电池模组、动力电池包及汽车
阅读：802发布：2024-01-24
专利汇可以提供电池模组、动力电池包及汽车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 电池 模组、动 力 电池包及 汽车 ，该电池模组包括沿电池模组的左右方向堆叠的多个中间隔板、多个 单体 电池、设置在电池模组前侧的安装板及固定在安装板上的 风 机，中间隔板上设置有中间 散热 风板，中间散热风板内部形成有沿前后方向贯通的中间散热风道，中间散热风板的左侧面与其左侧的单体电池的右侧面换热，中间散热风板的右侧面与其右侧的单体电池的左侧面换热，中间散热风道具有第一风口及第二风口，安装板与单体电池的前端面之间设置有腔室，第一风口与所述腔室连通，第二风口设置在电池模组的后侧并与电池模组外部连通。本发明的电池模组，散热效率高，能够解决快速充放电(3～6C高倍率充放电)时的散热问题。，下面是电池模组、动力电池包及汽车专利的具体信息内容。
1.一种电池模组，其特征在于，包括沿电池模组的左右方向堆叠的多个中间隔板、多个单体电池、设置在电池模组前侧的安装板及固定在所述安装板上的风机，所述中间隔板上设置有中间散热风板，所述中间散热风板内部形成有沿前后方向贯通的中间散热风道，所述中间散热风板的左侧面与其左侧的单体电池的右侧面换热，所述中间散热风板的右侧面与其右侧的单体电池的左侧面换热，所述中间散热风道具有第一风口及第二风口，所述安装板与单体电池的前端面之间设置有腔室，所述第一风口与所述腔室连通，所述第二风口设置在电池模组的后侧并与电池模组外部连通；所述中间散热风板的上侧和下侧设置有导槽，所述中间隔板上对应位置设置有与所述导槽滑动插接配合的导轨，所述导槽沿所述中间散热风板上侧或下侧的前后方向延伸，所述导槽的一端设置有卡口，所述导轨上与所述卡口对应的位置设置有限位块，所述卡口卡入所述限位块以限制所述导槽相对所述导轨的插入位置。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导槽的另一端设置有卡板，所述导轨上与所述卡板对应的位置设置有防脱倒勾，所述防脱倒勾可在所述导槽插入到位时勾住所述卡板，以防止所述导轨从所述导槽中脱出。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述中间散热风板内设置有用于将所述中间散热风道分隔成多个单元风道的多个层板。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述单元风道中设置有多个凸条。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括设置在多个所述单体电池下方的底部散热风板，所述底部散热板的上表面与所述电池单体的下表面换热，所述底部散热风板内部形成有沿前后方向贯通的底部散热风道，所述底部散热风道具有第三风口及第四风口，所述第三风口与所述腔室连通，所述第四风口设置在电池模组的后侧且与电池模组外部连通。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述底部散热风板包括散热板及并排设置在所述散热板底部的多个翅片，所述底部散热风板的下方设置有底部保护盖，所述底部保护盖与多个翅片之间形成所述底部散热风道。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述散热板与多个所述单体电池的下表面之间夹设有第二导热绝缘垫。
8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组处于最右侧的所述单体电池的外侧固定设置有第一侧板，所述电池模组处于最左侧的所述单体电池的外侧固定设置有第二侧板。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第一侧板的外侧固定有右侧金属板，所述第二侧板的外侧固定有左侧金属板，所述电池模组的顶部设置有顶部保护盖，所述安装板的左侧、右侧、上侧及下侧分别与所述左侧金属板、右侧金属板、顶部保护盖及底部保护盖固定连接，所述安装板上固定设置有电池模组管理单元。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述风机为风扇，所述安装板上设置有第一风扇安装孔及第二风扇安装孔，所述风扇安装在所述第一风机安装孔及第二风机安装孔中。
