电池模组和汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种电池模组和汽车。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车常用的一种车用燃料为车载电源，车载电源通常为电池模组，在汽车行驶过程中由电池模组提供动力，而电池模组在充放电过程中发生复杂的化学反应，电池本身会释放大量的热量，造成电池工作温度上升。然而，目前电池模组的热管理系统对电池的冷却效果有限，无法有效降低电池内部的温度，导致电池温度高、不同部位间的温差大，不利于电池长周期稳定工作。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种电池模组，旨在有效降低电池模组内部的温度及减小电池不同部位间的温差，以使电池能够长周期稳定工作。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的电池模组，包括：
5.电池；
6.第一冷却板、第二冷却板，分设于所述电池的相对两侧，所述第一冷却板内设有第一冷却液流道，所述第二冷却板内设有第二冷却液流道；以及
7.连接管，两端分别与所述第一冷却液流道和所述第二冷却液流道相连通。
8.可选地，所述电池包括电池槽及容置于所述电池槽的多个电芯，多个所述电芯的同一侧的表面设有汇流排；
9.所述电池槽具有相对的第一槽口和第二槽口，所述汇流排位于所述第一槽口，所述第一冷却板盖设所述第一槽口，所述第二冷却板盖设所述第二槽口。
10.可选地，所述电池槽具有相对的两第一侧壁，所述电池模组设有至少两所述连接管，每一所述第一侧壁至少设有一让位孔，所述连接管穿设于所述让位孔。
11.可选地，所述电池还包括叠设于所述汇流排的导热片，所述第一冷却板叠设于所述导热片。
12.可选地，所述第二冷却板叠设于所述电芯表面，所述电池槽具有相对的两第二侧壁，所述导热片的边缘与所述第二侧壁相抵接，所述第二侧壁设有内翻边，所述内翻边夹设于所述电芯与所述第二冷却板之间。
13.可选地，所述第二侧壁内侧覆有导热层。
14.可选地，所述导热片和/或所述导热层的材质为导热硅胶和/或导热石墨。
15.可选地，所述第一冷却板设于所述电池的上侧，所述第一冷却板的外表面设有冷凝水流道。
16.可选地，所述第一冷却板与所述电池之间设有吸收棉，所述冷凝水流道用于引导
冷凝水流至所述吸收棉。
17.本实用新型还提出一种汽车，包括前述的电池模组。
18.本实用新型技术方案通过采用电池的两侧分别设有第一冷却板、第二冷却板，电池的热量可通过两侧分别向第一冷却板和第二冷却板传递，第一冷却液流道中和第二冷却液流道中的冷却液能够吸收电池传导的热量，以对电池起到冷却作用。进一步地，本实用新型技术方案通过设置双层冷却板，大大增加了冷却板与电池的换热面积，提升了电池的换热效率，故而电池内部的热量不容易累积，由此有效降低了电池的温度，减小了电池不同部位间的温差。另外，第一冷却液流道和第二冷却液流道通过连接管连通，第一冷却板和第二冷却板可通过冷却液进行热量的传递，第一冷却板和第二冷却板的温度差将大大降低，一定时间后，第一冷却板和第二冷却板的温度将趋于一致，电池的相对两侧温度将随之趋于一致；而当电池靠近第一冷却板或第二冷却板的一侧温度过高，另一侧的冷却板能通过冷却液的换热间接对温度过高的一侧进行冷却，由此进一步减小了电池不同部位间的温差，提升了电池的热交换效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型电池模组一实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型电池模组一实施例的爆炸图；
22.图3为本实用新型电池模组的电池槽一实施例的结构示意图；
23.图4为本实用新型电池模组的汇流排一实施例的爆炸图；
24.图5为本实用新型电池模组的第一冷却板一实施例的结构示意图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称100电池110电池槽111第一槽口113第一侧壁112第二槽口1131让位孔114第二侧壁130汇流排1141内翻边131汇流排本体120电芯132安装支架200第一冷却板133电路板210冷凝水流道140导热片220凸筋300第二冷却板230缺口400连接管500吸收棉
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27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.现有技术中，新能源汽车的电池系统的热管理设计方案大都采用在电池模组底部设置一层冷却板，冷却效果很不理想，无法解决大功率充放电情况下的电池温升大以及不同部位间温差大的问题。原因在于，单层散热模式冷却板和电芯之间的传热面积十分有限，故冷却效果也差。由此，在大功率充放电模式下，电池的最高温度能达到55～60℃，电池模组不同部位间的温差能达到10～15℃，甚至更高。较高的温度和温差一方面导致电池的功率输出受到较大的影响，另一方面也使得电池的使用寿命大幅衰减。
