本實用新型涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種利于散熱的電池模塊。
背景技術(shù):
插電式混合動力電源系統(tǒng)普遍采用300V左右的直流電池系統(tǒng)進(jìn)行供電,工作時一般會進(jìn)行大功率的充放電,此時電源系統(tǒng)中電芯的發(fā)熱量非常大,如果不能及時將熱量散出去,不僅會對電芯的壽命產(chǎn)生很大影響,而且過高溫度的典型還有較大安全隱患。目前采用的電源模塊都是采用支架和鋁片堆疊組裝起來進(jìn)行散熱的,如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)中通過支架將電芯進(jìn)行固定,兩塊固定好的電芯之間再夾一塊散熱鋁片并固定,這樣的結(jié)構(gòu)雖然能起到一定的散熱作用,但是也存在諸多問題,如:1)散熱鋁片采用厚度為0.4mm的鋁片,由于電芯與散熱鋁片之間夾有支架使得散熱面離電芯較遠(yuǎn),熱阻大;同時支架加緊電芯并加緊散熱鋁片的結(jié)構(gòu),支架之間會有公差累積,導(dǎo)致散熱鋁片平面度難以保證,電芯散熱不均勻;2)類似的電池模塊單元中需要有四個支架和一個散熱鋁片,而且每個支架形式不同,需要獨立制作,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件數(shù)量和種類繁多,大大增加了制造的成本;3)現(xiàn)有電源模塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件較多,難以自動化組裝,生產(chǎn)效率低下。
中國專利公告號CN202585590U,專利公告日為2012年12月5日,該專利公開了一種電動汽車電源模塊結(jié)構(gòu),該專利中雖然對電池模塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化,減少了一些結(jié)構(gòu)組件,但是其在整體上還是采用如上所述的一種電池模塊結(jié)構(gòu),即先用支架在電芯的兩個表面將電芯固定,然后兩塊固定后的電芯中間再固定上一塊散熱用的散熱鋁片,最后在組裝好后的組件上下面安裝相應(yīng)的隔棉制得電池模塊。由于其將上述模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行本質(zhì)上的改變,因此其仍舊存在散熱效果差,制造成本高,制造效率低下等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡潔,散熱效果好,利于自動化組裝的電池模塊。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種利于散熱的電池模塊,其由若干個電池單元并列組裝而成,電池單元由電芯、隔棉、塑料支架和塑料頂板組成,電芯為兩塊,隔棉設(shè)于兩塊電芯中間,電芯外側(cè)設(shè)有塑料支架,塑料支架的四角各設(shè)有一個螺栓孔,塑料頂板設(shè)于塑料支架的頂端,電芯的極耳經(jīng)彎折后穿過塑料頂板上的通孔后焊接并固定在塑料頂板上;塑料支架中還設(shè)有散熱鋁片,散熱鋁片通過注塑工藝固定在塑料支架上。
