本實用新型涉及新能源汽車動力電池技術(shù)領(lǐng)域,涉及電池模組,具體涉及一種軟包動力鋰離子電池模組。
背景技術(shù):
動力電池是電動汽車的“心臟”。電池模組是為譬如電動汽車、混合動力車的新能源交通運輸工具提供動力能源的核心部分。其可以理解為電池電芯經(jīng)串并聯(lián)方式組合,并加裝電池監(jiān)控與管理裝置(MCN)加以管理和控制。電池模組的結(jié)構(gòu)設(shè)計往往能決定一個電池箱的性能和安全。其結(jié)構(gòu)必須對電池電芯起到支撐、固定和保護作用。
軟包動力鋰離子電池模組是電池電芯為鋰離子電芯、支撐電池電芯的框架為塑性結(jié)構(gòu)的支撐框架的電池模組?,F(xiàn)有的軟包動力鋰離子電池模組其支撐框架通常采用聚苯乙烯或者聚乙烯材質(zhì)的塑質(zhì)料,這種電池模組型體較軟,結(jié)構(gòu)強度較差;且由于電池模組的溫度傳導(dǎo)是通過電導(dǎo)熱塊直接抵靠在電池模組側(cè)面以對電池模組進行溫度傳導(dǎo),而電池模組側(cè)部是塑質(zhì)支撐框架,熱量傳導(dǎo)較差,電池的加熱以及散熱效果較差。(這里說明下,電池模組通常通過在電池模組的側(cè)部設(shè)置電導(dǎo)熱塊,電池模組的溫度傳感器實時接收電池模組的熱量信息,熱量信息傳遞至電池模組的MCN,MCN接收熱量信息通過控制熱流通道或者冷流通道將熱流或者冷流傳遞至電導(dǎo)熱塊,電導(dǎo)熱塊將熱能或者冷能傳遞至電池模組上以使電池模組的溫度控制在電池模組的最適工作溫度內(nèi),電池模組的最適工作溫度通常是30℃左右)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型目的是提供一種軟包動力鋰離子電池模組,相比現(xiàn)有的軟包動力鋰離子電池模組結(jié)構(gòu)強度加強,加熱及散熱效果得到提到;且模組體積變小、更便于裝配。
為了實現(xiàn)以上目的,本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種軟包動力鋰離子電池模組,包括電池電芯,和支撐電池電芯用的支撐框架,所述的支撐框架材質(zhì)為70%ABS樹脂和30%聚碳酸酯注塑制成,支撐框架的兩端設(shè)置有開孔,開孔內(nèi)布置有銅鑲件,支撐框架包括設(shè)置于電池模組頂部和底部開口相對的單口槽板和設(shè)置于單口槽板之間的上、下板面均設(shè)有開槽的雙口槽板,所述的雙口槽板的中段沿水平方向開通有貫通雙口槽板兩側(cè)的條形通孔,條形通孔內(nèi)貫穿有金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板,導(dǎo)熱板的貫穿端緊貼位于支撐框架兩側(cè)的電導(dǎo)熱塊布置。
本實用新型的技術(shù)效果在于:ABS樹脂的抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點,容易涂裝、著色,可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工,是一種熱塑性工程塑料。聚碳酸酯(也簡稱PC)是一種強韌的熱塑性樹脂,聚碳酸酯耐弱酸,耐弱堿,耐中性油,具有強度高、耐疲勞性等特點。70%ABS樹脂和30%聚碳酸酯注塑得到的支撐框架支撐強度高、支撐塑性穩(wěn)定、絕緣性能好。特別是在支撐框架兩端開孔,開孔時孔型不易變形且開孔后孔型穩(wěn)定,銅鑲件鑲于開孔內(nèi)供支撐框架兩端的模組部件(譬如匯流排)通過連接螺栓穩(wěn)固連接。同樣,由于支撐框架的材料結(jié)構(gòu),雙口槽板及其開設(shè)的條形通孔孔型穩(wěn)定。這樣在對電池本身進行裝配時,所述的電池電芯設(shè)置于上、下相鄰的支撐框架之間的槽腔內(nèi),即電池電芯置于上、下單口槽板或者雙口槽板的槽腔內(nèi),這樣裝配的電池模組體積較小,而小體積的電池模組更利于電池模組本身結(jié)構(gòu)的方便布置,且方便電池模組位于電池箱內(nèi)組裝;且支撐框架的采用絕緣材料不會出現(xiàn)電池模組內(nèi)部漏電的不利現(xiàn)象。