一种电池模组的制作方法

本发明涉及锂离子电池，尤其涉及一种电池模组。

背景技术：

1、随着新能源汽车与储能电站产业的快速发展，锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命、低自放电率等优势成为核心储能单元，其工作性能、循环寿命及使用安全性均与工作温度直接相关。通常情况下，锂离子电池的最佳工作温度范围为20℃～40℃，当电池工作温度过高时，其循环寿命会急剧衰减。并且，锂离子电池在充放电过程中会持续释放大量焦耳热与电化学反应热，若热量不能及时导出，电池内部温度持续攀升，极易引发热失控，造成严重的安全事故。此外，电池系统的温度均匀性也是影响电池循环寿命的关键因素，电芯自身顶底温差以及电芯间的温差过大，会加剧各电芯的性能不一致性，加速电池整体衰减。

2、目前，电池系统常用的冷却方式主要包括风冷、液冷、热管冷却等方式。其中风冷方案结构简单、运行可靠性高、制造成本低，在早期低功率电池系统中得到了广泛应用，但由于空气的换热系数较低，风冷方案整体冷却效率偏低，且需预留较大的风道空间，系统空间利用率低，已无法适配当前高功率、高能量密度电池系统的散热需求。液冷方案通常以乙二醇水溶液等作为导热介质，采用冷板式换热结构，冷却效率显著高于风冷方案，逐渐成为当前主流的电池散热技术路线。

3、但是，现有的底部冷板换热方案仍存在一些缺陷，例如：换热接触面单一，仅依靠电芯底面与冷板进行接触换热，而电芯轴向顶底间距较大，热量从电芯顶部向底部传递的路径长、热阻大，极易导致电芯顶底温差过大，同时电芯侧部的热量无法得到有效疏导，电池整体温度均匀性差，长期运行会严重缩短电芯的循环使用寿命。

4、因此，亟需一种电池模组解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电池模组，用于提高电芯的散热效果，同时保证电芯散热过程中的温度均匀性。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种电池模组，该电池模组包括：壳体；所述壳体内部设置多组电池组；多组所述电池组包括极柱端均沿第一方向布置的多组一类电池组和多组二类电池组；所述第一方向为水平方向；多组所述一类电池组和多组所述二类电池组一一对应设置，且所述一类电池组的所述极柱端与对应的所述二类电池组的所述极柱端相背设置；在所述第一方向上，所述一类电池组和对应的所述二类电池组间隔设置，两者之间形成散热间隙；第一散热组件，设置于所述壳体上侧；所述第一散热组件包括液冷板；所述液冷板内部能够通入循环冷却液；在所述液冷板面向所述电池组的一侧设置有多个冷却插槽；多个所述冷却插槽与多个所述散热间隙一一对应设置；所述冷却插槽凹陷于所述液冷板内部；第二散热组件，设置于所述壳体下侧；所述第二散热组件包括第一散热板和多个第二散热板；所述第一散热板位于所述电池组下侧；多个所述第二散热板设置所述第一散热板上方，且分别插设于多个所述散热间隙以及对应的所述冷却插槽；所述第一散热板内部设置有容纳腔，所述第二散热板内部设置有散热腔，所述散热腔与所述容纳腔相连通；所述容纳腔以及所述散热腔下端设置有气液相变材料。

4、在一些实施例中，在所述液冷板内部设置有多个第一隔板；多个所述第一隔板将所述液冷板内部分隔为多个子流道；多个所述子流道依次首尾连通，形成冷却液流道；所述第一散热组件还包括分别与所述冷却液流道两端连通的进液管和出液管；在第二方向上，所述冷却插槽的正投影位于所述子流道的正投影的外轮廓之内；所述第二方向为竖直方向。

5、在一些实施例中，所述第一散热组件还包括冷却循环管；所述冷却循环管的两端开设有进液口和出液口；所述进液口和所述出液口位于所述液冷板之外；所述冷却循环管包括在所述第一方向上依次交替设置的多个直形子管体和多个弧形子管体；多个所述弧形子管体分别位于所述直形子管体的延伸方向上的相对两侧；相邻两个所述直形子管体的端部能够通过两者之间的所述弧形子管体连通，以形成所述冷却循环管；在第二方向上，所述冷却插槽的正投影位于相邻两个所述直形子管体之间；所述第二方向为竖直方向。

