本申請涉及儲能器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電池模組。
背景技術(shù):
電池模組工作時常常會產(chǎn)生較多的熱量,此部分熱量如果不斷積累,就會對電池模組的正常工作產(chǎn)生不良影響,因此需要對電池模組進行散熱。
以軟包電池模組為例,傳統(tǒng)技術(shù)中比較常用的散熱方式是,將兩個軟包電芯固定于兩個導(dǎo)熱板之間形成一個單元,每個單元之間預(yù)留一定的間隙以形成風(fēng)道,進而通過風(fēng)冷的方式實現(xiàn)電池模組的散熱。
然而,采用上述方式時,由于每個單元之間均預(yù)留一定的間隙,導(dǎo)致電池模組受到振動作用力后,各單元之間容易出現(xiàn)相對位移,因此此種電池模組的結(jié)構(gòu)強度偏低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請?zhí)峁┝艘环N電池模組,該電池模組的結(jié)構(gòu)強度較高。
本申請的提供的電池模組包括殼體、安裝于所述殼體內(nèi)的電芯固定架以及多個電芯,所述電芯固定架內(nèi)設(shè)置至少兩個電芯定位腔,所述電芯位于所述電芯定位腔內(nèi),所述殼體上開設(shè)冷卻介質(zhì)進口和冷卻介質(zhì)出口,所述電芯固定架內(nèi)設(shè)置冷卻通道,所述冷卻介質(zhì)進口通過所述冷卻通道與所述冷卻介質(zhì)出口連通。
優(yōu)選地,所述冷卻介質(zhì)進口為進風(fēng)口,所述冷卻介質(zhì)出口為出風(fēng)口,所述冷卻通道為風(fēng)冷通道。
優(yōu)選地,各所述電芯依次排列在所述電芯固定架中,沿著所述電芯的排列方向,所述風(fēng)冷通道的進口端和出口端分別位于所述電芯固定架的相對兩側(cè)。
優(yōu)選地,所述電芯固定架包括多個框架,各所述框架沿著所述電池模組的寬度方向依次排布,每個所述框架上均設(shè)置風(fēng)道,各所述框架上的風(fēng)道相連通以形成所述風(fēng)冷通道。
優(yōu)選地,所述風(fēng)道包括第一風(fēng)道段、第二風(fēng)道段和第三風(fēng)道段,所述第一風(fēng)道段和所述第三風(fēng)道段分別設(shè)置于所述框架沿所述電池模組的高度方向的相對兩側(cè),所述第二風(fēng)道段連通于所述第一風(fēng)道段和所述第三風(fēng)道段之間。
優(yōu)選地,在所述電池模組的橫截面內(nèi),所述第一風(fēng)道段和所述第三風(fēng)道段均沿著所述電池模組的寬度方向延伸,所述第二風(fēng)道段沿所述電池模組的高度方向延伸。
優(yōu)選地,相鄰的兩個所述框架中的一者上設(shè)置第一環(huán)形凸臺,另一者上設(shè)置第二環(huán)形凸臺,所述第一環(huán)形凸臺和所述第二環(huán)形凸臺密封配合,所述風(fēng)冷通道包括所述第一環(huán)形凸臺的內(nèi)腔和所述第二環(huán)形凸臺的內(nèi)腔。
優(yōu)選地,在所述電池模組的縱截面內(nèi),所述第一風(fēng)道段、所述第二風(fēng)道段和所述第三風(fēng)道段的截面形狀均為第一條形結(jié)構(gòu),所述第一條形結(jié)構(gòu)的延伸方向為所述電池模組的長度方向。
優(yōu)選地,所述第一風(fēng)道段和所述第三風(fēng)道段在所述電池模組的高度方向上的尺寸大于所述第二風(fēng)道段在所述電池模組的寬度方向上的尺寸。
優(yōu)選地,所述進風(fēng)口和所述出風(fēng)口中的至少一者為第二條形結(jié)構(gòu),所述第二條形結(jié)構(gòu)沿著所述電池模組的長度方向延伸。
本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達到以下有益效果:
本申請所提供的電池模組在電芯固定架上開設(shè)冷卻通道,冷卻介質(zhì)進入該冷卻通道內(nèi)即可對電池模組實施散熱操作。由于冷卻通道直接開設(shè)在電芯固定架的內(nèi)部,而非預(yù)留在電池模組的相鄰單元之間,因此整個電池模組的各個電芯之間可以更加緊湊地配合在一起,即使電池模組受到振動作用力,也不容易出現(xiàn)相對位移。所以,該電池模組的結(jié)構(gòu)強度較高。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
附圖說明
圖1為本申請實施例所提供的電池模組的爆炸圖;
圖2為本申請實施例所提供的電池模組的部分結(jié)構(gòu)的俯視圖;
圖3為圖2的A-A向剖視圖;
圖4為本申請實施例所提供的電池模組中,框架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖4所示框架的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本申請實施例所提供的電池模組中,另一框架的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
