一种灌封散热装置及电源装置

摘要

本发明实施例提供的灌封散热装置及电源装置，属于电池热管理技术领域。所述灌封散热装置通过注塑于电池模组内的电池单体周围的导热灌封胶吸收电池单体所散发出的热量，再由一端设置于所述导热灌封胶内、另一端与散热板接触的导热管将导热灌封胶吸收到的热量传递至散热板，由所述散热板将热量散发到电池模组外，实现对电池模组的散热管理。与现有电动汽车动力电池的散热结构相比，这种灌封散热装置结构设计简单、造价低廉而且整体散热效果好。

权利要求

1.一种灌封散热装置，应用于包括多个电池单体的电池模组，其特征在于，该灌封散热装置包括导热灌封胶、至少一个导热管以及设置于所述电池模组一侧的散热板，其中：所述导热灌封胶填充于所述电池单体的周围，用于吸收电池单体散发出的热量，所述导热管的一端设置于所述导热灌封胶内，另一端伸出所述电池模组与所述散热板接触，用于将所述电池单体散发出的热量从所述导热灌封胶传递至所述散热板以对所述电池单体进行散热。

2.根据权利要求1所述的灌封散热装置，其特征在于，所述多个电池单体被划分为多层子模组，每层子模组包括数个电池单体，所述至少一个导热管设置于相邻两层子模组之间，且位于同一层的任意两个导热管间隔至少一个电池单体。

3.根据权利要求2所述的灌封散热装置，其特征在于，所述电池模组还包括第一支撑板、第二支撑板以及多个电极片，其中：所述第一支撑板和第二支撑板分别设置于所述多层子模组的相对两侧以用于夹持所述电池单体，所述第一支撑板位于所述散热板与所述多层子模组之间且该第一支撑板设有至少一第一通孔，每个所述导热管穿过一对应的所述第一通孔后与所述散热板连接，所述多个电极片与所述第二支撑板设置于所述多层子模组的同一侧，每个电极片与一对应的电池单体连接。

4.根据权利要求3所述的灌封散热装置，其特征在于，该灌封散热装置还包括贴附于所述散热板一侧的导热绝缘垫，该导热绝缘垫设有至少一第二通孔，所述导热管穿过所述第二通孔后与所述散热板连接。

5.根据权利要求1所述的灌封散热装置，其特征在于，所述导热灌封胶为具有高导热率的导热灌封硅橡胶或导热灌封环氧胶。

6.根据权利要求1所述的灌封散热装置，其特征在于，所述导热管为铝质圆管或铝质扁管。

7.根据权利要求1所述的灌封散热装置，其特征在于，所述散热板为风冷基板或水冷基板。

8.根据权利要求7所述的灌封散热装置，其特征在于，所述风冷基板在背向所述电池模组的一侧设有多个散热鳍片。

9.根据权利要求1所述的灌封散热装置，其特征在于，所述导热管与所述散热板胶接或螺栓联结。

10.一种电源装置，其特征在于，包括电池模组及权利要求1-9任意一项所述的灌封散热装置。

说明书

一种灌封散热装置及电源装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种灌封散热装置及电源装置。

背景技术

[0002] 目前，由于能源成本以及环境污染的问题越来越突出，纯电动汽车以及混合动力汽车以其能够大幅消除甚至零排放汽车尾气的优点，受到政府以及各汽车企业的重视。现有电动汽车的动力电池组通常采用风冷或水冷技术进行散热，其中，风冷散热效果差且风道设计困难，而水冷结构复杂、造价高且散热不均匀。所以，如何设计动力电池的散热结构使其结构简单、造价低且散热效果好是目前业界亟待解决的技术难题。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种灌封散热装置及电源装置，以改善上述问题。

[0004] 本发明较佳实施例提供一种灌封散热装置，应用于包括多个电池单体的电池模组，该灌封散热装置包括导热灌封胶、至少一个导热管以及设置于所述电池模组一侧的散热板，其中：所述导热灌封胶填充于所述电池单体的周围，用于吸收所述电池模组内的热量，所述导热管的一端设置于所述导热灌封胶内，另一端伸出所述电池模组与所述散热板连接，用于将所述电池单体散发出的热量从所述导热灌封胶传递至所述散热板以对所述电池单体进行散热。

[0005] 该种灌封散热装置用于对电池模组进行散热管理。导热灌封胶通过注塑方式填充于电池单体周围，用于吸收电池单体工作时散发出的热量。所述导热管将导热灌封胶吸收到的热量传递至所述散热板，以通过散热板将热量散发到电池模组外，有效避免电池单体工作于高温环境下。

[0006] 优选地，所述多个电池单体被划分为多层子模组，每层子模组包括数个电池单体，所述至少一个导热管设置于相邻两层子模组之间，且位于同一层的任意两个导热管间隔至少一个电池单体。

