專利名稱:電池模組外殼、電池模組及動力電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電池模組外殼、電池模組及動力電池，該電池模組外殼包括絕緣的上殼體、金屬材質(zhì)的下殼體及絕緣導(dǎo)熱層，所述上殼體包括頂板及連接在所述頂板兩側(cè)的第一側(cè)板及第二側(cè)板，所述下殼體包括底板及連接在所述底板兩側(cè)的第三側(cè)板及第四側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板固定連接，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板固定連接，所述上殼體與所述下殼體之間形成容納電池模組的電芯的內(nèi)部空腔，所述內(nèi)部空腔的兩端鏤空，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在所述下殼體上與電池模組的電芯接觸的部位。根據(jù)本實(shí)用新型的電池模組外殼，能夠保證電池模塊良好的散熱性。并且，該電池模組外殼適用于采用各種冷卻方式的電池模組，通用性高，能夠節(jié)省開發(fā)成本。
【專利說明】電池模組外殼、電池模組及動力電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于車輛動力電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電池模組外殼、電池模組及動力電池。

【背景技術(shù)】
[0002]一般車用動力電池包通常由數(shù)十個或者數(shù)百個最小單元即電池單體串并聯(lián)組成，而通常又會將電池單體先串并聯(lián)成一個次級模塊即電池模組，再對電池模組串聯(lián)。一般一個動力電池包內(nèi)通常包括幾個或者十幾個電池模組。
[0003]一個電池模組包括了由多個電池單體串并聯(lián)電芯及設(shè)置在電芯外部的外殼，外殼通常起到對其內(nèi)部電芯的絕緣防護(hù)、散熱及機(jī)械支撐等功能。
[0004]電池單體的結(jié)構(gòu)形式有多種，包括方形硬殼、圓柱形及軟包，而其正負(fù)極的引出，通常設(shè)計(jì)在同側(cè)，即使不在同側(cè)，除了在異側(cè)的軟包疊片類電池單體外，其內(nèi)部卷芯常常會貼近一端(底部)。其內(nèi)部的電解液也會填充底部外殼與卷芯的間隙。
[0005]電池包冷卻方式主要有自然冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷及液冷三種方式。因此，模組的設(shè)計(jì)也要配合電池包的冷卻方案來設(shè)計(jì)。
[0006]為了做好絕緣，現(xiàn)有電池模組的外殼設(shè)計(jì)絕大多數(shù)選用同種材料。在封閉性上，有全封閉形式的，也有設(shè)計(jì)有鏤空結(jié)構(gòu)的半封閉形式的。全封閉的外殼功能上保證了絕緣性與防護(hù)性，但是很難保證好的散熱性。
[0007]但是，如果采樣鏤空設(shè)計(jì)，雖然提高了散熱性，但防護(hù)性降低。
[0008]另外，在冷卻方式上，現(xiàn)有的電池模組的外殼通常只能適用于一種冷卻方式。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的電池模組的外殼通常只能適用于一種冷卻方式的缺陷，提供一種電池模組外殼。
[0010]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0011]提供一種電池模組外殼，包括絕緣的上殼體、金屬材質(zhì)的下殼體及絕緣導(dǎo)熱層，所述上殼體包括頂板及連接在所述頂板兩側(cè)的第一側(cè)板及第二側(cè)板，所述下殼體包括底板及連接在所述底板兩側(cè)的第三側(cè)板及第四側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板固定連接，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板固定連接，所述上殼體與所述下殼體之間形成容納電池模組的電芯的內(nèi)部空腔，所述內(nèi)部空腔的兩端鏤空，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在所述下殼體上與電池模組的電芯接觸的部位。
[0012]進(jìn)一步地，所述絕緣導(dǎo)熱層貼附于所述下殼體的底板的內(nèi)側(cè)面上。
[0013]進(jìn)一步地，所述上殼體為塑料材質(zhì)。
[0014]進(jìn)一步地，所述絕緣導(dǎo)熱層為絕緣導(dǎo)熱涂層、絕緣導(dǎo)熱薄膜或絕緣導(dǎo)熱墊塊。
[0015]進(jìn)一步地，所述絕緣導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱硅脂涂層、導(dǎo)熱硅脂薄膜、導(dǎo)熱硅脂墊塊或?qū)嵴辰Y(jié)膠。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板卡扣連接或螺栓連接，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板卡扣連接或螺栓連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板及第四側(cè)板均由一整塊板構(gòu)成。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板及第四側(cè)板均由多個輻條構(gòu)成，所述第一側(cè)板的多個輻條與所述第三側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過卡扣連接，所述第二側(cè)板的多個輻條與所述第四側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過卡扣連接。