32.针对上述问题，本实用新型提出一种电池模组。
33.在本实用新型一实施例中，如图1和图2所示，该电池模组，包括：
34.电池100；
35.第一冷却板200、第二冷却板300，分设于所述电池100的相对两侧，所述第一冷却板200内设有第一冷却液流道，所述第二冷却板300内设有第二冷却液流道；以及
36.连接管400，两端分别与所述第一冷却液流道和所述第二冷却液流道相连通。
37.在本实用新型中，电池100的两侧分别设有第一冷却板200、第二冷却板300，电池100的热量可通过两侧分别向第一冷却板200和第二冷却板300传递，第一冷却液流道中和第二冷却液流道中的冷却液能够吸收电池100传导的热量，以对电池100起到冷却作用。本实用新型技术方案通过设置双层冷却板，大大增加了冷却板与电池100的换热面积，提升了电池100的换热效率，故而电池100内部的热量不容易累积，由此有效降低了电池100的温度，减小了电池100不同部位间的温差。
38.进一步地，在本实用新型中，第一冷却液流道和第二冷却液流道通过连接管400连通，第一冷却板200和第二冷却板300可通过冷却液进行热量的传递，第一冷却板200和第二冷却板300的温度差将大大降低，一定时间后，第一冷却板200和第二冷却板300的温度将趋于一致，电池100的相对两侧温度将随之趋于一致；而当电池100靠近第一冷却板200或第二冷却板300的一侧温度过高，另一侧的冷却板能通过冷却液的换热间接对温度过高的一侧
进行冷却，由此进一步减小了电池100不同部位间的温差，提升了电池100的热交换效率。
39.另外，本实用新型的电池模组在低温充电时，能实现对电池100的高效加热。可以理解，加热效果的好坏主要体现在电池100温度能否在较短的时间内实现均匀分布以及快速升温。而在本实用新型中，电池模组的换热面积大，加热效率高，且能维持电池100温度均匀，因此，本实用新型的电池模组还能提升电池模组的低温性能，使电池100能在低温状态下快速均匀地升温。
40.进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述电池100包括电池槽110及容置于所述电池槽110的多个电芯120，多个所述电芯120的同一侧的表面设有汇流排130；如图3所示，所述电池槽110具有相对的第一槽口111和第二槽口112，所述汇流排130位于所述第一槽口111，所述第一冷却板200盖设所述第一槽口111，所述第二冷却板300盖设所述第二槽口112。可以理解，电池100的充放电是通过电芯120进行的，电芯120的工作效率决定了电池100的性能。本实施例中，第一冷却板200盖设于第一槽口111，也即设在汇流排130所在的一侧，汇流排130产生的热量将会向第一冷却板200传递，以避免这部分热量向电芯120传递而加剧电芯120的热量累积，从而避免电池100的温度过高。另外，第一冷却板200导走汇流排130的热量，还可避免汇流排130一侧的电芯120温度过高，从而进一步提升电池100的温度分布均匀性。
41.进一步地，在本实施例中，如图3所示，所述电池槽110具有相对的两第一侧壁113，所述电池模组设有至少两所述连接管400，每一所述第一侧壁113至少设有一让位孔1131，所述连接管400穿设于所述让位孔1131。可以理解，连接管400设置的数目越多，第一冷却板200和第二冷却板300内的冷却液换热效率越高，更有利于使电池100的温度分布均匀。不失一般性，本实施例中，电池模组中设有两连接管400，分别贯穿设于两第一侧壁113，在提升第一冷却板200和第二冷却板300之间的换热效率的同时，第一侧壁113上设置的让位孔1131数目也不至于过多，第一侧壁113的结构强度也能得到保证。进一步地，当两第一侧壁113为设置在多个电芯120的排列方向上，两第一侧壁113之间的距离会比较大，第一冷却板200和第二冷却板300的长度也会比较大，此时，分设在不同的第一侧壁113的两连接管400起到的加强换热的作用也相对比较大。当然，在其他实施例中，两第一侧壁113也可以朝多个电芯120的排列方向延伸，通过使两连接管400呈对角设置，同样也能发挥较大的加强换热作用。
42.进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述电池100还包括叠设于所述汇流排130的导热片140，所述第一冷却板200叠设于所述导热片140。导热片140夹设于汇流排130与第一冷却板200之间，可增强第一冷却板200与电芯120、汇流排130之间的换热，以使靠近第一槽口111处的电芯120的热量能以更高的效率向第一冷却板200传递，而避免电芯120的温度过高影响电池100的工作性能。另外，为提升电池模组的安全性能，导热片140的材质优选为绝缘材质。当然，也可考虑将第一冷却板200的材质设置为绝缘材质。
