一種動力電池模塊及乘用車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種動力電池模塊，其具有風(fēng)冷和加熱功能，包括：多個電芯（1），所述多個電芯（1）均兩兩層疊設(shè)置；多個設(shè)置于相鄰兩個電芯本體（10）之間的導(dǎo)熱片（4），所述每一導(dǎo)熱片（4）與所述兩個電芯本體（10）相貼合，且所述導(dǎo)熱片（4）的兩側(cè)均伸出電芯本體（10），并至少一側(cè)具有彎折部；加熱板（5），抵靠于所述多個導(dǎo)熱片（4）一側(cè)的彎折部。本實用新型還公開一種采用上述動力電池模塊的乘用車。本實用新型的動力電池模塊可以同時實現(xiàn)風(fēng)冷和加熱功能，且具有風(fēng)冷和加熱效果好、結(jié)構(gòu)簡單，成本低等優(yōu)點，并便于量產(chǎn)。
【專利說明】—種動力電池模塊及乘用車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于乘用車動力電池領(lǐng)域，特別是涉及一種具有風(fēng)冷和加熱功能的動力電池模塊及乘用車。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著對節(jié)能與環(huán)保的重視度越來越高，傳統(tǒng)燃油車的電動化已成為汽車技術(shù)發(fā)展的主流方向。動力電池作為電動車的主要核心“三電”之一，占有非常重要的位置，但常規(guī)的動力電池本身的環(huán)境適應(yīng)性并不能滿足整車需求，其在溫度過高和過低環(huán)境下工作，其性能衰減過快，因此需要設(shè)計同時具備冷卻和加熱功能的電池模塊。
[0003]當前，動力電池系統(tǒng)的熱管理主要包括三種方式:自然冷卻、風(fēng)冷(熱)和水冷(熱)。但是這三種熱管理方法在應(yīng)用中均存在不同的不足之處:
[0004]目前國內(nèi)大部分動力電池采用自然冷卻或風(fēng)冷(熱)方式，由于自然冷卻對電池發(fā)熱量要求比較嚴苛，但同時不能實現(xiàn)加熱功能，故動力電池在低溫環(huán)境下的性能劣化較大，嚴重影響整車動力性和里程。而現(xiàn)有的風(fēng)冷電池模塊均為在電芯間設(shè)計有風(fēng)道間隙(如1-3_)，使風(fēng)通過該間隙，從而達成冷卻目的，但是由于電芯間需要留出間隙，很難設(shè)計加熱板以實現(xiàn)加熱功能，一般采用導(dǎo)引乘員艙內(nèi)的空調(diào)熱風(fēng)來對電池進行加熱，但這種加熱的方式效率低，溫度一致性差；
[0005]而水冷(熱)方式雖然可以實現(xiàn)對動力電池的冷卻和加熱，但由于需要空調(diào)系統(tǒng)的冷媒參與制冷和增加電加熱水的裝置，其成本高，技術(shù)難度高，并且存在漏液失效風(fēng)險大的不足之處，故不利于產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)階段只有少數(shù)廠家在使用，應(yīng)用范圍有限。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種動力電池模塊及相應(yīng)的乘用車，可以同時實現(xiàn)風(fēng)冷和加熱功能，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于量產(chǎn)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例的一方面提供一種動力電池模塊，其具有風(fēng)冷和加熱功能，包括:
[0008]多個電芯，所述多個電芯均兩兩層疊設(shè)置，每一電芯包括電芯本體、設(shè)置于所述電芯本體上的正極耳和負極耳，相鄰電芯之間通過正極耳與負極耳實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)；
[0009]多個設(shè)置于相鄰兩個電芯本體之間的導(dǎo)熱片，所述每一導(dǎo)熱片與所述兩個電芯本體相貼合，且所述導(dǎo)熱片的兩側(cè)均伸出電芯本體，并至少一側(cè)具有彎折部；
[0010]加熱板，抵靠于所述多個導(dǎo)熱片一側(cè)的彎折部。
[0011]優(yōu)選地，所述多個導(dǎo)熱片的伸出電芯本體的第一側(cè)彎折成直角彎折部，伸出電芯本體后的另一側(cè)經(jīng)多次彎折形成卷繞狀彎折部，所述加熱板抵靠于所述多個導(dǎo)熱片的直角彎折部的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱片為金屬片，其表面具有絕緣層；
[0013]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱片的厚度處于0.05_2mm之間。
[0014]優(yōu)選地，所述加熱板內(nèi)含阻性發(fā)熱材料。
[0015]優(yōu)選地，所述加熱板上設(shè)置有外接電源接口，且所述加熱板中設(shè)置有溫度保護開關(guān)。
