本實(shí)用新型屬于動(dòng)力電池散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有高散熱性能的動(dòng)力電池模組。

背景技術(shù)：

世界各國對環(huán)境污染及石油能源消耗問題越來越重視，電動(dòng)汽車的發(fā)展前景被普遍看好，其產(chǎn)銷量逐年上升，未來有望完全取代傳統(tǒng)燃油汽車。電動(dòng)汽車相比傳統(tǒng)汽車，無尾氣排放，對環(huán)境友好，但電動(dòng)汽車現(xiàn)階段也存在一些發(fā)展瓶頸，其續(xù)航里程無法與傳統(tǒng)汽車相比，充電時(shí)間較長，且其動(dòng)力電池模塊對溫度較敏感。

電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池模塊通常由多個(gè)電池模組串并聯(lián)而成，單個(gè)電池模組是由多個(gè)單體電池通過串并聯(lián)組成，每個(gè)單體電池的工作狀態(tài)對動(dòng)力電池模組乃至整個(gè)動(dòng)力電池模塊的工作性能產(chǎn)生影響，而要使單體電池處于最佳的工作狀態(tài)，則必須保證其始終處于適宜的工作溫度，同時(shí)還要求各個(gè)單體電池的溫度差異盡可能小，這對現(xiàn)有的動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)提出了新的要求，而現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力電池模組內(nèi)部溫度場分布不夠均勻、電池模組整體傳熱功率較差。

中國專利CN 105489965A公開了一種動(dòng)力電池模組，包括模組外殼、散熱系統(tǒng)以及多個(gè)電芯，還包括防熱失控結(jié)構(gòu)，多個(gè)電芯并排規(guī)則設(shè)置在模組外殼內(nèi)，散熱系統(tǒng)設(shè)置在模組外殼上，相鄰兩個(gè)電芯之間均設(shè)置有一個(gè)防熱失控結(jié)構(gòu)，防熱失控結(jié)構(gòu)包括兩層導(dǎo)熱層以及一層隔熱層，兩層導(dǎo)熱層分別疊設(shè)在隔熱層的兩側(cè)，并與散熱系統(tǒng)連接，導(dǎo)熱層能夠?qū)⑴c其臨近的電芯的側(cè)面熱量傳遞至散熱系統(tǒng)。該專利降低了電芯之間發(fā)生熱失控的潛在風(fēng)險(xiǎn)，但沒有很好的解決溫度場分布不夠均勻的問題，電池模組整體傳熱功率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題而提供一種具有高散熱性能的動(dòng)力電池模組。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有高散熱性能的動(dòng)力電池模組，包括電池組，所述的電池組由多個(gè)平行并排放置的單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成，還包括位于電池組底部的冷卻板以及平行設(shè)于各單體電池側(cè)面的冷卻片，所述的電池組與冷卻片垂直設(shè)在冷卻板上。

進(jìn)一步地，所述的冷卻板內(nèi)設(shè)有冷卻通道，所述的冷卻通道設(shè)有進(jìn)口和出口，便于與相鄰模組的冷卻板或外部管路相聯(lián)接，冷卻通道內(nèi)通有冷卻介質(zhì)，冷卻通道存在多種形式，可為單一串行通道，也可為多列并行通道，貫穿冷卻板的整個(gè)區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述的冷卻片與單體電池之間設(shè)有導(dǎo)熱石墨片，導(dǎo)熱石墨片的熱導(dǎo)率達(dá)1000W/(m*K)以上，能顯著減小單體電池的內(nèi)部溫差，使電池組內(nèi)部溫度場分布更均勻，有效改善電池模組的整體傳熱性能。

進(jìn)一步地，所述的導(dǎo)熱石墨片粘貼在單體電池的側(cè)面。

進(jìn)一步地，所述的單體電池底部與冷卻板之間設(shè)有絕緣隔熱墊片，絕緣隔熱墊片可防止單體電池與冷卻板直接接觸，保證每個(gè)單體電池的大部分熱量都通過導(dǎo)熱石墨片和冷卻片傳遞至冷卻板，從而達(dá)到減小單體電池的內(nèi)部溫差的目的。