設(shè)置的導(dǎo)熱板通過條形通孔貫于雙口槽板內(nèi),這里的導(dǎo)熱板具有兩個作用:其一、金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板相當(dāng)于在雙口槽板內(nèi)設(shè)置加強板,加強雙口槽板的支撐強度,而電池模組的主要支撐結(jié)構(gòu)就是位于單口槽板之間的雙口槽板,這樣電池模組的結(jié)構(gòu)也就得到加強;其二,當(dāng)電池模組工作產(chǎn)生高溫時,由于電池模組的熱量來源是電池電芯,而電池電芯的散熱途徑主要是通過位于電池電芯上、下芯面上雙口槽板的中段板面,而雙口槽板中間板面通過金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板導(dǎo)熱迅速,且導(dǎo)熱板與電池模組兩側(cè)的電導(dǎo)熱塊接觸,這樣導(dǎo)熱板由于電導(dǎo)熱塊得到迅速散熱,同理,當(dāng)電池模組在低溫下工作,需要對電池模組進行加熱處理時,電導(dǎo)熱塊通過導(dǎo)熱板形成對電池模組迅速加熱,這樣,電池模組的加熱及散熱效果相比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)得到有效提到。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的截面圖;
圖3為本實用新型電連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為實用新型位于電池箱內(nèi)布置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照附圖,一種軟包動力鋰離子電池模組,包括電池電芯10,和支撐電池電芯10用的支撐框架20,所述的支撐框架20材質(zhì)為70%ABS樹脂和30%聚碳酸酯注塑制成,支撐框架20的兩端設(shè)置有開孔,開孔內(nèi)布置有銅鑲件30,支撐框架20包括設(shè)置于電池模組頂部和底部開口相對的單口槽板21和設(shè)置于單口槽板21之間的上、下板面均設(shè)有開槽的雙口槽板22,所述的雙口槽板22的中段沿水平方向開通有貫通雙口槽板22兩側(cè)的條形通孔221,條形通孔221內(nèi)貫穿有金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板40,導(dǎo)熱板40的貫穿端緊貼位于支撐框架20兩側(cè)的電導(dǎo)熱塊50布置。
ABS樹脂的抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良,具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點,容易涂裝、著色,可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工,是一種熱塑性工程塑料。聚碳酸酯(也簡稱PC)是一種強韌的熱塑性樹脂,聚碳酸酯耐弱酸,耐弱堿,耐中性油,具有強度高、耐疲勞性等特點。70%ABS樹脂和30%聚碳酸酯注塑得到的支撐框架20支撐強度高、支撐塑性穩(wěn)定、絕緣性能好。特別是在支撐框架20兩端開孔,開孔時孔型不易變形且開孔后孔型穩(wěn)定,銅鑲件30鑲于開孔內(nèi)供支撐框架20兩端的模組部件(譬如匯流排)通過連接螺栓穩(wěn)固連接。同樣,由于支撐框架20的材料結(jié)構(gòu),雙口槽板22及其開設(shè)的條形通孔221孔型穩(wěn)定。這樣在對電池本身進行裝配時,所述的電池電芯10設(shè)置于上、下相鄰的支撐框架20之間的槽腔內(nèi),即電池電芯10置于上、下單口槽板21或者雙口槽板22的槽腔內(nèi),這樣裝配的電池模組體積較小,而小體積的電池模組更利于電池模組本身結(jié)構(gòu)的方便布置,且方便電池模組位于電池箱內(nèi)組裝;且支撐框架20的采用絕緣材料不會出現(xiàn)電池模組內(nèi)部漏電的不利現(xiàn)象。