本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電池模組及具有其的車輛。

背景技術(shù)：

隨著電動(dòng)車應(yīng)用越來越廣泛，作為電動(dòng)車核心的電池系統(tǒng)對于工作溫度要求更加嚴(yán)苛，過高、過低的工作溫度均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能和壽命的下降與減少。電動(dòng)車性能和續(xù)航能力要求的逐步提高，電池系統(tǒng)和電池模塊的能量密度也隨之不斷增加，從而導(dǎo)致模塊內(nèi)熱累積加劇，尤其對于電芯數(shù)量巨大的電芯系統(tǒng)傳熱比較差，因此其熱管理難度更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可實(shí)現(xiàn)電芯溫度的高效均衡熱管理的電池模組。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種具有上述電池模組的車輛。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的電池模組，包括：電池固定支架，所述電池固定支架上設(shè)置有多個(gè)圓柱形電芯；串聯(lián)匯流排，所述串聯(lián)匯流排設(shè)置在所述電池固定支架的一側(cè)，所述串聯(lián)匯流排用于將多個(gè)所述圓柱形電芯串聯(lián)連接，所述串聯(lián)匯流排相對所述圓柱形電芯的端面向外突出以在所述圓柱形電芯的端面與所述串聯(lián)匯流排之間形成凹槽；軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)，所述軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)設(shè)置在所述凹槽內(nèi)；均溫導(dǎo)熱墊，所述均溫導(dǎo)熱墊貼設(shè)在所述串聯(lián)匯流排上且與多個(gè)所述軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)貼合；以及換熱板，所述換熱板與所述均溫導(dǎo)熱墊貼合設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的電池模組，通過在電芯端面設(shè)置軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)和均溫導(dǎo)熱墊，實(shí)現(xiàn)電芯端面與熱管理組件的良好熱接觸，從而實(shí)現(xiàn)對電芯的軸向熱傳導(dǎo)。由于電池軸向的導(dǎo)熱率較高，熱管理組件能夠快速的將電芯內(nèi)部熱量導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)電芯的高溫控制，在低溫條件下也可以迅速將熱管理組件的熱量導(dǎo)入電芯以提升電芯溫度。該裝置具備體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)溫差低等特點(diǎn)。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)為軸向?qū)釅|，所述軸向?qū)釅|與所述凹槽的形狀相吻合。

優(yōu)選地，所述軸向?qū)釅|為預(yù)成型導(dǎo)熱墊、或者所述軸向?qū)釅|通過向所述凹槽內(nèi)灌封導(dǎo)熱膠形成。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述串聯(lián)匯流排設(shè)置在所述電池固定支架的頂面上，所述均溫導(dǎo)熱墊固定在所述串聯(lián)匯流排的頂面上，所述換熱板固定在所述均溫導(dǎo)熱墊的頂面上。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述均溫導(dǎo)熱墊為平層結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電池固定支架包括：平板狀的上支架和下支架，所述上支架和所述下支架平行設(shè)置，所述上支架和所述下支架上分別設(shè)置有多個(gè)在上下方向上一一對應(yīng)的電芯固定孔。

優(yōu)選地，所述多個(gè)圓柱形電芯的外周設(shè)置有防護(hù)板。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述多個(gè)圓柱形電芯成多排多列分布，并且所述多個(gè)圓柱形電芯之間填充有導(dǎo)熱膠。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述換熱板具有進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口和所述出口分別位于所述換熱板的兩個(gè)相對的角處，所述換熱板內(nèi)的換熱通道為盤管狀。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輛，設(shè)置有如第一方面任一種所述的電池模組。所述車輛與上述的電池模組相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組的截面示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的換熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池固定支架和匯流排的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

電池模組100，電池固定支架1，上支架11，下支架12，電芯2，串聯(lián)匯流排3，上匯流排31，下匯流排32，軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4，均溫導(dǎo)熱墊5，換熱板6，進(jìn)口61，出口62。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以互相通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面參照圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組100。如圖1-圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組100包括：電池固定支架1、串聯(lián)匯流排3、軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4、均溫導(dǎo)熱墊5和換熱板6。

電池固定支架1上設(shè)置有多個(gè)圓柱形電芯2，串聯(lián)匯流排3設(shè)置在電池固定支架1的一側(cè)(例如頂面)，串聯(lián)匯流排3用于將多個(gè)圓柱形電芯2串聯(lián)連接，串聯(lián)匯流排3相對圓柱形電芯2的端面向外突出以在圓柱形電芯2的端面與串聯(lián)匯流排3之間形成凹槽，軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4設(shè)置在凹槽內(nèi)，均溫導(dǎo)熱墊5貼設(shè)在串聯(lián)匯流排3上且與多個(gè)軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4貼合，換熱板與均溫導(dǎo)熱墊5貼合設(shè)置。

由于電芯2軸向的導(dǎo)熱率較高，根據(jù)本發(fā)明的熱管理組件(例如換熱板6)能夠快速的將電芯2內(nèi)部熱量導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)電芯2的高溫控制，同時(shí)在低溫條件下也可以迅速將熱管理組件(換熱板6)的熱量導(dǎo)入電芯2以提升電芯2溫度，從而保證電芯2工作在正常的溫度范圍內(nèi)，且該裝置體積小，節(jié)省空間，能夠有效地提高電池系統(tǒng)的體積比能量。

