电池组及具有该电池组的电池模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电池组，包括：多个导热隔板，该多个导热隔板层叠设置，每个该导热隔板包括两个隔板主体以及一连接体，该两个隔板主体平铺且相互间隔设置，该连接体与该两个隔板主体相连；至少一导热管，该至少一导热管贯穿所述多个导热隔板的连接体，并使所述多个导热隔板固定在所述至少一导热管上；以及多个电池单体，在该多个导热隔板的层叠方向上相邻的两个隔板主体之间具有一电池容纳空间，每个该电池容纳空间内设置一个该电池单体。
【专利说明】电池组及具有该电池组的电池模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及大容量锂离子电池【技术领域】，特别是将多块软包装锂离子电池单体叠加集成的电池组，以及电池模块。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步和人类环境保护意识的增强，国内外的绿色能源产业已经进入了高速发展的阶段，电动车行业、通讯行业及某些特种行业都开始广泛的使用高能量大功率的锂离子电池做为电源，并对电源模块的体积比及安全性提出了很高的要求。
[0003]锂离子电池组电源是由多个锂离子电池单体组合封装而成。在大容量、高功率锂离子电源的生产中，通常是将电池单体进行串联组合实现高压，将电池单体进行并联组合提高容量。电池单体按照壳体的不同，有铝壳/钢壳电池和软包电池两种。铝壳/钢壳电池单体具有强度好，外部组装简便的优点，但其可塑性不及聚合物软包装锂离子电池，当内部产生大量气体时，因外壳刚性较强不能排放内部气体，容易引起爆炸等安全事故。软包装锂离子电池单体具有设计灵活，安全性能好，导热导电性能好，适应温度宽，可大电流充放电等优点，并且基本解决了安全和寿命问题，成为目前用于制作大功率电源的首选产品。然而，软包装锂离子电池单体因其外包装为一层铝塑膜，整个单体较软，电芯包装膜很容易被刺破，如何有效保护电芯包装膜完好成为电池组封装结构设计首先要解决的问题。
[0004]另一方面，在大电流充放电工作过程中，由于电池芯的发热，电池组的热量累积，会导致电池一致性降低，电池芯产生膨胀，影响了电池成组后各电池的一致性和均衡性的重要指标，从而降低了电池的循环寿命。如何有效的提高电池组的散热性能，成为电池组封装结构设计要解决的另一重点难题。
[0005]安全性是动力电池的第一指标，如何从电池组的封装结构上提高电池组安全性，使电池组在大容量、高功率、高电压、大电流充放电的条件下安全运行成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，确有必要提供一种适用于软包装锂离子电池的电池组及应用该电池组的电池模块。
[0007]—种电池组，包括:多个导热隔板，该多个导热隔板层叠设置，每个该导热隔板包括两个隔板主体以及一连接体，该两个隔板主体平铺且相互间隔设置，该连接体与该两个隔板主体相连；至少一导热管，该至少一导热管贯穿所述多个导热隔板的连接体，并使所述多个导热隔板固定在所述至少一导热管上；以及多个电池单体，在该多个导热隔板的层叠方向上相邻的两个隔板主体之间具有一电池容纳空间，每个该电池容纳空间内设置一个该电池单体。
[0008]一种电池模块，包括上述电池组，并进一步包括压紧机构，该压紧机构将该多个电池单体和该多个导热隔板在层叠方向上压实。[0009]本发明提供的电池组在电池单体之间叠加导热隔板，该导热隔板能够保护保护所述单体电池不被碰伤；该导热隔板和该导热管形成一整体的结构，可使该电池单体的热量通过该导热隔板传递至该导热管，并通过该导热管沿该层叠方向快速传递，提高电池组内部热量的传导能力；本发明提供的电池组具有较好的安全性和较好的散热性能，能够在大容量、高功率、高电压、大电流充放电的条件下安全运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例电池组的立体图。
[0011]图2是本发明实施例电池组中导热隔板的立体图。
[0012]图3是图2导热隔板的层叠示意图。
[0013]图4是图1电池组的局部放大图。
[0014]图5是本发明实施例电池组中调整垫片示意图。
[0015]图6是本发明实施例电池模块的立体图。
[0016]图7是图6的爆破图。
[0017]图8是本发明实施例电池模块中压紧机构的组装图。
[0018]图9是本发明实施例电池模块中散热装置的立体图。
