一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块的制作方法

1.本发明属于热控技术领域，更具体地，涉及一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块。


背景技术：

2.随着新能源汽车的快速普及，推动了新能源汽车向高端化发展，新能源汽车的动力电池又称电池包，主要由多个电池模块通过高压连接达到系统电压和电量，而电池模块是将一个以上单体电池按照串联、并联或串并混联方式组合，并作为电源使用的组合体。单体电池有两个出极，分别称为正极极耳和负极极耳，电池模块是通过单体电池正负极极耳之间连接达到电池模块目标电量的。
3.但是，目前，单体电池在低温时特别是北方城市冬季环境充电速率较慢，在工作时又会产生大量热，降低了单体电池的使用寿命，制约了新能源汽车向高端化方向发展。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有的技术不足提供一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块，以解决上述背景技术中提出的单体电池在低温时特别是北方城市冬季环境充电速率较慢，在工作时又会产生大量热，降低了单体电池的使用寿命，制约了新能源汽车向高端化方向发展的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种用于电池模块的多方位热管理结构，该结构包括：至少一个控温板和两个导热组件，两所述导热组件分别与所述控温板的两端导热连接，两所述导热组件导热连接于所述电池模块的正极极耳和负极极耳，所述控温板与所述电池模块的一侧边导热连接；所述控温板能够对所述电池模块进行控温，并通过两个所述导热组件对所述正极极耳和所述负极极耳进行控温。
6.优选地，所述控温板包括液冷板，所述液冷板的内部设有管道，所述管道的内部通入有预设温度的液体。
7.优选地，所述控温板的数量为两个，两所述控温板分别与所述电池模块的两侧边导热连接，其中一个所述控温板的液冷板上设有与其内部所述管道连通的进液口和第一连通口，另一个所述控温板上设有与其内部所述管道连通的出液口和第二连通口，所述第一连通口和所述第二连通口分别与连接管的两端连接。
8.优选地，所述导热组件包括侧包盖，所述侧包盖的两边沿壁均设有翻边，两所述翻边分别贴合固定在两所述控温板上。
9.优选地，所述导热组件还包括第二导热填充物，所述第二导热填充物固接在所述侧包盖靠近所述电池模块的一面上，两所述导热组件的第二导热填充物粘贴在所述正极极耳与所述负极极耳上。
10.优选地，所述控温板为铝合金控温板，所述侧包盖为铝合金侧包盖。
11.优选地，所述控温板与所述电池模块的一侧边之间设有第一导热填充物。
12.优选地，该结构还包括两模块端板，两所述模块端板分别覆盖在所述电池模组的两表面上，所述模块端板的两侧边分别与两所述控温板固接，所述模块端板的两端分别与两所述导热组件固接。
13.一种电池模块，包括电池模块的多方位热管理结构。
14.优选地，至少一个电池模组，所述电池模组包括并排设置的多个单体电池，所述单体电池为矩形片状，所述正极极耳和所述负极极耳分别设置在所述单体电池的短边的两端，所述单体电池的两长边上分别设置有侧封边，所述控温板与所述侧封边导热连接；两所述出极支架，所述出极支架上设有多个出极口，两所述出极支架分别设置在电池模块的两端，所述单体电池的正极极耳和负极极耳分别贯穿两所述出极支架上的出极口且折弯与汇流排焊接。
15.本发明提供一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块，其有益效果在于：该结构的控温板与电池模块的一侧边导热连接，通过降低或升高控温板的温度，再通过热传递可快速给电池模块的一侧边进行冷却或加热，该结构还包括两导热组件，两导热组件分别与控温板的两端导热连接，两导热组件导热连接于电池模块的正极极耳和负极极耳，进而，控温板能够通过导热组件与电池模块的正极极耳和负极极耳进行热传递，可快速给电池模块的正极极耳和负极极耳进行冷却或加热，从而，通过多方位的冷却或加热使电池模块处于舒适的环境中，从而可提高整个电池模块的充放电倍率和使用寿命，增加产品竞争力。
16.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
18.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块的爆炸结构示意图；图2示出了根据本发明的一个实施例的一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块的单体电池的正极极耳折弯到汇流排上时的结构示意图；图3示出了根据本发明的一个实施例的一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块的单体电池结构示意图。
