广。然而就电池本身而言，尚且存在着很多技术问题需要解决，其中，电池的使用寿命及容量衰减问题便是一个重要的问题。
电池的使用寿命及容量衰减与电池的温度差异有着密切关系。电池模组的装载空间有限，若模组包含的单体电池数目较大，单体电池必然均匀紧密排列连接。当电池模组被应用于各种不同的场景(比如，汽车加速，汽车过弯道等)时，电池模组会以不同倍率放电，以不同生热速率产生大量热量，但受空间影响，热量分布不均匀，从而在多个单体电池之间形成温差，导致各单体电池内阻与容量不一致。针对这一情况，通常采用对单体电池进行加热保温处理的方式来确保电池模组中各单体电池能够正常运行。
目前而言，市面上对上述情况中的单体电池的处理方案是通过在加热膜与固定单体电池的固定板之间设置环氧树脂板的方式，确保加热膜产生的热量能够通过该环氧树脂板传递到被固定在固定板上的单体电池上，从而实现对单体电池的加热保温处理，但这种方案存在加热膜功耗大，热传递效率低，加热保温效果差，无法使电池模组快速恢复到正常运行状态等问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种电池模组及电池***，所述电池模组的加热膜功耗低，热传递效率高，加热保温效果好，可使单体电池快速恢复到正常运行状态。
就模组而言，本发明实施例提供一种电池模组，所述电池模组包括第一固定板、第二固定板及多个单体电池；
所述多个单体电池设置在所述第一固定板与所述第二固定板之间，每个单体电池的两端分别与所述第一固定板及所述第二固定板固定相连；
所述第一固定板和/或所述第二固定板远离所述多个单体电池的侧面设置有一加热膜，所述加热膜上与各单体电池对应的位置处安装有朝向对应单体电池的导热凸台，所述加热膜通过所述导热凸台与对应单体电池接触，以对所述对应单体电池进行加热。
进一步地，在本发明实施例中，上述第一固定板与所述第二固定板相对的侧面上分别设置有用于固定单体电池的第一安装槽及第二安装槽，所述单体电池的一端容置于所述第一安装槽内，所述单体电池的另一端容置于所述第二安装槽内，以对所述单体电池进行固定。
进一步地，在本发明实施例中，上述第一安装槽与所述第二安装槽相互对应设置，所述第一安装槽的数目和所述第二安装槽的数目分别与所述单体电池的数目相同。
进一步地，在本发明实施例中，靠近所述加热膜的固定板上开设有导热通孔，所述导热凸台的数目与所述导热通孔的数目相同，所述导热凸台的一端与所述加热膜固定连接，所述导热凸台的另一端穿过对应导热通孔与对应单体电池接触，以将所述加热膜产生的热量传导到所述单体电池上。
进一步地，在本发明实施例中，上述导热通孔的数目与所述靠近所述加热膜的固定板上安装槽的数目相同，所述导热通孔设置在对应安装槽的底部，以连通所述安装槽底部及所述固定板靠近所述加热膜的侧面。
进一步地，在本发明实施例中，上述导热通孔在平行于所述固定板靠近所述加热膜的侧面的平面上的尺寸，小于对应安装槽槽底的尺寸。
进一步地，在本发明实施例中，上述加热膜与对应靠近的固定板之间设置有一绝热层，所述绝热层的一侧与所述固定板接触，所述绝热层的另一侧与所述加热膜接触，其中所述绝热层的形状与所述固定板靠近所述加热膜的侧面的形状相同。
进一步地，在本发明实施例中，上述电池模组还包括用于导电的第一集流板与第二集流板；
所述第一集流板嵌设于所述第一固定板内，并与所述第一固定板上的第一安装槽槽底相互接触，以在所述单体电池的一端容置在所述第一安装槽内时，与所述单体电池的电极电性连接；
所述第二集流板嵌设于所述第二固定板内，并与所述第二固定板上的第二安装槽槽底相互接触，以在所述单体电池的另一端对应容置在与所述第一安装槽相对的第二安装槽内时，与所述单体电池的另一电极电性连接，所述第一集流板配合所述第二集流板对所述多个单体电池进行导电。
进一步地，在本发明实施例中，上述第一固定板与所述第二固定板采用ABS树脂材料制造而成，所述导热凸台为导热硅胶垫。
就***而言，本发明实施例提供一种电池***，所述电池***包括上述的电池模组，并通过所述电池模组向用电设备提供电能。
相对于现有技术而言，本发明实施例提供的电池模组及电池***具有以下有益效果：所述电池模组的加热膜功耗低，热传递效率高，加热保温效果好，可使单体电池快速恢复到正常运行状态。所述电池模组包括多个单体电池及用于固定所述多个单体电池的第一固定板、第二固定板，所述多个单体电池设置在所述第一固定板与所述第二固定板之间，每个单体电池的两端分别与所述第一固定板及所述第二固定板固定相连。其中所述第一固定板和/或所述第二固定板远离所述多个单体电池的侧面设置有一加热膜，所述加热膜上与各单体电池对应的位置处安装有朝向对应单体电池的导热凸台，所述加热膜通过所述导热凸台与对应单体电池接触，以通过所述导热凸台直接对各单体电池进行加热保温处理，从而降低加热膜的功耗，提高热传递效率，增强对单体电池的加热保温处理效果，使电池模组中各单体电池能够在极短时间内快速恢复并维持在正常运行的工作状态下。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的电池模组的结构示意图之一。
