电池模块电芯散热结构制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种电池模块电芯散热结构，电池模块包括电芯支架、汇流板和电芯，其特点是，汇流板和电芯的电极之间均通过焊接丝相连接，位于电芯负极部分的汇流板，其通孔周边设有凹槽，焊接丝一端与电芯的负极连接，另一端连接于凹槽内，整个凹槽内以及电芯负极至阻隔片外沿的空间内填充有导热胶，位于负极部分的汇流板通过导热胶与外层的负极导热垫相连接。本实用新型专利技术电芯负极与汇流板之间填充有导热胶，保证焊接丝的稳定性以及良好的散热性能；电池模块内包含石墨片，提高了电池模块的散热和均热性能。

Heat dissipation structure of battery module

The utility model discloses a kind of battery module electric core heat dissipation structure. The battery module consists of an electric core bracket, a confluence plate and an electric core. It is characterized by a connection between the electrode and the electrode of the confluence plate and the electric core, which is connected by a welding wire, and is located in a sink plate in the negative part of the electric core, and a groove is provided around the hole of the through hole, and the welding wire end is with the negative pole of the electric core. The other end is connected to the groove, and the whole groove is filled with heat conductive adhesive in the space of the negative electrode to the outer edge of the barrier piece, and the sink plate located in the negative electrode is connected with the negative electrode heat pad of the outer layer by the heat conductive adhesive. The utility model is filled with heat conductive adhesive between the electric core negative electrode and the confluence plate to ensure the stability of the welding wire and the good heat dissipation. The battery module contains graphite sheet, which improves the heat dissipation and heat average performance of the battery module.

