一种电池散热隔板及电池模组的制作方法

1.本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池散热隔板及电池模组。


背景技术：

2.随着新能源的不断发展，电动汽车相关技术在飞速提升，用于电动汽车供能用的锂电池也向多元化发展。目前锂电池的主流体系有三元、磷酸铁锂、钛酸锂等，外形则有铝塑膜软包、钢壳圆柱、方形铝壳等外形。为了使锂电池保持良好的工况，需要对锂电池装配一系列的散热、防火等措施。在电池模组中，会在电池与电池放置隔板，以用于电池的缓冲、散热等功用。
3.现有授权公告号为cn217485524u的实用新型专利，公开了一种锂电池用风道板，包括风道板本体，所述风道板本体的内部设有多个散热用风道腔，所述风道腔的内壁设有多个散热齿，且所述散热齿与所述风道腔等长，并延伸至所述风道腔的两端。
4.如上述技术方案中，风道板本体采用了铝合金材质，但其仅适用在电池的一侧，若将其用作电池散热隔板存在一定风险：
5.其一，是由于电池随着使用年限的增加，会逐渐膨胀，上述的风道板结构不具有弹性，会对电池膨胀造成较大的阻力，导致电池相互挤压破裂或防爆阀误开启造成漏液；且上述风道板是采用了风道板本体先进行导热，然后再散热，这使得散热效率较低；
6.其二、电池在充放电过程中，会产生呼吸效应，即电池的厚度会产生变化，电池模组通常由若干个电池并列构成，这使得整个电池模组的厚度变化会很大，会进一步提高电池挤压破裂及防爆阀误开启的风险；同时，由于电池模组多通过钢带进行捆扎，而钢带不具有弹性，上述风道板也不具有弹性，因此无法适应电池的呼吸效应，会造成电池模组在绷紧与松动之间变换，影响电池模组的稳定性，进而影响电池模组的安全性。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明提出了一种电池散热隔板及电池模组，其可有效的适应电池的膨胀及呼吸效应，从而避免电池破裂漏液，以提高电池模组的安全性。
8.本发明的技术方案是这样实现的：
9.一方面，本发明提供了一种电池散热隔板，包括第一板块、第二板块和第三板块，其中，
10.第一板块和第二板块相平行设置，第三板块在第一板块和第二板块之间设置有多个；
11.第一板块和第二板块上均开设有多个通孔，以形成多个纵向板体和多个横向板体；
12.第三板块，以纵向板体或横向板体的中心线为基准，向纵向板体或横向板体端部方向的布设密度逐渐减小，并形成纵向流道和横向流道。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，纵向板体和横向板体均呈长条状结构，第三板
块呈角状结构，纵向板体中的第三板块的角部均朝向纵向板体的中心线，横向板体中的第三板块的角部均朝向横向板体的中心线。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，第三板块距离中心线由远而近厚度逐渐减薄。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括加强板，电池散热隔板整体呈矩形状结构，且纵向板体端部与横向板体的相交位置以及横向板体端部与纵向板体的相交位置均设置有加强板。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，加强板为平面板，且加强板垂直于第一板块及第二板块。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，纵向板体和横向板体的相交位置设置有槽孔。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括弹性件，弹性件设置在槽孔内，用于对第一板块和第二板块施加相互分离的力。
19.在以上技术方案的基础上，优选的，弹性件包括挡板和弹簧，其中，
20.挡板，与第二板块相连接；
21.弹簧，一端抵持挡板，另一端抵持第一板块。
22.在以上技术方案的基础上，优选的，槽孔内填充有灭火材料。
23.另一方面，本发明提供了一种电池模组，包括多个并列设置的电池，还包括上述的电池散热隔板，电池散热隔板设置在两个相邻的电池之间。
24.本发明的电池散热隔板及电池模组相对于现有技术具有以下有益效果：
25.(1)在电池膨胀时，能够压缩电池散热隔板的第三板块，以吸收电池膨胀量，从而可有效的避免电池遭受挤压破裂，且本电池散热隔板依靠第三板块还能够适应电池的呼吸效应，避免出现电池模组在绷紧和松动之间变换，从而有效的提高了电池模组的稳定性；