11.一种动力电池包，其特征在于，包括多个权利要求1-10任意一项所述的电池模组。
12.根据权利要求11所述的动力电池包，其特征在于，多个所述电池模组的中间散热风道的走向相同。
13.根据权利要求11或12所述的动力电池包，其特征在于，所述动力电池包还包括由电池托盘和电池包密封盖组成的壳体，所述电池包密封盖连接在所述电池托盘的顶部，以在所述电池包密封盖与电池托盘之间形成电池模组安装空间，所述多个电池模组相互间隔地设置在所述电池模组安装空间中，以在所述电池模组与电池模组之间和/或电池模组与壳体内侧壁之间形成外部风道，所述外部风道通过所述第二风口与所述中间散热风道及腔室连通。
14.根据权利要求13所述的动力电池包，其特征在于，所述多个电池模组分数量相同的两排排布，且每列的两个电池模组边缘平齐，所述外部风道包括形成在所述电池模组与所述电池托盘的内侧壁之间的外部循环风道以及形成在两排所述电池模组之间的外部中央风道，所述外部中央风道的两端设置有半导体制冷加热模块，所述半导体制冷加热模块将所述外部中央风道与外部循环风道隔离，所述外部循环风道通过半导体制冷加热模块与动力电池包外部连通，其中一排所述电池模组的风机抽风，另一排所述电池模组的风机吹风。
15.根据权利要求13所述的动力电池包，其特征在于，所述电池托盘的底部设置有贯穿所述电池托盘的托盘散热风道，所述托盘散热风道朝向车辆前方的一侧开口处设置有扰流板，所述扰流板上设置有可打开或关闭所述托盘散热风道的朝向车辆前方的一侧开口的扰流板风道控制盖。
16.一种汽车，其特征在于包括权利要求11-15任意一项所述的动力电池包。
电池模组、动力电池包及汽车
技术领域
背景技术
[0002] 动力电池包是新能源汽车的供能装置，通常动力电池包由多个并排的电池模组构成，每个电池模组由多个单体电池堆叠而成。
[0005] (1)电池模组底部放置一个风冷散热板，单体电池仅在底面与散热板接触，散热面积小，散热效率有限。
[0006] (2)在电池模组的顶面和底面放置两个散热板，方形电芯(单体电池)顶面和底面与两个散热板贴紧接触，相较于第一种方案散热略有提高，但是，制造成本增加60％～80％。
[0008] 上述的方案(1)和(2)根据单体电池不同排布方式，电芯的散热面积占比(散热板与电芯的接触面积占电芯表面积的百分比)在5％～25％，散热效果有限，电池模组的倍率可以做到1～2C；并且，方案(2)所需的散热板体积大及成本高，很难应用于处于密闭状态的动力电池包中。
[0009] 上述的方案(3)的风冷散热结构体积相对较小，但是热管的传导效率较低，托盘散热器散热效率也不高(散热面积有限)，因此该方案动力电池包连续的充放电倍率只能做到1C以内，无法解决电池模组快速充放电(3～6C高倍率充放电)时的散热问题。
[0010] 另外，上述三种风冷散热解决方案，都不能实现对动力电池包的加热功能。
发明内容
[0012] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0013] 提供一种电池模组，包括沿电池模组的堆叠的多个中间隔板、多个单体电池、设置在电池模组前侧的安装板及固定在所述安装板上的风机，所述中间隔板上设置有中间散热风板，所述中间散热风板内部形成有沿前后方向贯通的中间散热风道，所述中间散热风板的左侧面与其左侧的单体电池的右侧面换热，所述中间散热风板的右侧面与其右侧的单体电池的左侧面换热，所述中间散热风道具有第一风口及第二风口，所述安装板与单体电池的前端面之间设置有腔室，所述第一风口与所述腔室连通，所述第二风口设置在电池模组的后侧并与电池模组外部连通。
[0014] 进一步地，所述中间散热风板与所述中间隔板一体成型。
[0016] 进一步地，所述导槽沿所述中间散热风板上侧或下侧的前后方向延伸，所述导槽的一端设置有卡口，所述导轨上与所述卡口对应的位置设置有限位块，所述卡口卡入所述限位块以限制所述导槽相对所述导轨的插入位置。
[0017] 进一步地，所述导槽的另一端设置有卡板，所述导轨上与所述卡板对应的位置设置有防脱倒勾，所述防脱倒勾可在所述导槽插入到位时勾住所述卡板，以防止所述导轨从所述导槽中脱出。
[0018] 进一步地，所述中间散热风板内设置有用于将所述中间散热风道分隔成多个单元风道的多个层板。
[0019] 进一步地，所述单元风道中设置有多个凸条。
