本發(fā)明涉及電池領域，特別是涉及一種電池模組及其制備方法及電池組件。

背景技術：

目前，新能源以及儲能行業(yè)中對于電池模組的需求越來越大。電池模組在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱，而這些熱量若不能夠及時散發(fā)出去，將會影響電池模組的壽命及運行穩(wěn)定性，甚至會引發(fā)電池安全問題。

發(fā)熱問題一直是困擾著電池模組性能提高的瓶頸。現(xiàn)有的技術中對于電池模組的散熱，有風冷、水冷等方法。

風冷方法就是使用風扇對電池模組進行散熱。但是風扇安裝需要占用了一部分空間，造成空間的浪費，且風冷在散熱時容易在內(nèi)部產(chǎn)生渦流，繼而影響散熱效果。風扇工作時會吸入灰塵，長期工作時風扇吸入的灰塵在系統(tǒng)內(nèi)部沉積，反而會影響電池模組的散熱。

水冷方法就是用冷水板或冷水管對電池模組進行散熱。但是水冷需要的水冷板和水冷管材料價格高，而且還需要專門設計水冷通道及水冷系統(tǒng)，結構及加工工藝復雜。另外，若水滲漏，將會引發(fā)嚴重的電池模組安全問題。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有的電池模組風冷水冷效果差的問題，提供一種新的散熱方法的電池模組。

一種電池模組，包括：

電池組，由若干呈圓柱狀的單體電池平行排布而成；

外殼，用于容置所述電池組；

以及導熱膠，填充于所述外殼與所述單體電池之間的空隙。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的電池模組，通過在外殼與單體電池之間填充導熱膠，單體電池在工作時散發(fā)出的熱量，通過導熱膠快速地傳遞至外殼，最終通過外殼將熱量排出，從而可以有效降低電池模組內(nèi)的溫度，確保電池性能的發(fā)揮。

在其中一個實施例中，所述外殼包括：

第一框殼，套設于所述電池組的正極端外；

第二框殼；套設于所述電池組的負極端外；

第一蓋板，封閉于所述第一框殼架遠離所述第二框殼的一端；

以及第二蓋板，封閉于所述第二框殼架遠離所述第一框殼的一端；

所述第一蓋板、第一框殼、第二框殼以及第二蓋板形成封閉的腔體。

在其中一個實施例中，在所述第一框殼內(nèi)設置有用于固定所述電池組的正極端的第一支架；所述第一支架上設有用于固定所述單體電池的正極端的第一固定孔；在所述第二框殼的內(nèi)設置有用于固定所述電池組的負極端的第二支架；所述第二支架上設有用于固定所述單體電池的負極端的第二固定孔。

在其中一個實施例中，在所述外殼的側壁上開設有灌膠口。

在其中一個實施例中，在所述外殼的側壁上還開設有排氣口；所述灌膠口與所述排氣口分別位于外殼相對的兩個側壁上。

在其中一個實施例中，所述導熱膠為導熱硅膠。

本發(fā)明還提供了一種上述電池模組的制備方法。

一種上述電池模組的制備方法，包括如下步驟：

將所述單體電池裝于所述外殼中；

向所述外殼內(nèi)灌注熔融的膠液，冷卻后形成導熱膠。

本發(fā)明通過灌注的方式，可以避免導熱膠與單體電池以及外殼之間出現(xiàn)空隙，從而使單體電池與導熱膠、以及外殼與導熱硅膠之間完全接觸，接觸面積大，進一步提高電池模組的熱量傳導，以便及時將電池模組的熱量傳遞出去。

在其中一個實施例中，在灌注時，所述膠液的溫度與所述導熱膠的熔點差值大于等于5℃。

在其中一個實施例中，在灌注時，所述膠液的流量為0.001L/s～0.1L/s。

本發(fā)明還提供了一種電池組件。

一種電池組件，所述電池組件由若干電池模組相互聯(lián)接而成；所述電池模組為本發(fā)明所提供的電池模組。

上述電池組件，由于采用本發(fā)明所提供的電池模組構成，從而可以降低整個電池組件的熱量，有助于電池組件性能的發(fā)揮。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的電池模組的結構爆炸示意圖。