[0016]優(yōu)選地，所述外接電源接口所連接的外接電源為動力電池供電、車載12V蓄電池或車載充電機，所述加熱板的加熱功率在0.5?5W/cm2之間。
[0017]相應(yīng)地，本實用新型實施例的另一方面，還提供一種乘用車，所述乘用車采用前述的動力電池模塊。
[0018]實施本實用新型，具有如下的有益效果:
[0019]本實用新型在緊湊型結(jié)構(gòu)上可以實現(xiàn)對電池模塊的冷卻和加熱功能；
[0020]本實用新型在相鄰的電芯之間緊貼有導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片的兩端伸出電芯的兩側(cè)，其中一端用于冷卻，一端用于加熱；加熱板緊貼在導(dǎo)熱片的直角彎折部的表面，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于量產(chǎn)；
[0021]本實用新型通過間隔性地設(shè)置多個導(dǎo)熱片，可以控制冷卻和加熱時電池模塊溫度一致性；通過對加熱板的材料的選擇，以及在加熱板中設(shè)置有溫度保護開關(guān)等，可以避免加熱時的熱失控。同時加熱板可選用多種外接電源，提升了電池模塊在各種條件下的加熱功能適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實用新型提供的一種動力電池模塊的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1中的電芯結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]參見圖1至圖2所示，示出了本實用新型提供的一種動力電池模塊的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，該動力電池模塊可實現(xiàn)風(fēng)冷和加熱功能，其具體包括多個電芯1、多個導(dǎo)熱片4以及加熱板5。
[0027]其中，該多個電芯I均兩兩層疊設(shè)置，每一電芯I包括電芯本體10、設(shè)置于電芯本體10上的正極耳11和負極耳12，相鄰電芯I之間通過正極耳11與負極耳12實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)，具體地，相鄰的兩個電芯I的正極耳11和負極耳12之間可以通過上下壓板螺栓13壓接或激光焊接等方式相互連接。
[0028]導(dǎo)熱片4設(shè)置于相鄰兩個電芯本體10之間，且每一導(dǎo)熱片4與兩個電芯本體10相貼合，可以理解的是，前述多個電芯I均兩兩層疊設(shè)置可以理解為所有的多個電芯均相互層疊設(shè)置，即所有的電芯均相互貼合，且相鄰的兩個電芯I之間設(shè)置有導(dǎo)熱片，在這種情形下，則N個電芯I之間設(shè)置有N-1個導(dǎo)熱片4。在其他一些實施例中，該多個電芯I均兩兩層疊設(shè)置可以理解為每兩個電芯I作為一組相互貼合，中間設(shè)置有一個導(dǎo)熱片4，而每兩個電芯組之間可以不設(shè)置導(dǎo)熱片4，故在這種情形下，2N個電芯I之間設(shè)置有N個導(dǎo)熱片4。
[0029]導(dǎo)熱片4的兩側(cè)均伸出電芯本體10，并至少一側(cè)具有彎折部，具體地，該多個導(dǎo)熱片4的伸出電芯本體10的第一側(cè)彎折成直角彎折部40，伸出電芯本體10后的另一側(cè)經(jīng)多次彎折形成卷繞狀彎折部41，可以理解的是，該卷繞狀彎折部41可有效增加電池模塊的散熱面積。為增加散熱效果，可以在多個導(dǎo)熱片4的卷繞狀彎折部41的一側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇或通過風(fēng)道設(shè)計引導(dǎo)冷卻風(fēng)流經(jīng)卷繞狀彎折部41的一側(cè)。
[0030]加熱板5抵靠于多個導(dǎo)熱片4 一側(cè)的彎折部上，具體地，該加熱板5抵靠于多個導(dǎo)熱片4 一側(cè)的直角彎折部40，可以理解的是，該直角彎折部40可以增加導(dǎo)熱片4與加熱板5的接觸面積，方便將加熱板5的熱量通過導(dǎo)熱片4傳導(dǎo)給電芯I。
[0031]其中，在一個實施例中，該導(dǎo)熱片4可以為金屬片，其表面具有絕緣層，例如，該導(dǎo)熱片可以采用導(dǎo)熱系數(shù)高、易彎折且成本低的鋁合金金屬片；
[0032]在該實施例中，該導(dǎo)熱片4的厚度處于0.05_2mm之間。
[0033]其中，加熱板5為內(nèi)含阻性發(fā)熱材料，通過給其通電來實現(xiàn)加熱功能。具體地，力口熱板5可以是阻性發(fā)熱材料制成。該阻性發(fā)熱材料例如可以是正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)，PTC的阻值隨溫度升高而變大，最終溫度達到平衡。通過對PTC選型來設(shè)計加熱板5的最高溫度，可以在該最高溫度上實現(xiàn)發(fā)熱和散熱之間平衡，從而避免加熱失控的情形發(fā)生。
