一種動(dòng)力電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】為克服現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有梳狀散熱器散熱效果不是很好，體積較大的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，包括電池模組和散熱模組，電池模組包括框架和安裝于框架內(nèi)的若干單體電池；框架包括位于電池模組左側(cè)面、右側(cè)面的兩塊側(cè)框和安裝于電池模組前端面和后端面的兩塊端框；側(cè)框由若干拼接單元拼接而成；拼接單元上設(shè)有卡扣公端、卡扣母端；相鄰的拼接單元上的卡扣公端和卡扣母端相互卡扣連接；拼接單元上還設(shè)有插銷和插槽；相鄰的拼接單元上的插銷和插槽相互配合插接；散熱模組包括左風(fēng)道蓋和右風(fēng)道蓋，左風(fēng)道蓋和右風(fēng)道蓋安裝在側(cè)框外，與側(cè)框組合形成左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道。本實(shí)用新型提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)，散熱效果好，體積可擴(kuò)展。
【專利說明】—種動(dòng)力電池系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力電池組領(lǐng)域，尤其指在動(dòng)力電池組中的散熱結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，很多領(lǐng)域通過梳狀散熱器進(jìn)行散熱，該梳狀散熱器包括若干呈梳狀分布的翅片，其上的翅片可加強(qiáng)與冷卻介質(zhì)的接觸面積。
[0003]然而在動(dòng)力電池系統(tǒng)領(lǐng)域中，現(xiàn)有梳狀散熱器的效果還存在一些不足，該梳狀散熱器裝載電池模組上時(shí)，兩者之間僅通過絕緣層與單體電池的金屬殼體接觸。同時(shí)，該梳狀散熱器與電池系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)腔形成開放式的風(fēng)道，現(xiàn)有梳狀散熱器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，受壓易變形，不能作為承載部件承受重力、沖壓等；傳統(tǒng)空心散熱器，翅片的厚度一般較厚，5mm以上，翅片間形成的風(fēng)道寬度在10mm以上，而且風(fēng)道數(shù)量也有限制，在相同散熱表面的情況下，該熱器的體積、重量都相對(duì)較大。而在儲(chǔ)能和電動(dòng)車領(lǐng)域中，其上的電池模組本身質(zhì)量較重，梳狀散熱器無(wú)法作為承載體承受電池模組的重力和沖擊力，因此不能有效地應(yīng)用在動(dòng)力電池系統(tǒng)領(lǐng)域中。同時(shí)，其風(fēng)道開放，冷卻介質(zhì)的有效利用率較低，散熱效果不是很好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有梳狀散熱器散熱效果不是很好，體積較大，同時(shí)，無(wú)法作為動(dòng)力電池系統(tǒng)上的承載體承受電池模組的重力和沖擊力的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，包括電池模組和散熱模組，其中，所述電池模組包括框架和安裝于所述框架內(nèi)的若干單體電池；所述框架包括位于所述電池模組左側(cè)面、右側(cè)面的兩塊側(cè)框和安裝于所述電池模組前端面和后端面的兩塊端框；所述側(cè)框由若干拼接單元拼接而成；所述拼接單元上設(shè)有卡扣公端、卡扣母端；相鄰的所述拼接單元上的所述卡扣公端和所述卡扣母端相互卡扣連接；所述拼接單元上還設(shè)有插銷和插槽；相鄰的所述拼接單元上的所述插銷和所述插槽相互配合插接；所述散熱模組還包括左風(fēng)道蓋和右風(fēng)道蓋，所述左風(fēng)道蓋和所述右風(fēng)道蓋安裝在所述側(cè)框外，與所述側(cè)框組合形成左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道。
[0006]通過上述拼接單元拼合而成的側(cè)框，其模組串聯(lián)單體數(shù)量不受限制，因此可以在不改動(dòng)模具、不增添結(jié)構(gòu)件的情況下，可以組合成不同大小的側(cè)框，也即在不改動(dòng)模具、不增添結(jié)構(gòu)件的情況下，可以組合出不同的框架。并且，散熱模組中通過左風(fēng)道蓋、右風(fēng)道蓋與側(cè)框形成的左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道，能夠很好的對(duì)電池模組起到通風(fēng)散熱的效果。