圖2為圖1中的電池模組的立體結構示意圖。

圖3為圖1中的電池模組的截面結構示意圖。

圖4為圖1中的電池模組的第一框殼的立體結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“設置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

參見圖1-4，本發(fā)明一實施例的電池模組1000，包括電池組600、外殼以及導熱膠(未示出)。

其中，電池組600是電池模組1000的核心部件，為整個電池模組提供電能。結合參見圖1和圖3，電池組600由若干呈圓柱狀的單體電池610平行排布而成。也就是說，單體電池610為圓柱形電池。這樣單體電池610的正極位于圓柱的一端(將該端定義為單體電池610的正極端)，負極位于圓柱的另一端(將該端定義為單體電池610的負極端)。在電池組600中，由于所有單體電池610平行排布，故所有單體電池610的正極位于電池組600的一端(將該端定義為電池組600的正極端)，所有單體電池610的負極位于電池組600另一端(將該端定義為電池組600的負極端)。

其中，外殼的主要作用是，容置電池組600；也就是說，電池組600位于外殼內(nèi)。

結合參見圖2以及圖3，具體地，外殼包括第一側面(圖3中的右側面)、與第一側面相對設置的第二側面(圖3中的左側面)、以及位于第一側面與第二側面之間的第三側面(即圖3中上側面)與第四側面(即圖3中下側面)。

在第一側面上設有第一凹凸結構；在第二側面上設有第二凹凸結構。一個電池模組1000中的第一凹凸結構能夠與一個相鄰電池模組1000的第二凹凸結構相互嵌合；同樣地，一個電池模組1000中的第二凹凸結構也能夠與另外一個相鄰電池模組1000的第一凹凸結構相互嵌合。這樣相鄰電池模組1000可以通過凹凸結構嵌合，從而使電池組件中的所有電池模組1000形成一個整體。當電池組件受到晃動或震動時，電池模組1000之間不易產(chǎn)生位移，電池模組1000固定牢靠。另外，由于具有凹凸結構，可以充分利用邊緣圓柱形單體電池與外殼側壁直面之間的死角位置，使電池模組內(nèi)的空間得到充分利用，空間有效利用率提高。

在本實施例中，第一凹凸結構包括間隔且平行設置的兩條凸棱402；凸棱402突出第一側面其余部分所在的平面；相對的，在兩條凸棱402之間的部分形成凹。第二凹凸結構包括間隔且平行設置的兩條凹槽401；凹槽401凹進第二側面其余部分所在的平面；相對的，在兩條凹槽401之間的部分形成凸。具體地，凸棱402以及凹槽401的延伸方向與單體電池610的延伸方向平行。也就是說，凸棱402以及凹槽401沿圖2中上下方向延伸。

參見圖3，在本實施例中，電池組600中的單體電池610沿第一側面到第二側面方向(也即圖3中左右方向)呈排設置；也就是說，電池組600由若干個電池排組成，每個電池排中單體電池610沿圖3中的左右方向排布。更具體地，在電池組600中的單體電池錯排設置，也就是說，相鄰的兩個電池排相互錯開。從而使電池排的單體電池610的圓心與相鄰電池排的兩個相鄰的單體電池610的圓心形成正三角形。這樣單體電池之間的空隙更小，單體電池610排布更加緊密，可以進一步節(jié)省電池組600所占的空間。

在本實施例中，電池組600由5個電池排組成，每個電池排由8個單體電池610組成。兩個凸棱402的內(nèi)部剛好容納單體電池610錯排凸出的部分，也即兩個凸棱402剛好容納第二排和第四排右側各自突出的半個單體電池610；同時，凹槽401剛好占據(jù)該電池排另一端的單體電池610凹進的部分。也即兩個凹槽401剛好凹進第二排和第四排左側各自的半個單體電池610流出的空間；這樣可使外殼基本貼著錯排的電池組600的外輪廓設置，從而進一步有效利用電池模組1000的空間，在有效的空間內(nèi)布置更多的單體電池610。