图2为本发明实施例提供的电池模组的结构示意图之二。
图3为本发明实施例提供的电池模组的结构示意图之三。
图4为本发明实施例提供的图1中所示的电池模组的分解示意图。
图5为本发明实施例提供的图4中所示的第一固定板的结构示意图。
图标：100-电池模组；110-第一固定板；120-第二固定板；130-单体电池；140-加热膜；150-导热凸台；111-第一安装槽；121-第二安装槽；160-导热通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如何提供一种加热保温效果好的，加热功耗低且热传递效率高的，可确保各电池能够在极短时间内快速恢复并维持在正常运行状态的电池模组，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，是本发明实施例提供的电池模组100的结构示意图之一。在本发明实施例中，所述电池模组100包括：第一固定板110、第二固定板120及多个单体电池130，所述第一固定板110与所述第二固定板120用于对所述多个单体电池130进行固定，以防止所述多个单体电池130在使用过程中弹出。
在本发明实施例中，所述多个单体电池130设置在所述第一固定板110及所述第二固定板120之间。每个单体电池130的两端分别与所述第一固定板110及所述第二固定板120固定连接，以通过所述第一固定板110与所述第二固定板120固定所述多个单体电池130。其中所述单体电池130可以是，但不限于，锂电池、碱性电池、标准电池等；所述单体电池130的形状可以是，但不限于，方形、圆形等。可选地，所述单体电池130为圆形锂电池。
在本实施例中，每个单体电池130的正极端可与所述第一固定板110固定相连，该单体电池130上与所述正极端相对的负极端可与所述第二固定板120固定相连；每个单体电池130的正极端可与所述第二固定板120固定相连，该单体电池130上的负极端可与所述第一固定板110固定相连。可选地，所述多个单体电池130的正极总端与所述第一固定板110固定连接，所述多个单体电池130的负极总端与所述第二固定板120固定连接，其中所述多个单体电池130的正极总端为所述多个单体电池130各自的正极端的总体集合，所述多个单体电池130的负极总端为所述多个单体电池130各自的负极端的总体集合。
请结合参照图1、图2及图3，其中图2是本发明实施例提供的电池模组100的结构示意图之二，图3是本发明实施例提供的电池模组100的结构示意图之三。在本发明实施例中，所述电池模组100中至少存在一个用于产生热量以对所述多个单体电池130进行加热保温处理的加热膜140，其中若所述加热膜140的数目为一个时，所述加热膜140可以单独地设置在所述第一固定板110远离所述多个单体电池130的侧面上，如图2所示；若所述加热膜140的数目为一个时，所述加热膜140也可以单独地设置在所述第二固定板120远离所述多个单体电池130的侧面上，如图1所示；若所述加热膜140的数目为两个时，两个所述加热膜140可以分别于所述第一固定板110远离所述多个单体电池130的侧面，及所述第二固定板120远离所述多个单体电池130的侧面进行设置有，如图3所示。可选地，在本实施例的一种实施方式中，所述加热膜140的数目为一个，所述加热膜140设置在所述第二固定板120远离所述多个单体电池130的侧面上，如图1所示。
请结合参照图4及图5，其中图4是本发明实施例提供的图1中所示的电池模组100的分解示意图，图5是本发明实施例提供的图4中所示的第一固定板110的结构示意图。在本发明实施例中，所述加热膜140上设置有多个导热凸台150，每个导热凸台150各自对应一个单体电池130，所述导热凸台150在所述加热膜140上的位置与固定板上固定对应单体电池130的位置相互匹配，且所述导热凸台150设置在所述加热膜140朝向所述单体电池130的侧面上。
其中若所述加热膜140的设置方式如图1所示时，所述加热膜140在与所述第二固定板120接触，且所述第二固定板120固定有单体电池130时，所述加热膜140上的导热凸台150将朝向所述第二固定板120与对应单体电池130进行接触，以将所述加热膜140产生的热量直接传导到对应单体电池130上，实现对所述对应单体电池130进行加热保温处理；