19.附图标记说明：1、控温板；2、电池模组；3、单体电池；4、正极极耳；5、负极极耳；6、进液口；7、出液口；8、连接管；9、侧包盖；10、第二导热填充物；11、模块端板；12、出极支架；13、汇流排。
实施方式
20.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相
反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
21.如图1所示，本发明提供一种用于电池模块的多方位热管理结构，该结构包括：至少一个控温板1和两个导热组件，两导热组件分别与控温板1的两端导热连接，两导热组件导热连接于电池模块的正极极耳4和负极极耳5，控温板1与电池模块的一侧边导热连接；控温板1能够对电池模块进行控温，并通过两个导热组件对正极极耳4和负极极耳5进行控温。
22.具体的，为解决单体电池在低温时特别是北方城市冬季环境充电速率较慢，在工作时又会产生大量热，降低了单体电池的使用寿命，制约了新能源汽车向高端化方向发展的问题，本发明提供一种用于电池模块的多方位热管理结构，该结构的控温板1与电池模块的一侧边导热连接，通过降低或升高控温板1的温度，在通过热传递可快速给电池模块的一侧边进行冷却或加热，该结构还包括两导热组件，两导热组件分别与控温板1的两端导热连接，两导热组件导热连接于电池模块的正极极耳4和负极极耳5，进而，控温板1能够通过导热组件与电池模块的正极极耳4和负极极耳5进行热传递，可快速给电池模块的正极极耳4和负极极耳5进行冷却或加热，从而，通过多方位的冷却或加热使电池模块处于舒适的环境中，从而可提高整个电池模块的充放电倍率和使用寿命，增加产品竞争力。
23.优选地，控温板1包括液冷板，液冷板的内部设有管道，管道的内部通入有预设温度的液体；控温板1的数量为两个，两控温板1分别与电池模块的两侧边导热连接，其中一个控温板1的液冷板上设有与其内部管道连通的进液口6和第一连通口，另一个控温板1上设有与其内部管道连通的出液口7和第二连通口，第一连通口和第二连通口分别与连接管8的两端连接。
24.具体的，当通过进液口6向液冷板的内部管道通入预设温度的液体，也就是加热液体或冷却液体时，可通过连接管8在两液冷板的管道内流动，然后再通过出液口7排出，可快速使液冷板均温，液冷板能够将温度热传递到电池模块的两侧边，以给电池模块的侧边加热或冷却。
25.优选地，导热组件包括侧包盖9，侧包盖9的两边沿壁均设有翻边，两翻边分别贴合固定在两控温板1上；导热组件还包括第二导热填充物10，第二导热填充物10固接在侧包盖9靠近电池模块的一面上，两导热组件的第二导热填充物10粘贴在正极极耳4与负极极耳5上。
26.具体的，所述第二导热填充物10可以为导热垫或其他导热件，侧包盖9与第二导热填充物10通过螺钉紧固连接，翻边与控温板1通过螺钉紧固连接，从而能够使液冷板的温度通过侧包盖9和第二导热填充物10传递到电池模块的正极极耳4和负极极耳5上，给电池模块的正极极耳4和负极极耳5加热或冷却，进而电池模块的两侧边、正极极耳4和负极极耳5是本发明热管理的对象；第二导热填充物10具有缓冲作用且导热系数≥1.5w/m
·
k，在装配电池模块时存在尺寸偏差，通过螺钉紧固可使侧包盖9、第二导热填充物10和电池模块的极耳间紧密贴合。
27.优选地，控温板1为铝合金控温板，侧包盖9为铝合金侧包盖。
28.具体的，控温板1和侧包盖9均为高导热系数的铝合金材质制成，有利于热传递。
29.优选地，控温板1与电池模块的一侧边之间设有第一导热填充物。
30.具体的，第一导热填充物可以为导热结构胶或其他导热件，液冷板可通过第一导热填充物将温度热传递到电池模块的两侧边，以给电池模块加热或冷却。
31.优选地，该结构还包括两模块端板11，两模块端板11分别覆盖在电池模组2的两表面上，模块端板11的两侧边分别与两控温板1固接，模块端板11的两端分别与两导热组件固接。
32.具体的，模块端板11上设有螺纹孔和固定孔，可将两控温板1和两侧包盖9通过螺钉紧固连接，以与电池模块形成一个牢固的整体，通过固定孔可将电池模块固定到动力电池包箱体上。
33.如图2和图3所示，一种电池模块，包括电池模块的多方位热管理结构。
34.优选地，至少一个电池模组2，电池模组2包括并排设置的多个单体电池3，单体电池3为矩形片状，正极极耳4和负极极耳5分别设置在单体电池3的短边的两端，单体电池3的两长边上分别设置有侧封边，控温板1与侧封边导热连接；两出极支架12，出极支架12上设有多个出极口，两出极支架12分别设置在电池模块的两端，单体电池3的正极极耳4和负极极耳5分别贯穿两出极支架12上的出极口且折弯与汇流排13焊接。
