本公開涉及電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)、具有所述電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)的電池組以及具有至少一個所述電池組的車輛。

背景技術(shù)：

在當今世界中，車輛已經(jīng)成為人們工作和生活必不可少的交通工具，而伴隨著石油資源的緊缺、環(huán)保要求的提高以及技術(shù)的發(fā)展，通過全部或部分地使用電能來驅(qū)動行進的車輛越來越普遍。

目前，在新能源電動汽車領(lǐng)域內(nèi)，動力電池組系統(tǒng)冷卻方式主要有自然冷卻、風冷和液冷三種散熱方式，其中液冷一般是分為每顆電芯單體表面的散熱和基于模組底面或其它的一個表面的散熱，對于每顆電芯單體表面液冷散熱，散熱效果最好，但成本高，空間利用率差，并且可靠性差?；谀＝M底面或其它的一個表面的散熱，容易實現(xiàn)并且成本低，而且空間利用率比較高，但散熱效果相對較差。因此，存在改進基于模組底面或其它的一個表面進行散熱的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以提高其散熱效果的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的一個目的是提供一種改進的電池組極耳液冷結(jié)構(gòu)。本公開的另一個目的提供一種具有根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)的電池組以及具有該電池組的車輛。

根據(jù)本公開的第一方面，本公開提供了一種電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)，所述電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)包括：

極耳連接件，所述極耳連接件具有大致相互平行地延伸的第一支臂、第二支臂以及連接所述第一支臂和第二支臂并且大致垂直于所述第一支臂和第二支臂延伸的第三支臂，所述第一支臂和所述第二支臂分別電連接電池組的相鄰的兩個電芯的極耳；

絕緣導熱塊，所述絕緣導熱塊包括：

導熱部件，所述導熱部件具有大致矩形的橫截面，并且具有大致相互平行地延伸的第一側(cè)表面、第二側(cè)表面以及連接所述第一側(cè)表面和第二側(cè)表面并大致垂直于所述第一側(cè)表面和第二側(cè)表面延伸的頂表面和底表面；和

絕緣部件，所述絕緣部件在所述導熱部件的外周處包圍所述導熱部件，使得所述導熱部件的至少所述第一側(cè)表面、第二側(cè)表面和頂表面至少部分地露出；和

液冷板，所述液冷板的下表面與所述導熱部件的所述頂表面直接或間接地形成導熱接觸，并且冷卻液能夠流過所述液冷板，以便冷卻所述導熱部件；其中

所述導熱部件的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面分別與所述極耳連接件的第一支臂的內(nèi)表面和所述第二支臂的內(nèi)表面形成面接觸。

根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻接頭，通過絕緣導熱塊的導熱部件將極耳和極耳連接件的連接部處所產(chǎn)生熱量導出到液冷板，并最終由流過液冷板的冷卻液帶走。并且，導熱部件的至少第一側(cè)表面和第二側(cè)表面與極耳連接件的第一支臂和第二支臂保持面接觸，由此確保了充足的散熱面積。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述導熱部件的所述底表面也至少部分地露出，并且與所述極耳連接件的所述第三支臂的上表面形成面接觸。由此，除了導熱部件的第一側(cè)表面和第二側(cè)表面以外，導熱部件的底表面也與極耳連接件形成導熱面接觸，從而進一步增大了散熱面積。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述導熱部件的第一側(cè)表面和所述極耳連接件的第一支臂的內(nèi)表面之間涂布有導熱膠，并且/或者，所述導熱部件的第二側(cè)表面與所述極耳連接件的所述第二支臂的內(nèi)表面涂布有導熱膠。類似地，所述導熱部件的所述底表面和所述極耳連接件的所述第三支臂的上表面之間涂布有導熱膠。由此在各個傳熱表面處形成良好的導熱面接觸，進一步提高散熱效率。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述液冷板的下表面與所述導熱部件的所述頂表面通過絕緣導熱墊片間接地形成導熱接觸。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述導熱部件由鋁合金制成。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述導熱部件是中空部件。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述絕緣部件由塑料材料制成，并且被直接注塑成型在所述導熱部件的外周上。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述極耳連接件的所述第一支臂和所述第二支臂通過焊接連接到電芯的極耳。

