CN210897365U - 电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组和电池包，所述电池模组包括：若干只呈矩阵状分布的电池单体，嵌设于所述电池单体间的缝隙中、且与至少两只所述电池单体同时接触布置的导热条；所述导热条具有相互远离的第一端和第二端，所述第一端与所述水冷板抵靠布置；自所述第一端向所述第二端的方向，所述电池单体与所述导热条的接触面积依次递增。本申请的电池模组中各只电池单体温度均一性高，可提升电池模组和电池包的使用寿命。

Description

电池模组和电池包

技术领域

本申请涉及一种电池模组和电池包。

背景技术

电动汽车的电池包主要由电池箱和收容于电池箱内的电池模组构成，由于电池包在充放电时会发热升温，故而需要采用液冷***对其冷却。

在圆柱形电池成组的电池包中，对圆柱电池散热有两个途径，一个是圆柱的端面，一个是圆柱的圆柱面。圆柱形电池的端面分为正负极。正极有防爆阀，无法与冷却***形成良好的接触。而且正负极均需要通过焊接或者接触导流结构，使电池间形成通路，所以，在正负极增加冷却结构较为困难。因此，一般选用在电池圆柱面进行散热。圆柱面上一般没有电气连接原件，且面积大，有利于散热。

通常的，矩阵式排列的圆柱形电池模组，是将导热结构置于电池单体之间，将一端伸出至模组侧部并于水冷板抵靠布置以进行散热。

该结构能有效地进行散热，但随着模组层数的增加，模组的温差会显著增加。温差增大会导致各电池单体的性能不一，比如容量、内阻、寿命等。这会导致电池包整体性能的下降，以及寿命的下降。所以，需设计合理的导热结构，使电池温度均一。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种电池模组和配置该电池模组的电池包，该电池模组中各只电池单体温度均一性高，可提升电池模组和电池包的使用寿命。

本申请的技术方案是：

一种电池模组，包括：

若干只呈矩阵状分布的电池单体，以及

嵌设于所述电池单体间的缝隙中、且与至少两只所述电池单体同时接触布置的导热条；

所述导热条具有相互远离的第一端和第二端，所述第一端与所述水冷板抵靠布置；

自所述第一端向所述第二端的方向，所述电池单体与所述导热条的接触面积依次递增。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述电池单体为圆柱形结构，所述导热条的表面制有若干个沿着自所述第一端向所述第二端方向依次间隔布置的弧面型凹槽，所述电池单体的外周面与所述弧面型凹槽的槽壁面接触布置。

所述导热条上各个所述弧面型凹槽槽壁面的面积，沿着所述第一端向所述第二端的方向依次递增。

各只所述电池单体的半径相同，各个所述弧面型凹槽的半径相同，所述导热条上各个所述弧面型凹槽的槽深，自所述第一端向所述第二端依次递减。

所述导热条的厚度自所述第一端向所述第二端逐渐减小。

所述弧面型凹槽内填充有导热胶。

所述导热条左、右两侧表面均分别制有若干个沿着自所述第一端向所述第二端方向依次间隔布置的所述弧面型凹槽。

所述导热条左、右两侧表面的所述弧面型凹槽对称布置。

所述导热条为铝制。

一种电池包，包括电池箱和收容于所述电池箱内的上述结构的电池模组。

本申请的优点是：

本申请将导热条与各电池单体的导热接触面积差别化设计，越靠近水冷板的电池单体，与导热条的导热接触面积越小；越远离水冷板的电池单体，与导热条的导热接触面积越大，从而使得电池模组中各电池单体的温度更为均一，温差较小，提升了电池模组和电池包的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例中电池模组的立体结构示意图；

图2为本申请实施例中电池模组的侧视图；

图3为本申请实施例中一导热条的立体结构示意图；

图4为本申请实施例中一导热条的侧视图；

其中：1-电池单体，2-导热条，201-第一端，202-第二端，203-弧面型凹槽，3-水冷板。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图4示出了本申请这种电池模组的一个优选实施例，其包括众多圆柱形的电池单体1以及支撑这些电池单体的电池支架(图中未画出)。前述电池单体1呈矩阵状分别、并且相互之间隔开较小的间距。多个导热条2嵌设于这些电池单体1之间的缝隙中，并且每个导热条2均与多只电池单体1同时接触，以吸收并导出电池单体1的热量。为将前述导热条2吸收的热量导出，在电池模组的侧部布置一块水冷板3，导热条2的一端与该水冷板3抵靠布置，从而将其吸收的热量导出至水冷板3，再由水冷板内流动的冷却水将热量带出。为了方便描述本实施例的技术方案，在此将导热条2上与水冷板3抵靠布置的那一端称为第一端201，而导热条2上远离前述第一端的那一端称为第二端202。