[0034]在該加熱板5上設(shè)置有外接電源接口 14，外接電源接口 14所連接的外接電源為動力電池供電、車載12V蓄電池或車載充電機,在一個實施例中，該加熱板5的加熱功率處于0.5?5W/cm2之間。且加熱板5中設(shè)置有溫度保護開關(guān)，以實現(xiàn)過溫保護，避免熱失控。
[0035]從上可知，每個電芯I的正極耳11和負極耳12間通過上下壓板螺栓13壓接或激光焊接等方式將多個電芯串聯(lián)或并聯(lián)成一個模塊，而多個模塊則可以組成電池系統(tǒng)。
[0036]當電池模塊的溫度過高時，可通過采用風(fēng)扇向?qū)崞?的一側(cè)卷繞狀彎折部41吹風(fēng)，進行熱交換，可實現(xiàn)對電池模塊進行冷卻的效果；而當電池模塊的溫度過低時，可通過外接電源接口 14給加熱板5提供電源，使加熱板4溫度上升，并且通過直角彎折部40將熱量傳導(dǎo)給導(dǎo)熱片4，從而給電芯本體10進行加熱，從而實現(xiàn)對電池模塊進行加熱的效果。
[0037]可以理解的是，本實用新型的實施例還提供一種乘用車，其采用前述對圖1及圖2所描述的動力電池模塊，更多的細節(jié)可以參照前述的描述。
[0038]實施本實用新型，具有如下的有益效果:
[0039]本實用新型在緊湊型結(jié)構(gòu)上可以實現(xiàn)對電池模塊的冷卻和加熱功能；
[0040]本實用新型在相鄰的電芯之間緊貼有導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片的兩端伸出電芯的兩側(cè)，其中一端用于冷卻，一端用于加熱；加熱板緊貼在導(dǎo)熱片的直角彎折部的表面，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于量產(chǎn)；
[0041]本實用新型通過間隔性地設(shè)置多個導(dǎo)熱片，可以控制冷卻和加熱時電池模塊溫度一致性；通過對導(dǎo)熱片的材料的選擇，以及在加熱板中設(shè)置有溫度保護開關(guān)等，可以避免加熱時的熱失控。同時加熱板可選用多種外接電源，提升了電池模塊在各種條件下的加熱功能適應(yīng)性。
[0042]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種動力電池模塊，其具有風(fēng)冷和加熱功能，其特征在于，包括: 多個電芯(I )，所述多個電芯(I)均兩兩層疊設(shè)置，每一電芯(I)均包括電芯本體(10)、設(shè)置于所述電芯本體(10)上的正極耳(11)和負極耳(12)，相鄰電芯(I)之間通過正極耳(11)與負極耳(12)實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)； 多個設(shè)置于相鄰兩個電芯本體(10)之間的導(dǎo)熱片(4)，所述每一導(dǎo)熱片(4)與所述兩個電芯本體(10)相貼合，且所述導(dǎo)熱片(4)的兩側(cè)均伸出電芯本體(10)，并至少一側(cè)具有彎折部； 加熱板(5 )，抵靠于所述多個導(dǎo)熱片(4 ) 一側(cè)的彎折部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述多個導(dǎo)熱片(4)的伸出電芯本體(10 )的第一側(cè)彎折成直角彎折部(40 )，伸出電芯本體(10 )后的另一側(cè)經(jīng)多次彎折形成卷繞狀彎折部(41)，所述加熱板(5)抵靠于所述多個導(dǎo)熱片(4) 一側(cè)的直角彎折部(40)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)熱片(4)為金屬片，其表面具有絕緣層。
4.如權(quán)利要求2所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)熱片(4)的厚度處于0.05-2mm 之間。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述加熱板(5)內(nèi)含阻性發(fā)熱材料。
6.如權(quán)利要求5所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述加熱板(5)上設(shè)置有外接電源接口( 14 )，且所述加熱板(5 )中設(shè)置有溫度保護開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種動力電池模塊，其特征在于，所述外接電源接口(14)所連接的外接電源為動力電池供電、車載12V蓄電池或車載充電機，所述加熱板(5 )的加熱功率在0.5?5W/cm2之間。
8.一種乘用車，其特征在于，所述乘用車具有如權(quán)利要求1-7任一項所述的動力電池模塊。
【文檔編號】B60L11/18GK204088526SQ201420547174
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】王清泉 申請人:廣州汽車集團股份有限公司