本發(fā)明涉及電池液冷技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電池冷卻裝置及電池模組。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境污染的加劇，純電動汽車和混合動力汽車因其能夠大幅消除甚至零排放汽車尾氣的優(yōu)勢，受到政府及汽車制造企業(yè)的重視。然而，應(yīng)用于電動汽車的電池模組在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，當(dāng)產(chǎn)生的熱量無法及時排出時，電池模組的溫度會不斷上升，從而影響電池模組的使用壽命。因此電池模組的冷卻問題是電動汽車設(shè)計中急需解決的一大難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電池冷卻裝置及電池模組，以改善上述問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明較佳實施例提供一種電池冷卻裝置，

應(yīng)用于包括多個單體電池的電池模組，所述電池冷卻裝置包括：

由固態(tài)灌封材料制成的板狀結(jié)構(gòu)，所述板狀結(jié)構(gòu)具有第一表面和相對于所述第一表面的第二表面，所述板狀結(jié)構(gòu)開設(shè)有多個貫穿所述第一表面和第二表面的通孔，所述通孔能夠容納所述單體電池；所述板狀結(jié)構(gòu)中添加有相變材料。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述固態(tài)灌封材料中添加有相變材料，所述相變材料的外部包裹有高分子膜。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述板狀結(jié)構(gòu)內(nèi)開設(shè)有用于盛裝所述相變材料的液流流道，所述液流流道環(huán)設(shè)于所述多個通孔，所述板狀結(jié)構(gòu)的側(cè)面開設(shè)有兩個分別與所述液流流道連通的開口。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述通孔的大小和形狀與所述單體電池的大小和形狀相契合。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述電池模組包括至少一層子模組，所述板狀結(jié)構(gòu)上的各通孔之間的間距與所述子模組中各單體電池之間的間距相契合。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述板狀結(jié)構(gòu)上的通孔數(shù)量與所述子模組中包括的單體電池的數(shù)量相同，每個通孔用于容納一個單體電池。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述板狀結(jié)構(gòu)套設(shè)于一層所述子模組。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述板狀結(jié)構(gòu)的厚度大于或等于所述單體電池。

優(yōu)選地，在上述電池冷卻裝置中，所述板狀結(jié)構(gòu)為蜂窩板。

本發(fā)明較佳實施例還提供一種電池模組，包括本發(fā)明提供的電池冷卻裝置。

本發(fā)明提供的電池冷卻裝置及電池模組，在開設(shè)有多個通孔的板狀結(jié)構(gòu)中添加相變材料，如此，在電池模組的溫度升高時，相變材料能夠吸收電池模組產(chǎn)生的熱量，達到降低電池模組溫度的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的板狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的板狀結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的液流流道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例提供的電池模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-板狀結(jié)構(gòu)；110-第一表面；120-第二表面；130-通孔；140-液流流道；150-開口；200-電池模組；210-第一支撐板；220-第二支撐板。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

本發(fā)明較佳實施例提供一種電池冷卻裝置，應(yīng)用于包括多個單體電池的電池模組。

如圖1所示，所述電池冷卻裝置包括板狀結(jié)構(gòu)100，所述板狀結(jié)構(gòu)100開設(shè)有多個用于容納電池的通孔130。所述板狀結(jié)構(gòu)100包括第一表面110和第二表面120，所述第一表面110和第二表面120相對設(shè)置，所述板狀結(jié)構(gòu)100上的各通孔130貫穿于所述第一表面110和第二表面120。

其中，每個通孔130內(nèi)能夠容納一個單體電池。實施時，電池模組200中的各單體電池插入相應(yīng)通孔130中。

可選地，所述通孔130的大小和形狀可以與對應(yīng)的單體電池的大小和形狀相契合，也即，在實際應(yīng)用中，所述通孔130大小和形狀可以根據(jù)應(yīng)用對象的不同進行相應(yīng)設(shè)置。

本實施例中，所述板狀結(jié)構(gòu)100由灌封材料制成，例如：硅膠、橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。本實施例對灌封材料的具體類型不做限制。采用灌封材料能夠強化電池模組的整體性，提高對外來沖擊、震動的抵抗力，能夠提高內(nèi)部元件、線路間的絕緣。

本實施例中，所述板狀結(jié)構(gòu)100中添加有相變材料，其具體添加方式有多種。

例如：可以直接將外部包裹有高分子膜的相變材料添加至可流動的灌封材料中混合，再將混合有相變材料的灌封材料澆筑成所述板狀結(jié)構(gòu)100。

如此，所述相變材料位于所述板狀結(jié)構(gòu)100內(nèi)部，并且被高分子膜包裹住，在相變過程中不會發(fā)生泄漏。需要說明的是，本發(fā)明提供的板狀結(jié)構(gòu)100為密封結(jié)構(gòu)。

