本實用新型涉及新能源動力電池領域，更具體地說，本實用新型涉及一種集散熱加熱一體的聚合物電芯動力電池模塊。

背景技術：

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。

作為一種新的清潔能源，由于鋰離子動力電池具有能量密度大、安全性好、重量輕、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于新能源汽車中的儲能系統(tǒng)中。尤其在電動汽車儲能領域，鋰離子動力電池已經(jīng)成為首選電池種類。

鋰離子動力電池在高溫65℃以上充、放電時，電池氣脹，造成電池失效或形成安全問題，而動力電池工作電流大，產(chǎn)熱量大，需要快速把動力電池的熱量傳遞散發(fā)出去，防止溫度過高產(chǎn)生安全隱患；鋰離子動力電池在低溫條件下，車輛的啟動性能會變差，因而純電動汽車動力電池組需要保溫或加溫措施。目前高溫散熱及低溫啟動性能是電動汽車電源系統(tǒng)目前存在的主要問題之一。

傳統(tǒng)軟包動力電池模塊設計是首先在電芯極耳處打孔，在用高溫膠帶把幾串或幾并電芯纏繞在一起，然后和支架上的嵌件匯流片用螺絲緊固組裝，兩側面粘貼EVA泡棉，在用熱縮套管整體熱縮；此工藝在電芯極耳處打孔嚴重破壞電芯極耳過電流能力和增大極耳的內(nèi)阻，導致電芯在工作狀態(tài)下溫度升高，靠螺絲在支架內(nèi)部來緊固極耳和匯流片，此操作困難且易損壞電芯極耳；外部使用熱縮套管包覆嚴重影響電芯的散熱；上述結構工藝嚴重影響鋰離子動力電池在新能源汽車應用的安全性。

為解決上述問題，現(xiàn)有技術中同時考慮散熱及加熱兩個方面的技術，也有一些申請專利且各具特點，如：CN201210215864.6《控溫型車用鋰離子電池模塊》，電池芯通過簸箕型鋁盒將熱量傳遞到兩側的導熱鋁板上，半導體制冷片將熱量從導熱鋁板上面引出到散熱板上，散熱板內(nèi)部通有冷卻水將熱量帶走。散熱板與導熱鋁板之間有一塊隔熱板，隔熱板將電池內(nèi)部與電池外部隔離開，隔熱板上面開有一個與制冷片同樣大小的口，制冷片放在其中完成制冷(或加熱)的功能。此過程是通過裝在導熱鋁板中的電子感溫包來控制電控系統(tǒng)自動實現(xiàn)的。

CN201310522402.3《用于間接冷卻環(huán)保型汽車的電池模塊的裝置》，包括：導熱界面板，其中嵌有超模壓的熱管，該導熱界面板布置在至少兩個單元電池之間；以及散熱器，其整體連接于每個超模壓的熱管的上端部，該散熱器布置在冷卻空氣流路中。從而提高界面板與單元電池之間的粘附力，因此可以最大化地提高電池的散熱性能，以防止因散熱而引起的體積膨脹。該裝置還包括：具有等于或小于大約0.5mm厚度的平面發(fā)熱體，其被布置在未配置界面板的單元電池之間，以便在冷啟動和低溫環(huán)境下將電池加熱到適當水平的溫度，以改善電池性能并防止車輛動力的下降。

CN201420352061.X《電池模塊及相應的電池組》，電芯的上下方，分別鋪有與電芯兩端焊接相連的導電板，電芯排的相應于兩凹槽框架之間位置的外圍部分纏繞有防火密封膠帶，一導電板的上方鋪有加熱膜，另一導電板的下方鋪有絕緣層，絕緣層或/和導電板或/和加熱膜上設有散熱孔；導電板帶有出線端。電池模塊的上下兩面分別設有絕緣層、加熱膜，使每一電池模塊的所有電芯都被固定于絕緣層與加熱膜之間，且電芯排的外周纏繞有防火密封膠帶，導電板、加熱膜與絕緣層上都帶有散熱孔，具有溫度調(diào)節(jié)功能及輕量化特點。

盡管如此，現(xiàn)有技術還需不斷優(yōu)化。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型針對的目的：針對現(xiàn)有鋰離子軟包電池組裝工藝復雜及成組散熱及加熱整合的結構所存在的問題，而提供一種集散熱加熱一體的聚合物電芯動力電池模塊。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種集散熱加熱一體的聚合物電芯動力電池模塊，包括電芯支架、電芯和鋁殼夾板，電芯支架為長方體內(nèi)部空腔，兩個以上的電芯放置在電芯支架中，電芯最外兩側緊貼鋁殼夾板，極耳連接片或鋁板與電芯正負極耳連接，電芯的一面粘貼綠特棉和電芯極耳處粘貼硅膠片；兩個以上粘貼好綠特棉和硅膠片的電芯，再在其中一個電芯中與粘貼綠特棉面同一面上粘貼導熱石墨片，加熱片放置在兩個電芯之間且加熱片兩側面分別與綠特棉面相粘貼；溫度傳感器與導熱石墨片連接。

