[发明专利]一种动力电池模组散热结构

说明书

本发明公开了一种动力电池模组散热结构，包括模组端板、电芯撑板、软包电芯和相变材料垫片，所述模组端板在电芯撑板两侧，所述电芯撑板和软包电芯交替连接，所述电芯撑板设有通孔，所述相变材料垫片固定在软包电芯的一侧，所述相变材料垫片之间存在间隙，所述电芯撑板通孔和相变材料间隙组成自然散热风道，所述电池模组散热结构由相变材料垫片和自然散热风道组成。本发明设计新颖，结构简单，电芯在工作时产生的热量能够稳定高效被相变材料吸收同时通过风道散发，散热效果好，不仅可以最大限度的提高动力电池模组能量密度，简化模组散热系统，还可以预防软包电芯在震动过程和在充放电过程中由于轻微鼓胀造成的机械损伤。

技术领域

本发明为动力电池模组技术领域，尤其涉及一种动力电池模组散热机构。

背景技术

近年来，由于电动汽车能够很好的减少化石燃料的应用，国家大力推广新能源汽车，锂电池产业得到飞速发展。作为电动车的核心部件动力电池包是制约电动汽车发展的关键因素。模组不仅能够有效提高电池包能量密度，并可进行任意串并数，从而展的重点。但众所周知，模组是由多个电池单体组成的装置，在充放电过程中，会产生大量的热，会引起电芯温度升高，电芯温度过高影响电池寿命及性能，还有可能引起热失控，引发安全事故。电芯温度分布不均衡会加速导致单体电芯的不一致性，影响电芯的使用寿命。因此优化模组的散热结构是重要环节。

如今模组散热主要有两种方式：第一，依靠电芯之间的铝板将热量导出到模组侧面或底面进行自然散热。这其中有两种情况：铝板较薄，导热性能较差，散热效果差；铝板较厚，质量较大，拉低动力电池能量密度。第二，依靠水冷方式，虽然散热效果较好，但是成本较高，结构复杂，水冷管破裂容易导致漏液致电芯短路，并且水冷系统增加电池系统质量，降低了能量密度。其次，软包电芯在充放电过程中有轻微鼓胀，电芯车辆运动过程中有振动，需要有缓冲间隙，否则容易造成机械损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池模组散热结构，利用相变材料结合散热风道组成的自然散热结构，解决了上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种动力电池模组散热结构，包括模组端板、电芯撑板、软包电芯和相变材料垫片，所述模组端板在电芯撑板两侧，所述电芯撑板和软包电芯交替连接，所述电芯撑板之间通过卡槽和卡扣连接，模组端板和电芯撑板、软包电芯通过扎带或者螺栓连接，所述电芯撑板设有通孔，所述相变材料垫片固定在软包电芯的一侧，所述相变材料垫片之间存在间隙，所述电芯撑板通孔和相变材料间隙组成自然散热风道，所述电池模组散热结构由相变材料垫片和自然散热风道组成。

作为本发明的进一步方案，所述相变材料为固-固相变材料。

作为本发明的进一步方案，所述电芯撑板上嵌有极耳垫块，所述软包电芯折叠后与极耳垫块通过激光焊接连成一体。

作为本发明的更进一步方案，所述固-固相变材料为树脂、石墨、石蜡类混合物。

作为本发明的更进一步方案，所述固-固相变材料可用硅胶类材料或缓冲材料代替。

作为本发明的更进一步方案，所述极耳垫块由材料铝制成。

固-固相变材料具有很大的相变潜热能够吸收大量热量，效果最好，硅胶类材料或其它缓冲材料效果次之。在模组成组后每片软包电芯两侧由电芯撑板通孔和相变材料间隙组成自然散热风道。电芯在工作时产生的热量能够稳定高效被相变材料吸收的同时通过自然散热风道散发。相变材料垫片即有利于防止软包电芯的机械损伤，又利用相变温度稳定性用于均衡不同软包电芯之间的温差，提高电芯的一致性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设计新颖，结构简单，电芯在工作时产生的热量能够稳定高效被相变材料吸收同时通过风道散发，散热效果好。