本發(fā)明涉及電池領域，特別是涉及一種電池模組及其制備方法及電池組件。

背景技術：

目前，新能源以及儲能行業(yè)中對于電池模組的需求越來越大。電池模組在工作過程中會產生大量的熱，而這些熱量若不能夠及時散發(fā)出去，將會影響電池模組的壽命及運行穩(wěn)定性，甚至會引發(fā)電池安全問題。

發(fā)熱問題一直是困擾著電池模組性能提高的瓶頸?，F有的技術中對于電池模組的散熱，有風冷、水冷等方法。

風冷方法就是使用風扇對電池模組進行散熱。但是風扇安裝需要占用了一部分空間，造成空間的浪費，且風冷在散熱時容易在內部產生渦流，繼而影響散熱效果。風扇工作時會吸入灰塵，長期工作時風扇吸入的灰塵在系統內部沉積，反而會影響電池模組的散熱。

水冷方法就是用冷水板或冷水管對電池模組進行散熱。但是水冷需要的水冷板和水冷管材料價格高，而且還需要專門設計水冷通道及水冷系統，結構及加工工藝復雜。另外，若水滲漏，將會引發(fā)嚴重的電池模組安全問題。

技術實現要素：

基于此，有必要針對現有的電池模組風冷水冷效果差的問題，提供一種新的散熱方法的電池模組。

一種電池模組，包括：

電池組，由若干呈圓柱狀的單體電池平行排布而成；

外殼，用于容置所述電池組；

以及導熱膠，填充于所述外殼與所述單體電池之間的空隙。

與現有技術相比，本發(fā)明的電池模組，通過在外殼與單體電池之間填充導熱膠，單體電池在工作時散發(fā)出的熱量，通過導熱膠快速地傳遞至外殼，最終通過外殼將熱量排出，從而可以有效降低電池模組內的溫度，確保電池性能的發(fā)揮。

在其中一個實施例中，所述外殼包括：

第一框殼，套設于所述電池組的正極端外；

第二框殼；套設于所述電池組的負極端外；

第一蓋板，封閉于所述第一框殼架遠離所述第二框殼的一端；

以及第二蓋板，封閉于所述第二框殼架遠離所述第一框殼的一端；

所述第一蓋板、第一框殼、第二框殼以及第二蓋板形成封閉的腔體。

在其中一個實施例中，在所述第一框殼內設置有用于固定所述電池組的正極端的第一支架；所述第一支架上設有用于固定所述單體電池的正極端的第一固定孔；在所述第二框殼的內設置有用于固定所述電池組的負極端的第二支架；所述第二支架上設有用于固定所述單體電池的負極端的第二固定孔。

在其中一個實施例中，在所述外殼的側壁上開設有灌膠口。

在其中一個實施例中，在所述外殼的側壁上還開設有排氣口；所述灌膠口與所述排氣口分別位于外殼相對的兩個側壁上。

在其中一個實施例中，所述導熱膠為導熱硅膠。

本發(fā)明還提供了一種上述電池模組的制備方法。

一種上述電池模組的制備方法，包括如下步驟：

將所述單體電池裝于所述外殼中；

向所述外殼內灌注熔融的膠液，冷卻后形成導熱膠。

本發(fā)明通過灌注的方式，可以避免導熱膠與單體電池以及外殼之間出現空隙，從而使單體電池與導熱膠、以及外殼與導熱硅膠之間完全接觸，接觸面積大，進一步提高電池模組的熱量傳導，以便及時將電池模組的熱量傳遞出去。

在其中一個實施例中，在灌注時，所述膠液的溫度與所述導熱膠的熔點差值大于等于5℃。

在其中一個實施例中，在灌注時，所述膠液的流量為0.001L/s～0.1L/s。

本發(fā)明還提供了一種電池組件。

一種電池組件，所述電池組件由若干電池模組相互聯接而成；所述電池模組為本發(fā)明所提供的電池模組。

上述電池組件，由于采用本發(fā)明所提供的電池模組構成，從而可以降低整個電池組件的熱量，有助于電池組件性能的發(fā)揮。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的電池模組的結構爆炸示意圖。

圖2為圖1中的電池模組的立體結構示意圖。

圖3為圖1中的電池模組的截面結構示意圖。

圖4為圖1中的電池模組的第一框殼的立體結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

參見圖1-4，本發(fā)明一實施例的電池模組1000，包括電池組600、外殼以及導熱膠(未示出)。

其中，電池組600是電池模組1000的核心部件，為整個電池模組提供電能。結合參見圖1和圖3，電池組600由若干呈圓柱狀的單體電池610平行排布而成。也就是說，單體電池610為圓柱形電池。這樣單體電池610的正極位于圓柱的一端(將該端定義為單體電池610的正極端)，負極位于圓柱的另一端(將該端定義為單體電池610的負極端)。在電池組600中，由于所有單體電池610平行排布，故所有單體電池610的正極位于電池組600的一端(將該端定義為電池組600的正極端)，所有單體電池610的負極位于電池組600另一端(將該端定義為電池組600的負極端)。