[0007]優(yōu)選地，所述電池模組包括上大面、下大面、左側(cè)面、右側(cè)面、前端面和后端面；所述電池模組的上大面和下大面上均安裝有散熱板；分別稱為上散熱板和下散熱板。
[0008]進(jìn)一步，所述散熱板包括散熱片和蓋板，所述散熱片包括底片及呈梳狀排列在所述底片上的若干翅片；所述蓋板與所述散熱片固定連接，所述散熱片上的翅片位于所述底片和所述蓋板之間；所述底片、所述翅片和所述蓋板之間形成風(fēng)道。
[0009]采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述散熱板，將其用于動(dòng)力電池系統(tǒng)時(shí)，通過模具成型該散熱片時(shí)，可以進(jìn)一步將翅片的厚度做小，增加散熱片的散熱面積，使散熱板內(nèi)部呈高密度的空心結(jié)構(gòu)，提高散熱效率，在有限的體積內(nèi)最大限度地提高散熱片的散熱表面和散熱效果，提高了電池模組的充放電倍率。也有效地減小了散熱板的體積。同時(shí)，由于增加了蓋板，因此可以將力分散到每個(gè)翅片，有效提高了散熱板整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在受到重力、振動(dòng)、沖擊等情況下，可以作為動(dòng)力電池系統(tǒng)外殼的一部分，保護(hù)電池模組不受破壞。
[0010]優(yōu)選地，所述散熱片和所述蓋板通過焊接、導(dǎo)熱膠粘結(jié)或機(jī)械固定中的一種或幾種組合進(jìn)行固定連接?？捎行ПＷC散熱片與蓋板的固定連接的可靠性。
[0011]優(yōu)選地，所述蓋板包括內(nèi)表面和外表面，所述蓋板內(nèi)表面上形成有若干與翅片匹配的凹槽；所述翅片的自由端插入所述蓋板上的凹槽內(nèi)。采用上述凹槽與翅片連接的固定方式，可進(jìn)一步加強(qiáng)其固定連接效果。
[0012]優(yōu)選地，所述散熱片上的底片左右兩側(cè)向上彎折，在兩側(cè)形成下側(cè)面；所述蓋板的左右兩側(cè)向下彎折，在兩側(cè)形成上側(cè)面；所述散熱片左右兩側(cè)的下側(cè)面與所述蓋板左右兩側(cè)的下側(cè)面配合連接，形成中空狀結(jié)構(gòu)，所述散熱片上的翅片置于所述中空狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，所述散熱片的底片背面沿縱向設(shè)有若干熱管。通過上述熱管，可實(shí)現(xiàn)電池模組上進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口溫度的一致性。
[0014]優(yōu)選地，所述散熱片的底片背面上設(shè)有若干半導(dǎo)體加熱制冷芯片。采用上述半導(dǎo)體加熱制冷芯片，可在極限條件下輔助調(diào)節(jié)單體電池的溫度，比如實(shí)現(xiàn)低溫條件下對(duì)電池組的加熱，極限高溫條件下加強(qiáng)風(fēng)冷的功能。
[0015]優(yōu)選地，所述散熱板的底片背面涂有絕緣保護(hù)涂層。
[0016]優(yōu)選地,所述絕緣保護(hù)涂層的厚度為0.05-lmm。
[0017]優(yōu)選地，所述散熱模組還包括風(fēng)扇保護(hù)蓋，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋安裝于所述電池模組的前端面上，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋上安裝有冷卻風(fēng)扇。
[0018]優(yōu)選地，上述端框和側(cè)框圍成口字形；所述單體電池橫向置于兩塊所述側(cè)框之間，其上的電極端子伸入所述側(cè)框內(nèi)。
[0019]優(yōu)選地，所述單體電池外包裹有絕緣保護(hù)膜；所述上散熱板和所述電池模組的上大面之間、以及所述下散熱板和所述電池模組的下大面之間均設(shè)有導(dǎo)熱絕緣層。
[0020]優(yōu)選地，所述端框上也設(shè)有所述卡扣公端、所述卡扣母端、所述插銷和所述插槽；
[0021]所述端框上的卡扣公端與所述拼接單元上的卡扣母端卡扣連接；所述端框上的卡扣母端與所述拼接單元上的卡扣公端卡扣連接；所述端框上的插銷與所述拼接單元上的插槽插接；所述端框上的插槽與所述拼接單元上的插銷插接。
