本發(fā)明涉及電池領(lǐng)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(shù)：

目前，新能源以及儲(chǔ)能行業(yè)中對(duì)于電池模組的需求越來(lái)越大。電池模組在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，而這些熱量若不能夠及時(shí)散發(fā)出去，將會(huì)影響電池模組的壽命及運(yùn)行穩(wěn)定性，甚至?xí)l(fā)電池安全問(wèn)題。

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

風(fēng)冷方法就是使用風(fēng)扇對(duì)電池模組進(jìn)行散熱。但是風(fēng)扇安裝需要占用了一部分空間，造成空間的浪費(fèi)，且風(fēng)冷在散熱時(shí)容易在內(nèi)部產(chǎn)生渦流，繼而影響散熱效果。風(fēng)扇工作時(shí)會(huì)吸入灰塵，長(zhǎng)期工作時(shí)風(fēng)扇吸入的灰塵在系統(tǒng)內(nèi)部沉積，反而會(huì)影響電池模組的散熱。

水冷方法就是用冷水板或冷水管對(duì)電池模組進(jìn)行散熱。但是水冷需要的水冷板和水冷管材料價(jià)格高，而且還需要專門(mén)設(shè)計(jì)水冷通道及水冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)及加工工藝復(fù)雜。另外，若水滲漏，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電池模組安全問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有的電池模組風(fēng)冷水冷效果差的問(wèn)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(dǎo)熱膠，填充于所述外殼與所述單體電池之間的空隙。

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

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外殼包括：

第一框殼，套設(shè)于所述電池組的正極端外；

第二框殼；套設(shè)于所述電池組的負(fù)極端外；

第一蓋板，封閉于所述第一框殼架遠(yuǎn)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(yuǎn)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(gè)實(shí)施例中，在所述第一框殼內(nèi)設(shè)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(shè)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(nèi)設(shè)置有用于固定所述電池組的負(fù)極端的第二支架；所述第二支架上設(shè)有用于固定所述單體電池的負(fù)極端的第二固定孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述外殼的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有灌膠口。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述外殼的側(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有排氣口；所述灌膠口與所述排氣口分別位于外殼相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱膠為導(dǎo)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(nèi)灌注熔融的膠液，冷卻后形成導(dǎo)熱膠。

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

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在灌注時(shí)，所述膠液的溫度與所述導(dǎo)熱膠的熔點(diǎn)差值大于等于5℃。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在灌注時(shí)，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(lián)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(gòu)成，從而可以降低整個(gè)電池組件的熱量，有助于電池組件性能的發(fā)揮。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電池模組的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。

圖2為圖1中的電池模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中的電池模組的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中的電池模組的第一框殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

參見(jiàn)圖1-4，本發(fā)明一實(shí)施例的電池模組1000，包括電池組600、外殼以及導(dǎo)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(gè)電池模組提供電能。結(jié)合參見(jiàn)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(shuō)，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(fù)極位于圓柱的另一端(將該端定義為單體電池610的負(fù)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(fù)極位于電池組600另一端(將該端定義為電池組600的負(fù)極端)。

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

結(jié)合參見(jiàn)圖2以及圖3，具體地，外殼包括第一側(cè)面(圖3中的右側(cè)面)、與第一側(cè)面相對(duì)設(shè)置的第二側(cè)面(圖3中的左側(cè)面)、以及位于第一側(cè)面與第二側(cè)面之間的第三側(cè)面(即圖3中上側(cè)面)與第四側(cè)面(即圖3中下側(cè)面)。

在第一側(cè)面上設(shè)有第一凹凸結(jié)構(gòu)；在第二側(cè)面上設(shè)有第二凹凸結(jié)構(gòu)。一個(gè)電池模組1000中的第一凹凸結(jié)構(gòu)能夠與一個(gè)相鄰電池模組1000的第二凹凸結(jié)構(gòu)相互嵌合；同樣地，一個(gè)電池模組1000中的第二凹凸結(jié)構(gòu)也能夠與另外一個(gè)相鄰電池模組1000的第一凹凸結(jié)構(gòu)相互嵌合。這樣相鄰電池模組1000可以通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)嵌合，從而使電池組件中的所有電池模組1000形成一個(gè)整體。當(dāng)電池組件受到晃動(dòng)或震動(dòng)時(shí)，電池模組1000之間不易產(chǎn)生位移，電池模組1000固定牢靠。另外，由于具有凹凸結(jié)構(gòu)，可以充分利用邊緣圓柱形單體電池與外殼側(cè)壁直面之間的死角位置，使電池模組內(nèi)的空間得到充分利用，空間有效利用率提高。