[0020] 进一步地，所述中间散热风板的左侧面与其左侧的单体电池的右侧面之间以及所述中间散热风板的右侧面与其右侧的单体电池的左侧面之间均夹设有第一导热绝缘垫。
[0021] 进一步地，所述电池模组还包括设置在多个所述单体电池下方的底部散热风板，所述底部散热板的上表面与所述电池单体的下表面换热，所述底部散热风板内部形成有沿前后方向贯通的底部散热风道，所述底部散热风道具有第三风口及第四风口，所述第三风口与所述腔室连通，所述第四风口设置在电池模组的后侧且与电池模组外部连通。
[0022] 进一步地，所述底部散热风板包括散热板及并排设置在所述散热板底部的多个翅片，所述底部散热风板的下方设置有底部保护盖，所述底部保护盖与多个翅片之间形成所述底部散热风道。
[0023] 进一步地，所述散热板与多个所述单体电池的下表面之间夹设有第二导热绝缘垫。
[0024] 进一步地，所述电池模组处于最右侧的所述单体电池的外侧固定设置有第一侧板，所述电池模组处于最左侧的所述单体电池的外侧固定设置有第二侧板。
[0025] 进一步地，所述第一侧板的外侧固定有右侧金属板，所述第二侧板的外侧固定有左侧金属板，所述电池模组的顶部设置有顶部保护盖，所述安装板的左侧、右侧、上侧及下侧分别与所述左侧金属板、右侧金属板、顶部保护盖及底部保护盖固定连接，所述安装板上固定设置有电池模组管理单元。
[0026] 进一步地，所述风机为风扇，所述安装板上设置有第一风扇安装孔及第二风扇安装孔，所述风扇安装在所述第一风机安装孔及第二风机安装孔中。
[0027] 另外，本发明还提供一种动力电池包，包括多个上述的电池模组。
[0028] 进一步地，多个所述电池模组的中间散热风道的走向相同。
[0029] 进一步地，所述动力电池包还包括由电池托盘和电池包密封盖组成的壳体，所述电池包密封盖连接在所述电池托盘的顶部，以在所述电池包密封盖与电池托盘之间形成电池模组安装空间，所述多个电池模组相互间隔地设置在所述电池模组安装空间中，以在所述电池模组与电池模组之间和/或电池模组与壳体内侧壁之间形成外部风道，所述外部风道通过所述第二风口与所述中间散热风道及腔室连通。
[0030] 进一步地，所述多个电池模组分数量相同的两排排布，且每列的两个电池模组边缘平齐，所述外部风道包括形成在所述电池模组与所述电池托盘的内侧壁之间的外部循环风道以及形成在两排所述电池模组之间的外部中央风道，所述外部中央风道的两端设置有半导体制冷加热模块，所述半导体制冷加热模块将所述外部中央风道与外部循环风道隔离，所述外部循环风道通过半导体制冷加热模块与动力电池包外部连通，其中一排所述电池模组的风机抽风，另一排所述电池模组的风机吹风。
[0031] 进一步地，所述电池托盘的底部设置有贯穿所述电池托盘的托盘散热风道，所述托盘散热风道朝向车辆前方的一侧开口处设置有扰流板，所述扰流板上设置有可打开或关闭所述托盘散热风道的朝向车辆前方的一侧开口的扰流板风道控制盖。
[0032] 根据本发明的电池模组及动力电池包，风机可经由中间散热风道及腔室从第二风口抽风或向第二风口吹风，这样，风机可使得空气(冷、常温或热空气)在中间散热风道循环流动，中间散热风板的左侧面与其左侧的单体电池的右侧面换热，中间散热风板的右侧面与其右侧的单体电池的左侧面换热，即，中间散热风板与单体电池上的面积较大的左右侧面持续换热，中间散热风道的内侧壁为换热表面，该换热表面与单体电池表面积的比值远超25％，当电池模组需要散热时，换热表面散发单体电池传导的热量并与流经中间散热风道中的空气进行换热，以实现电池模组的散热，相对于传统的顶部与底部加散热板的方案，该电池模组的散热效率高。仿真和测试表明，本发明应用于单体电池能量为50-80Ah的电池模组可实现4C连续充放电；而应用于单体电池能量为20-40Ah的电池模组可实现6C连续充放电；可见，本发明的电池模组能够解决快速充放电(3～6C高倍率充放电)时的散热问题。并且，当电池模组需要加热时，换热表面将流经中间散热风道中的空气中的热量经中间散热风板向单体电池传导，以实现电池模组的加热。这样，使得配备该动力动池包的汽车能够适应于寒冷区域。
[0034] 图1是本发明一实施例提供的电池模组的示意图；
[0035] 图2是本发明一实施例提供的电池模组的分解图；
[0036] 图3是本发明一实施例提供的电池模组沿前后方向竖直剖切的剖视图；
