一种电池模组及其温控框架制造技术

本发明专利技术涉及一种电池模组及其温控框架。电池模组包括温控框架和设置在温控框架内的电芯，所述温控框架包括相对设置的由液冷板形成的两个侧板，两个侧板之间连接有沿侧板的延伸方向间隔布置的用于导热的防护板，所述防护板和侧板围成用于容纳电芯的容纳腔，容纳腔的形状与电芯的形状适配，所述防护板包括层叠布置的隔热层和导热层，所述容纳腔的至少一侧的腔壁由导热层形成。隔热层可以防止热量在相邻两个电芯之间传递，避免单个电芯热失控时引发热扩散现象，同时电芯的热量可以通过防护板的导热层传递至由液冷板形成的两侧板以及经过电池与液冷板的接触面直接传递给液冷板，避免电芯处于高温工作状态，从而延长了电池模组的使用寿命。

A Battery Module and Its Temperature Control Framework

【技术实现步骤摘要】
一种电池模组及其温控框架
本专利技术涉及一种电池模组及其温控框架。
技术介绍
现有的新能源汽车的动力电池通常为多个电池模组组合为电池包的形式，单个电池模组内设有多个电芯，动力电池在使用的过程中，电芯由于过充、过放、挤压、火烧等情况会出现热失控现象，从而引起电池冒烟、起火或爆炸等，单个电芯发生热失控时会将热量传递给相邻的电芯，使相邻的电池热失控而引起热扩散现象。现有的电池模组包括电池框架和设置在电池框架内的电芯，电池框架包括底板、侧板和设置在侧板两端的端板，底板由液冷板形成，相对设置的侧板之间设有两端与侧板连接且间隔布置的隔热板，隔热板与侧板围成了用于容纳电芯的容纳腔，电芯安装在容纳腔内。现有的电池模组在使用时，隔热板的隔热性能良好，当单个电芯发生热失控现象时，隔热板可以防止电芯的热量传递至相邻的电芯而阻止热扩散现象，但是由于隔热板的隔热性能良好，电芯的热量只能经过与电芯接触的液冷板来传递，会导致电芯的散热性能下降，而动力电池在高温时使用会降低其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种温控框架，以在隔绝电芯与电芯之间的热量传递时还可以有效的传导电池的热量，避免电芯在高温下工作；本专利技术还提供了一种使用该温控框架的电池模组。为了解决上述技术问题，本专利技术的电池模组的技术方案为：一种电池模组，包括温控框架和设置在温控框架内的电芯，所述温控框架包括相对设置的由液冷板形成的两个侧板，两个侧板之间连接有沿侧板的延伸方向间隔布置的用于导热的防护板，所述防护板和侧板围成用于容纳电芯的容纳腔，容纳腔的形状与电芯的形状适配，所述防护板包括层叠布置的隔热层和导热层，所述容纳腔的至少一侧的腔壁由导热层形成。该技术方案的有益效果在于：防护板包括隔热层和导热层，电池模组在使用的过程中，隔热层可以防止热量在相邻两个电芯之间传递，避免单个电芯热失控时引发热扩散现象，同时电芯的热量可以通过防护板的导热层传递至由液冷板形成的两侧板以及经过电池与液冷板的接触面直接传递给液冷板，避免电芯处于高温工作状态，从而延长了电池模组的使用寿命。所述温控框架还包括设置在两个侧板端部且连接两个侧板的端板，端板靠近电芯的一侧设有所述防护板。端板与电芯之间的防护板便于电芯与液冷板之间传递热量。所述防护板与液冷板固定连接。防护板与液冷板固定，结构强度高。所述防护板与液冷板通过焊接连接。防护板与液冷板焊接连接，可以增大防护板与液冷板的连接处的结构强度，从而增大温控框架的结构强度。所述导热层为金属导热层，所述金属导热层内嵌装有热管。金属导热层的成本低，热管可以增强导热效果。所述导热层为石墨烯层。石墨烯的导热效果好。所述隔热层为相变隔热材料层或耐火隔热材料层。相变隔热材料层与耐火隔热材料层的隔热效果好。本专利技术的温控框架的技术方案为：一种温控框架，包括相对设置的由液冷板形成的两个侧板，两个侧板之间连接有沿侧板的延伸方向间隔布置的用于导热的防护板，所述防护板和侧板围成用于容纳电芯的容纳腔，容纳腔的形状与电芯的形状适配，所述防护板包括层叠布置的隔热层和导热层，所述容纳腔的至少一侧的腔壁由导热层形成。该技术方案的有益效果在于：防护板包括隔热层和导热层，电池模组在使用的过程中，隔热层可以防止热量在相邻两个电芯之间传递，避免单个电芯热失控时引发热扩散现象，同时电芯的热量可以通过防护板的导热层传递至由液冷板形成的两侧板以及经过电池与液冷板的接触面直接传递给液冷板，避免电芯处于高温工作状态，从而延长了电池模组的使用寿命。所述温控框架还包括设置在两个侧板端部且连接两个侧板的端板，端板靠近电芯的一侧设有所述防护板。端板与电芯之间的防护板便于电芯与液冷板之间传递热量。所述防护板与液冷板固定连接。防护板与液冷板固定，结构强度高。所述防护板与液冷板通过焊接连接。防护板与液冷板焊接连接，可以增大防护板与液冷板的连接处的结构强度，从而增大温控框架的结构强度。所述导热层为金属导热层，所述金属导热层内嵌装有热管。金属导热层的成本低，热管可以增强导热效果。所述导热层为石墨烯层。石墨烯的导热效果好。所述隔热层为相变隔热材料层或耐火隔热材料层。相变隔热材料层与耐火隔热材料层的隔热效果好。