散熱件及電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱件及電池模塊，特別是有關(guān)一種可變形的散熱件及具有該種散熱件的電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾年，在各種因素的共同推動(dòng)下，對(duì)動(dòng)力電池的應(yīng)用越來越廣泛，同時(shí)對(duì)它的要求也越來越高。如何保障其安全、穩(wěn)定的工作，將是動(dòng)力電池的一個(gè)重要課題。其中如何確保動(dòng)力電池工作環(huán)境溫度的穩(wěn)定則是其中一個(gè)非常關(guān)鍵的部分。
[0003]一般電動(dòng)車或儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的電池可分為圓柱型/矩形與軟包裝。目前已經(jīng)確定知道的是，電池在充放電的過程中，伴隨有熱的產(chǎn)生，并且控制電池模塊的電路板及其電路元件，也會(huì)有熱的產(chǎn)生。當(dāng)電池模塊內(nèi)部的熱無法有效向外逸散時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的充放電勢(shì)必在電池組間產(chǎn)生高溫。在溫度上升的情況下，電池組的外殼常因受熱而變形，且電池芯因溫度的升高進(jìn)而將影響其自身的容量，降低電池芯的效能，甚至影響電路板及其電路元件的功能，更有可能增加電池模塊燃燒與爆炸等不安全現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。由于電池模塊的散熱問題需要解決，特別是在電動(dòng)車領(lǐng)域，明確地處置電池模塊的散熱問題就顯得格外重要。
[0004]目前一般電池組間較為常用的散熱方法可分為氣體冷卻與液體冷卻兩種方法。使用氣體冷卻的優(yōu)點(diǎn)是所需構(gòu)造較為簡(jiǎn)單、成本較為低廉。其缺點(diǎn)是氣體冷卻效率低、電池間溫度差異大且氣體冷卻的開放設(shè)計(jì)也需要解決防塵防漏等問題。使用液體冷卻法有冷卻效果好、電池間溫度差異小以及其為封閉系統(tǒng)易防塵等優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)是需另外設(shè)計(jì)冷卻液的散熱水道，且所述散熱水道必需與電池芯緊密接觸才有其散熱效果。
[0005]當(dāng)使用矩形或軟包裝型電池時(shí)，由于電池芯的外殼會(huì)因?yàn)闇囟壬叨a(chǎn)生膨脹變形，因此在設(shè)計(jì)散熱水道時(shí)必須將電池受熱膨脹的影響也加入考慮，否則所述散熱水道將無法與電池緊密接觸而不能有效散熱。為解決這樣的問題，目前現(xiàn)有的設(shè)計(jì)為使用可壓縮的材質(zhì)作為水道與電池芯間的緩沖層。當(dāng)電池受熱膨脹時(shí)，其緩沖的壓縮材料將通過自身的壓縮性來調(diào)節(jié)電池芯與水道間的空間。這種方法的缺點(diǎn)是，一般金屬均是不可壓縮材質(zhì)，而可壓縮的材質(zhì)均是非金屬材質(zhì)，故其材料的導(dǎo)熱率較金屬材料低。使用可壓縮材料雖有壓縮性，但是這種材料過低的導(dǎo)熱率將阻礙在電池芯與水道間的熱傳遞。由于以上的問題，本發(fā)明人乃潛心研究并配合學(xué)理的運(yùn)用，而提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改善上述問題的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決現(xiàn)有液冷式散熱件，在電池芯運(yùn)作膨脹后，無法貼合在電池芯表面，因而無法有效將電池芯所產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種散熱件，其包含本體，本體包含至少一個(gè)可膨脹流體通道、至少一個(gè)流體入口及至少一個(gè)流體出口，可膨脹流體通道與流體入口及流體出口相互連通；其中，本體鄰近于一個(gè)發(fā)熱體設(shè)置，當(dāng)一個(gè)冷卻流體由流體入口流入可膨脹流體通道時(shí)，可膨脹流體通道的至少一個(gè)側(cè)壁受冷卻流體擠壓而向外膨脹，以貼合在發(fā)熱體的表面。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種電池模塊，其包含:電池芯組及散熱件。電池芯組包含多個(gè)規(guī)則排列的電池芯，且每?jī)蓚€(gè)電池芯間形成有通道。散熱件包含本體，本體可彎折地設(shè)置在通道中，且本體包含至少一個(gè)可膨脹流體通道、至少一個(gè)流體入口及至少一個(gè)流體出口，可膨脹流體通道與流體入口及流體出口相互連通。