相變材料是指隨溫度變化而改變物質(zhì)狀態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。轉(zhuǎn)變物理性質(zhì)的過程稱為相變過程，此過程中相變材料將吸收大量的潛熱。上述包裹有高分子膜的相變材料可以為相變微膠囊。

相變微膠囊，就是應(yīng)用微膠囊技術(shù)在固液相變材料微粒表面包覆一層性能穩(wěn)定的膜而構(gòu)成的具有核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合相變材料。所述相變材料可以是結(jié)晶水合鹽、共晶水合鹽、石蠟類、脂肪酸類、聚乙二醇等，本實施例對此不做限制。

當(dāng)電池模組產(chǎn)生大量熱量時，相變材料會吸收各單體電池的熱量發(fā)生相變。由于相變材料外部包裹有高分子膜，并且位于密封的板狀結(jié)構(gòu)100中，在相變過程中所述相變材料不會發(fā)生泄漏。

又例如圖2所示，所述板狀結(jié)構(gòu)100內(nèi)部可以開設(shè)有液流流道140，所述液流流道140環(huán)設(shè)于所述多個通孔130。也即，液流流道140內(nèi)的相變材料能夠通過所述液流流道140的側(cè)壁與所述多個通孔130內(nèi)的單體電池間接接觸。本實施例中，所述相變材料可以添加于所述液流流道140內(nèi)。

根據(jù)實際需求，所述板狀結(jié)構(gòu)100的側(cè)面開設(shè)有與所述液流流道140連通的開口150。實施時，可以通過所述開口150將相變材料灌注到所述液流流道140內(nèi)，再將所述開口150密封住。

如此，位于通孔130內(nèi)的單體電池能夠與液流流道140內(nèi)的相變材料間接接觸，在單體電池溫度升高時，相變材料可以吸收單體電池產(chǎn)生的熱量，達到降低單體電池溫度的效果。

可選地，所述開口150可以為一個或兩個，本實施例對此不作限制。

應(yīng)當(dāng)理解，所述液流流道140內(nèi)也可以容納除相變材料之外的可流動的冷卻液體。當(dāng)所述液流流道140內(nèi)容納的液體為可流動冷卻液體時，所述板狀結(jié)構(gòu)100具有兩個所述開口150。

本實施例中，圖2所示的板狀結(jié)構(gòu)100可以由下述方法制備。

將多個與所述單體電池形狀和大小相同的電池模型放置于無蓋盒子內(nèi)，所述各電池模型之間間距與一層子模組中各單體電池之間的間距等同。

將開設(shè)有多個小孔的立體結(jié)構(gòu)套設(shè)于所述多個電池模型。其中，每個電池模型的外側(cè)壁與該電池模型所在小孔的內(nèi)側(cè)壁之間存在間隙，所述間隙小于各電池模型之間的間距。

在所述無蓋盒子內(nèi)的空隙處填充可流動的灌封材料，使所述可流動的灌封材料凝固成包裹住各電池模型的外側(cè)面的密封結(jié)構(gòu)。

在所述可流動的灌封材料凝固成所述密封結(jié)構(gòu)后，取出所述無蓋盒子內(nèi)的所有電池模型，并在所述密封結(jié)構(gòu)的側(cè)面開設(shè)兩個開口150，每個開口150向所述密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部延伸至所述立體結(jié)構(gòu)。

將所述立體結(jié)構(gòu)溶解，在所述密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成與所述兩個開口150連通的液流流道140。如此，最終得到的具有液流流道140的密封結(jié)構(gòu)即為所述板狀結(jié)構(gòu)100。

如此，所述板狀結(jié)構(gòu)100的內(nèi)側(cè)壁和所述板狀結(jié)構(gòu)100上各通孔130的外側(cè)壁之間存在間隙，所述間隙連通成所述液流流道140。也即，所述各通孔130的側(cè)壁也是所述液流流道140的側(cè)壁。

根據(jù)實際需求，不同的電池模組200中各單體電池的排布存在差異，針對不同的排布，在制備電池冷卻裝置時，會采用不同的立體結(jié)構(gòu)作為模具。如此，制備出的板狀結(jié)構(gòu)100所包括的液流流道140的結(jié)構(gòu)也會根據(jù)單體電池排布的不同發(fā)生改變。