[0037] 图4是本发明一实施例提供的电池模组沿左右方向竖直剖切的剖视图；
[0038] 图5是本发明一实施例提供的电池模组其中间散热风板的示意图；
[0039] 图6是本发明一实施例提供的电池模组的分解图(除去顶部保护盖)；
[0040] 图7是本发明一实施例提供的电池模组的后侧视图(除去顶部保护盖)；
[0041] 图8是本发明一实施例提供的电池模组其安装板、中间散热风板及底部散热风板的装配示意图；
[0042] 图9是图8的分解图；
[0043] 图10是图9的另一视角图；
[0044] 图11是本发明一实施例提供的电池模组其单体电池与中间散热风板及底部散热风板的位置示意图；
[0045] 图12是本发明另一实施例提供的电池模组其中间隔板与中间散热风板装配过程中的示意图；
[0046] 图13是图12中a处的放大图；
[0047] 图14是本发明另一实施例提供的电池模组其中间隔板的示意图；
[0048] 图15是图14中b处的放大图；
[0049] 图16是本发明一实施例提供的电池模组其中间散热风板一体成型在中间隔板上的示意图；
[0050] 图17是本发明一实施例提供的动力电池包的内部结构示意图；
[0051] 图18是本发明一实施例提供的动力电池包的分解图(扰流板风道控制盖打开)；
[0052] 图19是本发明一实施例提供的动力电池包的分解图(扰流板风道控制盖关闭)。
[0054] 100、电池模组；101、第一侧板；102、右侧金属板；103、第二侧板；104、左侧金属板；105、顶部保护盖；106、底部保护盖；107、电池模组管理单元；
[0055] 1、中间隔板；11、导轨；111、限位块；112、防脱倒勾；2、单体电池；3、安装板；31、第一风扇安装孔；32、第二风扇安装孔；4、风扇；5、中间散热风板；51、中间散热风道；511、第一风口；512、第二风口；513、单元风道；52、层板；53、凸条；54、导槽；541、卡口；542、卡板；6、腔室；7、第一导热绝缘垫；8、底部散热风板；81、底部散热风道；811、第三风口；812、第四风口；82、散热板；83、翅片；9、第二导热绝缘垫；
[0056] 200、电池托盘；201、托盘散热风道；202、扰流板；203、扰流板风道控制盖；
[0057] 300、电池包密封盖；
[0058] 400、外部风道；401、外部循环风道；402、外部中央风道；
[0059] 500、半导体制冷加热模块；
[0060] 600、内循环风道保护盖。
具体实施方式
[0061] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0062] 下文中，为了方便清楚地描述，定义电池模组正常放置时，电池模组上安装板所在的方位为电池模组的前侧，电池模组的左、右、后、上(顶)、下(底)均以前侧为参照。具体方位参见图1、图2及图6所示。
[0063] 如图1至图7所示，本发明一实施例提供的电池模组100，包括沿电池模组100的左右方向堆叠的多个中间隔板1、多个方形的单体电池2、设置在电池模组前侧的安装板3及固定在所述安装板3上的作为风机的风扇4，所述中间隔板1上设置有中间散热风板5，所述中间散热风板5内部形成有沿前后方向贯通的中间散热风道51，所述中间散热风板5的左侧面与其左侧的单体电池2的右侧面换热，所述中间散热风板5的右侧面与其右侧的单体电池2的左侧面换热，方形的单体电池2其上表面、下表面、前侧面及后侧面的面积远远小于其左侧面及右侧面的面积。所述中间散热风道51具有第一风口511及第二风口512，所述安装板3与单体电池2的前端面之间设置有腔室6，所述第一风口511与所述腔室6连通，所述第二风口512设置在电池模组100的后侧并与电池模组100外部连通。
[0064] 本实施例中，相邻两个中间隔板1卡扣连接以实现堆叠，同时，对单体电池2具有拉紧作用。
[0065] 本实施例中，如图1及图8所示，风扇4有两个，所述安装板3上设置有第一风扇安装孔31及第二风扇安装孔32，所述风扇4安装在所述第一风机安装孔31及第二风机安装孔32中，且在安装板3的左右方向上间隔排布。当然，在其它实施例中，也可以是1个或3个以上风扇4，这个根据散热需要设计。