在根據(jù)本公開的第一方面中，所述極耳連接件的所述第一支臂和所述第二支臂通過超聲波焊接、電阻焊或激光焊接連接到電芯的極耳。

在根據(jù)本公開的第一方面中，流過所述液冷板的冷卻液的流量是能夠變化的。

根據(jù)本公開的第二方面，本公開提供了一種電池組，所述電池組包括至少兩個電芯和上述電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)；其中，所述電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)設置在所述至少兩個電芯的正極耳和負極耳中的至少一個處。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述電池組還包括位于電池組的兩個端部處的端部電芯護板以及位于所述端部電芯護板之間的至少一個中間電芯護板，其中，每個中間電芯護板均布置在相鄰的兩個電芯之間。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述電池組還包括絕緣導熱限位塊，所述絕緣導熱限位塊能夠設置在所述端部電芯護板和/或所述中間電芯護板中，用于對所述極耳進行定位。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述端部電芯護板具有用于容納所述絕緣導熱限位塊的凹槽。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述端部電芯護板的凹槽的至少一個側(cè)表面具有引導凸部或引導槽，并且所述絕緣導熱限位塊的端部具有引導槽或引導凸部，在將所述絕緣導熱塊插入到所述凹槽中時，所述凹槽的至少一個側(cè)表面的引導凸部與所述絕緣導熱限位塊的端部的引導槽相配合，或者所述凹槽的至少一個側(cè)表面的引導槽與所述絕緣導熱限位塊的端部的引導凸部相配合。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述端部電芯護板的凹槽的底表面具有開口，用于接收所述絕緣導熱限位塊的定位臂。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述中間電芯護板具有用于容納所述電池組的絕緣導熱限位塊或所述絕緣導熱塊的凹槽，其中所述絕緣導熱限位塊用于對所述極耳進行定位。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述中間電芯護板的凹槽的至少一個側(cè)表面具有引導凸部或引導槽，并且所述絕緣導熱塊的端部具有引導槽或引導凸部，在將所述絕緣導熱塊插入到所述中間電芯護板的凹槽中時，所述凹槽的至少一個側(cè)表面的引導凸部與所述絕緣導熱塊的端部的引導槽相配合，或者所述凹槽的至少一個側(cè)表面的引導槽與所述絕緣導熱塊的端部的引導凸部相配合。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述中間電芯護板的凹槽的至少一個側(cè)表面具有引導凸部，所述引導凸部具有能夠彈性變形的卡止臂，用于在所述絕緣導熱塊就位后將所述絕緣導熱塊卡止在所述中間電芯護板的凹槽內(nèi)。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述極耳連接件在其第三支臂的至少一個端部處具有向下延伸的定位部，并且所述中間電芯護板的凹槽的底表面具有容納所述定位部的接收部。

在根據(jù)本公開的第二方面中，所述中間電芯護板的凹槽的底表面具有開口，用于接收所述絕緣導熱限位塊的定位臂。

根據(jù)本公開的第二方面，中間電芯護板的凹槽既能夠接收絕緣導熱塊，也能夠接收絕緣導熱限位塊。因此，可以根據(jù)具體的應用需求、根據(jù)電芯的數(shù)量等，通過靈活地組合中間電芯護板、絕緣導熱塊和絕緣導熱限位塊，獲得能夠滿足不同需求的電池組。

根據(jù)本公開的第三方面，本公開提供了一種車輛，所述車輛包括至少一個上述電池組。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖在下面具體描述中描述本公開，其中貫穿附圖相同的附圖標記表示相同或相似的組件。要理解的是，附圖不一定按比例繪制，并且附圖只用于說明本公開的示例性實施例，不應該認為是對本公開范圍的限制。其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的一個實施例的車輛；

圖2示出了根據(jù)本公開的一個實施例的電池組的立體圖；

圖3示出了圖2中的電池組的立體分解圖；

圖3A示出了圖3中的A部的局部放大圖；

圖3B示出了圖3中的B部的局部放大圖；

圖3C示出了圖3中的C部的局部放大圖；

圖4示出了圖3中的相鄰的兩個絕緣導熱塊的放大圖；

圖5示出了圖3中的相鄰的兩個極耳連接件的放大圖；

圖6示出了圖3中的絕緣限位塊的放大圖；

圖7示出了圖2中的電池組的俯視圖；

圖8示出了沿著圖7中的D-D剖切線獲得的剖視圖；和

圖8A示出了圖8中的E部的局部放大圖。

具體實施方式

下面將參考附圖詳細描述本公開的各種示例性實施例。但要理解的是，對各種實施例的描述僅僅是說明性的，不作為對本公開的技術(shù)的任何限制。

本文中所用的術(shù)語，僅僅是為了描述特定的實施例，而不意圖限制本公開。除非上下文明確地另外指出，本文中所用的單數(shù)形式的“一”和“該”意圖同樣包括復數(shù)形式。還要理解的是，“包括”一詞在本文中使用時，說明存在所指出的特征、整體、步驟、操作、單元和/或組件，但是并不排除存在或增加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、單元和/或組件以及/或者它們的組合。

