[發明專利]一種動力電池模組散熱結構

在審

• 申請號: 201711330589.1
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108054463A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 張惟棟;王會敏;顏健;胡聯亞;劉剛;李洲;任旭生
• 申請（專利權）人: 桑頓新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6552
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明公開了一種動力電池模組散熱結構，包括模組端板、電芯撐板、軟包電芯和相變材料墊片，所述模組端板在電芯撐板兩側，所述電芯撐板和軟包電芯交替連接，所述電芯撐板設有通孔，所述相變材料墊片固定在軟包電芯的一側，所述相變材料墊片之間存在間隙，所述電芯撐板通孔和相變材料間隙組成自然散熱風道，所述電池模組散熱結構由相變材料墊片和自然散熱風道組成。本發明設計新穎，結構簡單，電芯在工作時產生的熱量能夠穩定高效被相變材料吸收同時通過風道散發，散熱效果好，不僅可以最大限度的提高動力電池模組能量密度，簡化模組散熱系統，還可以預防軟包電芯在震動過程和在充放電過程中由于輕微鼓脹造成的機械損傷。

技術領域

本發明為動力電池模組技術領域，尤其涉及一種動力電池模組散熱機構。

背景技術

近年來，由于電動汽車能夠很好的減少化石燃料的應用，國家大力推廣新能源汽車，鋰電池產業得到飛速發展。作為電動車的核心部件動力電池包是制約電動汽車發展的關鍵因素。模組不僅能夠有效提高電池包能量密度，并可進行任意串并數，從而展的重點。但眾所周知，模組是由多個電池單體組成的裝置，在充放電過程中，會產生大量的熱，會引起電芯溫度升高，電芯溫度過高影響電池壽命及性能，還有可能引起熱失控，引發安全事故。電芯溫度分布不均衡會加速導致單體電芯的不一致性，影響電芯的使用壽命。因此優化模組的散熱結構是重要環節。

如今模組散熱主要有兩種方式：第一，依靠電芯之間的鋁板將熱量導出到模組側面或底面進行自然散熱。這其中有兩種情況：鋁板較薄，導熱性能較差，散熱效果差；鋁板較厚，質量較大，拉低動力電池能量密度。第二，依靠水冷方式，雖然散熱效果較好，但是成本較高，結構復雜，水冷管破裂容易導致漏液致電芯短路，并且水冷系統增加電池系統質量，降低了能量密度。其次，軟包電芯在充放電過程中有輕微鼓脹，電芯車輛運動過程中有振動，需要有緩沖間隙，否則容易造成機械損傷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動力電池模組散熱結構，利用相變材料結合散熱風道組成的自然散熱結構，解決了上述背景中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種動力電池模組散熱結構，包括模組端板、電芯撐板、軟包電芯和相變材料墊片，所述模組端板在電芯撐板兩側，所述電芯撐板和軟包電芯交替連接，所述電芯撐板之間通過卡槽和卡扣連接，模組端板和電芯撐板、軟包電芯通過扎帶或者螺栓連接，所述電芯撐板設有通孔，所述相變材料墊片固定在軟包電芯的一側，所述相變材料墊片之間存在間隙，所述電芯撐板通孔和相變材料間隙組成自然散熱風道，所述電池模組散熱結構由相變材料墊片和自然散熱風道組成。

作為本發明的進一步方案，所述相變材料為固-固相變材料。

作為本發明的進一步方案，所述電芯撐板上嵌有極耳墊塊，所述軟包電芯折疊后與極耳墊塊通過激光焊接連成一體。

作為本發明的更進一步方案，所述固-固相變材料為樹脂、石墨、石蠟類混合物。

作為本發明的更進一步方案，所述固-固相變材料可用硅膠類材料或緩沖材料代替。

作為本發明的更進一步方案，所述極耳墊塊由材料鋁制成。

固-固相變材料具有很大的相變潛熱能夠吸收大量熱量，效果最好，硅膠類材料或其它緩沖材料效果次之。在模組成組后每片軟包電芯兩側由電芯撐板通孔和相變材料間隙組成自然散熱風道。電芯在工作時產生的熱量能夠穩定高效被相變材料吸收的同時通過自然散熱風道散發。相變材料墊片即有利于防止軟包電芯的機械損傷，又利用相變溫度穩定性用于均衡不同軟包電芯之間的溫差，提高電芯的一致性。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明設計新穎，結構簡單，電芯在工作時產生的熱量能夠穩定高效被相變材料吸收同時通過風道散發，散熱效果好。