[0019]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种电池组，其特征在于，包括: 多个导热隔板，该多个导热隔板层叠设置，每个该导热隔板包括两个隔板主体以及一连接体，该两个隔板主体平铺且相互间隔设置，该连接体与该两个隔板主体相连； 至少一导热管，该至少一导热管贯穿所述多个导热隔板的连接体，并使所述多个导热隔板固定在所述至少一导热管上；以及 多个电池单体，在该多个导热隔板的层叠方向上相邻的两个隔板主体之间具有一电池容纳空间，每个该电池容纳空间内设置一个该电池单体。
2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述连接体设置在两个隔板主体之间，该连接体包括两个形变缓冲区与位于该两个形变缓冲区之间的连接区，该连接区通过该两个形变缓冲区分别与该两个隔板主体连接，该形变缓冲区能够使该隔板主体产生沿该层叠方向的位移，以适应该电池单体的厚度变化。
3.如权利要求2所述的电池组，其特征在于，该形变缓冲区为S型结构。
4.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，该连接体上设置有至少一安装孔，该至少一导热管与每个导热隔板的连接体上的一安装孔过盈配合。
5.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，每个导热隔板的隔板主体包括一主板，该主板具有相对的两侧边；以及由该主板的该两侧边向同一方向弯折形成的两个侧板，在该层叠方向上相邻的两个隔板主体的主板间隔设置，在该层叠方向上相邻的两个隔板主体的侧板配合接触设置，使该两个隔板主体的主板仅沿该层叠方向上相对运动且具有一固定的最小间距。
6.如权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述连接体与每个隔板主体的侧板连接。
7.如权利要求5所述的电池组，其特征在于，该主板的该两侧边的弯折方向为该导热隔板的层叠方向。
8.如权利要求5所述的电池组，其特征在于，该侧板为台阶结构，包括从主板弯折延伸的第一台阶以及从该第一台阶弯折延伸的第二台阶，该多个导热隔板的每个该第一台阶共面，每个该第二台阶共面。
9.一种电池模块,其特征在于,包括如权利要求1~8中任意一项所述的电池组，并进一步包括压紧机构，该压紧机构将该多个电池单体和该多个导热隔板在该层叠方向上压实。
10.如权利要求9所述的电池模块，其特征在于，该压紧机构包括第一压板、第二压板、支撑体、压紧元件，该电池组及支撑体设置于该第一压板与该第二压板之间，该支撑体与该第一压板固定连接，该第二压板通过该压紧元件与该支撑体连接，该压紧元件通过该第二压板对该电池组施加沿层叠方向的压力，并同时使该第二压板能够随该电池组在该层叠方向的膨胀而移动。
11.如权利要求10所述的电池模块，其特征在于，该支撑体沿该层叠方向的长度小于该电池组沿该层叠方向的长度，该压紧元件包括调压螺栓与弹性元件，该调压螺栓穿过该第二压板，并与该支撑体连接，该弹性元件设置在该调压螺栓与该第二压板之间，对该第二压板施加所述压力，该调压螺栓通过调整该第二压板与该支撑体之间的距离，从而调节所述压力的大小。
12.如权利要求10所述的电池模块,其特征在于,进一步包括一第一集热板,该第一压板为一导热板，该第一集热板设置在该第一压板背向该电池组的一侧，并与该导热管连接。
13.如权利要求12所述的电池模块，其特征在于，进一步包括一第二集热板，该第二集热板设置于该电池组靠近该第二压板的一侧，并与该导热管连接。
14.如权利要求12所述的电池模块，其特征在于，进一步包括一第三集热板，该第三集热板设置于该第一压板与该电池组之间，该第三集热板的形状与该电池组最外侧的导热隔板相配合，共同形成一平面，该第一压板与该平面贴合。
15.如权利要求13所述的电池模块，其特征在于，该电池模块进一步包括散热装置，该散热装置分别与该第一集热板、该第二集热板相连。
16.如权利要求15所述的电池模块，其特征在于，该电池模块进一步包括制冷装置，在该第一集热板、该第二集热板与该散热装置之间分别设置该制冷装置。
17.如权利要求16所述的电池模块，其特征在于，该制冷装置为半导体制冷片，该散热装置包括一底板，该散热装置通过该底板固定在该第一集热板或该第二集热板上，该底板面向该第一集热板 或该第二集热板的一侧设置有安装槽，该半导体制冷片安装在该安装槽中。
【文档编号】H01M2/14GK104037373SQ201410218225
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】魏本建, 鲁怀敏, 何向明, 方海峰, 李建军, 王莉, 尚玉明, 刘庆 申请人:江苏华东锂电技术研究院有限公司, 沙洲职业工学院, 清华大学