附图说明图1为本专利技术的电池模组的实施例1的结构示意图；图2为图1的电池模组的立体图；图3为图2的电池模组的分解示意图；图4为本专利技术的电池模组的实施例1的防护板的结构示意图；图5为本专利技术的电池模组的实施例1的局部结构示意图。图中各标记：1.液冷板；2.防护板；3.电芯；4.端板；21.导热层；22.隔热层。具体实施方式本专利技术的电池模组的实施例1如图1至图5所示，电池模组包括温控框架和设置在温控框架内的电芯3，温控框架包括底板、侧板和顶板（底板及顶板图中未显示），相对设置的两个侧板由液冷板1形成。两个液冷板1之间设有两端与液冷板1连接且间隔布置的防护板2，防护板2与液冷板1之间可以相互传递热量。液冷板1与防护板2围成用于容纳电芯3的容纳腔，容纳腔的形状与电芯3的形状适配，端板4与液冷板1形成电池模组的外板，对电芯3进行防护。液冷板1与防护板2之间通过焊接连接，液冷板1与防护板2的连接处的结构强度高，可以增强温控框架的结构强度，具有固定电芯的作用；在其他实施例中，液冷板1与防护板2也可以通过螺栓连接；也可以在液冷板1上设置插槽，防护板2插装在插槽内。防护板2包括层叠设置的隔热层22和导热层21，作为优选的实施方式，防护板为两层结构，即防护板仅包括一层隔热层22和一层导热层21，可以减少防护板的厚度。防护板的隔热层22以及导热层21的朝向一致，则容纳腔的由防护板形成的两个腔壁的其中一个为隔热层22、另一个为导热层21，定义电芯的并列方向为厚度方向，每个电芯3沿厚度方向的两个侧壁的其中一个与隔热层22接触、另一个与导热层21接触，以保证相邻的两个电芯3之间通过隔热层隔绝热量，同时还可以通过导热层21在液冷板之间传递热量。电芯3与厚度方向垂直的侧壁与两个液冷板1接触以利用电芯3的本体与液冷板传递热量。作为优选的实施方式，温控框架还包括设置在两个液冷板1的端部且连接两个液冷板1的端板4，端板4靠近电芯3的一侧设有防护板2，防护板2可以在保证电芯3的隔热的情况下提高电芯3与液冷板1之间的导热效率；在其他实施例中，端板4与电芯3之间也可以仅设置隔热板，或者端板4具有隔热效果而使端板4与电芯3直接接触。作为优选的实施方式，电芯3的横截面的长宽比为2.4，电芯3的横截面为与电芯3的电极的延伸方向垂直的平面，电芯3的横截面的较长边为长，电芯3的横截面的较短边为宽；在其他实施例中，电芯3的横截面积的长宽比也可以为其他数值。电芯3的横截面的宽较大，可以增大电芯3的本体与液冷板1的接触面积，提高电芯3与液冷板1之间的导热效率。作为优选的实施方式，导热层21为金属导热层，优选地，导热层21为铜层，铜层的导热能力强，便于快速传递热量，在其他实施例中，导热层21也可以为铝层；在铜层内也可以嵌入热管以增强铜层的导热效果；导热层21也可以为石墨烯层等非金属层。优选地，隔热层22为相变隔热材料层，相变隔热材料的隔热效果好；在其他实施例中，隔热层22也可以为耐火隔热材料层。上述的电池模组在使用时具有给电芯进行加热和散热两种情况。当电芯3的温度过低，不适宜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模组，包括温控框架和设置在温控框架内的电芯，其特征在于：所述温控框架包括相对设置的由液冷板形成的两个侧板，两个侧板之间连接有沿侧板的延伸方向间隔布置的用于导热的防护板，所述防护板和侧板围成用于容纳电芯的容纳腔，容纳腔的形状与电芯的形状适配，所述防护板包括层叠布置的隔热层和导热层，所述容纳腔的至少一侧的腔壁由导热层形成。

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，包括温控框架和设置在温控框架内的电芯，其特征在于：所述温控框架包括相对设置的由液冷板形成的两个侧板，两个侧板之间连接有沿侧板的延伸方向间隔布置的用于导热的防护板，所述防护板和侧板围成用于容纳电芯的容纳腔，容纳腔的形状与电芯的形状适配，所述防护板包括层叠布置的隔热层和导热层，所述容纳腔的至少一侧的腔壁由导热层形成。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述温控框架还包括设置在两个侧板端部且连接两个侧板的端板，端板靠近电芯的一侧设有所述防护板。3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于：所述防护板与液冷板固定连接。4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于：所述防护板与液冷板通过焊接连接。5.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于：所述导热层为金属导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：何战军，李师，周时国，
申请(专利权)人：郑州深澜动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41