在本實(shí)施例中，第一凹凸結(jié)構(gòu)包括間隔且平行設(shè)置的兩條凸棱402；凸棱402突出第一側(cè)面其余部分所在的平面；相對(duì)的，在兩條凸棱402之間的部分形成凹。第二凹凸結(jié)構(gòu)包括間隔且平行設(shè)置的兩條凹槽401；凹槽401凹進(jìn)第二側(cè)面其余部分所在的平面；相對(duì)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(shuō)，凸棱402以及凹槽401沿圖2中上下方向延伸。

參見(jiàn)圖3，在本實(shí)施例中，電池組600中的單體電池610沿第一側(cè)面到第二側(cè)面方向(也即圖3中左右方向)呈排設(shè)置；也就是說(shuō)，電池組600由若干個(gè)電池排組成，每個(gè)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(cuò)排設(shè)置，也就是說(shuō)，相鄰的兩個(gè)電池排相互錯(cuò)開(kāi)。從而使電池排的單體電池610的圓心與相鄰電池排的兩個(gè)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(jìn)一步節(jié)省電池組600所占的空間。

在本實(shí)施例中，電池組600由5個(gè)電池排組成，每個(gè)電池排由8個(gè)單體電池610組成。兩個(gè)凸棱402的內(nèi)部剛好容納單體電池610錯(cuò)排凸出的部分，也即兩個(gè)凸棱402剛好容納第二排和第四排右側(cè)各自突出的半個(gè)單體電池610；同時(shí)，凹槽401剛好占據(jù)該電池排另一端的單體電池610凹進(jìn)的部分。也即兩個(gè)凹槽401剛好凹進(jìn)第二排和第四排左側(cè)各自的半個(gè)單體電池610流出的空間；這樣可使外殼基本貼著錯(cuò)排的電池組600的外輪廓設(shè)置，從而進(jìn)一步有效利用電池模組1000的空間，在有效的空間內(nèi)布置更多的單體電池610。

當(dāng)然，可以理解的是，凸棱402的條數(shù)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(shù)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(duì)設(shè)置，使第一側(cè)面與相鄰的電池模組的第二側(cè)面能夠嵌合即可。

結(jié)合參見(jiàn)圖2以及圖3，在本實(shí)施例中，在第三側(cè)面和第四側(cè)面上形成有內(nèi)凹槽405；內(nèi)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(shí)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(lián)片210；外聯(lián)片210位于內(nèi)凹槽405內(nèi)。當(dāng)電池模組1000相互聯(lián)接形成電池組件時(shí)，由于外聯(lián)片210位于內(nèi)凹槽405內(nèi)，故導(dǎo)電聯(lián)接條也位于該內(nèi)凹槽405內(nèi)。這樣內(nèi)凹槽給導(dǎo)電聯(lián)接條形成了保護(hù)空間，可以避免導(dǎo)電聯(lián)接條與其它東西相撞，或者避免導(dǎo)電聯(lián)接條與其它東西導(dǎo)電，引發(fā)漏電或其它安全隱患。

當(dāng)然，可以理解的是，也可以只設(shè)置一個(gè)內(nèi)凹槽，或位于第三側(cè)面上或位于第四側(cè)面上。

參見(jiàn)圖1，在本實(shí)施例中，導(dǎo)電單元由第一導(dǎo)電片200a、第一焊接片300a、第二焊接片300b、第二導(dǎo)電片200b構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)至第一導(dǎo)電片200a，再通過(guò)外聯(lián)片210引出外殼外。

同樣地，第二焊接片300b與單體電池610的負(fù)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(fù)極上。第二導(dǎo)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(fù)極電流傳導(dǎo)至第二導(dǎo)電片200b，再通過(guò)外聯(lián)片210引出到外殼外。

當(dāng)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(jié)構(gòu)，還可以其它本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的結(jié)構(gòu)。

