CN206628561U - 一种电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组，属于电池热管理领域。电池组由多个电池集成块均匀排布集合而成，所述电池集成块包括翅片、承重板和绝缘板，所述翅片上开设有按矩形阵列排布的电池芯插孔，单体电池能***所述电池芯插孔中；翅片的左右两侧分布有承重板，在所述承重板上开设有与所述电池芯插孔相对应的电池芯承重孔。所述电池芯插孔呈圆形或方形。所述电池芯插孔的外侧分布有导热层和绝缘层，所述导热层由导热材料制成。其具有工艺简单、稳定性较高、散热效率好的特点。

Description

一种电池组

技术领域

本实用电池新型属于电池热管理领域，尤其涉及一种电池组。

背景技术

蓄电池组在充放电的过程中会产生大量的热，导致蓄电池组的温度上升，不仅会影响蓄电池组的使用性能，从而影响蓄电池组的使用寿命，且温度过高将会存在极大的安全隐患，因此蓄电池组的热管理受到越来越多的重视。

中国专利申请201120133458.6公开了一种一体式车用动力电池组，包括有由若干单体电池芯组成的动力电池组，还包括有若干片散热片，散热片上开设电池芯插孔和导热管插孔，若干片散热片平行排列，导热管插在导热管插孔中，导热管与散热片复合成为一体组成散热体，各单体电池芯插在散热片的电池芯插孔中，各单体电池芯的电池芯壳体通过散热片组合连接为一体。

上述方案存在以下不足：

1)换热管与翅片的接触面积较小，导致传热效率不高；

2)翅片须开电池插孔和换热管插孔两种插孔，操作复杂。

3)换热管的绝缘层易受损，不安全。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：提供一种工艺简单、稳定性较高、散热效率好的电池组。

本实用新型采用的技术方案如下：一种电池组由多个电池集成块均匀排布集合而成，电池集成块包括翅片、承重板和绝缘板，翅片上开设有按矩形阵列排布的电池芯插孔，单体电池能***电池芯插孔中；翅片的左右两侧分布有承重板，在承重板上开设有与电池芯插孔相对应的电池芯承重孔。

其中，两两电池芯插孔圆周之间的径向距离为1-5mm。

电池***翅片的电池芯插孔中，形成一个稳固的电池组。电池产生的热量通过热传导的作用传递给翅片。

翅片的宽度根据实际情况而定，最多不超过单个电池的轴向高度。如此，当电池散热密度大时，增加翅片的宽度，从而增大翅片与电池芯的接触面积，导热效率高。翅片的材质可以是金属或其他导热性能好的材质。

进一步的，电池芯插孔呈圆形或方形。

进一步的，电池芯插孔与单体电池相接触的地方分布有导热层和绝缘层，导热层由导热材料制成。

进一步的，在翅片的外周布置有绝缘层，以防止意外导电短路现象的发生。

进一步的，翅片为实体，考虑重量的情况下，可在各个电池芯插孔之间镂空菱形的通孔，并填充密度较小的导热材料；或翅片为中空体，其内部填充有液体工质；所述液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料。

其中，中空的翅片内部安装有导流装置，所述导流装置的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置的片型面积自上而下依次缩减。

需要说明，在液体进口温度为20℃，每个电池发热量为1W的条件下，不增加导流装置时，翅片与电池接触的壁面最高温度为23.45℃，在增加十字型导流结构后，最高温度为22.4℃，在增加圆形导流结构后，最高温度为22.21℃，在增加菱形导流结构后，最高温度为22.09℃，增加了导热效率。

进一步的，电池组还包括导热装置；

导热装置包括折弯形管件以及分布于折弯形管件两端的进、出口流道，

管件的直径略小于翅片中电池芯插孔的直径，可以直接贯穿***到各翅片相同位置的电池芯插孔中，并在电池组的一侧弯曲并***翅片的另一位置插孔，形成流路循环。

电池组的折弯形管件可以是一个或多个，可根据电池的发热量方便地进行调整，也可以在电池发热量增大时，根据需要增加。此外，管件所***的电池芯插孔可以是翅片上的任意插孔。优选地，管件***的插孔位置处，电池发热量相对集中而且较大，从而可以提高导热效率。管件可以是管件在***翅片之前须先在管件上增加绝缘层以进行绝缘处理，防止导电发生短路或其他安全事件。

进一步的，电池组还包括另一种导热装置；

导热装置包括分布于电池组前后两侧的中空的冷板，在冷板上布置有进、出口流道。

在冷板表层做绝缘处理之后将其与电池组外周的翅片紧密贴合，电池的发热量由翅片通过热传导的作用传递给冷板，之后由液体工质带出。所有冷板并联连接，每个外周面可以不设置冷板，或设置一块或多块冷板，灵活满足不同需求。

进一步的，电池组还包括再一种导热装置；导热装置包括冷却扁管以及与各冷却扁管连通的进、出口流道；冷却扁管通过导热材料与翅片紧密贴合。

将扁管做绝缘处理后，与翅片外周紧密贴合，将电池的热量通过翅片由扁管***带走。

进一步的，翅片为中空体，其内部填充有液体工质；液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料，且其上部布置有进、出口流道。起到更好的均温效果，从而增加导热效率。