[0022]優(yōu)選地，所述拼接單元呈中心對(duì)稱；所述端框呈中心對(duì)稱。上述側(cè)框和端框均采用中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以將主體結(jié)構(gòu)件數(shù)量降低到最少，具有很強(qiáng)的互換性；側(cè)框和端框、側(cè)框中各拼接單元之間的每個(gè)裝配面上均有一對(duì)卡扣固定結(jié)構(gòu)(卡扣公端和卡扣母端)和一對(duì)定位銷防轉(zhuǎn)(及上述插銷和插槽)結(jié)構(gòu)，形成四點(diǎn)定位固定，避免在扎帶收緊之前由于搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)造成電池組散架。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的散熱板爆炸立體示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的散熱板立體示意圖。
[0025]圖3是圖1中A處放大示意圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的散熱板前視示意圖。
[0027]圖5是圖4中B處放大示意圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的散熱板示意圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)立體示意圖。
[0030]圖8是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)后視示意圖。
[0031]圖9是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)局部爆炸示意圖。
[0032]圖10是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的框架立體示意圖。
[0033]圖11是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的拼接單元立體示意圖。
[0034]圖12是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的拼接單元中心對(duì)稱示意圖。
[0035]圖13是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的側(cè)板立體示意圖。
[0036]圖14是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中提供的側(cè)板呈中心對(duì)稱示意圖。
[0037]其中，1、散熱板；2、電池模組；3、風(fēng)扇保護(hù)蓋；4、左風(fēng)道蓋；5、右風(fēng)道蓋；la、上散熱板；lb、下散熱板；2a、第一電極；2b、第二電極；11、蓋板；12、散熱片；13、絕緣保護(hù)涂層；
20、單體電池；111、頂片；112、上側(cè)面；120、底片；121、下側(cè)面；122、避位缺口 ；12a、翅片；11a、凹槽；12c、熱管；12d、半導(dǎo)體加熱制冷芯片；31、風(fēng)扇；41、左進(jìn)風(fēng)口 ；51、右進(jìn)風(fēng)口 ；2c、絕緣保護(hù)膜；2d、導(dǎo)熱絕緣層；21、端框；22、側(cè)框；220、拼接單元；a、卡扣公端；b、卡扣母端；c、插銷；d、插槽；al、扣槽；bl、卡塊。

【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0039]為了便于理解本實(shí)用新型提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)，先結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)中的散熱板作出詳細(xì)說明。
[0040]實(shí)施例1
[0041]本例用于對(duì)本實(shí)用新型公開的散熱板1進(jìn)行具體解釋說明，如圖1、圖2所示，包括散熱片12和蓋板11 ;所述散熱片12包括底片120及呈梳狀排列在所述底片120上的若干翅片12a ；
[0042]所述蓋板11與所述散熱片12固定連接，所述散熱片12上的翅片12a位于所述底片120和所述蓋板11之間；所述底片120、所述翅片12a和所述蓋板11之間形成風(fēng)道。
[0043]冷卻介質(zhì)可從該風(fēng)道中流過，如果冷卻介質(zhì)可與該散熱板1進(jìn)行熱交換。
[0044]關(guān)于蓋板11和散熱片12之間的固定連接方式，可以有多種方式，比如，所述散熱片12和所述蓋板11可以通過焊接、導(dǎo)熱膠粘結(jié)或機(jī)械固定中的一種或幾種組合進(jìn)行固定連接。焊接可以但不限于釬焊、高分子擴(kuò)散焊等；導(dǎo)熱膠粘結(jié)可以采用滿足熱導(dǎo)率、粘結(jié)強(qiáng)度、老化性能等要求的各品牌的導(dǎo)熱粘結(jié)材料，比如導(dǎo)熱硅膠；機(jī)械固定方案可以為螺釘、鉚釘、過盈配合等方案。三種固定方案可以單獨(dú)使用也可以組合使用，以保證散熱片12與蓋板11的固定連接的可靠性。
