CN217641541U

CN217641541U - 一种电池模组

Info

Publication number: CN217641541U
Application number: CN202221680358.XU
Authority: CN
Inventors: 詹振江; 罗自皓; 于璐嘉; 孙娅丽; 廖方俊
Original assignee: Zhuhai Cosmx Power Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Power Co Ltd
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2022-06-30
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2032-06-30

Abstract

本实用新型提供一种电池模组，包括：包括：电芯、金属片、热电转换元件、导热片和加热片；所述金属片位于所述导热片背离所述电芯的一侧；所述电芯分别与所述加热片和所述导热片相接触；所述热电转换元件分别与所述导热片和所述金属片相接触。本实用新型实施例提供了一种电池模组，通过将电芯废热转化为电能后存储在储能装置中，在寒冷条件下启动电池时再将储能装置中的电能转换为热量提供给电芯，避免了额外使用外界加热设备，实现了节约电池使用成本的效果。

Description

一种电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

随着科技的不断进步，越来越多的电子产品走进了人们的日常生活中，很多电子产品都在往无线的方向发展，无线电子产品的能源来自与产品的电池，随着产品性能的要求提高，对产品电池的性能要求也越来越高。除此之外，一些寒冷地区对无线电子设备的需求量也在逐渐增加，而电池在寒冷条件下，放电性能会严重受限制，甚至会导致电子设备无法正常工作，需要对电池进行加热才能使电子产品正常工作。在现有技术中，一般通过外界加热设备对电池进行加热，或者在电池内部增加加热设备供电加热。但是这样需保证外界有良好的供热或者供电条件，一些极寒地区，如科考站外出考察等，是无法保证有条件对电池进行加热的。且这样的加热方式，会导致电池加热成本过高的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种电池模组，解决了电池在寒冷条件下加热成本过高的问题。

