本實(shí)用新型涉及電池模組技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種散熱裝置及電池系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于新能源行業(yè)的快速發(fā)展,新能源行業(yè)將成為世界各國培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的一個重要突破口。而新能源行業(yè)中的電動汽車由于尾氣排放量少,受到各大廠商及用戶的青睞。電動汽車的能源來自電池模組。由于單個的單體電池不能滿足電動汽車的動力需求,因此電池模組中包括很多單體電池。
在電動汽車運(yùn)行中,由于電池模組以不同倍率充放電,在這個過程中會產(chǎn)生大量熱量,同時電池模組又是一個相對密封的環(huán)境,這使得單體電池的溫度上升,由此使得電池模組的使用壽命受到影響。特別是在炎熱的夏天,如果不能對產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱處理,將嚴(yán)重影響電池模組的壽命。除此之外,電池模組中的單體電池可能會由于放置不固定,導(dǎo)致電池模組在使用過程中出現(xiàn)問題,嚴(yán)重者,導(dǎo)致安全事故發(fā)生。
由此,對電池模組進(jìn)行散熱管理同時對單體電池進(jìn)行固定放置成為亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種散熱裝置及電池系統(tǒng),其能夠?qū)误w電池進(jìn)行固定,防止由于單體電池不固定導(dǎo)致電池模組的壽命受到影響,同時通過對單體電池的固定對單體電池實(shí)現(xiàn)有效的散熱管理。
本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供了一種散熱裝置,應(yīng)用于電池模組,其中,所述電池模組包括多層子模組,每一層子模組包括多個平行設(shè)置的單體電池;
所述散熱裝置包括多個散熱組件;
所述散熱組件包括固定板,固定板相對的兩側(cè)面上設(shè)置有用于容置為所述單體電池的凹槽,所述固定板相對的兩側(cè)面之間設(shè)置有用于存儲儲熱物質(zhì)的空腔;
所述散熱組件設(shè)置在相鄰的所述子模組之間,所述凹槽的表面與所述單體電池之間有縫隙,以通過所述縫隙灌入粘性物質(zhì)使所述凹槽的表面與所述單體電池固定。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,相鄰的所述散熱組件的凹槽相對設(shè)置,以將設(shè)置在所述相鄰的所述散熱組件之間的所述子模組的單體電池進(jìn)行固定。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述凹槽的槽壁上設(shè)置有多個條形槽,所述條形槽沿所述凹槽的延伸方向設(shè)置,所述條形槽用于在所述凹槽與所述單體電池接觸時使粘性物質(zhì)沿所述條形槽流動。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述粘性物質(zhì)是灌封膠。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,每個所述固定板側(cè)面上凹槽的數(shù)量與所述子模組的單體電池的數(shù)量相同。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述固定板一側(cè)面上的凹槽相對于另一側(cè)面上的凹槽交錯設(shè)置以減小所述散熱組件的體積。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述凹槽的長度小于所述單體電池的長度,以使所述單體電池在放置于所述散熱組件上時所述單體電池的正負(fù)極在所述散熱組件外。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述儲熱物質(zhì)為相變材料。
本實(shí)用新型較佳實(shí)施例還提供了一種電池系統(tǒng),所述電池系統(tǒng)包括電池模組及上述散熱裝置,其中,
所述電池模組包括多層子模組,每一層子模組包括多個平行設(shè)置的單體電池;
所述散熱裝置包括多個散熱組件;
所述散熱組件包括固定板,固定板相對的兩側(cè)面上設(shè)置有用于容置為所述單體電池的凹槽,所述固定板相對的兩側(cè)面之間設(shè)置有用于存儲儲熱物質(zhì)的空腔;
所述散熱組件設(shè)置在相鄰的所述子模組之間,所述凹槽的表面與所述單體電池之間有縫隙,以通過所述縫隙灌入粘性物質(zhì)使所述凹槽的表面與所述單體電池固定。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中,所述電池模組還包括支撐板,所述支撐板上設(shè)置有用于固定所述單體電池的安裝孔。
相對于現(xiàn)有技術(shù)而言,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供了一種散熱裝置及電池系統(tǒng),所述散熱裝置應(yīng)用于電池模組。其中,電池模組包括多層子模組,每層子模組均包括多個平行設(shè)置的單體電池。所述散熱裝置包括多個散熱組件,所述散熱組件包括含有兩側(cè)面的固定板,固定板的兩側(cè)面之間設(shè)置有空腔,所述空腔用于存儲儲熱物質(zhì)。所述固定板的兩側(cè)面上均設(shè)置有用于容置所述單體電池的凹槽。所述散熱組件設(shè)置在相鄰的所述子模組之間,所述散熱組件的凹槽表面與所述子模組的單體電池之間有縫隙,所述縫隙用于灌入粘性物質(zhì),以使所述凹槽表面與所述單體電池固定。通過粘性物質(zhì)單體電池與凹槽表面固定連接,即使在移動時,所述單體電池也不會移動,由此避免了由于單體電池不固定而使單體電池與散熱組件接觸不好,進(jìn)而導(dǎo)致電池模組壽命受到影響的情況發(fā)生。