[0007] 优选地，所述电池模组还包括第一支撑板、第二支撑板以及多个电极片，其中：

[0008] 所述第一支撑板和第二支撑板分别设置于所述多层子模组的相对两侧以用于夹持所述电池单体，所述第一支撑板位于所述散热板与所述多层子模组之间且该第一支撑板设有至少一第一通孔，每个所述导热管穿过一对应的所述第一通孔后与所述散热板连接，所述多个电极片与所述第二支撑板设置于所述多层子模组的同一侧，每个电极片与一对应的电池单体连接。

[0009] 优选地，该灌封散热装置还包括贴附于所述散热板一侧的导热绝缘垫，该导热绝缘垫设有至少一第二通孔，所述导热管穿过所述第二通孔后与所述散热板连接。

[0010] 导热绝缘垫能够有效增强导热管与散热板之间的热传导效率，而且还具有绝缘、减震等功能。

[0011] 优选地，所述导热灌封胶为具有高导热率的导热灌封硅橡胶或导热灌封环氧胶。

[0012] 优选地，所述导热管为铝质圆管或铝质扁管。铝具有较佳的导热率，且成本低廉，是制作导热管的较优选材质。

[0013] 优选地，所述散热板为风冷基板或水冷基板。水冷基板的造价通常高于所述风冷基板，本实施例中，所述散热板优选为风冷基板。

[0014] 优选地，所述风冷基板在背向所述电池模组的一侧设有多个散热鳍片。

[0015] 设置散热鳍片能够有效增大风冷基板的散热面积，当导热管传递热量至所述风冷基板后，散热鳍片受热与外界环境自然交换热量，实现对电池单体的有效散热。

[0016] 本发明另一较佳实施例提供一种电源装置，该电源装置包括电池模组及如上所述的灌封散热装置。

[0017] 本发明实施例提供的灌封散热装置及电源装置，通过将导热灌封胶注塑于电池模组的电池单体周围，吸收电池单体散发出的热量，再由一端设置于所述导热灌封胶内、另一端与散热板接触的导热管将导热灌封胶吸收到的热量传递至散热板，由所述散热板将热量散发到电池模组外，实现对电池模组的散热管理。与现有电动汽车动力电池的散热结构相比，这种动力电池的散热结构设计简单、造价低廉而且整体散热效果好。

附图说明

[0018] 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他相关的附图。

[0019] 图1为本发明较佳实施例提供的一种灌封散热装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明较佳实施例提供的一种电池模组注胶示意图；

[0021] 图3为本发明较佳实施例提供的一种应用所述灌封散热装置的电源装置的示意性爆炸图；

[0022] 图4为本发明较佳实施例提供的图1所示的灌封散热装置中散热板的另一种立体结构示意图。

[0023] 图标：100-灌封散热装置；102-散热板；104-导热管；1021-散热鳍片；106-导热灌封胶；200-电源装置；220-电池单体；214-第一支撑板；216-第二支撑板；218-电极片；230-电池孔；2141-第一通孔；108-导热绝缘垫；1081-第二通孔。

具体实施方式

[0024] 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。

[0025] 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。

[0026] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 图1是本发明较佳实施例提供的一种灌封散热装置100的结构示意图。该灌封散热装置100应用于电动汽车的动力电池组中，对电池模组进行散热管理。具体地，该灌封散热装置100包括散热板102(如图a)所示)、导热管104(如图b)所示)以及导热灌封胶(图中未示出)。所述散热板102的一侧设置有多个散热鳍片1021。所述导热灌封胶填充于电池模组内的电池单体周围，用于吸收电池单体散发出的热量。所述导热管104的一端设置于导热灌封胶内、另一端与所述散热板102接触，用于将所述导热灌封胶吸收到的所述电池单体散发出的热量传递至所述散热板102。所述散热板102将所述导热管104传递过来的热量通过所述散热鳍片1021散发至动力电池组外，实现对电池单体的散热。

[0028] 图2是本发明较佳实施例提供的一种注胶示意图。如图2所示，多个电池单体220放置于注塑模具内，通过向模具内倒入导热灌封胶106使其注塑成型。本实施例中，较佳地，为了便于将所述导热管104的一端设置在所述导热灌封胶106内，可将导热管104固定于电池单体220间的空隙处，之后再向模具内注入导热灌封胶106，使三者一齐注塑成型。

[0029] 本实施例中，所述导热灌封胶106可以是，但不限于，具有高导热率的导热灌封硅橡胶或导热灌封环氧胶。

[0030] 所述导热管104可以是，但不限于，金属管(如铝质圆管或铝质扁管)。当然，于其他实施例中，该导热管104还可以由其他具有良好导热性的元件代替，例如，包括多个导热面的导热鳍片或与电池单体220间的空隙形状相适配的导热件。