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的電池模組外殼，絕緣的上殼體可以有效對電池的正負(fù)極以及連接的導(dǎo)電匯流排進(jìn)行絕緣防護(hù)，金屬材質(zhì)的下殼底通過絕緣導(dǎo)熱涂層保證絕緣及導(dǎo)熱，并且，上殼體與下殼體之間形成的內(nèi)部空腔兩端鏤空，且底部的下殼體由高導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)制成，由于電池單體中的卷芯與下殼體更接近，下殼體對電芯內(nèi)部的導(dǎo)熱效果更好，因而，能夠保證電池模塊良好的散熱性。并且，若電池模組為風(fēng)冷或自然冷卻，則可通過殼體兩端鏤空和下殼體散熱；若電池模組為液冷，則可通過在下殼體的底部放置液冷板來實(shí)現(xiàn)對電池模組的散熱，可見該電池模組外殼適用于采用各種冷卻方式的電池模組，通用性高，能夠節(jié)省開發(fā)成本。
[0020]另外，本實(shí)用新型還提供了一種電池模組，其包括電芯及上述的外殼，所述電芯容納于所述外殼的上殼體與所述外殼的下殼體之間形成的內(nèi)部空腔中。
[0021]另外，本實(shí)用新型還提供了一種動力電池，其由多個上述的電池模組串并聯(lián)形成。

【附圖說明】

[0022]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的電池模組外殼的示意圖；
[0023]圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的電池模組外殼的示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的電池模組的示意圖(電芯部分透視)；
[0025]圖4是圖3所示實(shí)施例提供的電池模組采用風(fēng)冷時的散熱示意圖；
[0026]圖5是圖3所示實(shí)施例提供的電池模組采用液冷時的散熱示意圖；
[0027]圖6是本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的電池模組的示意圖(電芯部分透視)；
[0028]圖7是圖6所示實(shí)施例提供的電池模組采用風(fēng)冷時的氣流流向示意圖。
[0029]說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0030]100、電池模組外殼；200、電芯；201、電池單體；300、液冷板；301、冷卻液入口 ；302、冷卻液出口 ；1、上殼體；11、頂板；12、第一側(cè)板；120、輻條；13、第二側(cè)板；130、輻條；2、下殼體；21、底板；22、第三側(cè)板；220、輻條；23、第四側(cè)板；230、輻條；3、絕緣導(dǎo)熱層；4、輻條；10、內(nèi)部空腔。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0032]如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的電池模組外殼100，包括絕緣的上殼體1、金屬材質(zhì)的下殼體及絕緣導(dǎo)熱層3，所述上殼體I包括頂板11及連接在所述頂板11兩側(cè)的第一側(cè)板12及第二側(cè)板13，所述下殼體2包括底板21及連接在所述底板21兩側(cè)的第三側(cè)板22及第四側(cè)板23，所述第一側(cè)板12與所述第三側(cè)板22固定連接，所述第二側(cè)板13與所述第四側(cè)板23固定連接，所述上殼體I與所述下殼體2之間形成容納電池模組的電芯200的內(nèi)部空腔10，所述內(nèi)部空腔10的兩端鏤空，所述絕緣導(dǎo)熱層3設(shè)置在所述下殼體2上與電池模組的電芯200接觸的部位。電芯200由多個間隔排布的電池單體201構(gòu)成。
[0033]如圖4所示，若電池模組為風(fēng)冷或自然冷卻，則可通過殼體兩端鏤空和下殼體散熱，且若電池模組為風(fēng)冷，氣流從內(nèi)部空腔10的一端向另一端流動，即沿圖4中的A方向流經(jīng)電芯，由氣體帶走一部分熱量，同時有一部分熱量通過絕緣導(dǎo)熱層3傳遞到下殼體2，并由下殼體2散發(fā)。
[0034]如圖5所示，若電池模組為液冷，則可通過在下殼體2的底部放置液冷板300來實(shí)現(xiàn)對電池模組的散熱。液冷板300內(nèi)部為冷卻液流道，冷卻液流道的兩端分別設(shè)置有冷卻液入口 301及冷卻液出口 302，冷卻液由冷卻液入口 301流入，經(jīng)過冷卻液流道時帶走下殼體2的部分熱量，并由冷卻液出口 302流出。
[0035]本實(shí)施例中，上殼體I主要起到絕緣和機(jī)械支撐作用，選用絕緣性好，且輕的塑料制成。
[0036]本實(shí)施例中，下殼體2主要起到導(dǎo)熱與機(jī)械支撐作用，選擇導(dǎo)熱率高的鋁或其他金屬材料制成，例如鐵、鋼等金屬材料。
[0037]本實(shí)施例中，所述絕緣導(dǎo)熱層3貼附于所述下殼體2的底板21的內(nèi)側(cè)面上。所述絕緣導(dǎo)熱層3為絕緣導(dǎo)熱涂層、絕緣導(dǎo)熱薄膜、絕緣導(dǎo)熱墊塊或?qū)嵴辰Y(jié)劑。例如，所述絕緣導(dǎo)熱層可以為導(dǎo)熱硅脂涂層、導(dǎo)熱硅脂薄膜或?qū)峁柚瑝|塊。絕緣導(dǎo)熱層3的設(shè)置，既保證了電芯200與下底殼之間的絕緣，又能將電芯內(nèi)部散發(fā)的熱量傳遞至下殼體2，并向外散發(fā)。
[0038]本實(shí)施例中，所述第一側(cè)板12與所述第三側(cè)板13卡扣連接，所述第二側(cè)板22與所述第四側(cè)板23卡扣連接。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以采用螺栓連接。