26.(2)第三板块纵向板体或横向板体的中心线为基准，向纵向板体或横向板体端部方向的布设密度逐渐减小，这使得本电池散热隔板能够更好的适应电池模组的膨胀形态，进一步的提高了电池的安全性，且形成的纵向流道和横向流道，能够更好的对电池进行通风散热；第一板块和第二板块上开设有通孔，这使得散热气流可直接接触电池，可进一步提高对电池的散热效果；
27.(3)纵向板体和横向板体的相交位置设置有槽孔，槽孔内可设置弹性件，以使电池散热隔板在应对电池呼吸效应时能够更好的复位，有利于电池散热隔板紧密贴合电池；且该结构还形成了通孔，有利于气流带走电池表面的热量，同时有利于提高电池模组的能量密度；
28.(4)槽孔内还可设置灭火材料，如此在电池热失控时，灭火材料能够对电池喷发的内容物进行降温灭火，以防止热失控扩散。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明的电池散热隔板的立体图；
31.图2为本发明的图1中a点结构图；
32.图3为本发明的电池散热隔板组成结构的立体示意图；
33.图4为本发明的电池散热隔板的俯视图；
34.图5为本发明的弹性件的结构图；
35.图6为本发明的第三板块的结构图；
36.图7为本发明的第三板块的布局结构图；
37.图8为本发明的电池模组的立体图；
38.图中：纵向板体1、横向板体2、第一板块a1、第二板块a2、第三板块a3、通孔a4、纵向流道101、横向流道201、加强板3、弹性件4、挡板41、弹簧42、电池5、扎带6、槽孔0、电池散热隔板s、中心线cl。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
40.如图1～8所示，本发明的电池散热隔板s，包括纵向板体1、横向板体2、加强板3和弹性件4。本发明的电池模组，包括本电池散热隔板s、电池5和扎带6。
41.本电池散热隔板s，用于电池5与电池5的间隔使用，起到散热、缓冲等作用，电池散热隔板s和电池5由扎带6捆扎固定，以构成电池模组。
42.电池散热隔板s包括第一板块a1、第二板块a2和第三板块a3，其中，第一板块a1和第二板块a2相平行设置，第三板块a3在第一板块a1和第二板块a2之间设置有多个，并形成纵向流道101和横向流道201；第一板块a1和第二板块a2上均开设有多个通孔a4，以形成多个纵向板体1和多个横向板体2；如上述结构，在本电池散热隔板s安装至电池模组内后，其是以第一板块a1和第二板块a2贴合相邻的两个电池5，如此，在电池5膨胀，以及在呼吸效应导致电池5的厚度变化时，可压缩第三板块a3，第三板块a3能够依靠弹性形变吸收电池5的膨胀量，从而避免电池5相互挤压破裂。
43.具体的，纵向板体1和横向板体2相互垂直交错设置。如上述结构，纵向板体1和横向板体2交错的设置，会在电池散热隔板s上形成若干通孔a4，这有利于在电池散热隔板s进行风冷时，气流可直接吹在电池5的表面上，，并经纵向流道101和横向流道201进行流通，以提高散热效率；同时，通孔a4的设置，降低了电池散热隔板s的整体重量，有利于提高本电池模组的能量密度。
44.为了优化电池散热隔板s的结构，以使其更好的适应电池5的膨胀，在本电池散热隔板s中，第三板块a3以纵向板体1或横向板体2的中心线cl为基准，向纵向板体1或横向板体2端部方向的布设密度逐渐减小。如上述结构，电池散热隔板s中的第三板块a3，实际上越靠近电池散热隔板s的中心点，布设密度会越小。这是由于电池5在膨胀时，电池5大面的中间位置膨胀形变最为明显，电池5大面的中间位置，对应的是电池散热隔板s的中心位置，该第三板块a3密度渐变的布设结构，使电池散热隔板s的中间位置容易被压缩，从而使得电池5的大面膨胀更加容易，避免电池5的膨胀阻力过大，以防止电池5膨胀受阻导致破裂。同时，
电池散热隔板s周边的第三板块a3布设密度较大，其在良好适应电池5膨胀形状的同时，提高了电池散热隔板s的整体结构稳定性，可防止电池散热隔板s形变。
45.具体的，对第三板块a3的间隔作出适应性调整，随着第三板块a3逐渐远离中心线cl，第三板块a3的相互间隔逐渐减小，以中心线cl单侧设置5个第三板块a3为例，从最靠近中心线cl的第三板块a3到最远离中心线cl的第三板块a3的相互间隔为10mm、9mm、8mm、7mm。这一结构的设置，可使电池散热隔板s具有更好的形变性能，以充分匹配电池s的膨胀形态。