進一步，

加熱片放置在兩個電芯之間用高溫膠帶纏繞固定；

溫度傳感器通過傳感器固定支架安裝在電芯支架上端中間的圓孔內(nèi)。

進一步，所述電芯支架上端有2個長方形開孔鄰邊有4個嵌件螺母，側面下端三邊有安裝扣位，上下端有4個圓形安裝孔，兩側面有凹孔和凸臺圓柱定位結構；所述電芯采用上端短邊設兩個極耳的方形軟包裝鋰離子電池，兩個電芯并聯(lián)一起放置在電芯支架空腔中，電芯支架進行多串或是多并的組合，組合時由電芯支架側面設有的定位結構控制電池模塊組合的偏差。

進一步，所述鋁殼夾板為鋁合金鈑金件兩側折彎并開安裝孔位，下部也有一部分折彎和安裝孔，使其和電芯支架安裝扣位部分組合裝配和電芯支架空腔內(nèi)電芯側面緊密貼合，電芯熱量通過鋁殼熱傳遞到外部空間或與外部冷卻系統(tǒng)連接。

進一步，所述綠特棉為長形條的防火泡棉類的墊片，粘貼在電芯一側或兩側；電芯兩個或多個串并聯(lián)一起，通過中間放置綠特棉預留電芯中間部位形成防刺破空間和膨脹空間。

進一步，所述加熱片為長方形薄片下端焊接有公母接插器，上端焊接有溫控開關，溫控開關中設有過熱保護裝置；加熱片安裝在兩組貼好綠特棉的電芯之間，使加熱片兩側面同時與兩組電芯面接觸。

進一步，所述導熱石墨片為長形條的石墨片，粘貼在電芯中心部位延伸至極耳之間最頂端；所述溫度傳感器緊密貼合在電芯上的導熱石墨片上；所述傳感器固定支架壓住溫度傳感器的橡膠套上部，將橡膠套固定在電芯支架上。

進一步，所述硅膠片為長形條的硅膠墊片，粘貼固定在軟包電芯極耳位置。

進一步，所述極耳連接片為長形條開孔銅板，使電芯極耳穿過極耳連接片開孔處再折彎貼平極耳連接片上表面。

進一步，電芯正極端設有正極點焊鎳片時，電芯極耳與極耳連接片激光點焊牢固的結合，所述正極點焊鎳片為長形條鎳片；

電芯正極端沒有設置正極點焊鎳片時，電芯極耳直接與鋁板激光點焊。

本實用新型結構精巧、安裝方便，并同時具備散熱和加熱功能，散熱及加熱為電芯整體面與鋁殼和加熱片接觸，使其散熱及加熱均勻，確保電池模塊控溫性能優(yōu)良保護電池使用壽命；本實用新型標準模塊化，可隨意根據(jù)要求串、并聯(lián)不受數(shù)量限制，從而實現(xiàn)動力鋰離子電池的快速成組模塊化，有利于軟包鋰離子電池模組的維修和保養(yǎng)及節(jié)省開發(fā)周期、設計費用、生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例1的結構爆炸示意圖。

圖3為本實用新型實施例1的模組結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例1的模組結構爆炸示意圖。

圖中：動力電池模塊100，鋁殼夾板101，電芯支架102， 電芯103，加熱片104，溫度傳感器105，傳感器固定支架106，極耳連接片107，正極點焊鎳片108，綠特棉109，導熱石墨片110，硅膠片111，動力電池模組200，模組夾板201，模組擋板202，固定螺桿203，法蘭螺母204，極耳壓板205，極耳串聯(lián)壓板206，組合螺絲207。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、技術特征、達成目的與效果易于明白了解，以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本實用新型。

實施例1：

由圖1、圖2所示，該電池模塊包括：

鋁殼夾板101先和電芯支架102組裝一側；

方形聚合物鋰離子電芯即電芯103指定一面粘貼綠特棉109和電芯103極耳處粘貼硅膠片111；

選好兩個(或三個及以上)粘貼好綠特棉109和硅膠片111的電芯103，再在其中一個電芯103中粘貼導熱石墨片110(與粘貼綠特棉109面同一面)，然后，將加熱片104放置在兩個電芯103之間(與粘貼綠特棉109面相貼)，用高溫膠帶纏繞固定；