[0045]翅片12a的厚度可以做到0.8^1.5mm，空腔寬度(或風(fēng)道寬度)，即翅片12a與翅片12a之間的距離可以為2?4mm，翅片12a高寬比可達(dá)到25左右，在風(fēng)阻滿足要求的情況下，最大限度的提聞翅片12a的散熱面積，使散熱板1內(nèi)部呈聞密度的空心結(jié)構(gòu)，在有限的空間實(shí)現(xiàn)最大的散熱效果。
[0046]—般散熱板1的總體尺寸并無(wú)特別限定，一般其厚度大約為3(T60mm ;該散熱板1的長(zhǎng)度和寬度則根據(jù)電池模組2的大小而定。
[0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解本發(fā)明實(shí)質(zhì)后，無(wú)需付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)，即可通過合理設(shè)計(jì)散熱板1的外形及內(nèi)部翅片12a和風(fēng)道尺寸，在有限的空間內(nèi)最大限度提高散熱效率，并且使連接片溫度采樣點(diǎn)溫度與電池實(shí)際溫度基本一致。
[0048]為進(jìn)一步加強(qiáng)其連接強(qiáng)度，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖3-圖5所示，所述蓋板11包括內(nèi)表面和外表面，所述蓋板11內(nèi)表面上形成有若干與翅片12a匹配的凹槽11a ;所述翅片12a的自由端插入所述蓋板11上的凹槽11a內(nèi)。翅片12a的一端與該底片120 —體連接，該端可稱為根端，與根端相對(duì)的另一端則稱為自由端。
[0049]采用上述凹槽11a與翅片12a連接的固定方式，可進(jìn)一步加強(qiáng)其固定連接效果，同時(shí)，該翅片12a插入該凹槽11a中時(shí)，還優(yōu)選組合使用導(dǎo)熱膠粘結(jié)，該凹槽11a有利于提高導(dǎo)熱粘結(jié)劑的附著力，提高蓋板11與翅片12a之間的粘結(jié)可靠性。
[0050]關(guān)于該散熱片12和蓋板11的具體形狀，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖1、圖2、圖4所示，所述散熱片12上的底片120左右兩側(cè)向上彎折，在兩側(cè)形成下側(cè)面121 ;該下側(cè)面121是底片120的一部分，整個(gè)散熱片12—體成型。該底片120可以理解成下部為一平板狀的本體，和從該平板狀本體兩側(cè)向上彎折伸出的下側(cè)面121。
[0051]所述蓋板11的左右兩側(cè)向下彎折，在兩側(cè)形成上側(cè)面112 ;其蓋板11為一體件，其上側(cè)面112也為蓋板11的一部分，為防閱讀者出現(xiàn)誤解，如圖1、圖2中所示，該蓋板11可以理解成平板狀的本體和從其本體兩側(cè)向下彎折的上述上側(cè)面112，為使該本體與底片120上的本體向區(qū)別，稱該蓋板11上的本體為頂片111，即兩個(gè)上述上側(cè)面112位于頂片111兩側(cè)。
[0052]所述散熱片12左右兩側(cè)的下側(cè)面121與所述蓋板11左右兩側(cè)的下側(cè)面121配合連接，形成中空狀結(jié)構(gòu)，所述散熱片12上的翅片12a置于所述中空狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0053]同時(shí)，在圖1、圖2中所示，其散熱片12上的4個(gè)角處還設(shè)有用于與電池模組2配合安裝的避位缺口 122。
[0054]如圖6所示，為進(jìn)一步加強(qiáng)其散熱效果，優(yōu)選在所述散熱片12的底片120背面沿縱向設(shè)有若干熱管12c。實(shí)現(xiàn)電池模組2上進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口溫度的一致性；具體的，若干熱管12c沿圖中左右向延伸，平行設(shè)置在該散熱片12的底片120背面上。