根據(jù)本發(fā)明的電池模組100，通過在電芯端面設(shè)置軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4和均溫導(dǎo)熱墊5，實(shí)現(xiàn)電芯2端面與熱管理組件的良好熱接觸，從而實(shí)現(xiàn)對電芯2的軸向熱傳導(dǎo)，且換熱效率高。

在一些實(shí)施例中，電池固定支架1可以為導(dǎo)熱塑料支架在滿足電池固定支架1強(qiáng)度要求的同時(shí)，電池固定支架1的質(zhì)量輕，有益于提升整車的輕量化水平。

進(jìn)一步地，電池固定支架1可以包括：上支架11和下支架12，多個(gè)電芯2夾設(shè)在上支架11和下支架12之間。進(jìn)一步地，如圖1所示，上支架11和下支架12為平板狀，且上支架11和下支架12平行設(shè)置，這樣電芯2的上端外周面可通過上支架11進(jìn)行熱傳導(dǎo)，電芯2的下端外周面可與下支架12進(jìn)行熱傳導(dǎo)，這樣有助于電芯2熱量的熱傳導(dǎo)，增加對電芯2的冷卻與加熱效果。

具體地，上支架11上可以設(shè)置有上電芯固定孔，優(yōu)選地，上電芯固定孔可以為多個(gè)，多個(gè)上電芯固定孔在上支架11上呈多排多列分布，下支架12上設(shè)置有下電芯固定孔，優(yōu)選地，下電芯固定孔可以為多個(gè)，多個(gè)下電芯固定孔在下支架12上也可以呈多排多列分布，且上支架11上的上電芯固定孔和下支架12上的下電芯固定孔分別在上下方向上一一對應(yīng)，多個(gè)電芯2夾設(shè)在上支架11和下支架12之間，并成多排多列分布，且分別與上電芯固定孔和下電芯固定孔配合，上電芯固定孔和下電芯固定孔起到導(dǎo)向作用，同時(shí)能起到固定電芯2的作用。

有利地，電芯2與電池固定支架1之間以及多個(gè)圓柱形電芯2之間可以填充有導(dǎo)熱膠，例如可以是導(dǎo)熱硅脂層，這樣可起到進(jìn)一步固定電芯2的作用，同時(shí)在傳熱過程中又可起到良好的導(dǎo)熱作用，實(shí)現(xiàn)熱量由電池固定支架1向電芯2的傳遞，同時(shí)填充的導(dǎo)熱膠可以很好地起到隔振降噪的目的。

有利地，如圖3所示，多個(gè)圓柱形電芯2的外周可以設(shè)置有防護(hù)板(圖中未示出)，防護(hù)板可以套在多個(gè)圓柱形電芯2的外面，進(jìn)而起到對電芯2的保護(hù)作用。

作為一種實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組100還可以包括串聯(lián)匯流排3，串聯(lián)匯流排3用于將多個(gè)圓柱形電芯2串聯(lián)連接，進(jìn)一步地，串聯(lián)匯流排3可以包括上匯流排31和下匯流排32，上匯流排31設(shè)置在上支架11的頂面上，下匯流排32設(shè)置在下支架12的底面上，優(yōu)選地，上匯流排31相對圓柱形電芯2的端面向外突出以在圓柱形電芯2的端面與串聯(lián)匯流排3之間形成圓柱形凹槽，由此便于將軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4放在凹槽內(nèi)以對電芯2起熱傳導(dǎo)作用。

優(yōu)選地，軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4可以為軸向?qū)釅|，軸向?qū)釅|為圓形墊片結(jié)構(gòu)，且軸向?qū)釅|與凹槽的形狀相吻合，進(jìn)一步地，軸向?qū)釅|可以為預(yù)成型導(dǎo)熱墊，或者軸向?qū)釅|可通過向凹槽內(nèi)灌封導(dǎo)熱膠形成，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從而提高生產(chǎn)效率。

在一些實(shí)施例中，如圖2所示，均溫導(dǎo)熱墊5固定在串聯(lián)匯流排3的頂面上，具體地，均溫導(dǎo)熱墊5固定在上匯流排31的頂面上，均溫導(dǎo)熱墊5可以為平層結(jié)構(gòu)，有利地，上匯流排31與軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4的上表面平齊，即均溫導(dǎo)熱墊5與上匯流排31和多個(gè)軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4緊密貼合，從而使熱量一方面可以由電芯2傳遞至軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4，并經(jīng)均溫導(dǎo)熱墊5排出，另一方面熱量可由電芯2傳遞給上匯流排31，再經(jīng)均溫導(dǎo)熱墊5排出，從而可有效防止因電芯2溫度過高而造成的安全隱患。