[0066] 此文中的抽风，是指利用抽风风扇在腔室6中产生负压，从电池模组100的后侧抽风，使风从电池模组100的后侧经过中间散热风道51(底部散热风道81)、腔室6及风扇4后，从电池模组100的前侧排出；此处的吹风，是指利用吹风风扇从电池模组100的前侧引风，使风从电池模组100的前侧经过风扇4、腔室6及中间散热风道51(底部散热风道81)后，从电池模组100的后侧吹出。
[0067] 本实施例中，以具有抽风功能的风扇4来进行说明。对应地，第一风口511为中间散热风道51的出风口，第二风口512为中间散热风道51的进风口。所述风扇4可经由所述中间散热风道51及腔室6从所述第二风口512抽风，即电池模组100外部的空气会通过第二风口512流经中间散热风道51、空腔6，经由风扇4的前侧排出电池模组100之外。
[0068] 当电池模组100需要散热时，风扇4将电池模组100外部的空气(常温或冷空气)抽到电池模组100的内部，单体电池2两个较大的侧面(左、右侧面)的热量传导至中间散热风板5并由中间散热风道51的内侧壁(换热表面)向中间散热风道51散发，空气流经中间散热风道51时带走热量，以实现单体电池2散热。反过来，当电池模组100需要加热时，风扇4将电池模组100外部的空气(热空气)抽到电池模组100的内部，空气中的热量由中间散热风道51的内侧壁(换热表面)通过中间散热风板5向单体电池2两个较大的侧面(左、右侧面)传导，即空气流经中间散热风道51时对单体电池2加热。
[0069] 当然，在其它实施例中，风扇4也可以吹风，对应地，第一风口511为中间散热风道51的进风口，第二风口512为中间散热风道51的出风口。所述风扇4可经由所述中间散热风道51及腔室6向所述第二风口512吹风，即电池模组100外部的空气会通过风扇4的前侧引入，流经空腔6、中间散热风道51之后，从第二风口512(电池模组100的后侧)吹出。
[0070] 本实施例中，如图5及图16所示，所述中间散热风板5与所述中间隔板1一体成型，例如，所述中间散热风板5可通过注塑的形式一体成型在(嵌入)所述中间隔板1上，使得中间隔板1可以任意拼装组合，扩展性好，装配简单，提高产品的装配效率。中间散热风板5的高度方向两侧各设置有一T型结构，该T型结构具有方便注塑定位及提高产品整体强度的作用。
[0071] 如图5所示，所述中间散热风板5内设置有用于将所述中间散热风道51分隔成多个单元风道513的多个层板52，所述单元风道513中设置有多个凸条53。本实施例中，具体地层板52为8个，中间散热风道51分隔成9个相同的方形的单元风道513，每个单元风道513中设置有4个凸条53。上述的单元风道513及凸条53一体挤出成型，能够大幅提高风道板的强度和减小挤出变形。另外，4个凸条53增大了中间散热风道51的换热面积，增强了流经中间散热风板的空气的紊流度，从而提高换热系数，达到增强散热效果的目的。
[0072] 如图2所示，所述中间散热风板5的左侧面与其左侧的单体电池2的右侧面之间以及所述中间散热风板5的右侧面与其右侧的单体电池2的左侧面之间均夹设有第一导热绝缘垫7。即，中间散热风板5与两侧的单体电池2之间均夹设有上述的第一导热绝缘垫7。该第一导热绝缘垫的热导率1～2W/Mk，具有良好的耐磨性和绝缘性，可以是但不限于热橡胶、UTP100导热绝缘片等。
[0073] 如图2至图11所示，所述电池模组100还包括设置在多个所述单体电池2下方的底部散热风板8，所述底部散热板8的上表面与所述电池单体2的下表面换热，所述底部散热风板8内部形成有沿前后方向贯通的底部散热风道81，所述底部散热风道81具有第三风口811及第四风口812，所述第三风口812与所述腔室6连通，所述第四风口812设置在电池模组100的后侧且与电池模组100外部连通。
[0074] 对应于抽风功能的风扇4，对应地，第三风口811为底部散热风道81的出风口，第四风口812为底部散热风道81的进风口。所述风扇4可经由所述底部散热风道81及腔室6从所述第四风口812抽风。即电池模组100外部的空气会通过第四风口812流经底部散热风道81、空腔6，经由风扇4的前侧排出电池模组100之外。
[0075] 当然，在其它实施例中，对应于吹风功能的风扇4，第三风口811为底部散热风道81的进风口，第四风口812为底部散热风道81的出风口。所述风扇4可经由所述底部散热风道81及腔室6向所述第四风口512吹风，即电池模组100外部的空气会通过风扇4的前侧引入，流经空腔6、底部散热风道81之后，从第四风口812(电池模组100的后侧)吹出。
[0076] 本实施例中，底部散热风道81与中间散热风道51相互独立。