其中，中空的翅片内部安装有导流装置，所述导流装置的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置的片型面积自上而下依次缩减。增加了导热效率。

进一步的，各个翅片通过通管进行流动换热，从而达到理想的高效、均匀散热效果。

进一步的，绝缘板安装在电池组的正负极两侧。

一种电池组的热管理方法，当导热装置为折弯形管件时，冷却/加热过的液体工质从管件内部流进电池组，通过管壁将冷量/热量传递给翅片，再由翅片将冷量/热量传递给单体电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

一种电池组的热管理方法，当导热装置为中空冷板时，中空冷板紧贴于电池组的外周面上，冷却/加热过的液体工质通过冷板将冷量/热量传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

一种电池组的热管理方法，当导热装置为冷却扁管时，冷却扁管布置于电池组的顶部或底部，通过导热材料与翅片紧密贴合；冷却/加热过的液体工质通过扁管将冷量/热量传递给翅片，再由翅片传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

一种电池组的热管理方法，当翅片为中空体时，其内部填充冷媒、防冻液或相变材料，各个翅片之间通过通管连通；冷却/加热过的液体工质通过通管和中空的翅片将冷量/热量传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环，且个翅片之间形成混流保证均匀散热。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是电池组的整体结构示意图；

图2是实体翅片的结构示意图；

图3是实体翅片的镂空结构示意图；

图4是中空翅片的结构示意图；

图5是中空翅片的另一结构示意图；

图6是图5的剖视图；

图7是图5的另一剖视图；

图8是图5的再一剖视图；

图9是图4的的剖视图；

图10是电池芯插孔的剖视图；

图11是承重板的结构示意图；

图12是电池组的管件散热结构示意图；

图13是电池组的管件散热另一结构示意图；

图14是折弯形管件的结构示意图；

图15是电池组的冷板散热结构示意图；

图16是电池组的中空翅片散热流道混流结构示意图；

图17是图1中电池组的扁管散热局部视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1、图2、图10所示，一种电池组由多个电池集成块1均匀排布集合而成，电池集成块1包括翅片2、承重板3和绝缘板4，翅片2上开设有按矩形阵列排布的电池芯插孔2a，单体电池1a能***电池芯插孔2a中；

电池芯插孔2a之间的最短距离为1-5mm。

具体的翅片2为实体。绝缘板4安装在电池组的左右两侧。

如图3所示，翅片2为实体，考虑重量的情况下，在各个电池芯插孔2a之间镂空有菱形的通孔2b，并填充密度较小的导热材料。

如图4所示，翅片2为中空体，其内部填充有液体工质；液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料，起到的均温效果，从而增加导热效率。

如图6、图7、图8所示，中空的翅片2内部安装有导流装置2d，所述导流装置2d的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置2的片型面积自上而下依次缩减。增加了导热效率。

如图9所示，为了防止短路、漏电事故，在翅片2的外周布置有绝缘层2c。

如图10所示，电池芯插孔2a呈圆形，或方形(图中未显示)。为了防止短路、漏电事故，在电池芯插孔2a的外侧布置有有导热层2-1a和绝缘层2c，导热层2c由导热材料制成。

如图1、图10、图11所示，翅片3的左右两侧分布有承重板3，在承重板3上开设有与电池芯插孔2a相对应的电池芯承重孔3a。装载单体电池1a时，单体电池1a的中部由翅片2固定，单体电池1a的两端由分布于翅片2两侧的承重板3支撑，形成稳固的支撑点。

出于对散热的考虑，翅片2的厚度根据实际情况而定，最多不超过单个电池1a的轴向高度。如此，当电池散热密度大时，增加翅片2的厚度，从而增大翅片2与电池芯的接触面积，导热效率高。翅片2的材质可以是金属或其他导热性能好的材质。

如图1、图17所示，电池组还包括导热装置5，导热装置5为扁管冷却***，其包括扁管5f以及各扁管5f连通的进口流道5a和出口流道5b。扁管5通过导热材料与电池组的底部紧密贴合。

此时，冷却/加热过的液体工质通过扁管将冷量/热量传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于：导热装置5的不同。

如图12、图13、图14所示，导热装置5为折弯形管件冷却***，其包括折弯形管件5c以及分布于折弯形管件5c两端的进口流道5a和出口流道5b。

管件5c的直径略小于翅片2中电池芯插孔2a的直径，可以直接贯穿***到各翅片2相同位置的电池芯插孔2a中，并在电池组的一侧弯曲并***翅片2的另一位置插孔，形成流路循环。

电池组的折弯形管件5c可以是一个或多个，可根据电池的发热量方便地进行调整，也可以在电池发热量增大时，根据需要增加。此外，管件所***的电池芯插孔2a可以是翅片2上的任意插孔。优选地，管件***的插孔位置处，电池发热量相对较大，从而可以提高导热效率。管件可以是管件在***翅片之前须先在管件上增加绝缘层5-1c以进行绝缘处理，防止导电发生短路或其他安全事件。