10-外框;
100-冷卻介質(zhì)進口,101-冷卻介質(zhì)出口;
11-端板;
20-電芯固定架;
200-框架;
200a-第一風(fēng)道段,200b-第二風(fēng)道段,200c-第三風(fēng)道段;
200d-第一環(huán)形凸臺,200e-第二環(huán)形凸臺;
201-進口端;
202-出口端;
21-電芯;
22-散熱墊。
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。
如圖1-6所示,本申請實施例提供了一種電池模組,該電池模組可以是軟包電池模組,其可包括殼體、電芯固定架20和多個電芯21。
殼體可以包括外框10和一對端板11,該外框10通常采用U形結(jié)構(gòu),其與一對端板11扣在一起以后可以形成電芯容納腔,端板11上可以開設(shè)用于固定整個電池模組的安裝孔。多個電芯21可以采用串聯(lián)或并聯(lián)或者串并聯(lián)結(jié)合的方式電連接。
電芯固定架20可以安裝于上述殼體的電芯容納腔內(nèi),該電芯固定架20內(nèi)設(shè)置至少兩個電芯定位腔,電芯21可以定位于該電芯定位腔內(nèi)。例如,電芯固定架20為一體式結(jié)構(gòu),其上可以成型多個電芯定位腔。殼體上開設(shè)冷卻介質(zhì)進口和冷卻介質(zhì)出口,具體地,可以在外框10上開設(shè)冷卻介質(zhì)進口100和冷卻介質(zhì)出口101。電芯固定架20內(nèi)設(shè)置冷卻通道,前述冷卻介質(zhì)進口100可以通過該冷卻通道與冷卻介質(zhì)出口101連通。也就是說,冷卻介質(zhì)可以首先進入冷卻介質(zhì)進口100內(nèi),然后進入冷卻通道中,最后由冷卻介質(zhì)出口101流出。
本申請實施例所提供的電池模組在電芯固定架20上開設(shè)冷卻通道,冷卻介質(zhì)進入該冷卻通道內(nèi)即可對電池模組實施散熱操作。由于冷卻通道直接開設(shè)在電芯固定架20的內(nèi)部,而非預(yù)留在電池模組的相鄰單元之間,因此整個電池模組的各個電芯21之間可以更加緊湊地配合在一起,即使電池模組受到振動作用力,也不容易出現(xiàn)相對位移。所以,該電池模組的結(jié)構(gòu)強度較高。
上述的冷卻介質(zhì)可以是液體,例如水,也可以為氣體,例如空氣。為了提升散熱效果,本申請實施例優(yōu)選該冷卻介質(zhì)為空氣,也就是說,前述冷卻介質(zhì)進口100為進風(fēng)口,冷卻介質(zhì)出口101為出風(fēng)口,冷卻通道為風(fēng)冷通道。
進一步地,上述各電芯21可以依次排列在電芯固定架20中,沿著電芯21的排列方向,風(fēng)冷通道的進口端201和出口端202分別位于電芯固定架20的相對兩側(cè)。此處的進口端201指的是風(fēng)冷通道上與冷卻介質(zhì)進口100連通的一端,出口端202為風(fēng)冷通道上與冷卻介質(zhì)出口101連通的一端。采用此種結(jié)構(gòu)時,風(fēng)冷通道的進口端201和出口端202可以均只設(shè)置一個,且兩者分布于電芯固定架20的相對兩側(cè),既可以保證冷卻介質(zhì)的流通路徑足夠長,以改善電池模組的散熱效果,還可以節(jié)省風(fēng)冷通道的進口端201和出口端202的數(shù)量,使得電池模組的加工工藝更加簡單,同時進一步提升電池模組的結(jié)構(gòu)強度。
上文提到,電芯固定架20可以采用一體式結(jié)構(gòu),考慮到此種結(jié)構(gòu)不便于安裝電芯21,本申請實施例中的電芯固定架20可以包括多個框架200,各框架200沿著電池模組的寬度方向依次排布,每個框架200上均設(shè)置風(fēng)道,各框架200上的風(fēng)道相連通以形成前述的風(fēng)冷通道。各框架200形成相對獨立的結(jié)構(gòu),組裝電池模組時,可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)整各框架200及各電芯21的安裝順序以達到前述目的??蛇x地,相鄰的兩個框架200之間可以設(shè)置兩個電芯21,以此增大電芯固定架20與電芯21之間的散熱面積,優(yōu)化散熱效果。
為了進一步增加電芯固定架20與電芯21之間的散熱面積,上述風(fēng)道具體可以包括第一風(fēng)道段200a、第二風(fēng)道段200b和第三風(fēng)道段200c,第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c分別設(shè)置于框架200沿電池模組的高度方向的相對兩側(cè),第二風(fēng)道段200b連通于第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c之間。采用此種結(jié)構(gòu)后,整個風(fēng)道基本沿著框架200的延伸面分布,使得風(fēng)道的長度有所增大,以此強化電池模組的散熱效果。