當然，可以理解的是，凸棱402的條數(shù)并不限制為兩條，也可以大于兩條，例如三條、四條等。同樣地，凹槽401的條數(shù)并不限制為兩條，也可以大于兩條，例如三條、四條等。只要凸棱402與凹槽401相對設置，使第一側面與相鄰的電池模組的第二側面能夠嵌合即可。

結合參見圖2以及圖3，在本實施例中，在第三側面和第四側面上形成有內(nèi)凹槽405；內(nèi)凹槽405沿外殼的兩端方向延伸，也就是圖3中垂直于紙面的方向延伸。

在本實施例中，電池模組1000還包括用于將電池組600的電流引出到外殼外的外聯(lián)片210；外聯(lián)片210位于內(nèi)凹槽405內(nèi)。當電池模組1000相互聯(lián)接形成電池組件時，由于外聯(lián)片210位于內(nèi)凹槽405內(nèi)，故導電聯(lián)接條也位于該內(nèi)凹槽405內(nèi)。這樣內(nèi)凹槽給導電聯(lián)接條形成了保護空間，可以避免導電聯(lián)接條與其它東西相撞，或者避免導電聯(lián)接條與其它東西導電，引發(fā)漏電或其它安全隱患。

當然，可以理解的是，也可以只設置一個內(nèi)凹槽，或位于第三側面上或位于第四側面上。

參見圖1，在本實施例中，導電單元由第一導電片200a、第一焊接片300a、第二焊接片300b、第二導電片200b構成。

第一焊接片300a與單體電池610的正極端電連接，更具體地，第一焊接片300a上的焊接齒焊接到單體電池610的正極上。第一導電片200a與第一焊接片300a電連接，從而將第一焊接片300a上收集的正極電流傳導至第一導電片200a，再通過外聯(lián)片210引出外殼外。

同樣地，第二焊接片300b與單體電池610的負極端電連接，更具體地，第二焊接片300b上的焊接齒焊接到單體電池610的負極上。第二導電片200b與第二焊接片300b電連接，從而將第二焊接片300b上收集的負極電流傳導至第二導電片200b，再通過外聯(lián)片210引出到外殼外。

當然，可以理解的是，電池組600中各單體電池610的電流引出并不局限于上述結構，還可以其它本領域技術人員所公知的結構。

結合參見圖1和圖2，在本實施例中，外殼由第一蓋板100a、第一框殼400a、第二框殼400b、以及第二蓋板100a構成。其中，第一框殼400a與第二框殼400b均呈兩端開口的圈狀。在本實施例中，第一框殼400a與第二框殼400b呈大致的方形圈。

第一框殼400a套設于電池組600的正極端外；第二框殼400b套設于電池組600的負極端外；第一蓋板100a蓋在第一框殼400a上，從而使第一框殼400a遠離第二框殼400b的一端封閉；第二蓋板100b蓋在第二框殼400b上，從而使第二框殼400b遠離第一框殼400a的一端封閉；第一框殼400a的另一端與第二框殼400b的另一端接觸而相互封閉；從而第一蓋板100a、第一框殼400a、第二框殼400b、以及第二蓋板100a形成一個封閉的腔體。電池組600就位于該腔體內(nèi)。

結合參見圖4以及圖1，為了進一步固定電池組600，在第一框殼400a內(nèi)設置有用于固定電池組600的正極端的第一支架410；第一支架410上設有若干第一固定孔，每個第一固定孔固定一個單體電池610的正極端。這樣所有單體電池610的正極端均被固定在第一固定架410上，進而固定到第一框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內(nèi)晃動。同理地，在第二框殼400b內(nèi)設置有用于固定電池組600的負極端的第二支架420；第二支架420上設有若干第二固定孔，每個第二固定孔固定一個單體電池610的負極端。這樣所有單體電池610的負極端均被固定在第二固定架410上，進而固定到第二框殼400a上，從而避免單體電池610在外殼內(nèi)晃動。