[0055]如圖6所示，為再進(jìn)一步加強(qiáng)其散熱效果，在極限條件下輔助調(diào)節(jié)單體電池20的溫度，比如實(shí)現(xiàn)低溫條件下對(duì)電池組的加熱，極限高溫條件下加強(qiáng)風(fēng)冷的功能。還可以在所述散熱片12的底片120背面上設(shè)有若干半導(dǎo)體加熱制冷芯片12d。上述半導(dǎo)體加熱制冷芯片12d為公眾所示，優(yōu)選采用正陣列分布的方式分布在該散熱片12的底片120背面。當(dāng)電池模組2單獨(dú)使用時(shí)，上述半導(dǎo)體加熱制冷芯片12d可從單體電池20取電，通過BMS(電池管理系統(tǒng))控制啟停和制冷/加熱的功率；當(dāng)單體電池20通過串并聯(lián)應(yīng)用于大系統(tǒng)中時(shí)，半導(dǎo)體加熱制冷芯片12d可通過BMS線束用輔助電源供電，控制啟停狀態(tài)和制冷/加熱的功率。
[0056]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，請(qǐng)參考圖9所示，所述散熱板1的底片120背面涂有絕緣保護(hù)涂層13。其中，所述絕緣保護(hù)涂層13的厚度為0.05-lmm。其中，上述絕緣保護(hù)涂層13可以為以下涂層:陶瓷燒結(jié)層、導(dǎo)熱絕緣膠噴涂層(常溫噴涂或熱噴涂)、導(dǎo)熱絕緣膠沉浸等；因?yàn)樯崞?2的底片120背面(本例中所說的底片120如果包括其底面兩側(cè)向上彎折形成的下側(cè)面121，則背面也包括從其底面兩側(cè)向上彎折的下側(cè)面121的背面。也可以這么理解，該底片120與翅片12a連接的面為內(nèi)表面，則底片120上與該內(nèi)表面相對(duì)的另一面為外表面，又稱為背面，)可能與單體電池20殼體接觸，易出現(xiàn)短路、漏電等現(xiàn)象，因此可在其底片120的背面，通過陶瓷噴涂燒結(jié)工藝形成一層陶瓷燒結(jié)層、或通過導(dǎo)熱膠噴涂(常溫噴涂或熱噴涂)、導(dǎo)熱絕緣膠沉浸工藝，形成一層具有高熱導(dǎo)率、高強(qiáng)度(耐磨、附著力、沖擊強(qiáng)度、抗老化性能優(yōu)良)等優(yōu)異性能的絕緣保護(hù)涂層13，保證散熱板1與單體電池20殼體之間有足夠可靠的絕緣性能，最大限度的降低熱阻，提高散熱效率。有效的避免了電池模組2漏電和散熱板1短路的風(fēng)險(xiǎn)，提高了動(dòng)力電池系統(tǒng)的可靠性。優(yōu)選其厚度0.2?1_、熱導(dǎo)率> 4w/mK、耐壓> AC5000V。
[0057]采用本例提供的上述散熱板1，將其用于動(dòng)力電池系統(tǒng)時(shí)，通過模具成型該散熱片12時(shí)，可以進(jìn)一步將翅片12a的厚度做小，增加散熱片12的散熱面積，使散熱板1內(nèi)部呈高密度的空心結(jié)構(gòu)，提高散熱效率，在有效地體積內(nèi)最大限度地提高散熱片12的散熱表面和散熱效果，提高了電池模組2的充放電倍率。也有效地減小了散熱板1的體積。同時(shí)，由于增加了蓋板11，因此可以將力分散到每個(gè)翅片12a，有效提高了散熱板1整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在受到重力、振動(dòng)、沖擊等情況下，可以作為動(dòng)力電池系統(tǒng)外殼的一部分，保護(hù)電池模組2不受破壞。
[0058]實(shí)施例2
[0059]本例將對(duì)本實(shí)用新型提供的動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行具體解釋說明，其包括電池模組2和散熱模組，其中，所述散熱模組上述實(shí)施例1中描述的所述散熱板1。
[0060]具體的，所述電池模組2包括框架和安裝于所述框架內(nèi)的若干單體電池20 ;所述電池模組2包括上大面、下大面、左側(cè)面、右側(cè)面、前端面和后端面；所述電池模組2的上大面和下大面上均安裝有所述散熱板1 ;分別稱為上散熱板la和下散熱板lb ;所述散熱模組還包括風(fēng)扇保護(hù)蓋3，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋3安裝于所述電池模組2的前端面上，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋3上安裝有冷卻風(fēng)扇31。
[0061]為了提高散熱效率，該散熱板1的材質(zhì)為金屬材質(zhì)，比如AL 6061、AL6063、Cu等。
[0062]關(guān)于上述單體電池20，優(yōu)選采用鋰離子電池，進(jìn)一步優(yōu)選采用其中的磷酸鐵鋰電池。
[0063]上述風(fēng)扇保護(hù)蓋3內(nèi)與上述上散熱板la和下散熱板lb相通，冷卻介質(zhì)可在上散熱板la和下散熱板lb內(nèi)的翅片12a之間的風(fēng)道流動(dòng)。
