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CN108110381A - 电池模组及电动车 - Google Patents

电池模组及电动车 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电池模组及电动车。电池模组包括第一夹板、第二夹板、夹板固定件、液冷管以及多个单体电池。第一夹板和第二夹板相对设置，夹板固定件分别与第一夹板和第二夹板连接。每个单体电池设置在第一夹板和第二夹板之间，且每个单体电池的一端设置在第一夹板的第一通孔中，另一端设置在第二夹的板第二通孔中。液冷管设置在第一夹板和第二夹板之间并与单体电池接触。液冷管的表面覆盖有导热材料层，导热材料层与液冷管的表面之间填充有灭火材料，当电池模组发生热失衡时破坏导热材料层后释放灭火材料进行灭火。由此，能够有效防止当某个单体电池发生热失稳时而引起单体电池的接连爆炸或燃烧，从而对电池模组进行热失稳保护。

Description

电池模组及电动车
技术领域
本发明涉及电池安全技术领域，具体而言，涉及一种电池模组及电动车。
背景技术
目前电池模组的散热机制一般通过设置的散热材料直接吸收单体电池的热量或者直接让单体电池自然散热。但是，经本申请发明人研究发现，当某个单体电池发生热失稳时而导致起火等情况时，如若不及时处理可能会引起单体电池的接连爆炸或燃烧，如何实现电池模组的热失稳保护，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种电池模组及电动车，有效防止当某个单体电池发生热失稳时而引起单体电池的接连爆炸或燃烧，从而对电池模组进行热失稳保护。
为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：
本发明较佳实施例提供一种电池模组，所述电池模组包括第一夹板、第二夹板、夹板固定件、液冷管以及多个单体电池。
所述第一夹板和所述第二夹板相对设置，所述夹板固定件分别与所述第一夹板和所述第二夹板连接，用于将所述第一夹板和所述第二夹板固定。
所述第一夹板上设置有多个第一通孔，所述第二夹板上设置有多个对应的第二通孔，每个所述单体电池设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，且每个所述单体电池的一端设置在所述第一通孔中，另一端设置在所述第二通孔中。
所述液冷管设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，并与所述单体电池接触，用于对所述单体电池进行冷却。
所述液冷管的表面覆盖有导热材料层，所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充有灭火材料，当所述电池模组发生热失衡时破坏所述导热材料层后释放所述灭火材料进行灭火。
在本发明较佳实施例中，所述多个单体电池在所述第一夹板和所述第二夹板之间排列形成多层电池组。
在本发明较佳实施例中，所述液冷管包括多个子液冷管以及多个折弯连接部，每两个相邻的子液冷管之间形成用于容纳至少一层电池组的容纳空间，每个所述子液冷管的一端通过所述折弯连接部与相邻的一个子液冷管连通，另一端通过所述折弯连接部与相邻的另一个子液冷管连通。
在本发明较佳实施例中，所述液冷管还包括进口接头和出口接头，所述进口接头和所述出口接头分别与一个折弯连接部连通。
在本发明较佳实施例中，所述子液冷管相对的两侧面上设置有多个用于与每个单体电池接触的接触槽。
在本发明较佳实施例中，所述接触槽在所述子液冷管相对的两侧面上的位置相互交错。
在本发明较佳实施例中，所述折弯连接部为弧形扁管，所述弧形扁管的弯折程度与所述单体电池的侧面的弯折程度相匹配。
在本发明较佳实施例中，每个所述子液冷管的长度和与该子液冷管接触的电池组的长度相匹配。
在本发明较佳实施例中，所述液冷管内部设置有用于对所述单体电池进行冷却的冷却物质。
本发明较佳实施例还提供一种电动车，所述电动车采用上述的电池模组作为电力能源。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种电池模组及电动车，所述电池模组包括第一夹板、第二夹板、夹板固定件、液冷管以及多个单体电池。所述第一夹板和所述第二夹板相对设置，所述夹板固定件分别与所述第一夹板和所述第二夹板连接，用于将所述第一夹板和所述第二夹板固定。所述第一夹板上设置有多个第一通孔，所述第二夹板上设置有多个对应的第二通孔，每个所述单体电池设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，且每个所述单体电池的一端设置在所述第一通孔中，另一端设置在所述第二通孔中。所述液冷管设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，并与所述单体电池接触，用于对所述单体电池进行冷却。所述液冷管的表面覆盖有导热材料层，所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充有灭火材料，当所述电池模组发生热失衡时破坏所述导热材料层后释放所述灭火材料进行灭火。由此，通过在与单体电池直接接触的液冷管表面覆盖有导热材料层，同时在所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充灭火材料，当单体电池的发生热失稳时而起火时，可以破坏所述导热材料层进而释放灭火材料，有效防止单体电池的接连爆炸或燃烧，从而对电池模组进行热失稳保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的电池模组的一种结构示意图；