同時(shí)，平層結(jié)構(gòu)的均溫導(dǎo)熱墊5可以保證電芯2熱傳導(dǎo)的同步性，從而保持電芯2的溫度一致性。

優(yōu)選地，如圖3所示，換熱板6為矩形，并固定在均溫導(dǎo)熱墊5的頂面上，且換熱板6的長度大于電池固定支架1的長度，即換熱板6的兩端超出電池固定支架1的兩側(cè)邊緣，這樣，既保證換熱板6與均溫導(dǎo)熱墊5緊密貼合的同時(shí)，又能留出空間放置進(jìn)口管和出口管。進(jìn)一步地，如圖1所示，換熱板6具有進(jìn)口61和出口62，如圖3所示，進(jìn)口61和出口62分別位于換熱板6的兩個(gè)相對的角處，即進(jìn)口61和出口62分別位于換熱板6的對角線上的兩個(gè)角上，這樣可增加換熱介質(zhì)在換熱板6上的流動(dòng)距離，提高換熱效果。

進(jìn)一步地，如圖1和圖3所示，進(jìn)口61和出口62具有圓形截面，開口向外敞開，且呈內(nèi)外貫通的“L”形管狀結(jié)構(gòu)，“L”形管的一端伸出換熱板6外，另一端與換熱通道連通，即換熱板6內(nèi)可以設(shè)置有換熱通道，以供換熱介質(zhì)流通，換熱通道與進(jìn)口61和出口62相連通，并可以為盤管狀，這樣可增加熱量交換面積，提高換熱效率。

可選地，流經(jīng)換熱板6中的液體可以為水、油、水與乙二醇混合液，優(yōu)選地，可以為水與乙二醇混合液，由此冷熱效果更好。

由此，換熱板6可實(shí)現(xiàn)對電池模組100的冷卻和加熱，以控制電芯2工作在最佳溫度范圍內(nèi)。

在本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施例中，可在電池模組100內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，以實(shí)現(xiàn)對電芯2溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。

具體地，在電池管理系統(tǒng)探測到電池溫度達(dá)到冷卻閾值時(shí)，冷卻泵工作，推動(dòng)液體由換熱板6的進(jìn)口61進(jìn)入換熱通道內(nèi)，同時(shí)，軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4與上匯流排31將電芯2產(chǎn)生的熱量傳遞至換熱板6，進(jìn)而在換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5之間進(jìn)行熱量交換，熱交換完成后，液體由換熱板6的出口62流出，由此電池模組100得到冷卻。

類似地，在電池管理系統(tǒng)探測到電池溫度達(dá)到加熱閾值時(shí)，加熱元件對液體進(jìn)行加熱，冷卻泵推動(dòng)被加熱的液體由換熱板6的進(jìn)口61進(jìn)入換熱通道內(nèi)，同時(shí)將熱量通過均溫導(dǎo)熱墊5傳遞給軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4與上匯流排31，進(jìn)而傳遞至電芯2，從而對電芯2進(jìn)行加熱，熱交換完成后，液體由換熱板6的出口62流出，由此實(shí)現(xiàn)對電池模組100的加熱。

優(yōu)選地，液體由換熱板6的進(jìn)口61進(jìn)入換熱通道，與均溫導(dǎo)熱墊5進(jìn)行熱交換后，又從液體出口62流出，并通過外部回路冷卻或加熱后，再由液體進(jìn)口61進(jìn)入液體通道，由此實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)使用。

優(yōu)選地，換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5之間可以填充有導(dǎo)熱硅脂層，以降低接觸面的導(dǎo)熱熱阻，提高傳熱效率。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組100可以換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5設(shè)置在電池模組100的底部，該換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5的結(jié)構(gòu)和連接方式與上述的相同，在此不再贅述。

有利地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模組100可以設(shè)置兩組換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5，分別設(shè)置在電池模組100的頂面和底面，且換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5之間設(shè)置有導(dǎo)熱硅脂層，同時(shí)，在電芯2的底部也設(shè)置軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4，這樣采用兩組換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5同時(shí)對電池模組100進(jìn)行熱交換，效率更高，電池模組100的溫度控制效果更好。

優(yōu)選地，上支架11、下支架12、串聯(lián)匯流排3、換熱板6和均溫導(dǎo)熱墊5均采用平板結(jié)構(gòu)，由此結(jié)構(gòu)緊湊、空間利用率高，同時(shí)各部件貼合緊密、熱量散失小、各電芯2受熱均勻。

簡言之，根據(jù)本發(fā)明的電池模組100，通過在電芯端面設(shè)置軸向?qū)峤Y(jié)構(gòu)4和均溫導(dǎo)熱墊5，實(shí)現(xiàn)電芯端面與熱管理組件的良好熱接觸，從而實(shí)現(xiàn)對電芯的軸向熱傳導(dǎo)，且換熱效率高?？稍陔姵啬＝M100溫度過高時(shí)，及時(shí)有效地帶走電池模組100的熱量，在電池模組100溫度過低時(shí)，又能對電池模組100進(jìn)行加熱，從而控制電池工作在最佳溫度范圍，提高電池模組100的溫度一致性，延長動(dòng)力電池的使用壽命。

本發(fā)明還提供了一種車輛，該車輛包括上述的電池模組100，從而具有換熱管理組件換熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單，電池模組100的溫度一致性好等優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例的汽車可以為電動(dòng)汽車。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。