一种电池包及电池散热系统

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种电池包及电池散热系统。

背景技术

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，并能将化学能转化成电能的装置。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响较小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

在无人机、电动汽车等应用场景，多使用锂离子电池制成电池包提供电能供给，在这类应用场景种，电池包需要承担越来越多大功率工况的需求。在长时间满负荷运行状态下，电池包往往面临较为严重的发热问题。现有的电池包设计常采用风冷或水冷的方式进行散热，但现有的技术方案存在着散热能力不高，结构要求复杂，对散热资源要求高等缺点，无法在有限的条件下实现对大功率、高热流密度电池包高效热管理。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电池包，在实现电池包的高效热管理的前提下，散热结构更加紧凑、简单。本发明的第一个目的由以下技术方案实现：

一种电池包，包括电芯本体和外壳，所述电芯本体安装于所述外壳内部；所述电池包还包括散热层，所述散热层设置于所述外壳外部，且与所述外壳的外表面接触，覆盖所述外壳的全部或部分外表面。

作为本发明的进一步改进，所述电芯本体的数量为多个，多个所述电芯本体堆叠形成电池模组，所述电池模组安装于所述外壳内部。

作为本发明的进一步改进，所述电池包还包括泡棉，所述泡棉设置于最外侧的两个所述电芯本体与所述外壳的内表面之间。

作为本发明的进一步改进，所述电池包还包括泡棉，所述泡棉设置于相邻两个所述电芯本体之间。

作为本发明的进一步改进，所述电池包还包括导热硅胶垫，所述导热硅胶垫设置于所述电芯本体安装有极耳的一端与所述外壳的内表面之间，且分别与极耳和所述外壳接触。

作为本发明的进一步改进，所述电池包还包括上盖和BMS电池管理模块，所述BMS电池管理模块安装于上盖内部，所述上盖安装于靠近所述电芯本体设有极耳一端的所述外壳外侧，所述BMS电池管理模块与所述电芯本体的极耳电连接。

作为本发明的进一步改进，所述电芯本体设有极耳一端的所述外壳表面设有散热层；所述上盖与所述散热层之间具有间隙，用于形成散热通道。

作为本发明的进一步改进，所述散热层包括多孔金属、多孔织物和耐火纤维中的至少一种，当所述散热层的数量为多块时，多块所述散热层由相同或不同的散热层构成，设置于所述外壳外部且与所述外壳的外表面接触。

本发明的第二个目的在于提供一种电池散热系统，在实现电池散热系统的高效热管理的前提下，散热结构更加紧凑、简单。本发明的第二个目的由以下技术方案实现：

一种电池散热系统，包括上述电池包，还包括温度检测装置和降温装置，所述温度检测装置安装于所述外壳内部、所述降温装置设置于所述外壳外部，所述温度检测装置和降温装置分别与所述BMS电池管理模块电连接。

作为具体的实施方式，所述降温装置为风扇，通过驱动气流流经散热层对电池包降温。

作为具体的实施方式，所述降温装置为喷液装置，通过向所述散热层喷水或冷却液以对电池包降温。

本发明的有益效果：本发明通过在所述外壳的外表面设置所述散热层，构建了电芯本体到外壳，外壳到散热层的热传递路线，将电芯本体因大功率运行产生的热量通过外壳传到至散热层，再散发至外部空间中，有效地提高热传递效率，避免了极端工况下电池的可靠性和安全性降低的隐患。

附图说明

图1为本发明提供的电池包的立体图。

图2为本发明提供的电池包的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，为了便于说明，本申请中可能会对上、下、左、右、前、后等方位进行定义，旨在便于清楚地描述构造的相对位置关系，并不用于产品在生产、使用、销售等过程中实际方位的限制。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例一

请参阅图1、图2，本实施例提供一种电池包，包括外壳、电池模组20、泡棉30、导热硅胶垫40和散热层50。

所述外壳由金属板组成，包括顶板11、底板12、第一侧板13和第二侧板14，所述第一侧板13和第二侧板14均为两块。两块所述第一侧板13相对设置，两块所述第二侧板14相对设置，所述顶板11和底板12相对设置，且相邻两块板件之间通过螺栓连接，形成一个密封的壳体。所述电池模组20安装于所述外壳内部，由多个电芯本体堆叠组成，堆叠方向与所述第一侧板13的法线平行，且所述电芯本体安装有极耳21的一端均朝向所述电池包的上方。所述泡棉30为多块，设置于每两个相邻的所述电芯本体之间和位于最外侧的所述电芯本体与所述外壳的第一侧板13之间。所述导热硅胶垫40设置于所述电芯本体安装有极耳21的一端与所述外壳的顶板11之间，且所述导热硅胶垫40的两侧面分别与所述顶板11和极耳21接触。所述电芯本体与所述外壳的底板12和两块所述第二侧板14直接接触。