图2为本发明较佳实施例提供的液冷管的一种结构示意图；
图3为本发明较佳实施例提供的液冷管的另一种结构示意图；
图4为本发明较佳实施例提供的子液冷管的一种结构示意图；
图5为本发明较佳实施例提供的第一夹板的一种结构示意图。
图标：100-电池模组；110-第一夹板；115-第一通孔；116-第一安装孔；117-夹板固定件连接部；120-第二夹板；125-第二通孔；130-夹板固定件；140-液冷管；142-子液冷管；1422-第一接触槽；1424-第二接触槽；144-折弯连接部；145-容纳空间；146-进口接头；148-出口接头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，为本发明较佳实施例提供的电池模组100的一种结构示意图，本实施例中，所述电池模组100可以应用于各种用电终端(例如电动车)，用于对用电终端进行供电。
如图1所示，所述电池模组100包括第一夹板110、第二夹板120、夹板固定件130、液冷管140以及多个单体电池(图1中未示出)。所述第一夹板110和所述第二夹板120相对设置，所述夹板固定件130分别与所述第一夹板110和所述第二夹板120连接，用于将所述第一夹板110和所述第二夹板120固定。所述第一夹板110上设置有多个第一通孔115，所述第二夹板120上设置有多个对应的第二通孔125，每个所述单体电池设置在所述第一夹板110和所述第二夹板120之间，且每个所述单体电池的一端设置在所述第一通孔115中，另一端设置在所述第二通孔125中。所述液冷管140设置在所述第一夹板110和所述第二夹板120之间，并与所述单体电池接触，用于对所述单体电池进行冷却。
目前的电池模组100中，发明人在实际研究中发现下述情形，当某个单体电池发生热失稳时而导致起火等情况时，如若不及时处理可能会引起单体电池的接连爆炸或燃烧，但发现目前普遍采用的方法一般通过设置的散热材料直接吸收单体电池的热量或者直接让单体电池自然散热，但是却无法应对突发起火等情况，为了解决这一问题，经发明人仔细研究，通过在所述液冷管140的表面覆盖导热材料层，并且，所述导热材料层与所述液冷管140的表面之间填充有灭火材料，当所述电池模组100发生热失衡时破坏所述导热材料层后释放所述灭火材料进行灭火。由此，可以有效防止当某个单体电池发生热失稳时而引起单体电池的接连爆炸或燃烧，从而对电池模组100进行热失稳保护。
可选地，所述灭火材料可以是但并不仅限于干粉、泡沫、二氧化碳、卤代烷等材料中的一种或多种。
进一步地，在一种实施方式中，所述多个单体电池在所述第一夹板110和所述第二夹板120之间排列形成多层电池组，从而保证了单体电池的有序排列，充分利用所述第一夹板110和所述第二夹板120之间的空间，提高电池密度。
进一步地，所述液冷管140的具体结构请结合参阅图2及图3，在一种实施方式中，所述液冷管140包括多个子液冷管142以及多个折弯连接部144，每两个相邻的子液冷管142之间形成用于容纳至少一层电池组的容纳空间145，每个所述子液冷管142的一端通过所述折弯连接部144与相邻的一个子液冷管142连通，另一端通过所述折弯连接部144与相邻的另一个子液冷管142连通。由此，每组电池组可以设置在相邻的两个子液冷管142之间的容纳空间145中，并与相邻的两个子液冷管142以及相邻的两个子液冷管142之间的折弯连接部144接触，从而可以增加对每组电池组的散热面积，提高散热效果。
本实施例中，所述液冷管140内部设置有用于对所述单体电池进行冷却的冷却物质，其中，每个所述子液冷管142和折弯连接部144中均包括有用于容置所述冷却物质的流通通道，且相互连通的子液冷管142和折弯连接部144的连通通道也相互连通构成冷却通道。
进一步地，本实施例中，所述液冷管140还可以包括进口接头146和出口接头148，所述进口接头146和所述出口接头148分别与一个折弯连接部144连通。其中，该折弯连接部144可以为上述冷却通道的尽头所对应的折弯连接部144，通过该进口接头146可以向所述冷却通道加入冷却液，通过该出口接头148可以从所述冷却通道排出冷却液，由此可以随时对所述液冷管140中的冷却液进行调节。
进一步地，在一种实施方式中，所述子液冷管142的详细结构请参阅图4，所述子液冷管142相对的两侧面上设置有多个用于与每个单体电池接触的接触槽，所述接触槽的形状可以根据所述单体电池的形状进行确定，例如，若所述单体电池为圆柱形单体电池，所述接触槽的形状则可以设置为与所述圆柱形单体电池相对应的曲型凹槽，从而实现与每个圆柱形单体电池表面贴合，增大与单体电池的接触面积，提高散热效果。
在进一步的实施方式中，所述接触槽还可以包括第一接触槽1422和第二接触槽1424，所述第一接触槽1422设置在所述子液冷管142的一个侧面上，所述第二接触槽1424设置在所述子液冷管142相对的另一个侧面上，所述第一接触槽1422和所述第二接触槽1424在所述子液冷管142相对的两侧面上的位置相互交错，从而可以减小所述子液冷管142的体积，增大散热面积。