[0039]本實(shí)施例中，如圖1所示，所述第一側(cè)板12、第二側(cè)板13、第三側(cè)板22及第四側(cè)板23均由一整塊板構(gòu)成。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的電池模組外殼，絕緣的上殼體可以有效對電池的正負(fù)極以及連接的導(dǎo)電匯流排進(jìn)行絕緣防護(hù)，金屬材質(zhì)的下殼底通過絕緣導(dǎo)熱涂層保證絕緣及導(dǎo)熱，并且，上殼體與下殼體之間形成的內(nèi)部空腔兩端鏤空，且底部的下殼體由高導(dǎo)熱的金屬材質(zhì)制成，由于電池單體中的卷芯與下殼體更接近，下殼體對電芯內(nèi)部的導(dǎo)熱效果更好，因而，能夠保證電池模塊良好的散熱性。并且，若電池模組為風(fēng)冷或自然冷卻，則可通過殼體兩端鏤空和下殼體散熱；若電池模組為液冷，則可通過在下殼體的底部放置液冷板來實(shí)現(xiàn)對電池模組的散熱，可見該電池模組外殼適用于采用各種冷卻方式的電池模組，通用性高，能夠節(jié)省開發(fā)成本。
[0041]另外，如圖6所示，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，與圖1所示實(shí)施例不同之處在于，所述第一側(cè)板12、第二側(cè)板13、第三側(cè)板22及第四側(cè)板23均由多個輻條構(gòu)成，所述第一側(cè)板12的多個輻條120與所述第三側(cè)板22的多個輻條220 —一對應(yīng)地通過卡扣連接，
所述第二側(cè)板13的多個輻條130與所述第四側(cè)板23的多個輻條230 --對應(yīng)地通過卡扣連接。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以是，所述第一側(cè)板的多個輻條與所述第三側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過螺栓連接，所述第二側(cè)板的多個輻條與所述第四側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過螺栓連接。
[0042]與圖1所示實(shí)施例相比，如圖7所示，該實(shí)施例中，在電池模組采用風(fēng)冷時，由于所述第一側(cè)板12、第二側(cè)板13、第三側(cè)板22及第四側(cè)板23均由多個輻條構(gòu)成，氣流能夠沿圖中A方向及B方向?qū)﹄娦具M(jìn)行散熱。
[0043]另外，如圖3及圖6所示，本實(shí)用新型還提供了一種電池模組，其包括電芯200及圖3或圖6所示的外殼100，所述電芯200容納于所述外殼100的上殼體I與所述外殼100的下殼體2之間形成的內(nèi)部空腔10中。
[0044]另外，本實(shí)用新型還提供了一種動力電池，其由多個上述的電池模組串并聯(lián)形成。
[0045]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模組外殼，其特征在于，包括絕緣的上殼體、金屬材質(zhì)的下殼體及絕緣導(dǎo)熱層，所述上殼體包括頂板及連接在所述頂板兩側(cè)的第一側(cè)板及第二側(cè)板，所述下殼體包括底板及連接在所述底板兩側(cè)的第三側(cè)板及第四側(cè)板，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板固定連接，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板固定連接，所述上殼體與所述下殼體之間形成容納電池模組的電芯的內(nèi)部空腔，所述內(nèi)部空腔的兩端鏤空，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在所述下殼體上與電池模組的電芯接觸的部位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述絕緣導(dǎo)熱層貼附于所述下殼體的底板的內(nèi)側(cè)面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述上殼體為塑料材質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述絕緣導(dǎo)熱層為絕緣導(dǎo)熱涂層、絕緣導(dǎo)熱薄膜或絕緣導(dǎo)熱墊塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述絕緣導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱硅脂涂層、導(dǎo)熱硅脂薄膜、導(dǎo)熱硅脂墊塊或?qū)嵴辰Y(jié)膠。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述第一側(cè)板與所述第三側(cè)板卡扣連接或螺栓連接，所述第二側(cè)板與所述第四側(cè)板卡扣連接或螺栓連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板及第四側(cè)板均由一整塊板構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組外殼，其特征在于，所述第一側(cè)板、第二側(cè)板、第三側(cè)板及第四側(cè)板均由多個輻條構(gòu)成，所述第一側(cè)板的多個輻條與所述第三側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過卡扣連接，所述第二側(cè)板的多個輻條與所述第四側(cè)板的多個輻條一一對應(yīng)地通過卡扣連接。9.一種電池模組，其特征在于，包括電芯及權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的外殼，所述電芯容納于所述外殼的上殼體與所述外殼的下殼體之間形成的內(nèi)部空腔中。10.一種動力電池，其特征在于，所述動力電池由多個如權(quán)利要求9所述的電池模組串并聯(lián)形成。
【文檔編號】H01M2-10GK204271164SQ201420765081
【發(fā)明者】黃向東, 梅驁, 李昌明, 曾勇, 唐湘波, 曾建宏, 裴鋒, 魏建軍 [申請人]廣州汽車集團(tuán)股份有限公司