其中若所述加热膜140的设置方式如图2所示时，所述加热膜140在与所述第一固定板110接触，且所述第一固定板110固定有单体电池130时，所述加热膜140上的导热凸台150将朝向所述第一固定板110与对应单体电池130进行接触，以将所述加热膜140产生的热量直接传导到对应单体电池130上，实现对所述对应单体电池130进行加热保温处理；
其中若所述加热膜140的设置方式如图3所示时，与所述第二固定板120接触的加热膜140上的导热凸台150将朝向所述第二固定板120与对应单体电池130的一端接触，与所述第一固定板110接触的加热膜140上的导热凸台150将朝向所述第一固定板110与对应单体电池130的另一端接触，从而使得两个所述加热膜140均能通过对应导热凸台150对所述多个单体电池130进行加热。
在本实施例中，所述第一固定板110与所述第二固定板120相对的侧面上分别设置有用于固定单体电池130的第一安装槽111及第二安装槽121，每个单体电池130的一端容置于所述第一固定板110上对应的第一安装槽111内，每个单体电池130的另一端容置于所述第二固定板120上对应的第二安装槽121内，以通过对应的第一安装槽111及第二安装槽121对所述单体电池130进行固定。
其中，所述第一固定板110上的第一安装槽111与所述第二固定板120上的第二安装槽121相互对应设置，所述第一安装槽111在所述第一固定板110上的数目，及所述第二安装槽121在所述第二固定板120上的数目分别与所述电池模组100中单体电池130的数目相同。
在本实施例中，随着加热膜140设置方式的不同，靠近所述加热膜140的固定板上将对应开设有导热通孔160，所述加热膜140上的导热凸台150的一端将直接与所述加热膜140固定连接，所述导热凸台150的另一端将穿过所述导热通孔160与固定在对应固定板上的单体电池130进行接触，以将所述加热膜140产生的热量传导到所述单体电池130上。其中所述导热凸台150的数目与所述导热通孔160的数目相同，所述导热通孔160的数目与靠近所述加热膜140的固定板上安装槽的数目相同，所述导热通孔160设置在对应安装槽的底部，以连通所述装槽底部及所述固定板靠近所述加热膜140的侧面，从而使得穿过所述导热通孔160的导热凸台150可直接与固定于所述固定板的单体电池130的一端接触。例如，如图1中所示的电池模组100中，所述加热膜140单独地设置在所述第二固定板120远离所述单体电池130的侧面时，所述第二固定板120将在各第二安装槽121的底部对应开设有导热通孔160，以使安装于所述加热膜140朝向所述第二固定板120的侧面上的导热凸台150可穿过对应导热通孔160，与固定于对应第二安装槽121内的单体电池130的一端接触，从而通过所述导热凸台150将所述加热膜140产生的热量传导至所述单体电池130上，以降低加热膜140的功耗，提高热传递效率，增强对单体电池130的加热保温处理效果，使电池模组100中各单体电池130能够在极短时间内快速恢复并维持在正常运行的工作状态下。
在本实施例中，所述导热通孔160在对应固定板上的尺寸小于所述对应固定板上的安装槽槽底的尺寸，以使所述固定板能够对应通过所述安装槽对所述单体电池130进行固定，其中所述导热通孔160在对应固定板上的尺寸为所述导热通孔160在平行于所述固定板靠近所述加热膜140的侧面的平面上的尺寸，即该导热通孔160的横截面尺寸。例如，如图4所示，所述第二固定板120上的第二安装槽121的槽底尺寸，大于所述导热通孔160在平行与所述第二固定板120靠近所述加热膜140的侧面的平面上的尺寸。
在本实施例中，所述加热膜140与对应靠近的固定板之间设置有一绝热层，所述绝热层的一侧与所述固定板接触，所述绝热层的另一侧与所述加热膜140接触，所述绝热层的形状与所述固定板靠近所述加热膜140的侧面的形状相同，即所述加热膜140与对应固定板之间通过设置绝热层的方式实现隔热处理，使得所述加热膜140仅能通过各导热凸台150向对应固定的单体电池130传导热量，以降低加热膜140的功耗，提高热传递效率，增强对单体电池130的加热保温处理效果，其中所述绝缘层可采用隔热材料生成。
在本发明实施例中，所述电池模组100还可以包括用于导电的第一集流板与第二集流板，所述第一集流板嵌设于所述第一固定板110内，并与所述第一固定板110上的第一安装槽111槽底相互接触，以在所述单体电池130的一端容置在所述第一安装槽111内时，与所述单体电池130的电极电性连接；所述第二集流板嵌设于所述第二固定板120内，并与所述第二固定板120上的第二安装槽121槽底相互接触，以在所述单体电池130的另一端对应容置在与所述第一安装槽111相对的第二安装槽121内时，与所述单体电池130的另一电极电性连接，所述第一集流板配合所述第二集流板对所述多个单体电池130进行导电。