本實用新型按1P2S為一個單元設(shè)計,即一個單元內(nèi)包含兩包電芯,單元內(nèi)電芯進(jìn)行串聯(lián),通過此1P2S單元可任意組合成1P多串的模塊;本實用新型提供了一種全新的盒裝式單元,通過CFD分析選擇合適的散熱鋁片厚度和散熱鋁片翅片與電芯接觸面的距離,本實用新型中分別優(yōu)選為1.0~1.5mm和2.5~3.5mm,最大程度的減小熱阻,通過單元側(cè)面的散熱鋁片翅片將熱傳遞出去;通過包塑工藝將散熱鋁片注塑在塑料支架中,減小散熱鋁片的公差累積,最大程度保證單元內(nèi)散熱鋁片翅片的平整度,單元之間組裝時通過單元上的定位柱進(jìn)行限位,保證單元之間散熱鋁片翅片表面的平整度,保證各單元內(nèi)的電芯散熱均勻一致,提高電池單體的循環(huán)壽命,并降低電芯溫度過高而產(chǎn)生的風(fēng)險;單元支架進(jìn)行堆疊時,通過4個螺栓孔凸起做定位柱進(jìn)行限位,減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的公差,更好的保證單元之間的散熱鋁片翅片平面度,利于各單元將熱傳導(dǎo)到水冷板上,從而達(dá)到單元之間電芯散熱的一致性的要求。
作為優(yōu)選,散熱鋁片為L型散熱鋁片,L型散熱鋁片的基片設(shè)于塑料支架的底面,L型散熱鋁片的翅片設(shè)于塑料支架的側(cè)面內(nèi)。
作為優(yōu)選,L型散熱鋁片的基片與電芯接觸,L型散熱鋁片的翅片與電芯的距離為2.5~3.5mm。
作為優(yōu)選,散熱鋁片的厚度為1.0~1.5mm。
作為優(yōu)選,塑料頂板上設(shè)有兩個固定孔,電池模塊組裝完成后,通過塑料頂板上的固定孔固定電池模組頂蓋。
因此,本實用新型具有以下有益效果:
(1)本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔,零部件種類和數(shù)量都較少,便于自動化組裝;
(2)本實用新型的散熱片緊貼電芯,散熱結(jié)構(gòu)合理,散熱效果具有較大的提高。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電池模塊示意圖;
圖2為本實用新型中電池模塊單元爆炸圖;
圖3為本實用新型中電池模塊塑料支架的示意圖;
圖4為本實用新型中散熱鋁片翅片與電芯位置示意圖;
圖5為本實用新型中電池模塊組裝圖。
圖中:11、支架a,12、電芯a,13、支架b,14、散熱鋁片,15、支架c,16、電芯b,17、支架d,18、隔棉; 2、隔棉,3、電芯,4、塑料支架,41、螺栓孔,42、散熱鋁片,421散熱鋁片的基片,422、散熱鋁片的翅片,5、塑料頂板,6、固定孔。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
實施例1
一種利于散熱的電池模塊,其由若干個電池單元并列組裝而成,電池單元由電芯3、隔棉2、塑料支架4和塑料頂板5組成,電芯為兩塊,隔棉設(shè)于兩塊電芯中間,電芯外側(cè)設(shè)有塑料支架,塑料支架的四角各設(shè)有一個螺栓孔41,塑料頂板設(shè)于塑料支架的頂端,電芯的極耳經(jīng)彎折后穿過塑料頂板上的通孔后焊接并固定在塑料頂板上;塑料支架中還設(shè)有散熱鋁片42,散熱鋁片通過注塑工藝固定在塑料支架上;散熱鋁片為L型散熱鋁片,L型散熱鋁片的基片421設(shè)于塑料支架的底面,L型散熱鋁片的翅片422設(shè)于塑料支架的側(cè)面內(nèi)。L型散熱鋁片的基片與電芯接觸,L型散熱鋁片的翅片與電芯的距離為2.5~3.5mm,優(yōu)選為3mm;散熱鋁片的厚度為1.0~1.5mm,優(yōu)選為1.2mm;塑料頂板上設(shè)有兩個固定孔6,電池模塊組裝完成后,通過塑料頂板上的固定孔固定電池模組頂蓋。
本發(fā)明采用包覆成型工藝將散熱鋁片注塑在塑料支架中,減小散熱鋁片因裝配產(chǎn)生的累積公差,提高散熱鋁片平面度;通過熱分析選擇合適的材料、厚度、及散熱鋁片翅片與電芯接觸面的距離以減小熱阻,提高單元內(nèi)散熱效率;通過塑料支架四個螺栓孔進(jìn)行限位,保證模塊裝配時單元之間散熱鋁片的平面度,達(dá)到單元之間散熱均勻的要求,從而提高電芯壽命;另外本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式簡單,物料種類少,易于實現(xiàn)自動化,生產(chǎn)成本低。