其中，外殼的主要作用是，容置電池組600；也就是說，電池組600位于外殼內。

結合參見圖2以及圖3，具體地，外殼包括第一側面(圖3中的右側面)、與第一側面相對設置的第二側面(圖3中的左側面)、以及位于第一側面與第二側面之間的第三側面(即圖3中上側面)與第四側面(即圖3中下側面)。

在第一側面上設有第一凹凸結構；在第二側面上設有第二凹凸結構。一個電池模組1000中的第一凹凸結構能夠與一個相鄰電池模組1000的第二凹凸結構相互嵌合；同樣地，一個電池模組1000中的第二凹凸結構也能夠與另外一個相鄰電池模組1000的第一凹凸結構相互嵌合。這樣相鄰電池模組1000可以通過凹凸結構嵌合，從而使電池組件中的所有電池模組1000形成一個整體。當電池組件受到晃動或震動時，電池模組1000之間不易產生位移，電池模組1000固定牢靠。另外，由于具有凹凸結構，可以充分利用邊緣圓柱形單體電池與外殼側壁直面之間的死角位置，使電池模組內的空間得到充分利用，空間有效利用率提高。

在本實施例中，第一凹凸結構包括間隔且平行設置的兩條凸棱402；凸棱402突出第一側面其余部分所在的平面；相對的，在兩條凸棱402之間的部分形成凹。第二凹凸結構包括間隔且平行設置的兩條凹槽401；凹槽401凹進第二側面其余部分所在的平面；相對的，在兩條凹槽401之間的部分形成凸。具體地，凸棱402以及凹槽401的延伸方向與單體電池610的延伸方向平行。也就是說，凸棱402以及凹槽401沿圖2中上下方向延伸。

參見圖3，在本實施例中，電池組600中的單體電池610沿第一側面到第二側面方向(也即圖3中左右方向)呈排設置；也就是說，電池組600由若干個電池排組成，每個電池排中單體電池610沿圖3中的左右方向排布。更具體地，在電池組600中的單體電池錯排設置，也就是說，相鄰的兩個電池排相互錯開。從而使電池排的單體電池610的圓心與相鄰電池排的兩個相鄰的單體電池610的圓心形成正三角形。這樣單體電池之間的空隙更小，單體電池610排布更加緊密，可以進一步節(jié)省電池組600所占的空間。

在本實施例中，電池組600由5個電池排組成，每個電池排由8個單體電池610組成。兩個凸棱402的內部剛好容納單體電池610錯排凸出的部分，也即兩個凸棱402剛好容納第二排和第四排右側各自突出的半個單體電池610；同時，凹槽401剛好占據該電池排另一端的單體電池610凹進的部分。也即兩個凹槽401剛好凹進第二排和第四排左側各自的半個單體電池610流出的空間；這樣可使外殼基本貼著錯排的電池組600的外輪廓設置，從而進一步有效利用電池模組1000的空間，在有效的空間內布置更多的單體電池610。

當然，可以理解的是，凸棱402的條數并不限制為兩條，也可以大于兩條，例如三條、四條等。同樣地，凹槽401的條數并不限制為兩條，也可以大于兩條，例如三條、四條等。只要凸棱402與凹槽401相對設置，使第一側面與相鄰的電池模組的第二側面能夠嵌合即可。

結合參見圖2以及圖3，在本實施例中，在第三側面和第四側面上形成有內凹槽405；內凹槽405沿外殼的兩端方向延伸，也就是圖3中垂直于紙面的方向延伸。

在本實施例中，電池模組1000還包括用于將電池組600的電流引出到外殼外的外聯片210；外聯片210位于內凹槽405內。當電池模組1000相互聯接形成電池組件時，由于外聯片210位于內凹槽405內，故導電聯接條也位于該內凹槽405內。這樣內凹槽給導電聯接條形成了保護空間，可以避免導電聯接條與其它東西相撞，或者避免導電聯接條與其它東西導電，引發(fā)漏電或其它安全隱患。

當然，可以理解的是，也可以只設置一個內凹槽，或位于第三側面上或位于第四側面上。

參見圖1，在本實施例中，導電單元由第一導電片200a、第一焊接片300a、第二焊接片300b、第二導電片200b構成。

第一焊接片300a與單體電池610的正極端電連接，更具體地，第一焊接片300a上的焊接齒焊接到單體電池610的正極上。第一導電片200a與第一焊接片300a電連接，從而將第一焊接片300a上收集的正極電流傳導至第一導電片200a，再通過外聯片210引出外殼外。

同樣地，第二焊接片300b與單體電池610的負極端電連接，更具體地，第二焊接片300b上的焊接齒焊接到單體電池610的負極上。第二導電片200b與第二焊接片300b電連接，從而將第二焊接片300b上收集的負極電流傳導至第二導電片200b，再通過外聯片210引出到外殼外。

當然，可以理解的是，電池組600中各單體電池610的電流引出并不局限于上述結構，還可以其它本領域技術人員所公知的結構。

結合參見圖1和圖2，在本實施例中，外殼由第一蓋板100a、第一框殼400a、第二框殼400b、以及第二蓋板100a構成。其中，第一框殼400a與第二框殼400b均呈兩端開口的圈狀。在本實施例中，第一框殼400a與第二框殼400b呈大致的方形圈。

