本實用新型涉及電子結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種能夠提高電池單體的循環(huán)壽命, 加強電池散熱功能的低熱阻1P2S電池結(jié)構(gòu)單元。
背景技術(shù):
目前,現(xiàn)有電池模組中間單元主要由:支架,電芯,散熱鋁片,泡棉組成。由于電芯循環(huán)壽命之后厚度存在一定比例的膨脹,為了保證模組在循環(huán)壽命之內(nèi)的安全性能,一方面除了加強模組外包絡(luò)的機械強度外,另一方面還需要在模組內(nèi)部預(yù)留足夠的空間給電芯膨脹,通常用泡棉來填充模組內(nèi)部電芯膨脹的空間。然而由于VDA模組外包絡(luò)尺寸通用,在滿足能量密度的前提下,傳統(tǒng)的模組設(shè)計方案不能滿足電芯的膨脹要求,且在模組壽命終端,可能會存在較大安全風(fēng)險。此外,現(xiàn)有模組方案中,電芯產(chǎn)生熱量都通過散熱鋁片散出,然而散熱鋁片的存在,則會降低模組的質(zhì)量能量比。
針對上述一些問題,中國專利公告號為CN205376607U,于2016年7月6日,公開了一種硅膠片及電池單元,硅膠片包括:硅膠體;纖維層,設(shè)置于硅膠體內(nèi)部。電池單元包括:單體電池,具有基體和極耳;電路板,與單體電池的極耳電連接;殼體,收容單體電池并供電路板穿設(shè);以及該實用新型第一方面的所述的硅膠片,收容于殼體內(nèi)。在根據(jù)該實用新型的硅膠片中,通過在硅膠體內(nèi)部設(shè)置纖維層能夠平衡硅膠體的硬度,提高硅膠片的抗沖擊能力和變形能力,并降低硅膠片的延伸率。該實用新型的優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)簡單,通過在殼體內(nèi)設(shè)置本實用新型第一方面所述的硅膠片,提高所述電池單元的抗沖擊能力和減震能力,且纖維層能夠降低硅膠片的重量,從而進一步降低電池單元的重量,提高電池單元的能量密度。但其不足之處是:上述電池單元結(jié)構(gòu)缺乏導(dǎo)熱材料,無法起到較好的散熱效果,會造成電池溫度過高,產(chǎn)生安全風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電池厚度空間有限,泡棉預(yù)留空間不能滿足電芯的膨脹要求,散熱鋁片會降低電池模組的質(zhì)量能量比的問題,提供了一種能夠提高電池單體的循環(huán)壽命, 加強電池散熱功能的低熱阻1P2S電池結(jié)構(gòu)單元。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案:
一種低熱阻的1P2S電池結(jié)構(gòu)單元,包括條形導(dǎo)熱泡棉板,設(shè)于條形導(dǎo)熱泡棉板上的上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu),設(shè)于條形導(dǎo)熱泡棉板上表面和下表面的第一電芯和第二電芯,分別設(shè)于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的左端部和右端部的8個匯流排支架。
本實用新型中的上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)和匯流排支架用于對條形導(dǎo)熱泡棉板的固定,條形導(dǎo)熱泡棉板是通過粘結(jié)熱壓等工藝在泡棉表面復(fù)合一層散熱涂層,將散熱鋁片和泡棉的功能結(jié)合在一起,給電芯厚度方向預(yù)留盡可能多的膨脹空間。本實用新型不但能夠提高電池單體的循環(huán)壽命還能加強電池的散熱功能。
作為優(yōu)選,上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)均包括前豎板和后豎板,前豎板和后豎板均與條形導(dǎo)熱泡棉板相接觸。裝配時上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)互相卡緊將條形導(dǎo)熱泡棉板固定,形成一個核心框架。
作為優(yōu)選,條形導(dǎo)熱泡棉板左邊緣和右邊緣上設(shè)有散熱涂層。條形導(dǎo)熱泡棉板將散熱鋁片和泡棉的功能結(jié)合在一起,給電芯厚度方向預(yù)留盡可能多的膨脹空間,提高電池單體的循環(huán)壽命。在邊緣設(shè)有散熱涂層是便于條形導(dǎo)熱泡棉板與導(dǎo)熱鋁塊直接接觸,將電芯工作產(chǎn)生的熱量通過條形導(dǎo)熱泡棉板傳給導(dǎo)熱鋁塊,進而傳導(dǎo)出去。
作為優(yōu)選,各個匯流排支架均呈凹字形,各個匯流排支架上均設(shè)有卡槽。匯流排支架能夠卡在上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)端部,能夠更好地起到固定整個核心框架的作用。