35.具体的，该电池模块的多个单体电池3的正极极耳和负极极耳与汇流排的焊接，可使多个单体电池3形成串并联形式的连接，进而汇流排13作为载体完成多个单体电池3目标的串并联连接；综上，本发明提供的用于电池模块的多方位热管理结构在电池模块上实施时，将控温板1与单体电池3的侧封边通过第一导热填充物有效贴合导热连接，将两个侧包盖9与单体电池3的正极极耳4和负极极耳5通过第二导热填充物10有效贴合导热连接，当通过进液口6向液冷板的内部管道通入预设温度的液体，也就是加热液体或冷却液体时，可通过连接管8在两液冷板的管道内流动，然后在通过出液口7排出，可快速使液冷板均温，液冷板能够将温度热传递到单体电池3的侧封边，以给单体电池3的侧封边加热或冷却，同时，液冷板的温度通过侧包盖9和第二导热填充物10传递到单体电池3的正极极耳4和负极极耳5上，给单体电池3的正极极耳4和负极极耳5加热或冷却，进而单体电池3的两侧封边、正极极耳4和负极极耳5是本发明热管理的对象，通过多方位的冷却或加热使单体电池3处于舒适的环境中，从而可提高整个电池模块的充放电倍率和使用寿命，适应于新能源汽车快充快放发展趋势，增加产品竞争力。
36.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，该结构包括：至少一个控温板和两个导热组件，两所述导热组件分别与所述控温板的两端导热连接，两所述导热组件导热连接于所述电池模块的正极极耳和负极极耳，所述控温板与所述电池模块的一侧边导热连接；所述控温板能够对所述电池模块进行控温，并通过两个所述导热组件对所述正极极耳和所述负极极耳进行控温。2.根据权利要求1所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述控温板包括液冷板，所述液冷板的内部设有管道，所述管道的内部通入有预设温度的液体。3.根据权利要求2所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述控温板的数量为两个，两所述控温板分别与所述电池模块的两侧边导热连接，其中一个所述控温板的液冷板上设有与其内部所述管道连通的进液口和第一连通口，另一个所述控温板上设有与其内部所述管道连通的出液口和第二连通口，所述第一连通口和所述第二连通口分别与连接管的两端连接。4.根据权利要求1所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述导热组件包括侧包盖，所述侧包盖的两边沿壁均设有翻边，两所述翻边分别贴合固定在两所述控温板上。5.根据权利要求4所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述导热组件还包括第二导热填充物，所述第二导热填充物固接在所述侧包盖靠近所述电池模块的一面上，两所述导热组件的第二导热填充物粘贴在所述正极极耳与所述负极极耳上。6.根据权利要求4所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述控温板为铝合金控温板，所述侧包盖为铝合金侧包盖。7.根据权利要求1所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，所述控温板与所述电池模块的一侧边之间设有第一导热填充物。8.根据权利要求1所述的一种用于电池模块的多方位热管理结构，其特征在于，该结构还包括两模块端板，两所述模块端板分别覆盖在所述电池模组的两表面上，所述模块端板的两侧边分别与两所述控温板固接，所述模块端板的两端分别与两所述导热组件固接。9.一种电池模块，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的用于电池模块的多方位热管理结构。10.根据权利要求9所述的一种电池模块，其特征在于，该模块包括：至少一个电池模组，所述电池模组包括并排设置的多个单体电池，所述单体电池为矩形片状，所述正极极耳和所述负极极耳分别设置在所述单体电池的短边的两端，所述单体电池的两长边上分别设置有侧封边，所述控温板与所述侧封边导热连接；两所述出极支架，所述出极支架上设有多个出极口，两所述出极支架分别设置在电池模块的两端，所述单体电池的正极极耳和负极极耳分别贯穿两所述出极支架上的出极口且折弯与汇流排焊接。

技术总结
本发明提供一种用于电池模块的多方位热管理结构及电池模块，设计热控技术领域，该结构包括：至少一个控温板和两个导热组件，两导热组件分别与控温板的两端导热连接，两导热组件导热连接于电池模块的正极极耳和负极极耳，控温板与电池模块的一侧边导热连接；控温板能够对电池模块进行控温，并通过两个导热组件对正极极耳和负极极耳进行控温。控温板能够通过导热组件与电池模块的正极极耳和负极极耳进行热传递，可快速给电池模块的正极极耳和负极极耳进行冷却或加热，从而，通过多方位的冷却或加热使电池模块处于舒适的环境中，从而可提高整个电池模块的充放电倍率和使用寿命，增加产品竞争力。产品竞争力。产品竞争力。


技术研发人员：王鸿亮 王新 程扬 孙国强 毛永志 董俊言
受保护的技术使用者：荣盛盟固利新能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/19