本实用新型实施例提供了一种电池模组，包括：电芯、金属片、热电转换元件、导热片和加热片；

所述金属片位于所述导热片背离所述电芯的一侧；

所述电芯分别与所述加热片和所述导热片相接触；

所述热电转换元件分别与所述导热片和所述金属片相接触。

可选的，所述电池模组包括若干个并列排布的电芯；

所述加热片包括多个沿所述电芯的排列方向并排设置的多个加热部、将相邻的两个所述加热部连接的第一连接部以及开设在所述第一连接部上的开槽；

所述导热片包括有穿设在所述开槽内的导热部，所述导热片和所述加热片形成折叠结构；

至少一个所述电芯位于所述导热部和所述加热部之间。

可选的，所述导热片包括将相邻的所述导热部连接的第二连接部；

所述第二连接部与所述热电转换元件接触。

可选的，在所述电芯的排布方向上，所述折叠结构包括分别位于其的两相对侧上的导热部。

可选的，所述加热部的长度大于所述导热部的长度，和/或

在所述电池模组的高度方向上，所述热电转换元件的高度高于所述导热片的高度，和/或

所述电芯包括壳体和电芯本体，所述壳体包括包覆电芯本体的封装部和位于所述封装部一侧的封边，所述封边向靠近所述电芯本体的方向弯折，和/或

所述电芯包括壳体和电芯本体，所述壳体包括包覆电芯本体的封装部，相邻的所述电芯的封装部呈相向设置，和/或

所述电池模组还包括缓冲件，所述缓冲件位于所述电芯和所述加热部之间，和/或

位于所述电芯和所述导热部之间。

可选的，所述电芯包括呈相对设置的两个第一侧面以及呈相对设置的两个第二侧面；

所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积；

所述电芯的至少一个所述第一侧面与所述加热部接触。

可选的，所述电芯包括有位于第一侧的第一电芯和位于与所述第一侧相对的第二侧上的第二电芯；

所述第一电芯的两个第一侧面分别与所述导热部或加热部接触，和/或

所述第二电芯的两个第二侧面分别与所述第一连接部或第二连接部接触。

可选的，所述导热部和所述第二连接部之间和/或所述加热部和所述第一连接部之间形成有夹角，所述夹角为弧形角或线性角。

可选的，相邻的所述导热部或加热部之间容纳有至少两个电芯。

可选的，还包括控制模块和储能模块，所述控制模块与所述储能模块连接，所述控制模块用于控制所述热电转换元件对储能模块充电或控制所述加热片对所述电芯进行加热。

可选的，还包括放大模块，所述放大模块设置于热电模块与所述储能模块之间，并分别与所述热电模块和所述储能模块电连接，所述放大模块用于将所述热电转换元件生成的电压进行放大后对所述储能模块进行充电。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电池结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例中电池结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例中电池结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例中导热片的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中加热片的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中折叠结构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种电池模组的模块示意图；

图8为本实用新型实施例中的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。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取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

参阅图1-图3，图1、图2和图3为本实施例中电池结构示意图，本实施例提供的一种电池模组，包括：电芯170、金属片200、热电转换元件190、导热片180和加热片240；

所述金属片200位于所述导热片180背离所述电芯170的一侧；

所述电芯170分别与所述加热片240和所述导热片180相接触；

所述热电转换元件190分别与所述导热片180和所述金属片200相接触。

在本实施例中，导热片180可以为高导热薄片，加热片240可以为加热薄片，金属片200可以为外漏铝片。高导热薄片180折叠位置与外漏铝片200之间布置有热电转化模块190，为了让外漏铝片200能更好的接受到来自电芯170的热量，在外漏铝片200与电芯170侧边之间，还可以加导热硅脂增强导热效果。电芯170设置在高导热薄片和加热薄片之间，可以根据高导热薄片和加热薄片提供的温度保持电芯170温度或对电芯170进行加热，热电转换元件190用于将热源与冷源之间的热量转换为电能并储存在电池、电容等蓄电装置中，经过控制电路的调整和控制后，可以在寒冷条件下给电池内部的加热薄片240和高导热薄片180进行供电，为电芯提供热量，无需外部电源，即可让电池在寒冷条件下能达到良好放电温度，保证电池正常放电能力，为设备运行提供稳定电源。若热电转换元件190布置在电芯170正面，则只有最外侧的电芯170的热量能被较好的吸收，内侧电芯170的热量比较难吸收到，且会占用电芯170厚度空间。电芯170间除了高导热薄片180以及加热薄片240以外，还需加贴一定的泡棉270，用于吸收电芯循环后的厚度膨胀量。控制模块230上设置有储能模块220和放大模块210。电池还包括电池上壳250和电池下壳260，其中电池上壳250设置在控制模块230上，电池下壳260设置在折叠结构外部。折叠结构外部依次为热电转化模块190、外露铝片200。

在另一个实施例中，参阅图3-图5，图3为本实施例中导热片的结构示意图，图4为本实施例中加热片的结构示意图，图5为本实施例中折叠结构的结构示意图。

可选的，所述电池模组包括若干个并列排布的电芯；

所述加热片包括多个沿所述电芯的排列方向并排设置的多个加热部243、将相邻的两个所述加热部243连接的第一连接部242以及开设在所述第一连接部242上的开槽；

所述导热片包括有穿设在所述开槽内的导热部182，所述导热片和所述加热片形成折叠结构；

至少一个所述电芯位于所述导热部182和所述加热部243之间。

在本实施例中，加热片为加热薄片240，导热片为高导热薄片180，加热薄片包括多个加热部243和第一连接部242，还包括在第一连接部242上的开槽241；高导热薄片180通过开槽241与加热薄片240形成配合的折叠结构，可选的，相邻的所述导热部182或加热部243之间容纳有至少两个电芯。根据导热部182或加热部243形成的结构，一个或者多个电芯设置在折叠结构之中。