第一框殼400a套設于電池組600的正極端外；第二框殼400b套設于電池組600的負極端外；第一蓋板100a蓋在第一框殼400a上，從而使第一框殼400a遠離第二框殼400b的一端封閉；第二蓋板100b蓋在第二框殼400b上，從而使第二框殼400b遠離第一框殼400a的一端封閉；第一框殼400a的另一端與第二框殼400b的另一端接觸而相互封閉；從而第一蓋板100a、第一框殼400a、第二框殼400b、以及第二蓋板100a形成一個封閉的腔體。電池組600就位于該腔體內。

結合參見圖4以及圖1，為了進一步固定電池組600，在第一框殼400a內設置有用于固定電池組600的正極端的第一支架410；第一支架410上設有若干第一固定孔，每個第一固定孔固定一個單體電池610的正極端。這樣所有單體電池610的正極端均被固定在第一固定架410上，進而固定到第一框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內晃動。同理地，在第二框殼400b內設置有用于固定電池組600的負極端的第二支架420；第二支架420上設有若干第二固定孔，每個第二固定孔固定一個單體電池610的負極端。這樣所有單體電池610的負極端均被固定在第二固定架410上，進而固定到第二框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內晃動。

參見圖3，電池模組1000還包括導熱膠(未示出)。導熱膠填充于單體電池610與外殼之間的空隙。也就是說，導熱膠將單體電池與外殼之間的空氣排盡，由導熱膠占據原來空氣的位置。這樣導熱膠包裹單體電池610外，單體電池610產生的熱量通過導熱膠傳遞到外殼上，從而將單體電池610的熱量散出。由于空氣是熱的不良導體，而導熱膠的熱傳導系數較高，故而可以很快地將單體電池610的熱量傳遞至外殼，再通過外殼散發(fā)出去，從而可以有效降低電池組600工作時的工作溫度，有效提升電池組600的性能發(fā)揮，提高其安全性能。

此外，由于導熱膠具有粘性，可以進一步將單體電池610固定在外殼內，從而使電池組600的固定更加牢靠。

在本實施例中，導熱膠為導熱硅膠。當然，可以理解的是，本發(fā)明的導熱膠并不局限于導熱硅膠，還可以選擇其它導熱膠。

參見圖2，在本實施例中，在外殼的側壁上開設有灌膠口409。當需要灌注導熱膠時，將膠液通過灌膠口409輸入到外殼內。灌膠口的數量并不局限為一個，還可以是多個。同樣，灌膠口409的位置也并不局限于外殼的側壁，還可以是外殼的頂壁，或其它合適的位置。

為了更加順利地灌膠，在外殼的側壁上還開設有排氣口408。這樣在灌膠時，便于空氣的溢出，減少灌膠時的氣壓阻力，同時避免灌膠過程中氣泡的產生，并最終避免導熱膠中的氣泡結構，從而使導熱膠與單體電池610以及外殼結合地更加緊密，提高導熱膠的導熱效率。

更進一步地，灌膠口409與排氣口408分別位于外殼相對的兩個側壁上。這樣可以更加有利于空氣溢出。

在本實施例中，灌膠口409為兩個，分別位于第一框殼400a的前側壁上以及第二框殼400b的前側壁上。排氣口408也為兩個，分別位于第一框殼400的后側壁上以及第二框殼400b的后側壁上。

本發(fā)明還提供了一種電池模組的制備方法。

一種電池模組的制備方法，包括如下步驟：

S1、將單體電池裝于外殼中。

單體電池的裝的方法，本領域技術人員可以根據實際情況，選擇合適的裝的方法。例如可以將單體電池一個個裝入外殼中，也可以將單體電池先排列成電池組一次裝入外殼中。

S2、向外殼內灌注熔融的膠液，冷卻后形成導熱膠。

優(yōu)選地，在灌注時，膠液的溫度T與導熱膠的熔點Tm差值大于等于5℃。即T－Tm≥5℃。這樣既可以避免較高的溫度對電池組造成的損害，又可以使膠液具有良好的流動性，從而有利于膠液灌注。

更優(yōu)選地，T－Tm＝5℃，也即說，膠液的溫度高于導熱膠的熔點5℃。

優(yōu)選地，在灌注時，膠液的流量控制為0.001L/s～0.1L/s。這樣可以有效避免形成的導熱膠中形成氣泡。

本發(fā)明通過灌注的方式，可以避免導熱膠與單體電池以及外殼之間出現空隙，從而使電池組與導熱膠、以及外殼與導熱膠之間完全接觸，接觸面積大，進一步提高電池組的熱量傳導，以便及時將電池組的熱量傳遞出去。

本發(fā)明還提供了一種電池組件。

一種電池組件，其由若干電池模組相互聯接而成。該電池模組為本發(fā)明所提供的電池模組。

電池組件的其它部件，可以采用本領域技術人員所公知的，在此不再贅述。

上述電池組件，由于采用本發(fā)明所提供的電池模組構成，從而可以降低整個電池組件的熱量，有助于電池組件性能的發(fā)揮。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。