此时，冷却/加热过的液体工质从管件内部流进电池组，通过管壁将冷量/热量传递给翅片，再由翅片将冷量或热量传递给电池，之后流出的液体工质在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于：导热装置5的不同。

如图15所示，导热装置5为冷板冷却***，其包括中空的冷板5d，在冷板上布置有进口流道5a和出口流道5b。

在冷板5d表层做绝缘处理之后将其与电池组外周的翅片2紧密贴合，电池的发热量由翅片通过热传导的作用传递给冷板，之后由液体工质带出。所有冷板并联连接，每个外周面可以不设置冷板，或设置一块或多块冷板，灵活满足不同需求。

此时，冷却/加热过的液体工质通过冷板将冷量/热量传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环。

实施例4

如图16、图5、图7所示，一种电池组由多个电池集成块1均匀排布集合而成，电池集成块1包括翅片2、承重板3和绝缘板4，翅片2上开设有按矩形阵列排布的电池芯插孔2a，单体电池1a能***电池芯插孔2a中；具体的翅片2为中空体。绝缘板4安装在电池组的左右两侧。

如图5所示，翅片2为中空体，其内部填充有液体工质；液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料，起到均温效果，从而增加导热效率。在翅片2上布置有进口流道5a和出口流道5b。

如图6、图7、图8所示，中空的翅片2内部安装有导流装置2d，所述导流装置2d的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置2的片型面积自上而下依次缩减。增加了导热效率。

如图9所示，为了防止短路、漏电事故，在翅片2的外周布置有绝缘层2c。

如图10所示，电池芯插孔2a呈圆形，或方形(图中未显示)。为了防止短路、漏电事故，在电池芯插孔2a的外侧布置有有导热层2-1a和绝缘层2c，导热层2c由导热材料制成。

如图16、图10、图11所示，翅片3的左右两侧分布有承重板3，在承重板3上开设有与电池芯插孔2a相对应的电池芯承重孔3a。装载单体电池1a时，电梯电池1a的中部有由翅片2固定，单体电池1a的两端由分布于翅片2两侧的承重板3支撑，形成稳固的支撑点。

出于对散热的考虑，翅片2的厚度根据实际情况而定，最多不超过单个电池1a的轴向高度。如此，当电池散热密度大时，增加翅片2的厚度，从而增大翅片2与电池芯的接触面积，导热效率高。翅片2的材质可以是金属或其他导热性能好的材质。

如图5、图16所示，电池组还包括导热装置5，导热装置5为流动热管理***，其包括两个与翅片2中进口流道5a和出口流道5b连通通管5e，翅片2内部的液体工质通过通管5e进行流动换热，从而达到理想的高效、均匀散热效果。

此时，冷却/加热过的液体工质通过通管和中空的翅片将冷量/热量传递给电池，之后流出在电池组外部进行再冷却/加热，形成循环，以保证均匀散热。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池组由多个电池集成块均匀排布集合而成，所述电池集成块包括翅片、承重板和绝缘板，其特征在于：所述翅片上开设有按矩形阵列排布的电池芯插孔，单体电池能***所述电池芯插孔中；在翅片的左右两侧分布有承重板，在所述承重板上开设有与所述电池芯插孔相对应的电池芯承重孔；在所述翅片的外周布置有绝缘层；

所述两两电池芯插孔圆周之间的径向距离为1-5mm。

2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于：所述电池芯插孔呈圆形或方形。

3.如权利要求1所述的电池组，其特征在于：所述电池芯插孔与单体电池接触处分布有导热层和绝缘层，所述导热层由导热材料制成。

4.如权利要求1-3任意一项所述的电池组，其特征在于：所述翅片为实体，在各个所述电池芯插孔之间镂空有菱形的通孔；或所述翅片为中空体，其内部填充有液体工质；所述液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料；

所述中空的翅片内安装有导流装置，所述导流装置的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置的片型面积自上而下依次缩减。

5.如权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述电池组还包括导热装置；

所述导热装置包括折弯形管件以及分布于折弯形管件两端的进、出口流道；

所述折弯形管件直径小于所述电池芯插孔直径。

6.如权利要求5所述的电池组，其特征在于：所述折弯形管件整体***所述电池芯插孔中，通过折弯的方式形成流路循环。

7.如权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述电池组还包括导热装置；

所述导热装置包括分布置于所述电池组外周面的中空的冷板，在所述冷板上布置有进、出口流道。

8.如权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述电池组还包括导热装置；所述导热装置包括冷却扁管以及与各冷却扁管连通的进、出口流道；所述冷却 扁管通过导热材料与翅片紧密贴合。

9.如权利要求1-3任意一项所述的电池组，其特征在于：所述翅片为中空体，其内部填充有液体工质；所述液体工质包括冷媒、防冻液或相变材料，且其上部布置有进、出口流道；

所述中空的翅片内安装有导流装置，所述导流装置的片型为菱形、圆形或十字型；所述导流装置的片型面积自上而下依次缩减。

10.如权利要求9所述的电池组，其特征在于：各个所述翅片通过通管进行流动换热。

11.如权利要求10所述的电池组，其特征在于：所述绝缘板安装在所述电池组的正负极两侧。