作為優(yōu)選,分別位于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的右端部的4個匯流排支架上設(shè)有兩塊導(dǎo)熱鋁塊,兩塊導(dǎo)熱鋁塊之間設(shè)有間隙;分別位于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的左端部的4個匯流排支架上設(shè)有兩塊導(dǎo)熱鋁塊,兩塊導(dǎo)熱鋁塊之間設(shè)有間隙。鋁塊之間留有的間隙,就是用于將條形導(dǎo)熱泡棉板邊緣的導(dǎo)熱涂層插入,進行熱量的傳導(dǎo)。
作為優(yōu)選,各個導(dǎo)熱鋁塊與第一電芯或第二電芯之間均設(shè)有導(dǎo)熱膏。導(dǎo)熱膏的存在使得第一電芯和第二電芯都能夠通過導(dǎo)熱膏將熱量傳遞給導(dǎo)熱鋁塊,提高散熱效率。
因此,本實用新型具有如下有益效果:(1)提高電池單體的循環(huán)壽命;(2)加強電池的散熱功能。
附圖說明
圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型的一種爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實用新型的一種電池模組裝配圖。
圖中:條形導(dǎo)熱泡棉板1、上支撐結(jié)構(gòu)2、下支撐結(jié)構(gòu)3、第一電芯4、第二電芯5、匯流排支架6、模組鋁盒7、盒蓋8。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型做進一步的描述:
如圖1、圖2所示的一種低熱阻的1P2S電池結(jié)構(gòu)單元,包括條形導(dǎo)熱泡棉板1,設(shè)于條形導(dǎo)熱泡棉板上的上支撐結(jié)構(gòu)2和下支撐結(jié)構(gòu)3,設(shè)于條形導(dǎo)熱泡棉板上表面和下表面的第一電芯4和第二電芯5,分別設(shè)于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的左端部和右端部的8個匯流排支架6。上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)均包括前豎板和后豎板,前豎板和后豎板均與條形導(dǎo)熱泡棉板相接觸。匯流排支架呈凹字形,且能夠卡在上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)端部,裝配時上支撐結(jié)構(gòu)和下支撐結(jié)構(gòu)互相卡緊將條形導(dǎo)熱泡棉板固定,形成一個核心框架。
另外,分別位于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的右端部的4個匯流排支架上設(shè)有兩塊導(dǎo)熱鋁塊,兩塊導(dǎo)熱鋁塊之間設(shè)有間隙;分別位于上支撐結(jié)構(gòu)、下支撐結(jié)構(gòu)、第一電芯和第二電芯的左端部的4個匯流排支架上設(shè)有兩塊導(dǎo)熱鋁塊,兩塊導(dǎo)熱鋁塊之間設(shè)有間隙。對應(yīng)地,條形導(dǎo)熱泡棉板左邊緣和右邊緣上設(shè)有散熱涂層。條形導(dǎo)熱泡棉板邊緣設(shè)有的散熱涂層用于插入鋁塊之間留有的間隙,讓條形導(dǎo)熱泡棉板與導(dǎo)熱鋁塊直接接觸,將電芯工作產(chǎn)生的熱量通過條形導(dǎo)熱泡棉板傳給導(dǎo)熱鋁塊,進而傳導(dǎo)出去。各個導(dǎo)熱鋁塊與第一電芯或第二電芯之間均設(shè)有導(dǎo)熱膏,導(dǎo)熱膏的存在使得第一電芯和第二電芯也都能夠通過導(dǎo)熱膏將熱量傳遞給導(dǎo)熱鋁塊,從而提高散熱效率。
如圖3所示,一種電池模組,包括多個本實用新型中所述的低熱阻的1P2S電池結(jié)構(gòu)單元。該電池模組將每個電池單元堆疊,通過膠水連接成一體,對電池連接和采樣連接方案進行處理;在模組鋁盒7內(nèi)部底部鋁板上黏貼導(dǎo)熱硅膠墊,將裝配完成的電池單元裝進模組盒子里,通過激光焊接將盒蓋8與盒體進行連接,完成模組的裝配。
本實用新型通過以下兩種傳熱方式同時作用,保證電池模組的散熱效果:
橫向傳熱:將散熱鋁片和泡棉的功能結(jié)合在一起,在泡棉表面包裹一層散熱涂層,從而制成條形導(dǎo)熱泡棉板;通過注塑的方式將導(dǎo)熱鋁塊固定在匯流排支架上,兩個鋁塊之間設(shè)有間隙,將條形導(dǎo)熱泡棉板上設(shè)有的散熱涂層插進導(dǎo)熱鋁塊間隙中,將電芯工作產(chǎn)生的熱量傳給導(dǎo)熱鋁塊,導(dǎo)熱鋁塊通過導(dǎo)熱墊將熱量傳出。
縱向傳熱:電芯通過導(dǎo)熱膏縱向?qū)崃總鬟f給導(dǎo)熱鋁塊,導(dǎo)熱鋁塊通過導(dǎo)熱墊將熱量傳出。
應(yīng)理解,本實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。