再將固定好的電芯103放置在組合好鋁殼夾板101的電芯支架102內(nèi)腔中，使電芯103一側緊貼鋁殼夾板101，然后在組合另外一塊鋁殼夾板101在電芯支架102的另外一側；

再將極耳連接片107穿過電芯103正負極耳，將電芯103正負極耳折彎貼平極耳連接片107上表面，電芯103正極端需增加安裝正極點焊鎳片108，然后放入激光點焊治具中，使用激光點焊接點焊電芯103正負極耳處；

再將溫度傳感器105塞入點焊好的電池組的電芯支架102上端中間的圓孔內(nèi)使其貼合在電芯103上的導熱石墨片110上，然后用傳感器固定支架106壓住溫度傳感器105，橡膠套上部用螺絲固定在電芯支架102上。

電芯支架102為長方體內(nèi)部空腔，上端有2個長方形開孔鄰邊有4個嵌件螺母，側面下端三邊有安裝扣位，上下端有4個圓形安裝孔，兩側面有凹孔和凸臺圓柱定位結構；所述電芯103采用上端短邊設兩個極耳的方形軟包裝鋰離子電池，此設計可以將兩個電芯并聯(lián)一起放置在電芯支架102空腔中，對于電芯支架102可以進行多串或是多并的組合，組合時有電芯支架102側面的定位結構，可以有效控制電池模塊組合的偏差。

鋁殼夾板101為鋁合金鈑金件兩側折彎并開安裝孔位，下部也有一部分折彎和安裝孔，使其和電芯支架102安裝扣位部分組合裝配和電芯支架102空腔內(nèi)電芯103側面緊密貼合，有利于電芯103熱量通過鋁殼熱傳遞到外部空間或外部冷卻系統(tǒng)，且鋁殼夾板有利保護電芯受外力沖擊。

綠特棉109為長形條的防火泡棉類的墊片，粘貼在電芯103一側或兩側；電芯103兩個或多個串并聯(lián)一起，通過中間放置綠特棉109預留電芯103中間部位，可避免加熱片毛刺刺破聚合物電芯的風險，并使其在工作狀態(tài)下受熱的膨脹有足夠的安全空間，大大的保護電芯103使用壽命。

加熱片104為長方形薄片下端焊接有公母接插器，使其連接方便快捷；上端焊接有溫控開關，可控制加熱片104在工作狀態(tài)下出現(xiàn)加熱溫度過高及時斷開電源起到保護作用；加熱片104安裝在兩組貼好綠特棉109的電芯103之間，使加熱片104兩側面同時與兩組電芯103面接觸可確保電芯103加熱受熱均勻，大大的保護電芯103使用壽命。

導熱石墨片110為長形條的石墨片，粘貼在電芯103中心部位延伸至極耳之間最頂端；所述溫度傳感器105為米粒大小帶雙線用橡膠套包裹使其頭部位置緊密貼合在電芯103上的導熱石墨片110上；所述傳感器固定支架106使其壓住溫度傳感器105橡膠套上部固定在電芯支架102上，保證溫度傳感器105可穩(wěn)定可靠的時時準確的監(jiān)測電芯103溫度，確保電池使用狀態(tài)下的安全性能；電池模塊組合模組化時溫度傳感器105的位置可以任意變換，不受位置限制。

硅膠片111為長形條的硅膠墊片，粘貼在軟包電芯103極耳位置保證極耳處不搖晃。

極耳連接片107為長形條開孔銅板，使電芯103極耳穿過極耳連接片107開孔處再折彎貼平極耳連接片107上表面，電芯103正極端需增加正極點焊鎳片108，方可使用激光電焊機使電芯103極耳與極耳連接片107激光點焊牢固的結合。

正極點焊鎳片108為長形條鎳片；或者電芯103正極端可以把極耳連接片107更換成鋁板和電芯103極耳激光點焊，使其融合更加緊密牢固，極耳連接片107更換成鋁板時，就不需要正極點焊鎳片108。

由圖3、圖4所示，該電池模組組合方式包括：

動力電池模塊100按要求數(shù)量排列組合，兩側依次放置模組擋板202、模組夾板201，在將固定螺桿203依次穿入模組擋板202、模組夾板201、電池模組100，備上法蘭螺母204鎖緊；

再用組合螺絲207將極耳壓板205、極耳串聯(lián)壓板206固定在電池模塊100上，使其整體串聯(lián)成為一個大模組。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征、結構方式和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。