結(jié)合參見(jiàn)圖1和圖2，在本實(shí)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(gòu)成。其中，第一框殼400a與第二框殼400b均呈兩端開(kāi)口的圈狀。在本實(shí)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(shè)于電池組600的正極端外；第二框殼400b套設(shè)于電池組600的負(fù)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(yuǎn)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(yuǎn)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(gè)封閉的腔體。電池組600就位于該腔體內(nèi)。

結(jié)合參見(jiàn)圖4以及圖1，為了進(jìn)一步固定電池組600，在第一框殼400a內(nèi)設(shè)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(shè)有若干第一固定孔，每個(gè)第一固定孔固定一個(gè)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(jìn)而固定到第一框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內(nèi)晃動(dòng)。同理地，在第二框殼400b內(nèi)設(shè)置有用于固定電池組600的負(fù)極端的第二支架420；第二支架420上設(shè)有若干第二固定孔，每個(gè)第二固定孔固定一個(gè)單體電池610的負(fù)極端。這樣所有單體電池610的負(fù)極端均被固定在第二固定架410上，進(jìn)而固定到第二框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內(nèi)晃動(dòng)。

參見(jiàn)圖3，電池模組1000還包括導(dǎo)熱膠(未示出)。導(dǎo)熱膠填充于單體電池610與外殼之間的空隙。也就是說(shuō)，導(dǎo)熱膠將單體電池與外殼之間的空氣排盡，由導(dǎo)熱膠占據(jù)原來(lái)空氣的位置。這樣導(dǎo)熱膠包裹單體電池610外，單體電池610產(chǎn)生的熱量通過(guò)導(dǎo)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(dǎo)體，而導(dǎo)熱膠的熱傳導(dǎo)系數(shù)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(guò)外殼散發(fā)出去，從而可以有效降低電池組600工作時(shí)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(dǎo)熱膠具有粘性，可以進(jìn)一步將單體電池610固定在外殼內(nèi)，從而使電池組600的固定更加牢靠。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱膠為導(dǎo)熱硅膠。當(dāng)然，可以理解的是，本發(fā)明的導(dǎo)熱膠并不局限于導(dǎo)熱硅膠，還可以選擇其它導(dǎo)熱膠。

參見(jiàn)圖2，在本實(shí)施例中，在外殼的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有灌膠口409。當(dāng)需要灌注導(dǎo)熱膠時(shí)，將膠液通過(guò)灌膠口409輸入到外殼內(nèi)。灌膠口的數(shù)量并不局限為一個(gè)，還可以是多個(gè)。同樣，灌膠口409的位置也并不局限于外殼的側(cè)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(cè)壁上還開(kāi)設(shè)有排氣口408。這樣在灌膠時(shí)，便于空氣的溢出，減少灌膠時(shí)的氣壓阻力，同時(shí)避免灌膠過(guò)程中氣泡的產(chǎn)生，并最終避免導(dǎo)熱膠中的氣泡結(jié)構(gòu)，從而使導(dǎo)熱膠與單體電池610以及外殼結(jié)合地更加緊密，提高導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱效率。

更進(jìn)一步地，灌膠口409與排氣口408分別位于外殼相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上。這樣可以更加有利于空氣溢出。

在本實(shí)施例中，灌膠口409為兩個(gè)，分別位于第一框殼400a的前側(cè)壁上以及第二框殼400b的前側(cè)壁上。排氣口408也為兩個(gè)，分別位于第一框殼400的后側(cè)壁上以及第二框殼400b的后側(cè)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(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的裝的方法。例如可以將單體電池一個(gè)個(gè)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(nèi)灌注熔融的膠液，冷卻后形成導(dǎo)熱膠。

優(yōu)選地，在灌注時(shí)，膠液的溫度T與導(dǎo)熱膠的熔點(diǎn)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(duì)電池組造成的損害，又可以使膠液具有良好的流動(dòng)性，從而有利于膠液灌注。

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

優(yōu)選地，在灌注時(shí)，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(dǎo)熱膠中形成氣泡。

本發(fā)明通過(guò)灌注的方式，可以避免導(dǎo)熱膠與單體電池以及外殼之間出現(xiàn)空隙，從而使電池組與導(dǎo)熱膠、以及外殼與導(dǎo)熱膠之間完全接觸，接觸面積大，進(jìn)一步提高電池組的熱量傳導(dǎo)，以便及時(shí)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(lián)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(lǐng)域技術(shù)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(gòu)成，從而可以降低整個(gè)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(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。