可选的，所述导热片包括将相邻的所述导热部182连接的第二连接部181；所述第二连接部181与所述热电转换元件接触。

可选的，在所述电芯的排布方向上，所述折叠结构包括分别位于其的两相对侧上的导热部182。所述加热部243的长度大于所述导热部182的长度，和/或在所述电池模组的高度方向上，所述热电转换元件的高度高于所述导热片的高度，和/或所述电芯包括壳体和电芯本体，所述壳体包括包覆电芯本体的封装部和位于所述封装部一侧的封边，所述封边向靠近所述电芯本体的方向弯折，和/或所述电芯包括壳体和电芯本体，所述壳体包括包覆电芯本体的封装部，相邻的所述电芯的封装部呈相向设置，和/或所述电池模组还包括缓冲件，所述缓冲件位于所述电芯和所述加热部243之间，和/或位于所述电芯和所述导热部182之间。

在本实施例中，高导热薄片180与加热薄片240均形成折叠结构，二者共同组成复合折叠结构，各电芯分别放置在所述复合折叠结构的相邻折叠面之间，加热薄片240折叠位置开槽避位，用于与高导热薄片180进行组装，折叠位置需保证高导热薄片180位于外侧，加热薄片240位于内侧，以保证高导热薄片180与位于外侧的热电转换装置更好的接触。所述复合折叠结构可以使每一个电芯都至少有一个大面与加热薄片接触，让各电芯受热更均匀，且由于高导热薄片180的高导热特性，进一步均衡各电芯之间的温度差，使电池工作时各电芯的温度接近一致，提升电池寿命。进一步的，加热薄片240还可以通过导线与控制模块连接，从而控制模块能够控制加热薄片的工作情况。

所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积；

所述电芯的至少一个所述第一侧面与所述加热部243接触。

所述第一电芯的两个第一侧面分别与所述导热部182或加热部243接触，和/或

所述第二电芯的两个第二侧面分别与所述第一连接部242或第二连接部181接触。

可选的，所述导热部182和所述第二连接部181之间和/或所述加热部243和所述第一连接部242之间形成有夹角，所述夹角为弧形角或线性角。

在本实施例中，电芯为长主体形状，并设置在相邻的所述导热部182之中，电芯的第一侧面为面积较大的一面，第二侧面为面积较小的一面，通过将面积较大的一面与导热部182接触，可以更好地对电芯进行加热。相邻的所述导热部182之间容纳有两个或两个以上的电芯，具体数量根据实际情况进行适应性调整。导热部182和所述第二连接部181之间的夹角一般需要小于90°，当大于90°时电芯无法完全与导热部182接触，因此会出现加热不均匀的问题

参阅图7，图7为本实用新型实施例提供的一种电池模组的模块示意图，具体地，一种电池模组，包括：热电模块1、电芯2、储能模块3和加热模块4；

所述热电模块1与所述储能模块3电连接，所述储能模块3与所述加热模块4电连接，所述加热模块4、所述热电模块1与所述电芯2接触；

所述热电模块1用于根据所述热电模块1的冷端与电芯2表面的温差生成第一电压；

所述储能模块3用于根据所述第一电压进行充电，在满足预设条件的情况下，所述储能模块3释放根据所述第一电压生成的第二电压；

所述加热模块4用于将所述第二电压转换为第一热量并提供给所述电芯2。

在本实施例中，热电模块1通过利用塞贝克效应的热电转换技术，通过在电芯2的侧边布置热电转换装置，该热电转换装置中包含多组热电转换单元，可将电池运行中产生的热能转换为电能后，经由控制电路增幅电压、控制充放电过程后，将电能储存在电池、电容等蓄电装置中，有效的解决电池的发热问题，降低了电芯2等关键组件的温度，有利于提高电池的工作性能和使用寿命，提升了用户使用体验。

具体地，可选的，所述热电模块1包括热源、热电转换模块和冷源，所述热电转换模块设置在所述热源和所述冷源之间，所述热电转换模块分别与所述热源和所述冷源接触；其中，所述冷源为铝片，所述热源为电芯2，来自所述热源的热量由高导热薄片导出后由所述热电转化模块吸收并转化为电能，所述热电转换模块和所述铝片接触后依次设置在高导热薄片表面。