[0064]因電池模組2外部被各散熱模組的部件包裹，因此上述上大面、下大面、左側(cè)面、右側(cè)面、前端面和后端面；未做標(biāo)注，但不妨礙本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本電池模組2的理解。如圖7中所示，電池模組2其上安裝有風(fēng)扇保護(hù)蓋3的一面為前端面，與該前端面反向?qū)?yīng)的面為后端面，則沿紙面上部的面為上大面，沿紙面下部的面為下大面；在所述前端面左右側(cè)的面為左側(cè)面和右側(cè)面。
[0065]采用上述上散熱板la和下散熱板lb，可以將電池模組2中單體電池20中產(chǎn)生的熱量吸走，并通過冷卻風(fēng)扇31在散熱板1內(nèi)驅(qū)動(dòng)空氣形成熱交換，將單體電池20中產(chǎn)生的大部分熱量散發(fā)出去，起到冷卻的作用。
[0066]眾所周知，單體電池20上設(shè)有電極端子，即正極端子和負(fù)極端子，在電池模組2工作的過程中，也會(huì)散發(fā)出大量的熱，這部分的熱量也需要散發(fā)出去，因此，還可在電池模組2的左右側(cè)面形成冷卻風(fēng)道，即左風(fēng)道和右風(fēng)道，電極端子置于該左風(fēng)道或者右風(fēng)道或者左、右風(fēng)道內(nèi)；左、右風(fēng)道的設(shè)置取決于電極端子的位置。若干單體電池20經(jīng)串聯(lián)或者并聯(lián)或者混連后，如圖7所示，最終從其風(fēng)扇保護(hù)蓋3—側(cè)引出一第一電極2a和第二電極2b，其中第一電極2a為正極,則第二電極2b為負(fù)極,反之，第一電極2a為負(fù)極,則第二電極2b為正極。
[0067]如圖8所示，冷卻介質(zhì)(本例中即空氣或俗稱風(fēng))的流向不用具體限制，根據(jù)風(fēng)扇31的工作狀態(tài)，可以向電池模組2內(nèi)送風(fēng)，或者通過風(fēng)扇31的轉(zhuǎn)動(dòng)，在電池模組2內(nèi)形成負(fù)壓，通過置于電池模組2背面(即后端面)設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，將冷卻介質(zhì)吸進(jìn)風(fēng)道內(nèi)進(jìn)行熱交換，優(yōu)選采用后者的方式進(jìn)行熱交換。比如，在其左風(fēng)道蓋4上蓋設(shè)置左進(jìn)風(fēng)口 41，在其右風(fēng)道蓋5上設(shè)置右進(jìn)風(fēng)口 51。在其上散熱板la、下散熱板lb的后側(cè)設(shè)置上、下進(jìn)風(fēng)口 ；作為優(yōu)選的實(shí)施方式，如圖9所示，所述單體電池20外包裹有絕緣保護(hù)膜2c ;所述上散熱板la和所述電池模組2的上大面之間、以及所述下散熱板lb和所述電池模組2的下大面之間均設(shè)有導(dǎo)熱絕緣層2d。
[0068]如圖9所示，采用上述優(yōu)選方案，在散熱模組的散熱板1與單體電池20之間增加了三重絕緣結(jié)構(gòu)，即單體電池20外包裹的絕緣保護(hù)膜2c、散熱板1和所述電池模組2之間設(shè)置的導(dǎo)熱絕緣層2d、以及所述散熱板1的底片120背面設(shè)置絕緣保護(hù)涂層13。每重耐壓都在AC5000V以上。最大程度地對(duì)電池模組2進(jìn)行保護(hù)。
[0069]具體的，如圖10所示，所述框架包括位于所述電池模組2左側(cè)面、右側(cè)面的兩塊側(cè)框22和安裝于所述電池模組2前端面和后端面的兩塊端框21 ;上述端框21和側(cè)框22圍成口字形；所述單體電池20橫向置于兩塊所述側(cè)框22之間，其上的電極端子伸入所述側(cè)框22內(nèi)；如圖7所示，所述散熱模組還包括左風(fēng)道蓋4和右風(fēng)道蓋5，所述左風(fēng)道蓋4和所述右風(fēng)道蓋5安裝在所述側(cè)框22外，與所述側(cè)框22組合形成左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道。
[0070]具體的，如圖10、圖11所示，所述側(cè)框22由若干拼接單元220拼接而成；所述拼接單元220上設(shè)有卡扣公端a、卡扣母端b ;相鄰的所述拼接單元220上的所述卡扣公端a和所述卡扣母端b相互卡扣連接；所述拼接單元220上還設(shè)有插銷c和插槽d ;相鄰的所述拼接單元220上的所述插銷c和所述插槽d相互配合插接。該插銷c和插槽d主要起定位防轉(zhuǎn)的作用。
[0071]通過上述拼接單元220拼合而成的側(cè)框22，其模組串聯(lián)單體數(shù)量不受限制，因此可以在不改動(dòng)模具、不增添結(jié)構(gòu)件的情況下，可以組合成不同大小的側(cè)框22，也即在不改動(dòng)模具、不增添結(jié)構(gòu)件的情況下，可以組合出不同的框架。