進(jìn)一步地，所述的冷卻片底部與冷卻板之間設(shè)有絕緣導(dǎo)熱墊片，以保證冷卻板與每個(gè)冷卻片之間接觸良好。

進(jìn)一步地，所述的絕緣導(dǎo)熱墊片的材質(zhì)采用導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱硅脂或?qū)岣?，絕緣導(dǎo)熱墊片的厚度在0.3-2mm，導(dǎo)熱墊片的厚度適中，既能達(dá)到絕緣要求，又盡量減小熱阻。

進(jìn)一步地，所述的電池組最外側(cè)的冷卻片設(shè)有絕緣隔熱板。

進(jìn)一步地，所述的冷卻片的截面形狀為L型或T型，優(yōu)選為L型，冷卻片的厚度在0.3-2mm。

所述的冷卻片和冷卻板的材質(zhì)可為金屬或其他導(dǎo)熱性能較好的非金屬(如陶瓷)，冷卻板的冷卻通道通過內(nèi)埋銅管或其他金屬管實(shí)現(xiàn)，也可通過內(nèi)部開孔形成流道，或通過兩塊冷卻板聯(lián)接而成。對于冷卻板內(nèi)的冷卻通道的形狀和線路、以及冷卻板的厚度，根據(jù)系統(tǒng)散熱要求和安裝的位置、空間等進(jìn)行適當(dāng)改變。冷卻板內(nèi)的冷卻通道與外部管路相互連接時(shí)需設(shè)置緊固件，可以采用金屬卡扣或其他緊固件，以確保冷卻通道內(nèi)流通的冷卻介質(zhì)不發(fā)生泄露。

本實(shí)用新型提供的動(dòng)力電池模組，通過在單體電池的厚度方向的兩側(cè)面(即面積最大的兩個(gè)面)設(shè)置冷卻片，并在冷卻片與單體電池側(cè)面之間設(shè)有一層導(dǎo)熱石墨片，在電池組底面設(shè)置內(nèi)部流通冷卻介質(zhì)的冷卻板，將單體電池的熱量快速傳遞給冷卻板內(nèi)部的冷卻介質(zhì)。冷卻板位于電池組的底面，單體電池的熱量傳遞至冷卻板后，再通過其內(nèi)部的冷卻介質(zhì)流動(dòng)來進(jìn)行傳熱，冷卻板內(nèi)部冷卻介質(zhì)的流動(dòng)路線為：冷卻介質(zhì)從冷卻板的冷卻通道進(jìn)口流入，從通道出口流出，也可反向進(jìn)行。本實(shí)用新型能及時(shí)、有效的將單體電池的熱量傳遞出去，顯著減小單體電池的內(nèi)部溫差，使電池組內(nèi)部溫度場分布更均勻，改善電池模組的整體傳熱性能，散熱性能高，保證電池模組的高效工作。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型動(dòng)力電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型動(dòng)力電池模組的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是L型冷卻片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是T型冷卻片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-單體電池；2-冷卻片；3-冷卻板；4-導(dǎo)熱石墨片；5-絕緣隔熱墊片；6-絕緣導(dǎo)熱墊片；7-絕緣隔熱板；31-進(jìn)口；32-出口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2，一種具有高散熱性能的動(dòng)力電池模組，電池組由多個(gè)平行放置的單體電池1組成，單體電池1一般為方形或近似方形，包括六個(gè)面，此處定義單體電池1厚度方向的兩個(gè)面為左、右側(cè)面，電池高度方向的兩個(gè)面為頂面和底面，電池長度方向的兩個(gè)面為前端面和后端面。多個(gè)單體電池1之間平行設(shè)置，相鄰的兩個(gè)單體電池的電極之間通過焊接或其他連接方式進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)，從而得到一個(gè)整體的電池組。