43.进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述第二冷却板300叠设于所述电芯120表面，所述电池槽110具有相对的两第二侧壁114，所述导热片140的边缘与所述第二侧壁114相抵接，所述第二侧壁114设有内翻边1141，所述内翻边1141夹设于所述电芯120与所述第二冷却板300之间。不失一般性，本实施例中，第二侧壁114与第一侧壁113相邻接，当然，在其他实施例中，第一侧壁113和第二侧壁114也可以是同一侧壁。本实施例中，第二侧壁114
通过导热片140与第一冷却板200间接接触，并通过内翻边1141与第二冷却板300相接触，如此，可使第二侧壁114的温度能够和第一冷却板200、第二冷却板300保持均匀，电芯120靠近第二侧壁114的相对两侧的热量也能通过第二侧壁114被带走，特别地，当第二侧壁114与电芯120的表面相贴合时，可增强电芯120这两侧与第二侧壁114的换热。另外，汇流排130侧的热量能通过第二侧壁114导向第二冷却板300，以进一步减轻第一冷却板200的冷却负荷，进一步提升电池100的温度均匀性。
44.需要说明的是，电池模组的第二侧壁114不限于本实施例中的结构，满足能将汇流排130侧的热量导向第二冷却板300这一要求即可。在其他实施例中，第二侧壁114也可不设置内翻边1141，而是在第二槽口112处设置一槽底壁，如此，同样可使第一冷却板200通过第二侧壁114与第二冷却板300间接接触，且汇流排130侧的热量也能通过第二侧壁114导向第二冷却板300。
45.进一步地，在本实施例中，所述第二侧壁114内侧覆有导热层(未图示)，如此，第二侧壁114在结构上起到支撑的作用，其内部覆设的导热层用于提升导热性能，从而提高对电芯120的冷却降温的效率。可选地，导热层可采用粘接的方式贴覆于第二侧壁114内侧，或者，也可采用喷涂的方式将导热层涂覆于第二侧壁114内侧。当然，在其他实施例中，也可以是，第二侧壁114采用高强度的导热材料制成，兼顾结构强度及导热效率。
46.进一步地，在本实施例中，所述导热片140和所述导热层的材质为导热硅胶或导热石墨。导热硅胶和导热石墨均是同时具备良好绝缘性及导热性的材料，因此，可在确保电池100的安全性能的同时，还能更优效率地将电池100的热量向外传递，而使电池100的温度不至于过高，不同部位间的温差不至于过大，以避免电池100的工作性能受影响。当然，在其他实施例中，导热片140和导热层的材质也可以是导热绝缘陶瓷。
47.进一步地，在本实施例中，如图2和图5所示，所述第一冷却板200设于所述电池100的上侧，所述第一冷却板200的外表面设有冷凝水流道210。可以理解，热空气中的水蒸气接触到相对较冷的冷却板，将会凝结形成冷凝水，本实施例中，第二冷却板300设于电池100的下侧，其上的冷凝水受重力作用将继续向下滴落，而第一冷却板200设于电池100上侧，其上的冷凝水有流入电池100内部的隐患。因此，本实施例中，第一冷却板200的外表面增设有冷凝水流道210，以避免冷凝水流入电池100内部，从而避免安全事故的发生。
48.进一步地，在本实施例中，如图5所示，所述第一冷却板200与所述电池100之间设有吸收棉500，所述冷凝水流道210用于引导冷凝水流至所述吸收棉500。不失一般性，本实施例中，如图4所示，汇流排130包括多个汇流排本体131、电路板133及安装支架132，汇流排本体131与电芯120一一对应地设置，安装支架132用于安装多个汇流排本体131，电路板133用于实现多个汇流排本体131之间的电连接关系，而第一冷却板200通过螺钉锁附的方式与安装支架132相连接，以与电池100可拆卸连接。因此，第一冷却板200和电池100之间不可避免地将具有配合间隙。本实施例中，第一冷却板200表面具有凸筋220，以在冷却板的周缘限位形成冷凝水流道210，而冷凝水流道210可将冷凝水引导至吸收棉500处，如此，冷凝水即使通过配合间隙向内渗，也会被吸收棉500吸收，而不会渗入电池100内部。特别地，本实施例中，在第一冷却板200的边缘设置缺口230，由此，缺口230处将成为外侧流道的最低点，也即，冷凝水流道210的出口为该缺口230处，设于第一冷却板200之下的吸收棉500能够于此处承接冷凝水并吸收。当然，在其他实施例中，吸收棉500也可设于电池100内的导热片140
与汇流排130之间，吸收棉500于此处吸收冷凝水同样可避免冷凝水影响电池100的正常工作。
49.本实用新型还提出一种汽车，该汽车包括电池模组，该电池模组的具体结构参照上述实施例，由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
50.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。