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉本實(shí)用新型較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的單體電池容置在凹槽中的示意圖。
圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖6為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖標(biāo):10-電池系統(tǒng);100-散熱裝置;120-散熱組件;130-固定板;131-側(cè)面;133-凹槽;134-容置腔室;135-槽壁;137-條形槽;150-縫隙;200-電池模組;210-子模組;212-單體電池;230-支撐板;232-安裝孔。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的電源或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外,術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂,而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平,并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平,而是可以稍微傾斜。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
請參照圖1,圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖之一。所述散熱裝置100應(yīng)用于電池模組200,可以對所述電池模組200進(jìn)行散熱或加熱,以使所述電池模組200的工作溫度得到控制,從而使所述電池模組200正常工作。
其中,所述電池模組200包括多層子模組210。所述子模組210層疊設(shè)置,每個子模組210中包括多個單體電池212。所述散熱裝置100上設(shè)置有用于容置所述單體電池212的凹槽133。
請參照圖2,圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的單體電池212容置在凹槽133中的示意圖。所述凹槽133在容置所述單體電池212時,所述凹槽133的表面與所述單體電池212之間有縫隙150。由于所述縫隙150的存在,所述單體電池212在散熱裝置100中不固定,由此會導(dǎo)致電池模組200的使用壽命受到影響。
在本實(shí)施例中,通過向所述縫隙150灌入粘性物質(zhì),使得所述單體電池212與所述凹槽133的表面固定,從而避免單體電池212移動的情況發(fā)生。同時由于在所述縫隙150中灌入粘性物質(zhì),所述散熱裝置100可以更好地與所述單體電池212接觸,從而對所述單體電池212進(jìn)行散熱或加熱。所述粘性物質(zhì)在所述散熱裝置100對所述電池模組200進(jìn)行散熱處理或加熱處理時起到熱界面的作用,從而更好地控制電池模組200的溫度。
在本實(shí)施例的實(shí)施方式中,所述粘性物質(zhì)為灌封膠。其中,灌封膠又叫電子膠,用于電子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保護(hù)。灌封膠在未固化前的狀態(tài)是液體狀,具有流動性。完全固化后的灌封膠可以起到防水防潮、防塵、絕緣、導(dǎo)熱、保密、防腐蝕、耐溫、防震的作用。從材質(zhì)類型來分,目前使用最多最常見的灌封膠主要為3種,即環(huán)氧樹脂灌封膠、有機(jī)硅樹脂灌封膠、聚氨酯灌封膠。
由于鋰電池具有能量高、使用壽命長、高功率承受力、自放電率低及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因此,在本實(shí)施例的實(shí)施方式中,所述單體電池212為鋰電池。
請?jiān)俅螀⒄請D1,所述散熱裝置100包括多個散熱組件120。所述散熱組件120包括固定板130,固定板130包括相對設(shè)置的兩側(cè)面131,其中,兩側(cè)面131上均設(shè)置有用于容置所述單體電池212的凹槽133。所述固定板130相對的兩側(cè)面131之間設(shè)置有用于存儲儲熱物質(zhì)的空腔。所述散熱組件120設(shè)置在相鄰的所述子模組210之間,以對所述子模組210進(jìn)行支撐及熱管理。
其中,所述儲熱物質(zhì)可以是相變材料(PCM-Phase Change Material)。相變材料是指隨溫度變化而改變物理性質(zhì)并能提供潛熱的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程即為相變過程,此時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。由此,通過空腔中的相變材料實(shí)現(xiàn)對所述電池模組200的熱管理。
相變材料可分為無機(jī)PCM、有機(jī)PCM和復(fù)合PCM三類。其中,無機(jī)類PCM主要有結(jié)晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等。有機(jī)類PCM主要包括石蠟、醋酸和其他有機(jī)物。而復(fù)合相變儲熱材料既能有效克服單一的無機(jī)物或有機(jī)物相變儲熱材料存在的缺點(diǎn),又能改善相變材料的應(yīng)用效果。
請參照圖3,圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖之二。所述凹槽133為與所述單體電池212匹配的圓弧形凹槽。相鄰的所述散熱組件120上的凹槽133相對設(shè)置,通過相對設(shè)置的凹槽133一一對應(yīng),形成用于容置所述單體電池212的容置腔室134,以將設(shè)置在所述散熱組件120之間的所述子模組210的單體電池212進(jìn)行固定。