在本实施例中，每个所述子液冷管142的长度和与该子液冷管142接触的电池组的长度相匹配，从而保证可以对该电池组中的每个单体电池进行散热。
进一步地，在一种实施方式中，所述折弯连接部144可以为弧形扁管，所述弧形扁管的弯折程度与所述单体电池的侧面的弯折程度相匹配，从而与所述单体电池的侧面贴合，从侧面也可以对所述单体电池进行散热。
进一步地，请参阅图5，所述第一夹板110除了包括所述第一通孔115，还可以包括第一安装孔116和夹板固定件连接部117，通过所述第一安装孔116可以将所述电池模组100与外部结构固定，通过所述夹板固定件连接部117与夹板固定件130的配合可以将所述第一夹板110和所述第二夹板120连接固定。
值得说明的是，所述第二夹板120的结构可以参照所述第一夹板110的上述描述，在此不再赘述。
进一步地，本发明较佳实施例还提供一种电动车，所述电动车采用上述的电池模组100作为电力能源。
综上所述，本发明实施例提供一种电池模组及电动车，所述电池模组包括第一夹板、第二夹板、夹板固定件、液冷管以及多个单体电池。所述第一夹板和所述第二夹板相对设置，所述夹板固定件分别与所述第一夹板和所述第二夹板连接，用于将所述第一夹板和所述第二夹板固定。所述第一夹板上设置有多个第一通孔，所述第二夹板上设置有多个对应的第二通孔，每个所述单体电池设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，且每个所述单体电池的一端设置在所述第一通孔中，另一端设置在所述第二通孔中。所述液冷管设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，并与所述单体电池接触，用于对所述单体电池进行冷却。所述液冷管的表面覆盖有导热材料层，所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充有灭火材料，当所述电池模组发生热失衡时破坏所述导热材料层后释放所述灭火材料进行灭火。由此，通过在与单体电池直接接触的液冷管表面覆盖有导热材料层，同时在所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充灭火材料，当单体电池的发生热失稳时而起火时，可以破坏所述导热材料层进而释放灭火材料，有效防止单体电池的接连爆炸或燃烧，从而对电池模组进行热失稳保护。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括第一夹板、第二夹板、夹板固定件、液冷管以及多个单体电池；
所述第一夹板和所述第二夹板相对设置，所述夹板固定件分别与所述第一夹板和所述第二夹板连接，用于将所述第一夹板和所述第二夹板固定；
所述第一夹板上设置有多个第一通孔，所述第二夹板上设置有多个对应的第二通孔，每个所述单体电池设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，且每个所述单体电池的一端设置在所述第一通孔中，另一端设置在所述第二通孔中；
所述液冷管设置在所述第一夹板和所述第二夹板之间，并与所述单体电池接触，用于对所述单体电池进行冷却；
所述液冷管的表面覆盖有导热材料层，所述导热材料层与所述液冷管的表面之间填充有灭火材料，当所述电池模组发生热失衡时破坏所述导热材料层后释放所述灭火材料进行灭火。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述多个单体电池在所述第一夹板和所述第二夹板之间排列形成多层电池组。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述液冷管包括多个子液冷管以及多个折弯连接部，每两个相邻的子液冷管之间形成用于容纳至少一层电池组的容纳空间，每个所述子液冷管的一端通过所述折弯连接部与相邻的一个子液冷管连通，另一端通过所述折弯连接部与相邻的另一个子液冷管连通。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述液冷管还包括进口接头和出口接头，所述进口接头和所述出口接头分别与一个折弯连接部连通。
5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述子液冷管相对的两侧面上设置有多个用于与每个单体电池接触的接触槽。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述接触槽在所述子液冷管相对的两侧面上的位置相互交错。
7.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述折弯连接部为弧形扁管，所述弧形扁管的弯折程度与所述单体电池的侧面的弯折程度相匹配。
8.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，每个所述子液冷管的长度和与该子液冷管接触的电池组的长度相匹配。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述液冷管内部设置有用于对所述单体电池进行冷却的冷却物质。
10.一种电动车，其特征在于，所述电动车采用权利要求1-9中任意一项所述的电池模组作为电力能源。
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