[0077] 本实施例中，如图2所示，所述底部散热风板8为翅片散热器，其包括散热板82及设置在所述散热板82底部的并排的多个翅片83，所述底部散热风板8的下方设置有底部保护盖106，所述底部保护盖106与多个翅片83之间形成所述底部散热风道81。所述散热板82与多个所述单体电池2下表面之间夹设有第二导热绝缘垫9。第二导热绝缘垫9的功能与第一导热绝缘垫7的功能类似。
[0078] 风扇4启动过程中，在第一风口511及第三风口811与安装板3之间的空腔6内形成负压区域，负压的大小和分布与风扇的静压、转速和风量相关；通过仿真和测试可以确定最佳的风扇型号、数量和安装位置。
[0079] 本实施例中，中间散热风板5的数量与单体电池2的排布相关。如图6及图11所示，本实施例中，所述中间散热风板5的左右两侧均设置有两个单体电池2，两个单体电池2在前后方向上平齐，多个单体电池2在左右方向上排成两排。这样，所述中间散热风板5的左侧面与其左侧的两个单体电池2的右侧面换热，所述中间散热风板5的右侧面与其右侧的两个单体电池2的左侧面换热，中间散热风板5位于四个单体电池2之间，这样可以在保证电池模组相同的散热效率的情况下，尽可能地减小电池模组的体积。
[0080] 当然，在其它实施例中，所述中间散热风板5的左右两侧也可以分别设置一个单体电池2或三个以上的单体电池2。
[0081] 当电池模组100需要散热时，风扇4将电池模组100外部的空气(常温或冷空气)经由第二风口512及第四风口812抽到电池模组100的内部(中间散热风道51及底部散热风道81)，单体电池2两个较大的侧面(左、右侧面)的热量传导至中间散热风板5并由中间散热风道51的内侧壁(换热表面)向中间散热风道51散发，空气流经中间散热风道51时带走热量，以实现单体电池2散热。反过来，当电池模组100需要加热时，风扇4将电池模组100外部的空气(热空气)抽到电池模组100的内部，空气中的热量由中间散热风道51的内侧壁(换热表面)通过中间散热风板5向单体电池2两个较大的侧面(左、右侧面)传导，即空气流经中间散热风道51时对单体电池2加热。
[0082] 如图8至11所示，本实施例平行地设置有多个中间散热风板5，通过优化多个中间散热风板5和底部散热风板8的进风口大小和比例，可以达到最优的散热效果和最佳的温度一致性，从而提高电池模组的充放电倍率和寿命。当然，中间散热风板5的数量依据电池单体的数量和排布按需要设计。
[0083] 当然，在其它实施例中，风扇4也可以吹风，所述风扇4可经由所述中间散热风道51及腔室6向所述第二风口512吹风，即电池模组100外部的空气会通过风机的外侧引入，流经空腔6、中间散热风道51之后，从第二风口512吹出。
[0084] 如图2所示，所述电池模组100处于最右侧的所述单体电池2的外侧固定设置有第一侧板101，所述第一侧板101的外侧固定有右侧金属板102，所述电池模组100处于最左侧的所述单体电池2的外侧固定设置有第二侧板103，所述第二侧板的外侧固定有左侧金属板104，所述电池模组100的顶部设置有顶部保护盖105，所述电池模组100的底部设置有底部保护盖106，所述底部散热风板8设置在多个所述单体电池2下表面与所述底部保护盖106之间，所述安装板3的左侧、右侧、上侧及下侧分别与所述左侧金属板104、右侧金属板102、顶部保护盖105及底部保护盖106通过螺栓固定连接。顶部保护盖105由三块并排设置的板件构成。
[0085] 另外，如图2所示，所述安装板3上固定设置有电池模组管理单元107。
[0086] 根据本发明上述实施例的电池模组，中间散热风板5的左侧面与其左侧的单体电池2的右侧面换热，中间散热风板5的右侧面与其右侧的单体电池2的左侧面换热，即，中间散热风板5与单体电池2上的面积较大的左右侧面持续换热，底部散热风板8可与电池单体2的底面换热，中间散热风道51的换热表面与底部散热风道81的换热表面之和与单体电池表面积的比值大于等于≥75％(其中，C17电芯可达75％，C20电芯可达85％)，散热效率高。仿真和测试表明，本发明应用于单体电池能量为50-80Ah的电池模组可实现4C连续充放电；而应用于单体电池能量为20-40Ah的电池模组可实现6C连续充放电；可见，该电池模组能够解决快速充放电(3～6C高倍率充放电)时的散热问题。并且，当电池模组需要加热时，中间散热风道51的换热表面的换热表面将流经中间散热风道51的空气中的热量经中间散热风板5向单体电池2传导，底部散热风道81的换热表面的换热表面将流经底部散热风道81的空气中的热量经底部散热风板8向单体电池2传导，以实现电池模组100的加热。这样，使得配备该电池模组100的汽车能够适应于寒冷区域。