現(xiàn)在參考圖1，圖1示出了根據(jù)本公開的一個實施例的車輛的示意性側(cè)視圖。通常地，車輛10可以包括車身12、多個將車身12支撐在行駛路面上的車輪14、以及車輛動力系統(tǒng)16等。該車輛動力系統(tǒng)16可以包括至少一個驅(qū)動電機22。

應當理解在本文中使用的車輛動力系統(tǒng)16可以廣泛地包括能夠用于推動車輛的具有一個或多個驅(qū)動電機的任何車輛動力系統(tǒng)。該車輛動力系統(tǒng)可以用于例如純電動車輛以及混合動力車輛。在混合動力車輛的動力系統(tǒng)中，至少一個驅(qū)動電機與發(fā)動機可以串行或并行地推動車輛的行進?；旌蟿恿囕v的例子可以包括但不限于插電式混合動力車輛、雙模式混合動力車輛、全混合動力車輛、增程式混合動力車輛、動力輔助混合動力車輛、輕度混合動力車輛、串聯(lián)式混合動力車輛、并聯(lián)式混合動力車輛、串聯(lián)-并聯(lián)式混合動力車輛、液力混合動力車輛、功率分流式混合動力車輛、BAS混合動力車輛以及任何其他類型的混合動力車輛。本公開中的車輛可以被配置為轎車、運動型車、卡車、公共汽車、商用車、跨界車、休閑車等。應當理解的是本公開的技術(shù)可以用于任何上述車輛動力系統(tǒng)，而不局限于某一特定類型。

如圖1所示，車輛動力系統(tǒng)16通?？梢园ㄖ辽僖粋€電池組3、逆變器20、控制單元18、驅(qū)動電機22以及輸入裝置26。如上所述，車輛動力系統(tǒng)16可以采用其他布置和/或配置，但通常地包括至少一個驅(qū)動電機。在一些實施例中，驅(qū)動電機22可操作性地連接到至少一個車輪14，向車輪14施加轉(zhuǎn)矩從而推動車輛10。驅(qū)動電機22通?？梢园ㄓ来磐诫姍C、無刷直流電機，但不限于此。

電池組3可以直接或間接地將電力提供給驅(qū)動電機22。電池組3可以包括一個或多個電池單元，并且可以采用鋰離子、鎳金屬氫化物、鈉氯化鎳、鎳鎘以及任何適合的其他電池技術(shù)。

逆變器20可操作性地將電池組3和驅(qū)動電機22互聯(lián)。逆變器20可以從電池組3接收直流電，將其轉(zhuǎn)換為交流電，并且將交流電傳遞給驅(qū)動電機22。

控制單元18可操作性地連接到逆變器20，從而控制逆變器20。控制單元18可以是一個或多個通用的數(shù)字計算機或數(shù)據(jù)處理設備，通?？梢园ǖ幌抻谔幚砥骰蛭⑻幚砥骰蛑醒胩幚韱卧?、存儲器(諸如但不限于只讀存儲器、隨機存取存儲器、電可擦除可編程只讀存儲器)、輸入/輸出裝置或裝置、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換電路、時鐘等?？刂茊卧?8可以被配置為執(zhí)行程序指令，該程序指令可以存儲在控制單元18內(nèi)的存儲器或其他與控制單元18相關(guān)聯(lián)的其他適當?shù)拇鎯ρb置中。控制單元18可以經(jīng)由逆變器20對驅(qū)動電機22進行控制以實現(xiàn)各種操作。

在一些實施例中，輸入裝置26可操作性地連接到控制單元18。車輛的駕駛者操作輸入裝置26，以便經(jīng)由控制單元18來控制驅(qū)動電機22的轉(zhuǎn)矩輸出。在一些實施例中，輸入裝置26可選擇地包括踏板，控制單元18響應于踏板的位置狀態(tài)經(jīng)由逆變器調(diào)節(jié)傳遞到驅(qū)動電機22的電力的大小，從而調(diào)節(jié)驅(qū)動電機22的轉(zhuǎn)矩輸出。

下面將參照圖2-圖8A詳細說明根據(jù)本公開的電池組3，所述電池組3具有根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4。