在實際應(yīng)用中，各單體電池之間的間距可能不完全相同。在多個間距較小的單體電池之間開設(shè)液流流道140，工藝難度較大，也會提高制造成本。因而，可以將液流流道140沿所述多個間距較小的單體電池的外側(cè)壁饒設(shè)。

如圖3所示，假設(shè)所述板狀結(jié)構(gòu)100包括區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ，其中區(qū)域Ⅰ包括兩個通孔130，區(qū)域Ⅱ包括五個通孔130，區(qū)域Ⅲ包括三個通孔130。所述板狀結(jié)構(gòu)100中的液流流道140可以由所述區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ和區(qū)域Ⅲ的外側(cè)壁與板狀結(jié)構(gòu)100的外側(cè)壁之間的間隙連通而成。

可選地，本實施例中，所述板狀結(jié)構(gòu)100的厚度可以大于或等于所述單體電池。如此，能夠增大板狀結(jié)構(gòu)100與單體電池的面積最大化，進一步改善散熱效果。

本實施例中，所述板狀結(jié)構(gòu)100可以為蜂窩板，實施時，單體電池插入到所述蜂窩板的蜂窩孔中。

請參閱圖4，是本發(fā)明實施例提供的電池模組200的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例提供的電池冷卻裝置可以用于所述電池模組200。

根據(jù)實際需求，所述電池模組200可以包括至少一層子模組。所述電池模組200包括第一支撐板210和第二支撐板220，電池設(shè)置于所述第一支撐板210和第二支撐板220之間。實施時，所述板狀結(jié)構(gòu)100安裝于各子模組內(nèi)，子模組中的各單體電池插入動對應(yīng)板狀結(jié)構(gòu)100的各通孔130內(nèi)。

本實施例中，所述電池冷卻裝置中可以包括一個、兩個或者多個板狀結(jié)構(gòu)100，所述板狀結(jié)構(gòu)100的具體數(shù)量可以根據(jù)應(yīng)用所述電池冷卻裝置的電池模組200中子模組的數(shù)量進行設(shè)置。也即，每層子模組中可以設(shè)置有一個所述板狀結(jié)構(gòu)100。

本實施例中，板狀結(jié)構(gòu)100上各通孔130之間的間距與該板狀結(jié)構(gòu)100所應(yīng)用的子模組中各單體電池的間距對應(yīng)相同。例如，假設(shè)板狀結(jié)構(gòu)100上具有通孔130A和通孔130B，實施時，子模組中的單體電池A1放置于通孔130A中，子模組中的單體電池B1放置于通孔130B中，則通孔130A和通孔130B的間距應(yīng)當(dāng)和單體電池A1和單體電池B1的間距對應(yīng)相同。

應(yīng)當(dāng)理解，圖4所示為電池模組200僅包括一個子模組的示意圖，不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。

本實施例中，所述第一支撐板210和第二支撐板220開設(shè)有與所述板狀結(jié)構(gòu)100上的各通孔130相匹配的安裝孔。假設(shè)第一支撐板210上的安裝孔S1、板狀結(jié)構(gòu)100上的通孔S2以及第二支撐板220上的安裝孔S3相互匹配，則實施時，單體電池依次穿過安裝孔S1、通孔S2和安裝孔S3。

綜上所述，本發(fā)明提供的電池冷卻裝置及電池模組200，包括由灌封材料制成并且開設(shè)有多個通孔130的板狀結(jié)構(gòu)100，通過在板狀結(jié)構(gòu)100中添加相變材料，能夠達到吸收各通孔130內(nèi)放置的電池的熱量的效果。本發(fā)明采用以下兩種方式添加相變材料：一種是將包裹有高分子膜的相變材料與灌封材料混合后澆筑成板狀結(jié)構(gòu)100，另一種是在板狀結(jié)構(gòu)100內(nèi)開設(shè)液流流道140，用于盛裝相變材料。如此，能夠讓通孔130內(nèi)的電池與相變材料間接接觸，達到更好的散熱效果。

進一步地，現(xiàn)有技術(shù)中采用的液冷管通常為金屬材質(zhì)，考慮到安全問題還需要再液冷管與電池之間設(shè)置絕緣導(dǎo)熱層才能達到在保證安全的基礎(chǔ)上起到一定的散熱效果。而本發(fā)明中所采用的灌封材料本身具有良好的絕緣導(dǎo)熱性能，不必額外增設(shè)絕緣導(dǎo)熱層，使得最終制成的電池模組200更加輕便，同時也降低了工藝復(fù)雜度。在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上，能夠讓電池模組200更為輕便。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”，“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。