其中，利用电芯2运行过程中的废热作为热源，利用设在外壳的一层外漏铝片作为冷源，在存在温差的情况下即可进行加热，而在电池处于寒冷条件下，加热效果更好。通过热源与冷源温差和热电转换模块生成第一电压，需要说明的是，第一电压一般低于储能模块3的充电电压，需放大单元增幅后才能比储能模块3的充电电压高。

在另一个实施例中，参阅图8，图8为本实施例中的电路结构示意图，其中，热源100与冷源120之间设置有热电转换模块110，热源100、冷源120和热电转换模块110组合为热电模块。可选的，还包括放大模块130，所述放大模块130设置于所述热电模块与所述储能模块140之间，并分别与所述热电模块和所述储能模块140电连接，所述放大模块130用于将所述第一电压进行放大后对所述储能模块140进行充电。可选的，还包括控制模块150，所述控制模块150与所述储能模块140电连接，所述控制模块150用于控制所述储能模块140的充电和放电过程。可选的，所述控制模块150为电路板，所述放大模块130、所述储能模块140均设置在所述电路板上。

其中，在热源100和冷源120之间布置热电转换模块110，其中热电转换模块110包含了多组热电转换单元，热电转换单元用于对生成第一电压。热电转换模块110与放大模块130，储能模块140组成回路。储能模块140与控制模块150和加热模块中的加热薄片160组成回路。具体地，放大模块130可使用具有电路放大功能的电子组件，使得热电转换模块110产生的电势差增幅，储能模块140中储存电能的电压值，示例性的，在本实施例中以运算放大器为例，也可以选择其他电路放大装置。储能模块140可以选择各种具有蓄电能力的装置，例如电容或者特制低温使用电池等等，可以根据实际情况进行适应性选择，在本实施例中不做具体限定。控制模块150可以控制储能模块140的充放电过程，在电芯需要加热的时候将储能模块140储存的电力释放、调整、匹配后为加热薄片160供电，同时也具有电路保护功能。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，包括：电芯、金属片、热电转换元件、导热片和加热片；

所述金属片位于所述导热片背离所述电芯的一侧；

所述电芯分别与所述加热片和所述导热片相接触；

所述热电转换元件分别与所述导热片和所述金属片相接触。

2.根据权利要求1中所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括若干个并列排布的电芯；

至少一个所述电芯位于所述导热部和所述加热部之间。

3.根据权利要求2中所述的电池模组，其特征在于，所述导热片包括将相邻的所述导热部连接的第二连接部；

所述第二连接部与所述热电转换元件接触。

4.根据权利要求2中所述的电池模组，其特征在于，

在所述电芯的排布方向上，所述折叠结构包括分别位于其的两相对侧上的导热部。

5.根据权利要求2中所述的电池模组，其特征在于，所述加热部的长度大于所述导热部的长度，和/或

位于所述电芯和所述导热部之间。

6.根据权利要求3中所述的电池模组，其特征在于，所述电芯包括呈相对设置的两个第一侧面以及呈相对设置的两个第二侧面；

所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积；

所述电芯的至少一个所述第一侧面与所述加热部接触。

7.根据权利要求6中所述的电池模组，其特征在于，所述电芯包括有位于第一侧的第一电芯和位于与所述第一侧相对的第二侧上的第二电芯；

8.根据权利要求3中所述的电池模组，其特征在于，所述导热部和所述第二连接部之间和/或所述加热部和所述第一连接部之间形成有夹角，所述夹角为弧形角或线性角。

9.根据权利要求4中所述的电池模组，其特征在于，相邻的所述导热部或加热部之间容纳有至少两个电芯。

10.根据权利要求1中所述的电池模组，其特征在于，还包括控制模块和储能模块，所述控制模块与所述储能模块连接，所述控制模块用于控制所述热电转换元件对储能模块充电或控制所述加热片对所述电芯进行加热。

11.根据权利要求10中所述的电池模组，其特征在于，还包括放大模块，所述放大模块设置于热电模块与所述储能模块之间，并分别与所述热电模块和所述储能模块电连接，所述放大模块用于将所述热电转换元件生成的电压进行放大后对所述储能模块进行充电。