設(shè)置的導(dǎo)熱板40通過條形通孔221貫于雙口槽板22內(nèi),這里的導(dǎo)熱板40具有兩個作用:其一、金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板40相當(dāng)于在雙口槽板22內(nèi)設(shè)置加強板,加強雙口槽板22的支撐強度,而電池模組的主要支撐結(jié)構(gòu)就是位于單口槽板21之間的雙口槽板22,這樣電池模組的結(jié)構(gòu)也就得到加強;其二,當(dāng)電池模組工作產(chǎn)生高溫時,由于電池模組的熱量來源是電池電芯10,而電池電芯10的散熱途徑主要是通過位于電池電芯10上、下芯面上雙口槽板22的中段板面,而雙口槽板22中間板面通過金屬質(zhì)的導(dǎo)熱板40導(dǎo)熱迅速,且導(dǎo)熱板40與電池模組兩側(cè)的電導(dǎo)熱塊50接觸,這樣導(dǎo)熱板40由于電導(dǎo)熱塊50得到迅速散熱,同理,當(dāng)電池模組在低溫下工作,需要對電池模組進行加熱處理時,電導(dǎo)熱塊50通過導(dǎo)熱板40形成對電池模組迅速加熱,這樣,電池模組的加熱及散熱效果相比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)得到有效提到。
進一步的,電池電芯10兩端的極耳11懸伸于與其上、下相鄰的兩支撐框架20之間,電池電芯10與支撐框架20之間設(shè)置彈性墊片60。
由于電池模組的電池電芯10在充放電過程中存在電芯膨脹,也就是電池電芯10的尺寸會發(fā)生變化,設(shè)置的彈性墊片60吸收電池電芯10的尺寸變化所產(chǎn)生的變形量,有效保護電池模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
進一步的,所述的導(dǎo)熱板40為鋁合金板,導(dǎo)熱板40的貫穿端全部向上或者全部向下折起并緊貼支撐框架20側(cè)壁布置,電導(dǎo)熱塊50緊貼導(dǎo)熱板40折起部分的外板面布置。
鋁合金密度低,質(zhì)量輕,但強度比較高,且具有良好的導(dǎo)熱性。所以導(dǎo)熱板40優(yōu)選鋁合金材質(zhì)。這里導(dǎo)熱板40的貫穿端全部向上或者全部向下折起的好處是:導(dǎo)熱板40的貫穿端全部向同一方向彎折,不會造成彼此排布的干擾,使得導(dǎo)熱板40有序布置,方便導(dǎo)熱板40與電導(dǎo)熱塊50的緊貼裝配。
再進一步的,所述的銅鑲件30位于電池電芯10兩端極耳11的兩側(cè)對稱布置。這樣設(shè)置的銅鑲件30供匯流板70位于電池電芯10極耳11的兩側(cè)進行固定,使得匯流板70得到穩(wěn)固連接。
進一步優(yōu)選的,所述的銅鑲件30為銅螺母。
單口槽板21兩端靠近側(cè)部處開設(shè)大孔,大孔內(nèi)布置有大銅螺母31,大銅螺母31供電極螺栓固連,單口槽板21兩端靠近端部中心位置開設(shè)小孔,小孔內(nèi)布置有小銅螺母32,小銅螺母32供固定匯流排70用的固定螺栓固連。
銅鑲件30可以是鉚接的母件(這種結(jié)構(gòu)固連匯流板70的公件采用鉚釘),也可以是銅螺母,而考慮到單口槽板21的端面需要連接電極螺栓,所以銅鑲件30全部采用銅螺母,位于單口槽板21兩端開設(shè)大孔并布置大銅螺母31供電極螺栓穩(wěn)定固連,位于單口槽板21兩端開設(shè)小孔并布置小銅螺母32供固定螺栓穩(wěn)定固連,而單口槽板21端部電極螺栓與固定螺栓的布置位置巧妙的運用了電極螺栓的連接作用,在匯流排70在電極螺栓所在位也開孔,電極螺栓穿過該開孔,使得電極螺栓導(dǎo)電的作用的同時對匯流排70進行連接,加強匯流排70的穩(wěn)固布置(參照圖3)。
再進一步的,所述的雙口槽板22的板面上開設(shè)散熱孔222,所述的散熱孔222呈矩陣式布置。
開設(shè)的散熱孔222其一減輕電池模組的重量,其二加快電池模組的散熱率。
再進一步的,所述的單口槽板21槽口的相背面上設(shè)置支撐格柵211。
設(shè)置的支撐格柵211在保證電池模組的結(jié)構(gòu)強度的前提下,也是起到減輕電池模組重量的作用。