46.进一步的，电池散热隔板s整体呈矩形状结构，且纵向板体1端部与横向板体2的相交位置以及横向板体2端部与纵向板体1的相交位置均设置有加强板3。如上述结构，纵向板体1及横向板体2存在端部相交的位置，实际上都处于电池散热隔板s的边缘，相交处设置加强板3，这有利于更好的保证电池散热隔板s形状的稳定性，以避免电池散热隔板s的整体框架发生形变。
47.具体的，加强板3为平面板，且加强板3垂直于所第一板块a1及第二板块a2。该结构的加强板3，能够更好的对第一板块a1和第二板块a2施加支撑力，以保证电池散热隔板s不发生形变。在一些情况下，加强板3可采用块状结构进行代替。
48.上述结构的电池散热隔板s，还形成了纵向流道101和横向流道201，这使得本电池散热隔板具有更好的通风性能，能够提高散热效率；同时，在电池5热失控造成内容物喷发时，内容物扩散到电池散热隔板s上，能够通过纵向流道101和横向流道201快速排出，内容物主要是大量的气体及部分液体，这可以避免高温液体内容物堆积影响到相邻的电池5。
49.进一步的，纵向板体1和横向板体2均呈长条状结构，第三板块a3呈角状结构，纵向板体1中的第三板块a3的角部均朝向纵向板体1的中心线cl，横向板体2中的第三板块a3的角部均朝向横向板体2的中心线cl。如上述结构，在一个纵向板体1或横向板体2上的第三板块a3，实际上是以其中心线cl为基准，两侧的第三板块a3角部相对设置，这有利于进一步的提高电池散热隔板s的结构稳定性；同时电池5的膨胀是曲面变化，这也有利于电池散热隔板s更好的适应电池膨胀变化。
50.由于纵向板体1和横向板体2是垂直相交设置，因此不可避免的产生了相交点，相交点作为加工盲区，无法设置第三板块a3，这使得相交点为实心结构，会影响到电池5的膨胀，为此，本电池散热隔板s可采用注塑工艺进行制造，并在纵向板体和横向板体2的相交点留出槽孔0。
51.电池散热隔板s注塑一般采用改性abs或abs+pc或尼龙+玻纤，其弹性力实际上有限，弯曲强度和压缩强度较差，为此可以进一步对第三板块a3的具体布设结构进行调整。第三板块a3距离中心线cl由远而近厚度逐渐减薄。
52.具体的，在单一纵向板体1或单一横向板体2上，以其中心线cl为基准，将中心线cl两侧，最靠近中心线cl第三板块a3设置的最薄，例如将该第三板块a3的厚度设置为0.8mm，而其他的第三板块a3，随着逐渐远离中心线cl，厚度逐渐增加，例如增加0.1mm。如此，以中心线cl单侧设置5个第三板块a3为例，从最靠近中心线cl的第三板块a3到最远离中心线cl的第三板块a3厚度便为0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm。
53.如上述结构，在对第三板块a3的形态作出调整后，靠近中心线cl的第三板块a3会较薄，在电池使用环境存在颠簸、温差变化大等影响下，较薄的第三板块a3会存在弹性复位能力差、复位不及时等问题，无法适应温差变化及呼吸效应带来的收缩。这可将第一板块a1
或第二板块a2设置为实心板，并将第三板块a3设置的与第一板块a1等宽或等长弥补，但这会影响电池面膜组的能量密度，同时也会导致不再适应电池5的膨胀变化。
54.为此，在本电池散热隔板s的结构中，可充分利用槽孔0所留出的空间，在槽孔0内设置有弹性件4，用于对第一板块a1和第二板块a2施加相互分离的力。如上述结构，弹性件4的设置，可进一步提高电池散热隔板s的形变能力，电池膨胀挤压第一板块a1和第二板块a2时，弹性件4施加与电池膨胀相反的斥力，以保证第一板块a1和第二板块a2能够充分贴合电池5，从而防止电池模组整体发生松动现象，以更好的适应电池5的形变。
55.具体的，弹性件4包括挡板41和弹簧42，其中，挡板41，与第二板块a2相连接；弹簧42，一端抵持挡板41，另一端抵持第一板块a1。如上述结构，弹性件4依靠弹簧42提供弹力，第一板块a1对弹簧42的一端提供支撑，弹簧42另一端依靠挡板41将弹力传递至第二板块a2上即可，从而推动第一板块a1和第二板块a2相互分离，以充分贴合电池5。该结构的设置，主要是充分利用了弹簧42的回弹性能，虽然会给电池膨胀带来一定阻力，但在一些低温等极端环境下，弹簧42与较薄的第三板块a3相结合的设置，会比单一采用较厚或较薄的第三板块a3具有更好的复位性能，更为适应电池的膨胀需求。
56.在一些实施例中，弹性件4可采用发泡硅胶或pu泡棉进行替代。其具有重量轻、易于设置的优点。