更進一步地,在電池模組的橫截面內(nèi),第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c均沿著電池模組的寬度方向延伸,第二風(fēng)道段200b沿電池模組的高度方向延伸。此處的橫截面指的是,垂直于電池模組的長度方向的截面。也就是說,第一風(fēng)道段200a與第二風(fēng)道段200b垂直設(shè)置,第二風(fēng)道段200b與第三風(fēng)道段200c垂直設(shè)置,以此盡量延長整個風(fēng)道的長度,使得電池模組的散熱效果能夠得到進一步的提升。
另外,在電池模組的縱截面內(nèi),第一風(fēng)道段200a、第二風(fēng)道段200b和第三風(fēng)道段200c的截面形狀均可以為第一條形結(jié)構(gòu),該第一條形結(jié)構(gòu)的延伸方向為電池模組的長度方向。此處的縱截面指的是,垂直于電池模組的寬度方向的截面。該方案可以適當(dāng)增大第一風(fēng)道段200a、第二風(fēng)道段200b和第三風(fēng)道段200c在電池模組的長度方向上的尺寸,使得三者的容積適當(dāng)增加,其內(nèi)部也就可以容納更多的冷卻介質(zhì),進而帶走電池模組中的更多熱量。
與上述技術(shù)方案同理地,殼體上的進風(fēng)口和出風(fēng)口中的至少一者為第二條形結(jié)構(gòu),該第二條形結(jié)構(gòu)沿著電池模組的長度方向延伸,從而增大進風(fēng)口和出風(fēng)口的尺寸,使得進風(fēng)口和出風(fēng)口處的冷卻介質(zhì)流量更大。當(dāng)然,可以同時設(shè)置第一風(fēng)道段200a、第二風(fēng)道段200b和第三風(fēng)道段200c的截面形狀為前述的第一條形結(jié)構(gòu),進風(fēng)口和出風(fēng)口為前述的第二條形結(jié)構(gòu),使得第一條形結(jié)構(gòu)和第二條形結(jié)構(gòu)更好地配合,發(fā)揮更優(yōu)異的效果。
一種實施例中,相鄰的兩個框架200中的一者上設(shè)置第一環(huán)形凸臺200d,另一者上設(shè)置第二環(huán)形凸臺200e,第一環(huán)形凸臺200d和第二環(huán)形凸臺200e密封配合,前述風(fēng)冷通道包含第一環(huán)形凸臺200d的內(nèi)腔和第二環(huán)形凸臺200e的內(nèi)腔。需要說明的是,此處的第一環(huán)形凸臺200d和第二環(huán)形凸臺200e成對設(shè)置,一部分框架200(例如整個電池模組的相對兩側(cè)端的框架200)上僅設(shè)置一對,另一部分框架200上則設(shè)置兩對,也就會出現(xiàn)同一個框架200上既設(shè)置第一環(huán)形凸臺200d,又設(shè)置第二環(huán)形凸臺200e。第一環(huán)形凸臺200d和第二環(huán)形凸臺200e相對于框架200的表面向靠近彼此的方向凸出,相鄰的兩個框架200的第一風(fēng)道段200a和/或第三風(fēng)道段200c通過第一環(huán)形凸臺200d的內(nèi)腔和第二環(huán)形凸臺200e的內(nèi)腔相連通。第一環(huán)形凸臺200d和第二環(huán)形凸臺200e上朝向彼此的表面可以直接貼合,以實現(xiàn)兩者之間的密封配合。通過此種方式,可以更加可靠地實現(xiàn)風(fēng)冷通道與電芯21所在的空間之間的隔絕,防止風(fēng)冷通道中的冷卻介質(zhì)中所含的水分等物質(zhì)與電芯21接觸后,造成電芯21出現(xiàn)腐蝕。因此,該方案可以提高電池模組的性能,同時延長電池模組的壽命。
需要說明的是,上述第一風(fēng)道段200a、第二風(fēng)道段200b和第三風(fēng)道段200c的尺寸可以靈活選擇,為使第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c在電池模組的橫截面內(nèi)的截面面積,更接近第二風(fēng)道段200b在電池模組的橫截面內(nèi)的截面面積,可以使第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c在電池模組的高度方向上的尺寸大于第二風(fēng)道段200b在電池模組的寬度方向上的尺寸。通過此種方式,就可以盡量擴大第一風(fēng)道段200a和第三風(fēng)道段200c在電池模組的橫截面內(nèi)的截面面積,繼而達到前述目的。
另外,上述電池模組還可以包括散熱墊22,該散熱墊22可以設(shè)置于外框10與電芯21之間,以此進一步優(yōu)化電池模組的散熱性能。
以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本申請,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。