[0087] 另外，如图12至图15所示，在本发明另一实施中，中间散热风板5通过二次装配(卡接)固定在所述中间隔板1上。
[0088] 如图12及图15所示，所述中间散热风板5下侧和下侧设置有导槽54，所述中间隔板1上对应位置设置有与所述导槽54滑动插接配合的导轨11，所述导槽54沿所述中间散热风板5上侧或下侧的前后方向延伸，所述导槽54的一端设置有卡口541，所述导轨11上与所述卡口541对应的位置设置有限位块111，所述卡口541卡入所述限位块111以限制所述导槽54相对所述导轨11的插入位置。所述导槽54的另一端设置有卡板542，所述导轨11上与所述卡板542对应的位置设置有防脱倒勾112，所述防脱倒勾112可在所述导槽54插入到位时勾住所述卡板542，以防止所述导轨11从所述导槽54中脱出，进而将中间散热风板5稳固地安装在中间隔板1上。
[0089] 本文中，所述导槽54设置有卡口541的一端为其后端(以电池模组100的方位为基准)，设置有卡板542的另一端为导槽54的前端(以电池模组100的方位为基准)。对应地，所述导轨11上设置有限位块111的一端为其后端(以电池模组100的方位为基准)，所述导轨11上设置有防脱倒勾112的一端为其前端(以电池模组100的方位为基准)。
[0091] 另外，如图17至图19所示，本发明一实施例还提供一种动力电池包，包括由电池托盘200和电池包密封盖300组成的壳体及多个上述的电池模组100，所述电池包密封盖300密封连接在所述电池托盘200的顶部，以在所述电池包密封盖300与电池托盘200之间形成电池模组安装空间，所述多个电池模组100相互间隔地设置在所述电池模组安装空间中，以在所述电池模组100与电池模组100之间和/或电池模组100与壳体内侧壁之间形成外部风道400，所述外部风道400通过所述第二风口512与所述中间散热风道51及腔室6连通。另外，所述外部风道400还通过第四风口812与所述底部散热风道81及腔室6连通。
[0092] 本实施例中，多个所述电池模组100的中间散热风道51的走向相同。另外，多个所述电池模组100的底部散热风道81的走向相同。
[0093] 如图17所示，所述多个电池模组100分数量相同的两排排布，即每排具有4个电池模组100(即每一列具有2个电池模组100)，且每列的两个电池模组100边缘平齐，这样，同一列的两个电池模组100的中间散热风道51在同一直线上，同一列的两个电池模组100的底部散热风道81也在同一直线上。
[0094] 本实施例中，所述外部风道400包括形成在所述电池模组100与所述电池托盘200的内侧壁之间的外部循环风道401以及形成在两排所述电池模组100之间的外部中央风道402，所述外部中央风道402的两端设置有半导体制冷加热模块500，所述外部循环风道401通过半导体制冷加热模块500与动力电池包外部连通，所述半导体制冷加热模块500将所述外部中央风道402与外部循环风道401隔离。
[0095] 如图18及图19所示，所述电池包密封盖300与电池托盘200之间夹设有内循环风道保护盖600。
[0096] 如图17所示，在同一列上的2个电池模组100左右平齐，在同一排上的4个电池模组100前后平齐，其中一排所述电池模组100的风扇抽风，另一排所述电池模组100的风扇吹风。
[0097] 本实施例中，优选地，如图17所示，1#、2#、3#、4#电池模组同为一排，5#、6#、7#、8#电池模组同为一排，1#电池模组与8#电池模组同为一列，2#电池模组与7#电池模组同为一列，3#电池模组与6#电池模组同为一列，4#电池模组与5#电池模组同为一列。1#、2#、3#、4#电池模组的后侧正对5#、6#、7#、8#电池模组的后侧，1#、2#、3#、4#电池模组上的风扇4a吹风，5#、6#、7#、8#电池模组上的风扇4b抽风。这样使得空气在动力电池包内的循环路径如下：外部循环风道－〉1#、2#、3#、4#电池模组－〉外部中央风道－〉5#、6#、7#、8#电池模组－〉外部循环风道。