如圖2、圖3和圖3A所示，電池組3包括多個電芯31、位于電池組3的兩個端部處的端部電芯護板32a、位于兩個端部電芯護板32a之間的多個中間電芯護板32b以及上述極耳冷卻結(jié)構(gòu)4，其中每個中間電芯護板32b位于相鄰的兩個電芯31之間。電芯31具有正極耳31a和負極耳31b。電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4具有液冷板41、絕緣導熱塊42、極耳連接件43、絕緣導熱墊片44以及可選的絕緣導熱限位塊45。需要注意的是，雖然圖2和圖3中示出了電池組3包括15個電芯31，但應當理解的是，電池組3也可以包括更多或更少的電芯31。此外，電芯31的形狀、尺寸也可以是根據(jù)具體的應用需求而變化，即，電芯31的形狀、尺寸可以不同于圖2-3A中所示的長方形形狀，比如可以是正方形、橢圓形、圓形、多邊形等等。極耳連接件43用于電連接電池組3的相鄰的兩個電芯31的極耳31a和31b。

下面參照圖2至8A所示詳細描述根據(jù)本公開的電池組3和電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4。由于電芯31具有大致對稱的極耳31a和31b，因此，下面將僅結(jié)合其中一個極耳31a詳細描述電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4。應當理解的是，結(jié)合極耳31a進行的以下描述也同樣適用于另一個極耳31b。

如圖4、圖8和圖8A所示，所述絕緣導熱塊42包括導熱部件421和絕緣部件422，所述導熱部件421具有大致矩形的橫截面，并且具有大致相互平行地延伸的第一側(cè)表面421a、第二側(cè)表面421b以及連接所述第一側(cè)表面421a和第二側(cè)表面421b并大致垂直于所述第一側(cè)表面421a和第二側(cè)表面421b延伸的頂表面421c和底表面421d，所述絕緣部件422在所述導熱部件421的外周處包圍所述導熱部件421，使得所述導熱部件421的所述第一側(cè)表面421a、第二側(cè)表面421b、頂表面421c和底表面421d的絕大部分露出，即，使得各個表面的至少80％、并且優(yōu)選地至少90％的表面面積露出，以便與下面將詳細描述的極耳連接件43以及絕緣導熱墊片44形成導熱面接觸。在一個優(yōu)選實施例中，所述導熱部件421由鋁合金制成，并且是中空的。另外，優(yōu)選地，所述絕緣部件422由塑料材料制成，并且被直接注塑成型在所述導熱部件421上。應當理解的是，導熱部件421也可以由導熱率較高的其它材料制成，并且也可以非中空的，而且，絕緣部件422也可以制成為單獨的部件，然后通過粘合等方式連接到所述導熱部件421。

如圖5、圖8和圖8A所示，所述極耳連接件43具有大致相互平行地延伸的第一支臂431、第二支臂432以及連接所述第一支臂431和第二支臂432并且大致垂直于所述第一支臂431和第二支臂432延伸的第三支臂433，所述第一支臂431和所述第二支臂432分別電連接電池組3的相鄰的兩個電芯31的極耳31a。所述極耳連接件43的所述第一支臂431和所述第二支臂432優(yōu)選地通過焊接(例如超聲波焊接、電阻焊或激光焊接)連接到電芯31的極耳31a。另外，極耳連接件43還具有從第三支臂433的兩個端部向下延伸的定位舌片434。

圖6示出了絕緣導熱限位塊45的立體圖，絕緣導熱限位塊45包括第一支臂451和第二支臂452、連接第一支臂451和第二支臂452并且大致垂直于第一支臂451和第二支臂452延伸的第三支臂453以及從第三支臂453大致垂直地向下延伸的定位臂454。

如圖8和圖8A所示，絕緣導熱塊42被接收在所述極耳連接件43內(nèi)，并且導熱部件421的第一側(cè)表面421a、第二側(cè)表面421b和底表面421d分別與極耳連接件43的第一支臂431、第二支臂432和第三支臂433的內(nèi)表面形成導熱面接觸，并且，在形成導熱面接觸的各個表面之間涂布有導熱膠，以便實現(xiàn)更好的導熱。另外，液冷板41的下表面與所述導熱部件421的所述頂表面421c通過絕緣導熱墊44形成導熱接觸，并且冷卻液能夠流過所述液冷板41，以便冷卻所述導熱部件421。

在一個優(yōu)選實施例中，冷卻液能夠根據(jù)極耳31a處的溫度的高低以可控地變化的流量流過所述液冷板41，以便將電芯31的溫度和/或電芯31的極耳31a的溫度控制在預定范圍內(nèi)，而不受電池組3的負荷大小的影響。應當理解的是，冷卻液也能夠以恒定的流量流過所述液冷板41。可選地，根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4也可以包括泵、流量控制閥、控制器、散熱器等其它部件。