【技术实现步骤摘要】
电池模块电芯散热结构
本技术涉及一种电池模块电芯散热结构，属于锂电池安全及储能领域。
技术介绍
与传统汽车相比，电动车在环保方面具有明显的优势。废弃污染和噪音污染是内燃机汽车的两大污染。电动车则不消耗汽油，无废气污染，低噪音，辐射小，是一种理想的清洁交通工具。随着人类的环保意识的增强，电动车的应用日益广泛，从而电动车用电池模块和电池模组的开发成为一项重要的课题。现有技术中电池模块存在难以散热以及散热不均的问题，影响电池模块工作的稳定性。针对这一问题，已有多种解决方案，中国专利CN106340696A，采用电芯外部缠绕加热和冷却管路，液体循环的方式。但上述方案使得电池模块总重量大大增加，同时具由短路、漏液等安全隐患，振动条件下容易失效。中国专利CN106257742A所述技术，受微热管自身特性限制，电池系统有一定放置角度要求，并且热管制备有一定形状限制，与电芯不易紧密贴合，影响散热效果。中国专利CN205863335U在使用热管的基础上，增加了模块的散热翅片加强对流散热效果，单势必增加模块重量，降低系统能量密度。同时翅片散热需要额外空气对流空间，体积也会明显增大，产品不具备竞争优势。此外，电池模块中的各个电芯在长时间工作后会出现电芯起火或产生高热量的气体泄放，一个电芯出现起火或产生高热量的气体可能会造成相邻电芯的损坏，针对此问题，还没有很好的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术存在的上述问题，从而提供一种电池模块电芯散热结构，提高电池模块的散热性能和散热均匀性。本技术的技术解决方案是：一种电池模块电芯散热结构，所述电池模块包括电芯支架、汇流板和电芯，所述电芯支架上设有电芯安装孔，所述电芯安装于电芯安装孔内，所述汇流板上设有通孔，各个通孔与电芯安装孔的位置相对应，所述汇流板安装于所述电芯支架上电芯电极所在面，所述汇流板和电芯的电极之间均通过焊接丝相连接，位于电芯负极部分的汇流板，其通孔周边设有凹槽，所述焊接丝一端与电芯的负极连接，另一端连接于凹槽内，整个凹槽内以及电芯负极至阻隔片外沿的空间内填充有导热胶，位于负极部分的所述汇流板外层覆盖有负极导热垫，所述负极导热垫通过导热胶与位于电芯负极部分的汇流板相连接。进一步地，上述电池模块电芯散热结构，其中：所述负极导热垫的外层覆盖有石墨片。更进一步地，上述电池模块电芯散热结构，其中：所述石墨片的外层覆盖有导热板。更进一步地，上述电池模块电芯散热结构，其中：所述电芯支架的各个电芯安装孔外周方向上，部分设有阻隔片，所述阻隔片突出于电芯安装孔，电芯安装孔外周未设置阻隔片的部分形成开口。再进一步地，上述电池模块电芯散热结构，其中：所述凹槽的开口朝向所述电芯安装孔外周未设置阻隔片的部分所形成开口。本技术突出的实质性特点和显著的技术进步主要体现在：(1)电芯和汇流板之间通过焊接丝焊接连接，在电芯发生异常，造成实际输出电流超过限制电流时，焊接丝会发生熔断，使得该异常电芯和汇流板断开，不会影响其余电芯的工作；(2)电芯负极与汇流板之间填充有导热胶，电芯负极部分的汇流板外层连接有负极导热垫，保证焊接丝的稳定性以及良好的散热性能；(3)负极导热垫外层设有石墨片，石墨片具有很好的导热性能和均热性能，提高电池模块的散热性能和温度均匀性，保证电池模块的工作稳定性。附图说明图1是本技术电池模块爆炸图；图2是电芯负极部分结构示意图；图3是电芯负极部分剖视图；图4是电芯正极部分结构示意图；图5是电芯正极部分俯视图；图6是电池模块顶面电芯排布示意图；图7是电池模组示意图。图中，各附图标记的含义为：1—电芯支架，2—汇流板，3—负极导热垫，4—正极隔离板，5—PI隔离膜，6—石墨片，7—导热板，8—焊接丝，9—电芯，10—连接件，11—绝缘隔板，12—模组支架，13—采集板，14—阻隔片，15—开口，16—泄压通道，21—凹槽，22—引出汇流板。具体实施方式以下结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步详述，以使本技术技术方案更易于理解和掌握。如图1所示，现定义电池模块中电芯9的电极所在面为上、下面，电芯支架1外周对应长边所在面为前、后面，电芯支架1外周对应短边所在面为左、右面。如图1、图2和图4所示，电池模块包括电芯支架1、汇流板2、负极导热垫3、正极隔离板4、PI隔离膜5、石墨片6、导热板7和电芯9，电芯支架1上设有电芯安装孔，电芯9安装于电芯支架1的电芯安装孔内，汇流板2安装于电芯支架1的上、下面，上、下汇流板2和各个电芯9的正负极之间均通过焊接丝8焊接连接，焊接丝8贯穿电芯安装孔和汇流板2的通孔。位于电芯9正极部分的汇流板2，其外层覆盖正极隔离板4，位于电芯9负极部分的汇流板2，其外层覆盖负极导热垫3，PI隔离膜5设于上、下正极隔离板4和负极导热垫3外周边缘，石墨片6覆盖于上、下正极隔离板4和负极导热垫3外层，导热板7覆盖于上、下石墨片6外层。以18650电芯为例，由于电芯9自身结构关系，电芯9在工作时，其负极端温度较高，因此需针对电芯9的负极部分进行散热。此外，如图5所示，电芯9的正极端设有泄压口91，因此，需针针对电芯9的正极部分做防热失控处理。因此，对应电芯9正极部分设置正极隔离板4，对应电芯9负极部分设置负极导热垫3，PI隔离膜是一种防绝缘且导热材料，在不影响导热功能的前提下可防止漏电，石墨片6兼具很好的导热性和均热性，保证电池模组表面的温度均匀性，且可很好地将热量传导至外层的导热板7。其中焊接丝8优选为铝丝，汇流板2和导热板7优选为铝板。电芯支架1上还设有采集板13，采集板13与电池模块内的电芯9相连接，便于检测装置通过采集板检测电芯相关数据。电芯支架1上设有两块引出汇流板22，引出汇流板22和汇流板2相连，引出汇流板22即对应电池模块的正负极。如图2和图3所示，在电芯支架1的各个电芯安装孔外周方向上，部分设有阻隔片14，阻隔片14突出于电芯支架1的电芯安装孔，电芯安装孔未设置阻隔片的部分形成开口15，位于电芯9负极部分的汇流板2，其通孔周边设有凹槽21，凹槽21的开口朝向阻隔片14所形成开口15，焊接丝8一端与电芯9的负极焊接连接，另一端焊接于汇流板2上的凹槽21内，整个凹槽21内以及电芯9负极至阻隔片14顶端的空间内填充有导热胶，导热胶包裹整个焊接丝8，保证焊接丝8的稳定性，负极导热垫3通过导热胶黏贴于汇流板2外层。通过导热胶可将电芯9负极的热量传导至负极导热垫3上，使得整个负极导热垫3均可作为散热面，其散热面积大，散热效果好。如图4和图5所示，在电芯支架1的各个电芯安装孔外周，部分设有阻隔片14，阻隔片14突出于电芯支架1的电芯安装孔，未设置阻隔片的部分形成开口15，阻隔片14设有两个，相应地形成两个开口15，两个开口15形成一条通道。位于电芯9正极部分的汇流板2，其厚度小于阻隔片14的高度，正极隔离板3安装于阻隔片14最外沿的外侧，从而使得电芯支架1、汇流板2、开口15、正极隔离板3以及相邻电芯安装孔之间的阻隔片14之间形成泄压通道16。泄压通道16的高度优选为0.5～4mm，特别优选为1～3mm。电芯支架1的外周面设有泄压口，且泄压口与泄压通道16相连通。如图4所示，由于设置有阻隔板14，若电芯9正极喷火或喷出热气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块电芯散热结构，所述电池模块包括电芯支架、汇流板和电芯，所述电芯支架上设有电芯安装孔，所述电芯安装于电芯安装孔内，其特征在于：所述汇流板上设有通孔，各个通孔与电芯安装孔的位置相对应，所述汇流板安装于所述电芯支架上电芯电极所在面，所述汇流板和电芯的电极之间均通过焊接丝相连接，位于电芯负极部分的汇流板，其通孔周边设有凹槽，所述焊接丝一端与电芯的负极连接，另一端连接于凹槽内，整个凹槽内以及电芯负极至阻隔片外沿的空间内填充有导热胶，位于负极部分的所述汇流板外层覆盖有负极导热垫，所述负极导热垫通过导热胶与位于电芯负极部分的汇流板相连接。

【技术特征摘要】
1.一种电池模块电芯散热结构，所述电池模块包括电芯支架、汇流板和电芯，所述电芯支架上设有电芯安装孔，所述电芯安装于电芯安装孔内，其特征在于：所述汇流板上设有通孔，各个通孔与电芯安装孔的位置相对应，所述汇流板安装于所述电芯支架上电芯电极所在面，所述汇流板和电芯的电极之间均通过焊接丝相连接，位于电芯负极部分的汇流板，其通孔周边设有凹槽，所述焊接丝一端与电芯的负极连接，另一端连接于凹槽内，整个凹槽内以及电芯负极至阻隔片外沿的空间内填充有导热胶，位于负极部分的所述汇流板外层覆盖有负极导热垫，所述负极导热垫通过导热胶与位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓东，马克明，
申请(专利权)人：宁波利维能储能系统有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33