本实施例的关键改进在于：自前述第一端201向第二端202的方向，各个电池单体1与导热条2的接触面积依次递增。即越靠近水冷板3的电池单体1，其与导热条2的导热接触面积越小；越远离水冷板3的电池单体1，其与导热条2的导热接触面积越大。

考虑到电池单体为圆柱形结构，为了让每只电池单体1与导热条2均具有足够大的导热接触面积，本实施例在每个导热条2的表面制有多个弧面型凹槽203。其中，位于中间的导热条2，其上的各个弧面型凹槽203分成两组对称布置于导热条2的左、右两侧表面；位于侧部的导热条2，其上的弧面型凹槽203仅分布于导热条2朝向电池单体1的那一侧。导热条2上各个弧面型凹槽203均沿着自前述第一端201向第二端202方向依次间隔布置，圆柱形电池单体1的外周面与弧面型凹槽203的槽壁面接触布置。

进一步地，导热条2上各个弧面型凹槽203槽壁面的面积，沿着第一端201向第二端202的方向依次递增，如此实现导热条2与各电池单体1接触面积的差别化设计。

考虑到电池模组中各只电池单体1通常采用相同型号的电池，各电池单体1的长度以及半径完全相同，故而本实施例中导热条2上各个弧面型凹槽203的半径也相同，从而与各只电池单体1相适配。导热条2上各个弧面型凹槽203的槽深，自第一端201向第二端202依次递减，如此实现各个弧面型凹槽203槽壁面积的差别设计。

因电池模组中各电池单体1对称排布，相邻电池单体1间的距离相同，而导热条上各个弧面型凹槽203的槽深在特定方向上一次递增，为保证每个弧面型凹槽203均能够与对应的电池单体1完全吻合地贴靠接触，本实施例中导热条2的厚度自第一端201向第二端202逐渐减小。

根据热阻的计算公式：R＝L/(λS)，L为传输路径，λ为导热系数，S为导热接触面积。接触面积与层数，可依照公式计算。假设电池单体层数总共为n层，某一电池单体所在层数为x，最靠近水冷板的电池单体层数为1，假设第n层电池单体的接触面积为S，则第x层电芯的接触面积S_x应为

实际应用时，接触面积可在适当范围内进行调整，以达到最优的效果

可在弧面型凹槽203内填充导热胶，以填补弧面型凹槽203与电池单体1间的微小间隙，提升弧面型凹槽203与电池单体1的接触良度。

导热条2采用价格较低且具有高导热性的铝材质。

上述导热条2与该水冷板3之间夹设导热硅胶垫，二者间接抵靠布置。

本实施例的电池模组可安装于电池箱内制成电动汽车的动力电池包。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括：

若干只呈矩阵状分布的电池单体(1)，以及

嵌设于所述电池单体(1)间的缝隙中、且与至少两只所述电池单体(1)同时接触布置的导热条(2)；

所述导热条(2)具有相互远离的第一端(201)和第二端(202)，所述第一端(201)与水冷板(3)抵靠布置；

其特征在于，自所述第一端(201)向所述第二端(202)的方向，所述电池单体(1)与所述导热条(2)的接触面积依次递增。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池单体(1)为圆柱形结构，所述导热条(2)的表面制有若干个沿着自所述第一端(201)向所述第二端(202)方向依次间隔布置的弧面型凹槽(203)，所述电池单体(1)的外周面与所述弧面型凹槽(203)的槽壁面接触布置。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述导热条(2)上各个所述弧面型凹槽(203)槽壁面的面积，沿着所述第一端(201)向所述第二端(202)的方向依次递增。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，各只所述电池单体(1)的半径相同，各个所述弧面型凹槽(203)的半径相同，所述导热条(2)上各个所述弧面型凹槽(203)的槽深，自所述第一端(201)向所述第二端(202)依次递减。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述导热条(2)的厚度自所述第一端(201)向所述第二端(202)逐渐减小。

6.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述弧面型凹槽(203)内填充有导热胶。

7.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述导热条(2)左、右两侧表面均分别制有若干个沿着自所述第一端(201)向所述第二端(202) 方向依次间隔布置的所述弧面型凹槽(203)。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述导热条(2)左、右两侧表面的所述弧面型凹槽(203)对称布置。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导热条(2)为铝制。

10.一种电池包，包括电池箱和收容于所述电池箱内的电池模组，其特征在于，所述电池模组为如权利要求1至9任一所述的电池模组。

Images