參見圖3，電池模組1000還包括導熱膠(未示出)。導熱膠填充于單體電池610與外殼之間的空隙。也就是說，導熱膠將單體電池與外殼之間的空氣排盡，由導熱膠占據(jù)原來空氣的位置。這樣導熱膠包裹單體電池610外，單體電池610產(chǎn)生的熱量通過導熱膠傳遞到外殼上，從而將單體電池610的熱量散出。由于空氣是熱的不良導體，而導熱膠的熱傳導系數(shù)較高，故而可以很快地將單體電池610的熱量傳遞至外殼，再通過外殼散發(fā)出去，從而可以有效降低電池組600工作時的工作溫度，有效提升電池組600的性能發(fā)揮，提高其安全性能。

此外，由于導熱膠具有粘性，可以進一步將單體電池610固定在外殼內(nèi)，從而使電池組600的固定更加牢靠。

在本實施例中，導熱膠為導熱硅膠。當然，可以理解的是，本發(fā)明的導熱膠并不局限于導熱硅膠，還可以選擇其它導熱膠。

參見圖2，在本實施例中，在外殼的側壁上開設有灌膠口409。當需要灌注導熱膠時，將膠液通過灌膠口409輸入到外殼內(nèi)。灌膠口的數(shù)量并不局限為一個，還可以是多個。同樣，灌膠口409的位置也并不局限于外殼的側壁，還可以是外殼的頂壁，或其它合適的位置。

為了更加順利地灌膠，在外殼的側壁上還開設有排氣口408。這樣在灌膠時，便于空氣的溢出，減少灌膠時的氣壓阻力，同時避免灌膠過程中氣泡的產(chǎn)生，并最終避免導熱膠中的氣泡結構，從而使導熱膠與單體電池610以及外殼結合地更加緊密，提高導熱膠的導熱效率。

更進一步地，灌膠口409與排氣口408分別位于外殼相對的兩個側壁上。這樣可以更加有利于空氣溢出。

在本實施例中，灌膠口409為兩個，分別位于第一框殼400a的前側壁上以及第二框殼400b的前側壁上。排氣口408也為兩個，分別位于第一框殼400的后側壁上以及第二框殼400b的后側壁上。

本發(fā)明還提供了一種電池模組的制備方法。

一種電池模組的制備方法，包括如下步驟：

S1、將單體電池裝于外殼中。

單體電池的裝的方法，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況，選擇合適的裝的方法。例如可以將單體電池一個個裝入外殼中，也可以將單體電池先排列成電池組一次裝入外殼中。

S2、向外殼內(nèi)灌注熔融的膠液，冷卻后形成導熱膠。

優(yōu)選地，在灌注時，膠液的溫度T與導熱膠的熔點Tm差值大于等于5℃。即T－Tm≥5℃。這樣既可以避免較高的溫度對電池組造成的損害，又可以使膠液具有良好的流動性，從而有利于膠液灌注。

更優(yōu)選地，T－Tm＝5℃，也即說，膠液的溫度高于導熱膠的熔點5℃。

優(yōu)選地，在灌注時，膠液的流量控制為0.001L/s～0.1L/s。這樣可以有效避免形成的導熱膠中形成氣泡。

本發(fā)明通過灌注的方式，可以避免導熱膠與單體電池以及外殼之間出現(xiàn)空隙，從而使電池組與導熱膠、以及外殼與導熱膠之間完全接觸，接觸面積大，進一步提高電池組的熱量傳導，以便及時將電池組的熱量傳遞出去。

本發(fā)明還提供了一種電池組件。

一種電池組件，其由若干電池模組相互聯(lián)接而成。該電池模組為本發(fā)明所提供的電池模組。

電池組件的其它部件，可以采用本領域技術人員所公知的，在此不再贅述。

上述電池組件，由于采用本發(fā)明所提供的電池模組構成，從而可以降低整個電池組件的熱量，有助于電池組件性能的發(fā)揮。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。