57.在一些实施例中，槽孔0内填充有灭火材料。如此，在电池5发生热失控导致温度升高时，高温可促使灭火材料进行分解，灭火材料经分解后，会弥漫在气体中，从而隔绝氧气等助燃气体，以起到灭火的作用；灭火材料可采用气溶胶药剂和灭火粒子发生剂的混合物，其为固体状态，粘结在第一板块a1上即可，遇热后分解弥漫以进行灭火。
58.具体实施步骤：
59.将电池散热隔板s和电池5相互间隔并列设置多个，然后以扎带6进行捆扎以形成电池模组即可，在电池5膨胀时，会压缩电池散热隔板s，电池散热隔板s的第一板块a1和第二板块a2挤压第三板块a3及弹性件4进行形变，以吸收电池5的形变量即可。由于电池散热隔板s具有纵向流道101和横向流道201，其具有良好的通风散热效果，可在槽孔0内填充灭火材料，电池5失控喷发的高温内容物可流入电池散热隔板s内并触发灭火材料，依靠灭火材料进行降温灭火即可。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池散热隔板，其特征在于：包括第一板块(a1)、第二板块(a2)和第三板块(a3)，其中，所述第一板块(a1)和第二板块(a2)相平行设置，所述第三板块(a3)在所述第一板块(a1)和第二板块(a2)之间设置有多个；所述第一板块(a1)和第二板块(a2)上均开设有多个通孔(a4)，以形成多个纵向板体(1)和多个横向板体(2)；所述第三板块(a3)，以所述纵向板体(1)或所述横向板体(2)的中心线(cl)为基准，向所述纵向板体(1)或所述横向板体(2)端部方向的布设密度逐渐减小，并形成纵向流道(101)和横向流道(201)。2.如权利要求1所述的电池散热隔板，其特征在于：所述纵向板体(1)和所述横向板体(2)均呈长条状结构，所述第三板块(a3)呈角状结构，所述纵向板体(1)中的所述第三板块(a3)的角部均朝向所述纵向板体(1)的中心线(cl)，所述横向板体(2)中的所述第三板块(a3)的角部均朝向所述横向板体(2)的中心线(cl)。3.如权利要求1或2所述的电池散热隔板，其特征在于：所述第三板块(a3)距离所述中心线(cl)由远而近厚度逐渐减薄。4.如权利要求3所述的电池散热隔板，其特征在于：还包括加强板(3)，所述电池散热隔板整体呈矩形状结构，且所述纵向板体(1)端部与所述横向板体(2)的相交位置以及所述横向板体(2)端部与所述纵向板体(1)的相交位置均设置有加强板(3)。5.如权利要求4所述的电池散热隔板，其特征在于：所述加强板(3)为平面板，且加强板(3)垂直于所述第一板块(a1)及所述第二板块(a2)。6.如权利要求1或5所述的电池散热隔板，其特征在于：所述纵向板体(1)和所述横向板体(2)的相交位置设置有槽孔(0)。7.如权利要求6所述的电池散热隔板，其特征在于：还包括弹性件(4)，所述弹性件(4)设置在所述槽孔(0)内，用于对所述第一板块(a1)和所述第二板块(a2)施加相互分离的力。8.如权利要求7所述的电池散热隔板，其特征在于：所述弹性件(4)包括挡板(41)和弹簧(42)，其中，所述挡板(41)，与所述第二板块(a2)相连接；所述弹簧(42)，一端抵持所述挡板(41)，另一端抵持所述第一板块(a1)。9.如权利要求6所述的电池散热隔板，其特征在于：所述槽孔(0)内填充有灭火材料。10.一种电池模组，包括多个并列设置的电池(5)，其特征在于：还包括如权利要求1～9任意一项所述的电池散热隔板，所述电池散热隔板设置在两个相邻的所述电池(5)之间。

技术总结
本发明提出了一种电池散热隔板及电池模组，包括第一板块、第二板块和第三板块，其中，所述第一板块和第二板块相平行设置，所述第三板块在所述第一板块和第二板块之间设置有多个；所述第一板块和第二板块上均开设有多个通孔，以形成多个纵向板体和多个横向板体；所述第三板块以所述纵向板体或所述横向板体的中心线为基准，向所述纵向板体或所述横向板体端部方向的布设密度逐渐减小，并形成纵向流道和横向流道。如上述结构，在电池膨胀时，能够压缩第三板块，以吸收电池膨胀量，从而可有效的避免电池遭受挤压破裂，且电池散热隔板依靠第三板块还能够适应电池的呼吸效应，避免出现电池模组在绷紧和松动之间变换，从而有效的提高了电池模组的稳定性。电池模组的稳定性。电池模组的稳定性。


技术研发人员：余青松
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/25