[0098] 如图18及图19所示，所述电池托盘200的底部设置有贯穿所述电池托盘200的托盘散热风道201，所述托盘散热风道201朝向车辆前方的一侧开口处设置有扰流板202，所述扰流板202上设置有可打开或关闭所述托盘散热风道201的朝向车辆前方的一侧开口的扰流板风道控制盖203。
[0099] 基于该电池模组100的动力电池包，外部中央风道402的两端设置有半导体制冷加热模块500，可以实现电池模组100内部与外部风道400的换热。在不改变动力电池包密封性的条件下，以空气为冷媒，可实现动力电池包的散热(制冷)及加热的功能。
[0100] 该动力电池包可以实现动力电池包的加热模式和多级制冷(散热)模式，具体如下：
[0101] 加热模式
[0102] 如图17及图19所示，当单体电池2温度过低(比如≤10℃)时，开启加热模式，动力电池包前端的扰流板风道控制盖203关闭，托盘散热风道201与动力电池包外部隔绝，不能进风。半导体热交换模块500启动加热模式，串联内部风道(中间散热风道51及底部散热风道81)与外部风道400的吹风用的风扇4a和抽风用的风扇4b启动，空气经半导体热交换模块500被加热，然后经风扇4a进入1#、2#、3#、4#电池模组的中间散热风道51及底部散热风道
81，实现1#、2#、3#、4#电池模组100的均匀高效加热；然后，从1#、2#、3#、4#电池模组100出来的热风经过外部中央风道402后进入5#、6#、7#、8#电池模组100的中间散热风道51及底部散热风道81，实现5#、6#、7#、8#电池模组100的均匀高效加热；最终，风扇4b将空气排出到外部循环风道401内，如此循环。
81，实现1#、2#、3#、4#电池模组100的均匀高效加热；然后，从1#、2#、3#、4#电池模组100出来的热风经过外部中央风道402后进入5#、6#、7#、8#电池模组100的中间散热风道51及底部散热风道81，实现5#、6#、7#、8#电池模组100的均匀高效加热；最终，风扇4b将空气排出到外部循环风道401内，如此循环。
[0103] 制冷(散热)模式
[0104] 0级制冷：如图17及图18所示，如果车辆行驶过程中温度稍微偏高，可以打开动力电池包前端的扰流板风道控制盖203，行驶过程中气流高速流经托盘散热风道201带走电池模组100传递给电池托盘200的热量，实现对电池模组100进行散热。
[0105] 1级制冷：通过改变半导体热交换模块500的电流方向(与加热反向)，将半导体热交换模块500转换为制冷模式，并开启用于送风的风扇4a(用于抽风的风扇4b不启动)，以此实现电池模组100制冷(散热)。
[0106] 2级制冷：在半导体热交换模块500处于制冷模式下，同时开启用于送风的风扇4a和用于抽风的风扇4b，相对于1级制冷模式，风扇4a与风扇4b串联，风扇4a与风扇4b之间的静压差增大，空气在电池模组100的内部风道(中间散热风道51及底部散热风道81)的流动速度增大，散热效果提高。
[0107] 0级别制冷只能在车辆行驶过程中使用，1级和2级制冷可以在任何条件下使用，通过调节风扇4a与风扇4b启动数量和半导体热交换模块500的功率实现不同的制冷效果，以满足车辆在大倍率充电和各种不同恶劣驶工况下的散热要求。
[0108] 根据本发明上述实施例的动力电池包，每一电池模组的风机可经由中间散热风道及腔室从第二风口抽风或向第二风口吹风，这样，风能够在由中间散热风道循环流动，中间散热风板位于中间隔板堆叠方向的两侧表面与单体电池上面积较大的侧面持续换热，中间散热风道的内侧壁为散热表面，该散热表面与单体电池表面积的比值远超25％，散热效率高，仿真和测试表明，单体电池能量为50-80Ah的电池模组可实现4C连续充放电；单体电池能量为20-40Ah的电池模组可实现6C连续充放电；可见，本发明的动力电池包能够解决快速充放电(3～6C高倍率充放电)时的散热问题。同时，该动力电池包的多个电池模组相互间隔地设置在电池包密封盖与电池托盘之间形成的电池模组安装空间中，以在多个电池模组及电池托盘的内侧壁之间形成外部风道，外部风道通过第二风口与中间散热风道及腔室连通，这样，设置在外部风道中的制冷加热模块，能够将外部风道的风加热或制冷，实现动力电池包的冷却与加热。
[0109] 另外，本发明还提供了一种汽车，其包括上述的动力电池包。
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