6、在一些实施例中，在所述散热腔的内侧壁上设置有毛细结构。

7、在一些实施例中，所述散热腔的上端的端部为圆弧形。

8、在一些实施例中，所述电池组包括多个沿第三方向排布的电芯；所述第三方向与水平面平行，且与所述第一方向呈夹角设置；在所述散热腔内部设置有多个沿所述第三方向间隔设置的第二隔板；多个所述第二隔板能够将所述散热腔分隔为多个第一子腔室；在所述第一方向上，所述第二隔板的正投影位于相邻两个所述电芯之间。

9、在一些实施例中，在所述容纳腔内部设置有多个沿所述第三方向间隔设置的第三隔板；多个所述第三隔板分别与多个所述第二隔板连接；多个所述第三隔板能够将所述容纳腔分隔为多个第二子腔室；多个所述第二子腔室分别与多个所述第一子腔室连通；在第二方向上，所述第三隔板的正投影位于相邻两个所述电芯之间；所述第二方向为竖直方向。

10、在一些实施例中，在所述第一散热板上侧还设置有多组限位条组件；所述限位条组件包括多个首尾相连的限位条；多个所述限位条能够围设形成电芯安装区域；多个所述第二散热板分别设置于多个所述电芯安装区域内部，且能够将所述电芯安装区域分隔为第一安装区域和第二安装区域；所述一类电池组和所述二类电池组分别设置于所述第一安装区域和所述第二安装区域。

11、在一些实施例中，所述电池组包括多个沿第三方向排布的电芯；所述第三方向与水平面平行，且与所述第一方向呈夹角设置；在所述第三方向上，所述电池组的两侧与所述壳体的内侧壁之间均设置有隔热泡棉，且相邻两个所述电芯之间也设置有所述隔热泡棉。

12、在一些实施例中，在所述电池组面向所述第一散热组件的一侧设置有导热垫；和/或，在所述电池组面向所述第一散热板的一侧设置有所述导热垫；和/或，在所述电池组面向所述第二散热板的一侧设置有所述导热垫。

13、本发明的有益效果：

14、本发明提供了一种电池模组，通过在壳体内部设置多组一类电池组和多组二类电池组，将一类电池组和二类电池组的极柱端沿水平方向布置，且朝相互背离的方向设置，并将一类电池组和二类电池组件间隔设置使两者之间形成散热间隙，同时在电池组上方设置具有液冷板的第一散热组件，在液冷板的下方开设多个与散热间隙对应冷却插槽，并在电池组的下方设置具有第一散热板和多个第二散热板的第二散热组件，将多个第二散热板分被插设于多个散热间隙，同时使第二散热板的端部插设于液冷板上对应的冷却插槽内，并在第一散热板的容纳腔内和第二散热板的散热腔的下端设置气液相变材料。这样使得，将上述第二散热组件、多组电池组以及第一散热组件依次装配于壳体内部之后，电池组的底壁与第二散热组件中的第一散热板接触、电池组的侧壁与第二散热组件中的第二散热板接触、电池组的顶部与第一散热组件中液冷板接触。在电池组运行发热后，电池组顶部产生的热量可被液冷板中的循环冷却液吸收并排出，实现电池组顶部的散热；电池组底部产生的热量先传导至第一散热板，然后被第一散热板容纳腔内部的气液相变材料吸收，当气液相变材料吸收热量达到饱和温度之后发生汽化，汽化产生的蒸汽具有较高压力，在压差驱动下能够进入第二散热板的散热腔，到达散热腔的冷凝端（即，上端）之后，由于散热腔的冷凝端（或者说第二散热板的上端）插设于液冷板的冷却插槽内，这样液冷板内部的循环冷却液能够将散热腔内部蒸汽携带的热量吸收并排出，使蒸汽重新变为液态气液相变材料，实现电池组底部的散热；而在液态气液相变材料沿着散热腔的侧壁向下流动的过程中，电池组侧壁产生的热量能够被液态气液相变材料吸收，使液态气液相变材料重新汽化为蒸汽，蒸汽在压差驱动下流动至散热腔的冷凝端，液冷板中的循环冷却液将蒸汽携带热量吸收并排出，使蒸汽重新变为液态气液相变材料，实现电池组侧壁的散热。在上述电池模组的散热过程中，能够利用第一散热组件中的液冷板、第二散热组件中的第一散热板以及第二散热板的配合，实现对电池组的底部、顶部以及侧部多方位的散热，提高了对电池组的散热效果，并且同步对电池组进行多方位的散热能够避免电池组顶部和底部之间产生较大温差，保证了电池组散热过程中的温度均匀性，进而能够减缓电池组整体衰减速度，延长电池模组整体使用寿命。