[0031] 所述散热板102可以是，但不限于，风冷基板或水冷基板。本实施例中，考虑到整体结构的造价及复杂度问题，较佳地，将所述散热板102设计为风冷基板(如图1中a)所示)。该风冷基板上的若干散热鳍片1021在受热后与外界环境自然对流交换热量，从而实现对电池单体220的散热管理。当然，于其他实施例中，该散热板102也可以是所述水冷基板。通常，所述水冷基板设有进水口和出水口，通过水的流入和流出带走所述导热管104传递过来的热量。

[0032] 图3是本发明较佳实施例提供的一种应用所述灌封散热装置100的电源装置200的示意性爆炸图。如图3所示，该电源装置200包括电池模组及所述灌封散热装置100。所述电池模组包括若干所述电池单体220，该若干电池单体220被划分为多层子模组，每层子模组包括数个所述电池单体220。例如，图3所示的电池模组包括10层子模组，每层子模组包括17个或18个所述电池单体220，但并不限制于此。于其他实施例中，在电池单体220总数一定时，子模组的层数以及每层子模组包括的电池单体220的数目均可相应的变化调整。

[0033] 所述导热灌封胶106通过图2所示的注胶方式填充于所述电池模组内的每个电池单体220的周围，吸收电池单体220散发出的热量。所述散热板102设置于所述电池模组的一侧。所述导热管104设置于相邻两层子模组之间，其一端注塑于所述导热灌封胶106内，另一端伸出所述电池模组外与所述散热板102连接。

[0034] 由于导热灌封胶106填充于电池单体220的周围，直接与电池单体220接触，同时，导热管104的一端又直接设置于所述导热灌封胶106内，所以能够有效减小电池模组与散热板102之间的热阻，提升热传导效率。在电池模组内的电池单体220发热时，导热灌封胶106能够及时的吸收热量，并将该热量通过所述导热管104传递至散热板102，继而通过散热板102将热量散发到电池模组外，实现对电池单体220有效的散热管理，避免其寿命和充放电性能受到影响。

[0035] 本实施例中，所述导热管104与所述散热板102的连接方式可以是固定连接或可拆卸连接。对于固定连接，其可以是焊接或一体成型。对于可拆卸连接，其可以是胶接、螺栓联结或螺纹连接等。

[0036] 本实施例中，对于所述导热管104的设置方式可以有多种。例如，每两层相邻子模组之间均设有至少一个导热管104，或每隔数层子模组设置至少一个导热管104。例如，图3所示，所述电池模组中，每隔2层或3层子模组设置4个导热管104，但并不限于此。此外，位于同一层的任意两个导热管104之间可以间隔数个电池单体220，例如图3所示，同一层的相邻两个导热管104之间间隔4个或5个电池单体220，但并不限于此。

[0037] 如图3所示，该电源装置200中的电池模组还包括第一支撑板214、第二支撑板216以及用于集流的多个电极片218。

[0038] 其中，所述第一支撑板214和第二支撑板216分别设置于所述多层子模组的相对两侧以用于夹持所述电池单体220。两个支撑板上均设有若干用于固定所述电池单体220的电池孔230。若干所述安装孔被划分为多层，每层包括数个所述安装孔。具体安装时，每层子模组中的每个电池单体220的两端分别固定于两侧支撑板上对应的电池孔230内。

[0039] 所述第一支撑板214位于所述散热板102与所述多层子模组之间且该第一支撑板214设有至少一第一通孔2141，每个所述导热管104穿过一对应的所述第一通孔2141后与所述散热板102连接。

[0040] 所述多个电极片218与所述第二支撑板216设置于所述多层子模组的同一侧，每个电极片218与一对应的电池单体220连接。

[0041] 图4是本发明较佳实施例提供的另一种散热板102的立体结构示意图。如图4所示，与图1中a)所示的不同的是，该散热板102在朝向所述电池模组的一侧还贴附有导热绝缘垫108。该导热绝缘垫108设有至少一第二通孔1081，所述导热管104穿过所述第二通孔1081后与所述散热板102连接。

[0042] 可选地，导热绝缘垫108为导热绝缘硅胶垫。导热绝缘硅胶垫具有一定的柔韧性、可压缩性，其表面还具有天然粘性，可直接贴附在散热板102上。导热绝缘垫108在导热管104的基础上，进一步增强了电池模组与散热板102之间的热传递，同时还可以起到绝缘减震的作用。

[0043] 综上所述，本发明实施例提供的灌封散热装置及电源装置，通过将导热灌封胶106注塑于电池模组的电池单体220周围，吸收电池单体220散发出的热量，再由一端设置于所述导热灌封胶106内、另一端与散热板102接触的导热管104将导热灌封胶106吸收到的热量传递至散热板102，由所述散热板102将热量散发到电池模组外，实现对电池模组的散热管理。与现有电动汽车动力电池的散热结构相比，这种动力电池的散热结构设计简单、造价低廉而且整体散热效果好。

[0044] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”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。

[0045] 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。

[0046] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。此外，第一”和“第二”只用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0047] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。