如圖3B和3C所示，所述電芯護板32a和32b分別具有凹槽34a和34b，參見圖8，位于電池組3的兩個端部處的端部電芯護板32a的凹槽34a用于接收絕緣導熱限位塊45，而中間電芯護板32b的凹槽34b可以根據(jù)需要選擇性地接收絕緣導熱塊42和極耳連接件43，或者接收絕緣導熱限位塊45。絕緣導熱限位塊45的作用是定位電芯31的極耳31a，并且也能夠吸收極耳31a處產(chǎn)生的熱量。

更具體地，如圖3B所示，端部電芯護板32a的凹槽34a具有相對的第一側(cè)表面34a1、第二側(cè)表面34a2和連接第一側(cè)表面34a1、第二側(cè)表面34a2并大致垂直于第一側(cè)表面34a1、第二側(cè)表面34a2延伸的底表面34a3。凹槽34a的第一側(cè)表面34a1和第二側(cè)表面34a2上均設置有端部止擋件35a，用于在絕緣導熱限位塊45位于凹槽34a中時在絕緣導熱限位塊45的兩個端部處限制絕緣導熱限位塊45的位置。此外，凹槽34a的底表面34a3具有開口36a，用于接收絕緣導熱限位塊45的定位臂454(參見圖6)。

如圖3C所示，類似地，中間電芯護板32b的凹槽34b具有相對的第一側(cè)表面34b1、第二側(cè)表面34b2和連接第一側(cè)表面34b1、第二側(cè)表面34b2并大致垂直于第一側(cè)表面34b1、第二側(cè)表面34b2延伸的底表面34b3。凹槽34b的第一側(cè)表面34b1和第二側(cè)表面34b2上均設置有端部引導件35b，并且，如圖4所示，絕緣導熱塊42的絕緣部件422在每個端部處還具有引導槽422a和422b。在將絕緣導熱塊42插入到凹槽34b時，端部引導件35b與絕緣部件42的引導槽422a和422b相配合，以起到引導作用。另外，底表面34b3還具有縱向開口部36b1和位于縱向開口部36b1的兩個端部處的兩個橫向開口部36b2。當中間電芯護板32b的凹槽34b用于接收絕緣導熱塊42和極耳連接件43時，極耳連接件43的從第三支臂433的兩個端部向下延伸的定位舌片434插置在所述兩個橫向開口部36b2中，以對極耳連接件43定位。當中間電芯護板32b的凹槽34b用于接收絕緣導熱限位塊45時，所述端部引導件35b起到與端部電芯護板32a的凹槽34a的端部止擋件35a相同的作用，并且所述縱向開口部36b1用于接收絕緣導熱限位塊45的定位臂454。

在一個優(yōu)選實施例中，端部引導件35b包括端部止擋件35b1和能夠彈性地變形的卡止臂35b2。當絕緣導熱塊42就位時，卡止臂35b2與絕緣導熱塊42的引導槽422b的上端面接合，從而將絕緣導熱塊42卡止在凹槽34b內(nèi)。

根據(jù)本公開，中間電芯護板32b的凹槽34b既能夠接收絕緣導熱塊42，也能夠接收絕緣導熱限位塊45。因此，可以根據(jù)具體的應用需求、根據(jù)電芯31的數(shù)量等，通過靈活地組合中間電芯護板32b、絕緣導熱塊42和絕緣導熱限位塊45，獲得能夠滿足不同需求的電池組3。換句話說，利用具有上述結(jié)構(gòu)的端部電芯護板32a、中間電芯護板32b、絕緣導熱塊42、極耳連接件、絕緣導熱限位塊45，能夠生產(chǎn)不同容量、不同結(jié)構(gòu)的電池組3。

另外，根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4的絕緣導熱塊42與極耳連接件43以及極耳31a以形鎖合(即通過互補的形狀配合)的方式相互連接，而不需要使用額外的緊固件。類似地，根據(jù)本公開的電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4的絕緣導熱塊42和絕緣導熱限位塊45與端部電芯護板32a和中間電芯護板23b也以形鎖合(即通過互補的形狀配合)的方式相互連接，而不需要使用額外的緊固件。由此，顯著降低了電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4的裝配復雜度，并且提高了空間利用率。另外，上述形鎖合(即通過互補的形狀配合)方式的連接也使得容易拆卸電池組極耳冷卻結(jié)構(gòu)4和電池組3，從而使維修、更換電芯31、液冷板41等部件的維護/維修工作變得更加簡單高效。

以上已經(jīng)參照附圖描述了本公開的一些實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且本公開也不限于所披露的實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或?qū)κ袌黾夹g(shù)的技術(shù)改進，或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實施例。