在本實(shí)施例中,所述固定板130一側(cè)面131上的凹槽133可以相對于另一側(cè)面131上的凹槽133交錯設(shè)置,以減小所述固定板130的體積,進(jìn)而減小所述散熱組件120的體積。其中,每一側(cè)面131上的凹槽133數(shù)量與所述子模組210包括的單體電池212的數(shù)量相同。
在本實(shí)施里的實(shí)施方式中,所述凹槽133的半徑略大于所述單體電池212的半徑。通過根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定所述凹槽133與所述單體電池212之間的半徑差值(比如,0.5mm-1mm),使得所述單體電池212與所述凹槽133的表面間存在合適的用于灌注粘性物質(zhì)的縫隙150。通過灌注粘性物質(zhì),即使在對電池模組200進(jìn)行移動時,所述單體電池212也不會相對于所述凹槽133發(fā)生移動,由此確保電池模組200的壽命不會由于單體電池212不固定而受到影響。
在本實(shí)施例的實(shí)施方式中,所述凹槽133的長度小于所述單體電池212的長度。在所述單體電池212放置于所述散熱組件120上時,所述單體電池212的正負(fù)極在所述散熱組件120外,便于其他工件(比如,匯聚多個單體電池212電流的集流板)連接單體電池212的正負(fù)極。
其中,所述散熱組件120上的材質(zhì)可以是導(dǎo)熱率高的鐵、銅、銻、錫、鋁等金屬。比如,鋁及鋁合金不僅導(dǎo)熱率高,而且具有強(qiáng)度高、抗腐蝕性好等特點(diǎn)。在采用鋁及鋁合金制作所述散熱組件120時,不僅可以對所述電池模組200進(jìn)行熱管理,并對所述電池模組200有支撐作用。
請參照圖4,圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的散熱組件120的結(jié)構(gòu)示意圖。所述散熱組件120包括用于形成所述凹槽133的槽壁135。所述槽壁135上可以設(shè)置有至少一個條形槽137,所述條形槽137沿所述凹槽133的延伸方向設(shè)置,所述條形槽137用于在所述凹槽133與所述單體電池212接觸時使粘性物質(zhì)沿所述條形槽137流動。
其中,所述條形槽137的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定,在此不做具體限定。所述條形槽137的底部為所述空腔的腔壁,因此,所述條形槽137與所述空腔并不相通。
本實(shí)用新型較佳實(shí)施例還提供一種電池系統(tǒng)10。請參照圖5,圖5是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)示意圖之一。所述電池系統(tǒng)10包括電池模組200及上述散熱裝置100。
其中,所述電池模組200包括多層子模組210,每一層子模組210包括多個平行設(shè)置的單體電池212。所述散熱裝置100包括多個散熱組件120。所述散熱組件120包括固定板130,固定板130相對的兩側(cè)面131上設(shè)置有用于容置為所述單體電池212的凹槽133,所述固定板130相對的兩側(cè)面131之間設(shè)置有用于存儲儲熱物質(zhì)的空腔。所述散熱組件120設(shè)置在相鄰的所述子模組210之間,所述凹槽133的表面與所述單體電池212之間有縫隙150,以通過所述縫隙150灌入粘性物質(zhì)使所述凹槽133的表面與所述單體電池212固定。
請參照圖6,圖6是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的電池系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)示意圖之二。所述電池模組200還包括支撐板230。所述支撐板230設(shè)置有多個用于固定所述單體電池212的安裝孔232。在所述支撐板230對所述電池子模組210進(jìn)行固定時,所述單體電池212的正負(fù)極處于所述安裝孔232內(nèi)。
在本實(shí)施例中,所述支撐板230的數(shù)量及設(shè)置方式可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。在本實(shí)施例的實(shí)施方式中,在單體電池212的兩側(cè)均設(shè)置以支撐板230,從而對所述單體電池212起支撐作用。
其中,所述支撐板230可以是由絕緣材料制成,所述支撐板230的表面也可以設(shè)置一層絕緣層,從而避免由于在單體電池212露點(diǎn)時,所述支撐板230導(dǎo)電,進(jìn)而導(dǎo)致電池模組200短路、爆炸等安全事故發(fā)生。
在本實(shí)施例的實(shí)施方式中,所述安裝孔232可以是與單體電池212相同大小的通孔;所述安裝孔232也可以是階梯孔,靠近所述單體電池212一側(cè)的階梯孔的孔徑略大于單體電池212的直徑,遠(yuǎn)離所述單體電池212一側(cè)的階梯孔的孔徑略小于該單體電池212的直徑。
綜上所述,本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供了一種散熱裝置及電池系統(tǒng)。所述散熱裝置應(yīng)用于電池模組。所述電池模組由多層子模組組成,所述子模組包括多個平行設(shè)置的單體電池。所述散熱裝置包括多個散熱組件,所述散熱組件設(shè)置在相鄰的子模組之間。所述散熱組件包括固定板,所述固定板相對的兩側(cè)面上均設(shè)置有與所述單體電池接觸的凹槽,所述固定板相對的兩側(cè)面之間設(shè)置有空腔,所述空腔用于存儲儲熱物質(zhì)以對單體電池進(jìn)行熱管理。所述凹槽的表面與所述單體電池之間有縫隙,通過向所述縫隙灌入粘性物質(zhì),以使所述凹槽的表面與單體電池固定。從而避免單體電池與散熱組件接觸不好以及由于單體電池與散熱組件接觸不好而導(dǎo)致的安全事故。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。