其中，當(dāng)一個(gè)冷卻流體由流體入口流入可膨脹流體通道時(shí)，可膨脹流體通道的至少一個(gè)側(cè)壁受冷卻流體的擠壓向外膨脹，而貼合在散熱件旁的電池芯的表面。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另外公開了一種電池模塊，其包含:底座、電池芯組及多個(gè)散熱件。底座包含輸入口、輸出口及多個(gè)流道。電池芯組設(shè)置在底座上，且電池芯組包含多個(gè)規(guī)則排列的電池芯，且每?jī)蓚€(gè)電池芯間分別形成有通道。多個(gè)散熱件分別設(shè)置在通道中，各散熱件包含本體，本體包含可膨脹流體通道、流體入口及流體出口，可膨脹流體通道與流體入口及流體出口相互連通，且各可膨脹流體通道與底座的些流道相連通。其中，當(dāng)一個(gè)冷卻流體由底座的輸入口流入時(shí)，各散熱件的可膨脹流體通道的至少一個(gè)側(cè)壁受冷卻流體的擠壓而向外膨脹，而貼合在各散熱件旁的電池芯的表面。
[0010]本發(fā)明的效果在于:
[0011]1.通過散熱件的可撓特性，使用者可以依據(jù)所欲散熱的電池芯排列方式，而相應(yīng)地彎曲散熱件，以將散熱件貼近設(shè)置在電池芯的側(cè)壁，因此本發(fā)明可廣泛應(yīng)用在各種不同類型的電池模塊中。
[0012]2.散熱件具有可膨脹流體通道，從而當(dāng)冷卻流體流入流體通道時(shí)，其至少一個(gè)側(cè)壁受冷卻流體擠壓，向外膨脹，貼合在電池芯的表面，進(jìn)而可以有效地將電池芯所產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出；且散熱件可利用金屬材質(zhì)制成(例如是鋁箔材質(zhì))，配合上述可貼合在電池芯的特性，可達(dá)到高傳導(dǎo)散熱的功效，且通過高效率的散熱，可以使電池模塊的輸出電壓穩(wěn)定，更可以有效提升電池模塊整體的使用年限。
[0013]3.散熱件的可膨脹流體通道的至少一個(gè)側(cè)壁，具有可撓性，從而當(dāng)電池芯的殼體受熱而向外膨脹時(shí)，各可膨脹流體通道的側(cè)壁仍可持續(xù)地貼合在各電池芯，以達(dá)到高效率的散熱效果。
[0014]4.當(dāng)冷卻或是加熱液體流入可膨脹流體通道，使可膨脹流體通道的至少一個(gè)側(cè)壁向外膨脹而貼合在電池芯，此時(shí)可膨脹流體通道更具有限制及固定各電池芯的位置的功能，特別是應(yīng)用在電動(dòng)車的電池模塊時(shí)，膨脹后的流體通道側(cè)壁，可以使各電池芯穩(wěn)固定設(shè)置在電池模塊內(nèi)，提升在車輛行駛時(shí)電池模塊的抗震性。
[0015]為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的散熱件的第一種實(shí)施方式的示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的散熱件的可膨脹流體通道的第一種實(shí)施方式在膨脹后的剖面示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的散熱件的可膨脹流體通道的第二種實(shí)施方式。
[0019]圖4是本發(fā)明的散熱件的可膨脹流體通道的第三種實(shí)施方式。
[0020]圖5是本發(fā)明的電池模塊的第一種實(shí)施方式的分解示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明的電池模塊的第一種實(shí)施方式的散熱件組裝在電池芯組后的俯視圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的散熱件的單元化的實(shí)施方式示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明的散熱件的模塊化的第一種實(shí)施方式示意圖。
[0024]圖9是本發(fā)明的散熱件的模塊化的第二種實(shí)施方式示意圖。
[0025]圖10是本發(fā)明的電池模塊的第二種實(shí)施方式的分解圖。
[0026]圖11是本發(fā)明的電池模塊的第二種實(shí)施方式的散熱模塊示意圖。
[0027]圖12是本發(fā)明的電池模塊的第二種實(shí)施方式的另一個(gè)散熱模塊的示意圖。
[0028]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0029]1、I’散熱件
[0030]10、10， 本體
[0031]101、101’ 可膨脹流體通道
[0032]102、102，流體入口
[0033]103、103，流體出口
[0034]2、4電池模塊
[0035]20、40 上