在本实施例中，所述第一固定板110与所述第二固定板120采用ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)树脂材料制造而成，所述导热凸台150为导热硅胶垫。
可选地，本发明实施例还提供一种电池***，所述电池***包括图1、图2及图3中任意一种的电池模组100，所述电池***通过所述电池模组100向对应用电设备提供电能。
综上所述，本发明实施例提供的电池模组及电池***中，所述电池模组包括多个单体电池及用于固定所述多个单体电池的第一固定板、第二固定板，所述多个单体电池设置在所述第一固定板与所述第二固定板之间，每个单体电池的两端分别与所述第一固定板及所述第二固定板固定相连。其中所述第一固定板和/或所述第二固定板远离所述多个单体电池的侧面设置有一加热膜，所述加热膜上与各单体电池对应的位置处安装有朝向对应单体电池的导热凸台，所述加热膜通过所述导热凸台与对应单体电池接触，以通过所述导热凸台直接对各单体电池进行加热保温处理，从而降低加热膜的功耗，提高热传递效率，增强对单体电池的加热保温处理效果，使电池模组中各单体电池能够在极短时间内快速恢复并维持在正常运行的工作状态下。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括第一固定板、第二固定板及多个单体电池；
所述多个单体电池设置在所述第一固定板与所述第二固定板之间，每个单体电池的两端分别与所述第一固定板及所述第二固定板固定相连；
所述第一固定板和/或所述第二固定板远离所述多个单体电池的侧面设置有一加热膜，所述加热膜上与各单体电池对应的位置处安装有朝向对应单体电池的导热凸台，所述加热膜通过所述导热凸台与对应单体电池接触，以对所述对应单体电池进行加热；
其中，所述加热膜与对应靠近的固定板之间设置有一绝热层，所述绝热层的一侧与所述固定板接触，所述绝热层的另一侧与所述加热膜接触，其中所述绝热层的形状与所述固定板靠近所述加热膜的侧面的形状相同；
其中，所述电池模组还包括用于导电的第一集流板与第二集流板；
所述第一集流板嵌设于所述第一固定板内，并与所述第一固定板上的第一安装槽槽底相互接触，以在所述单体电池的一端容置在所述第一安装槽内时，与所述单体电池的电极电性连接；
所述第二集流板嵌设于所述第二固定板内，并与所述第二固定板上的第二安装槽槽底相互接触，以在所述单体电池的另一端对应容置在与所述第一安装槽相对的第二安装槽内时，与所述单体电池的另一电极电性连接，所述第一集流板配合所述第二集流板对所述多个单体电池进行导电。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一固定板与所述第二固定板相对的侧面上分别设置有用于固定单体电池的第一安装槽及第二安装槽，所述单体电池的一端容置于所述第一安装槽内，所述单体电池的另一端容置于所述第二安装槽内，以对所述单体电池进行固定。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一安装槽与所述第二安装槽相互对应设置，所述第一安装槽的数目和所述第二安装槽的数目分别与所述单体电池的数目相同。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，靠近所述加热膜的固定板上开设有导热通孔，所述导热凸台的数目与所述导热通孔的数目相同，所述导热凸台的一端与所述加热膜固定连接，所述导热凸台的另一端穿过对应导热通孔与对应单体电池接触，以将所述加热膜产生的热量传导到所述单体电池上。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述导热通孔的数目与所述靠近所述加热膜的固定板上安装槽的数目相同，所述导热通孔设置在对应安装槽的底部，以连通所述安装槽底部及所述固定板靠近所述加热膜的侧面。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述导热通孔在平行于所述固定板靠近所述加热膜的侧面的平面上的尺寸，小于对应安装槽槽底的尺寸。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一固定板与所述第二固定板采用ABS树脂材料制造而成，所述导热凸台为导热硅胶垫。
8.一种电池***，其特征在于，所述电池***包括权利要求1-7中任意一项所述的电池模组，并通过所述电池模组向用电设备提供电能。
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