[0072]具體的，如圖13所示，所述端框21上也設(shè)有所述卡扣公端a、所述卡扣母端b、所述插銷c和所述插槽d ;所述端框21上的卡扣公端a與所述拼接單元220上的卡扣母端b卡扣連接；所述端框21上的卡扣母端b與所述拼接單元220上的卡扣公端a卡扣連接；所述端框21上的插銷c與所述拼接單元220上的插槽d插接；所述端框21上的插槽d與所述拼接單元220上的插銷c插接。采用上述端框21及經(jīng)若干拼裝單元拼合而成的側(cè)框22，所有部件之間均可通過卡扣和插接的方式裝配在一起，最后側(cè)框22與端框21之間用扎帶收緊，對(duì)單體電池20起可靠的固定作用。
[0073]其中，為進(jìn)一步加強(qiáng)其卡扣連接的效果，還可以在卡扣公端a上設(shè)置扣槽al，在卡扣母端b上設(shè)置于該扣槽al適配的卡塊bl。
[0074]其中,進(jìn)一步優(yōu)選地，如圖12所示,所述拼接單元220呈中心對(duì)稱；如圖14所示，所述端框21呈中心對(duì)稱。上述側(cè)框22和端框21均采用中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以將主體結(jié)構(gòu)件數(shù)量降低到最少，具有很強(qiáng)的互換性；側(cè)框22和端框21、側(cè)框22中各拼接單元220之間的每個(gè)裝配面上均有一對(duì)卡扣固定結(jié)構(gòu)(卡扣公端a和卡扣母端b)和一對(duì)定位銷防轉(zhuǎn)(及上述插銷c和插槽d)結(jié)構(gòu)，形成四點(diǎn)定位固定，避免在扎帶收緊之前由于搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)造成電池組散架。
[0075]下面描述其散熱模組的具體工作過程，如圖8所示，風(fēng)扇31高速旋轉(zhuǎn)在風(fēng)扇保護(hù)蓋3內(nèi)中形成負(fù)壓，風(fēng)扇保護(hù)蓋3與進(jìn)風(fēng)口之間的壓差使外部冷空氣從四個(gè)風(fēng)道口進(jìn)入，分別流經(jīng)上散熱板la、下散熱板lb內(nèi)的風(fēng)道和左側(cè)風(fēng)道、右側(cè)風(fēng)道；左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道內(nèi)冷卻介質(zhì)與電極連接片進(jìn)行熱交換，同時(shí)單體電池20金屬殼體上散發(fā)的熱量通過散熱片12與散熱板1內(nèi)風(fēng)道內(nèi)的冷卻介質(zhì)熱交換；達(dá)到充分散熱，保證電極連接片溫度采樣點(diǎn)與單體電池20真實(shí)溫度接近，從而保證溫度采數(shù)據(jù)的有效性。
[0076]在相同測(cè)試條件下，通過具有該散熱模組與無(wú)散熱模組的的動(dòng)力電池系統(tǒng)的對(duì)比測(cè)試，在環(huán)境溫度23°C恒溫環(huán)境下，無(wú)散熱模組的200A動(dòng)力電池系統(tǒng)在進(jìn)行1C不間斷循環(huán)時(shí)，平衡溫度最高值高達(dá)58°C，而具備該散熱模組在2C不間斷循環(huán)時(shí)，其平衡溫度最高值才48°C，2.5C不間斷循環(huán)平衡溫度最高值為55°C，充放電倍率可提高一倍以上，高的可提高2.5倍率，4C調(diào)頻工況單體電池20最高溫度可維持在40°C以內(nèi)，同時(shí)模組內(nèi)部具有更好的溫度一致性。因此該散熱模組可直接應(yīng)用于大倍率調(diào)頻電站領(lǐng)域，保證電池工作在可控的溫度范圍內(nèi)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命。
[0077]綜上，本例提供的上述動(dòng)力電池系統(tǒng)，由于其內(nèi)使用了上述散熱板1，繼承了散熱板1的優(yōu)異性能，有效的提高了其動(dòng)力電池系統(tǒng)的散熱效率，提高了電池模組2的充放電倍率。也有效地減小了散熱板1的體積。同時(shí)，由于散熱板1內(nèi)增加了蓋板11，因此可以將力分散到每個(gè)翅片12a，有效提高了散熱板1整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在受到重力、振動(dòng)、沖擊等情況下，可以作為動(dòng)力電池系統(tǒng)外殼的一部分，保護(hù)電池模組2不受破壞。