電池組底面設(shè)有冷卻板3，電池組內(nèi)部各單體電池的兩側(cè)面設(shè)有冷卻片2，冷卻板3內(nèi)設(shè)有冷卻通道，冷卻通道內(nèi)有冷卻介質(zhì)流通，具體地，在每個(gè)單體電池1的左右兩側(cè)面都設(shè)置有冷卻片2，在冷卻片2與單體電池1側(cè)面之間設(shè)有一層高熱導(dǎo)率的石墨片4，石墨片4最好帶背膠，可粘貼在單體電池1表面上；也可通過在石墨片4與單體電池1之間涂一層導(dǎo)熱膠代替，冷卻片2的結(jié)截面形狀可為L型或T型(如圖3、圖4所示)，冷卻片的厚度不定，通常在0.3-2mm內(nèi)，具體根據(jù)電池散熱需求而定，本實(shí)施例采用2mm。在冷卻片2與單體電池1底面之間設(shè)有一層絕緣隔熱墊片5，防止單體電池1與冷卻板3直接接觸，保證每個(gè)單體電池1的大部分熱量都通過石墨片4和冷卻片2來傳遞至冷卻板3，從而達(dá)到減小單體電池1的內(nèi)部溫差的目的。

冷卻板3位于電池組的底面，單體電池1的熱量傳遞至冷卻板3后，再通過其內(nèi)部的冷卻介質(zhì)流動(dòng)來進(jìn)行傳熱。冷卻板3內(nèi)部冷卻介質(zhì)的流動(dòng)路線為：冷卻介質(zhì)從冷卻板3的冷卻通道的進(jìn)口31流入，從其冷卻通道的出口32流出。當(dāng)然，此處冷卻介質(zhì)的流動(dòng)路線也可反向進(jìn)行，即冷卻介質(zhì)從冷卻通道出口32流入，最后從冷卻通道進(jìn)口31流出，這樣冷卻板3內(nèi)部冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向就發(fā)生反轉(zhuǎn)。

冷卻片2和冷卻板3的材質(zhì)可為金屬或其他導(dǎo)熱性能較好的非金屬(如陶瓷等)，冷卻板3的內(nèi)部通道可通過內(nèi)埋銅管或其他金屬管實(shí)現(xiàn)(要注意內(nèi)部管道與冷卻介質(zhì)之間是否會發(fā)生反應(yīng))，也可通過內(nèi)部開孔形成流道，或者通過兩塊冷卻板(其中一塊或兩塊板開有槽型突起)聯(lián)接而成。對于冷卻板3內(nèi)的冷卻通道的形狀和線路、以及冷卻板的厚度，根據(jù)系統(tǒng)散熱要求和安裝的位置、空間等進(jìn)行適當(dāng)改變。例如，冷卻板可為內(nèi)嵌銅管或內(nèi)部開孔的金屬鋁板，也可為其他材質(zhì)的金屬或非金屬板。冷卻板3內(nèi)的冷卻通道與外部管路相互連接時(shí)需設(shè)置緊固件(附圖中未示出)，可以采用金屬卡扣或其他緊固件，以確保冷卻通道內(nèi)流通的冷卻介質(zhì)不發(fā)生泄露。為保證冷卻板3與每個(gè)冷卻片2之間接觸良好，在冷卻板3與各個(gè)冷卻片2之間設(shè)有一層絕緣導(dǎo)熱墊片5。絕緣導(dǎo)熱墊片5的材質(zhì)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的厚度較薄的絕緣導(dǎo)熱材料，本實(shí)施例采用導(dǎo)熱硅膠片。導(dǎo)熱墊片的厚度要適中，既能達(dá)到絕緣要求，又要盡量減小熱阻，在0.3-2mm，本實(shí)施例為1mm。電池組最外側(cè)的冷卻片2設(shè)有絕緣隔熱板7。

本實(shí)施例提供的動(dòng)力電池模組，其內(nèi)部的冷卻模塊適用于電池組內(nèi)各單體電池內(nèi)縱向尺寸和安裝位置公差的一致性很好的情況，能有效提高電池組內(nèi)的整體傳熱和散熱效果，使電池組內(nèi)部溫度場分布更均勻。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。