所述散热层50为聚酯纤维形成的多孔吸水层，数量为三块(作为其他可实现的技术方案，所述散热层50包括但不限于多孔金属，如多孔铜金属，多孔铝金属，多孔镍金属；或者吸水织物，如涤纶、氨纶；或者耐火纤维。多块所述散热层50可由相同或不同的散热层构成)，其中一块所述散热层50的面积与所述顶板11的面积相同，另外两块所述散热层50的面积与所述第二侧板14的面积相同。三块所述散热层50分别固定贴附于所述顶板11和两块所述第二侧板14的外表面(作为其他可实现的技术方案，所述散热层50可设置于所述外壳的全部或部分板件的外表面上，且所述散热层50可活动地、可拆卸地贴附于所述板件上，所述散热层50的面积小于或等于其所贴附的外壳的板件的面积)。

当所述电池包长时间处于大功率运行状态时，由电芯本体构成的电池模组20大量发热。设置于相邻两个所述电芯本体之间、电芯本体与第一侧板13之间的所述泡棉30隔绝了所述电芯本体之间、电芯本体与所述第一侧板13之间的热传递，有利于提高电芯本体的温度均匀度，避免电芯本体之间的温度差异造成的电池包性能稳定性差的情况。由金属板组成的所述外壳具有良好的热传导性能，电芯本体与所述底板12、第二侧板14之间的直接接触，电芯本体的极耳21通过导热硅胶垫40与所述顶板11接触，极大地降低了电芯本体与所述外壳间的传热热阻，构建了低热阻的热传导路线。通过在所述顶板11和两块所述第二侧板14的外表面设置由聚酯纤维形成的散热层50，由于该散热层50具有多孔、吸水特性，在所述散热层50上喷洒水或者其他冷却液，可有效地将所述外壳上的热量转移至液体中，实现快速、高效的散热效果。

本实施例还提供了一种电池散热系统，所述电池散热系统包括上述电池包，还包括温度检测装置和降温装置，所述上盖50设置于所述外壳外部且位于所述顶板11上方，所述温度检测装置安装于所述外壳内部，所述降温装置为喷液装置(作为其他可实现的技术方案，所述降温装置也可为风扇等)，设置于所述外壳外部，所述BMS电池管理模块安装于所述上盖60的内部，且分别与所述温度检测装置、喷液装置和所述电芯本体的极耳21电连接。

实施例二

本实施例提供一种电池包，与实施例一不同的是：在实施例一的基础上，还包括上盖60和BMS电池管理模块；所述BMS电池管理模块安装于上盖60内部，所述上盖60安装于靠近所述电芯本体设有极耳一端的所述外壳外侧，所述BMS电池管理模块与所述电芯本体的极耳电连接。所述电芯本体设有极耳一端的所述外壳表面设有散热层，所述上盖60与所述散热层之间具有间隙，用于形成散热通道。

本实施例还提供了一种电池散热系统，所述电池散热系统包括上述电池包，还包括温度检测装置和降温装置，所述上盖50设置于所述外壳外部且位于所述顶板11上方，所述温度检测装置安装于所述外壳内部，所述降温装置为喷液装置(作为其他可实现的技术方案，所述降温装置也可为风扇等)，设置于所述外壳外部，所述BMS电池管理模块安装于所述上盖60的内部，且分别与所述温度检测装置、喷液装置和所述电芯本体的极耳21电连接。

通过设置BMS电池管理模块和安装在所述外壳内部的温度检测装置，在电池运行状态下能够实时检测电池包的运行温度。当电池包温度超过预设的安全温度值时，通过控制设置于所述外壳外部的喷液装置，向所述散热层50喷洒冷却液，以带走所述外壳上的热量，进而减低电芯本体的温度，保持电池包温度不超过预设的安全温度值，保障电池包的安全、可靠、持续运行。

以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，凡基于本发明的创作主旨、无需经过创造性劳动即可得到的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。