[0078]以上所述僅為本實(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)。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力電池系統(tǒng)，包括電池模組和散熱模組，其特征在于，所述電池模組包括框架和安裝于所述框架內(nèi)的若干單體電池；所述框架包括位于所述電池模組左側(cè)面、右側(cè)面的兩塊側(cè)框和安裝于所述電池模組前端面和后端面的兩塊端框；所述側(cè)框由若干拼接單元拼接而成； 所述拼接單元上設(shè)有卡扣公端、卡扣母端；相鄰的所述拼接單元上的所述卡扣公端和所述卡扣母端相互卡扣連接；所述拼接單元上還設(shè)有插銷和插槽；相鄰的所述拼接單元上的所述插銷和所述插槽相互配合插接；所述散熱模組包括左風(fēng)道蓋和右風(fēng)道蓋，所述左風(fēng)道蓋和所述右風(fēng)道蓋安裝在所述側(cè)框外，與所述側(cè)框組合形成左側(cè)風(fēng)道和右側(cè)風(fēng)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模組包括上大面、下大面、左側(cè)面、右側(cè)面、前端面和后端面；所述電池模組的上大面和下大面上均安裝有散熱板；分別稱為上散熱板和下散熱板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱板包括散熱片和蓋板，所述散熱片包括底片及呈梳狀排列在所述底片上的若干翅片；所述蓋板與所述散熱片固定連接，所述散熱片上的翅片位于所述底片和所述蓋板之間；所述底片、所述翅片和所述蓋板之間形成風(fēng)道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱片和所述蓋板通過焊接、導(dǎo)熱膠粘結(jié)或機(jī)械固定中的一種或幾種組合進(jìn)行固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋板包括內(nèi)表面和外表面，所述蓋板內(nèi)表面上形成有若干與翅片匹配的凹槽；所述翅片的自由端插入所述蓋板上的凹槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱片上的底片左右兩側(cè)向上彎折，在兩側(cè)形成下側(cè)面；所述蓋板的左右兩側(cè)向下彎折，在兩側(cè)形成上側(cè)面；所述散熱片左右兩側(cè)的下側(cè)面與所述蓋板左右兩側(cè)的下側(cè)面配合連接，形成中空狀結(jié)構(gòu)，所述散熱片上的翅片置于所述中空狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱片的底片背面沿縱向設(shè)有若干熱管。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱片的底片背面上設(shè)有若干半導(dǎo)體加熱制冷芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱板的底片背面涂有絕緣保護(hù)涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣保護(hù)涂層的厚度為0.05-lmmo
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱模組還包括風(fēng)扇保護(hù)蓋，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋安裝于所述電池模組的前端面上，所述風(fēng)扇保護(hù)蓋上安裝有冷卻風(fēng)扇。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述端框和側(cè)框圍成口字形；所述單體電池橫向置于兩塊所述側(cè)框之間，其上的電極端子伸入所述側(cè)框內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述單體電池外包裹有絕緣保護(hù)膜；所述上散熱板和所述電池模組的上大面之間、以及所述下散熱板和所述電池模組的下大面之間均設(shè)有導(dǎo)熱絕緣層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述端框上設(shè)有所述卡扣公端、所述卡扣母端、所述插銷和所述插槽；所述端框上的卡扣公端與所述拼接單元上的卡扣母端卡扣連接；所述端框上的卡扣母端與所述拼接單元上的卡扣公端卡扣連接；所述端框上的插銷與所述拼接單元上的插槽插接；所述端框上的插槽與所述拼接單元上的插銷插接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池系統(tǒng)，其特征在于，所述拼接單元呈中心對(duì)稱；所述端框呈中心對(duì)稱。
【文檔編號(hào)】H01M10/6551GK204230383SQ201420648125
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】仝志偉, 賴慶, 朱建華 申請(qǐng)人:惠州比亞迪實(shí)業(yè)有限公司