CN102544620B - 锂离子动力电池成组的水冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂离子动力电池成组的水冷装置，包括电池模块、电池模块保护盖和电池底盖，电池模块由多块电池冷却夹板和多块单体电池组成，电池冷却夹板开有凹槽，凹槽底部由两块平行间隔的冷却片组成，单体电池内置于电池冷却夹板的凹槽中，电池模块保护盖、电池模块和电池底盖依次通过螺栓连接杆连接，电池模块保护盖顶端对称设置有总进水口和总出水口，电池冷却夹板上与总进水口和总出水口相对应的位置分别设置有进水通道口和出水通道口，进水通道口内设有进水孔，出水通道口内设有出水孔。本发明的水冷装置制作方便、散热效果明显且安全可靠，实现了水冷过程的热量平衡管理，有效保证了锂离子动力电池使用过程的安全性和可靠性。
Description
锂离子动力电池成组的水冷装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电池的水冷方法及其装置，特别是涉及一种锂离子动力电池成组的水冷装置。
背景技术
[0002] 当今世界的发展主题是安全环保，绿色节能，如何满足汽车对石油的需求，如何降低汽车对环境的破坏，是关系到整个国家能源安全的问题。传统的动力来源于发动机内汽油的燃烧过程，此过程中不仅会产生大量的热量，而且会产生大量的有毒、有害气体，是极不符合当今世界绿色环保的主题。由此，锂离子动力电池应运而生，它将作为未来动力电池市场的主流得到重点关注。锂离子动力电池具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点。
[0003] 现有的锂离子动力电池在工作过程中将产生大量多余的热量，温度也会随着热量增加而升高，而锂离子动力电池在这种高温下将处于严重的不平衡状态，将直接影响电池的工作效率和电池的使用寿命。所以，锂离子动力电池使用时降温过程就成了一个重要环节。现有的锂离子动力电池的降温方式有风冷和水冷两种，风冷主要依靠外界的冷风对锂离子动力电池进行冷却降温，但其降温过程中受气流、风速等许多不稳定因素限制，容易造成散热不均，严重影响锂离子动力电池的工作性能和使用寿命。水冷降温主要通过水流带走电池的热量达到降温目的，这种降温冷却方式降温均匀稳定、安全可靠，但由于现有技术的不足，水冷降温只能限于电池表面，无法使电池组内部充分降温，电池内部的大部分热量无法散出，同样会影响电池的工作效率和使用寿命。所以，迫切需要设计一种安全稳定、散热均匀的锂离子动力电池成组的水冷装置。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术中水冷降温只能限于电池表面，无法使电池组内部充分降温，电池内部的大部分热量无法散出等问题提供一种安全稳定、散热均匀的锂离子动力电池成组的水冷装置。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为:
[0006] 一种锂离子动力电池成组的水冷装置，包括电池模块、设置在电池模块外部的电池模块保护盖和电池底盖，电池模块保护盖上设有主电连接，电池模块由多块电池冷却夹板和多块单体电池组成，电池冷却夹板两面对称开有凹槽，凹槽底部由两块平行间隔的冷却片组成，单体电池内置于电池冷却夹板的凹槽中，紧贴冷却片，电池模块保护盖、电池模块和电池底盖依次通过螺栓连接杆通过在各个部件上设置的螺栓孔将各个部件紧密连接，电池模块保护盖顶端对称设置有总进水口和总出水口，电池模块的电池冷却夹板上与总进水口和总出水口相对应的位置分别设置有进水通道口和出水通道口，进水通道口内且位于两块冷却片的部位设有进水孔，出水通道口内且位于两块冷却片的部位设有出水孔。
[0007] 为了便于水流充满两块冷却片，达到更好的冷却效果，两块冷却片之间设有隔水板，隔水板垂直固连在冷却片之间并将冷却片分成底部贯通的两部分。
[0008] 为了加强降温冷却效果，冷却片的材质为铝片或铝塑膜，为了起到防水隔热效果，电池冷却夹板的外框架由PP材料制成。
[0009] 为了保证整个水冷装置能够在安全稳定的状态下运行，需要在水冷装置的各个进水通道口和出水通道口加上密封垫圈，保证各部件之间密封。
[0010] 所述的电池冷却夹板的个数为n+1块，所述的单体电池的个数为n块。
[0011] 所述的单体电池为锂离子动力电池。
[0012] 所述的单体电池正极和负极置于电池冷却夹板外，单体电池的正极和下一块单体电池的负极焊连。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0014] 1.通过在生产过程中对电池单体直接加装内外水冷散热装置，使水冷装置和单体电池在电池模块内部间隔分布，实现了锂离子动力电池全方位、均衡散热的要求，克服了现有电池模块内部散热性能差的缺点；
[0015] 2.本发明设计的水冷装置制作方便、散热效果明显且安全可靠，实现了水冷过程的热量平衡管理，有效保证了锂离子动力电池使用过程的安全性和可靠性。
附图说明
[0016] 图1为本发明设计的锂离子动力电池成组的水冷装置的整体结构示意图。
[0017] 图2为本发明设计的锂离子动力电池成组的水冷装置中电池冷却夹板的结构示意图。
[0018] 图3为本发明设计的锂离子动力电池成组的水冷装置中电池冷却夹板的侧面剖视图。
[0019] 图4为本发明设计的锂离子动力电池成组的水冷装置所适用于单体电池的结构示意图。
[0020] 图5为本发明设计的锂离子动力电池成组的水冷装置中电池模块保护盖的结构示意图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图，详细说明本发明的实施方式。
[0022] 如图1、2、3、4、5所示，本发明所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，包括电池模块3、设置在电池模块3外部的电池模块保护盖4和电池底盖4’，电池模块保护盖4上设有主电连接6，电池模块3由6块电池冷却夹板2和5块单体电池I组成，电池冷却夹板2两面对称开有凹槽，凹槽底部由两块平行间隔的冷却片11组成，单体电池I内置于电池冷却夹板2的凹槽中，紧贴冷却片11，电池模块保护盖4、电池模块3和电池底盖4’依次通过螺栓连接杆5通过在各个部件上设置的螺栓孔7将各个部件紧密连接起来。电池模块保护盖4顶端对称设置有总进水口 8和总出水口 14，电池模块3的电池冷却夹板2上与总进水口 8和总出水口 14相对应的位置分别设置有进水通道口 9和出水通道口 9’，进水通道口 9内位于两块冷却片11之间的部位设有进水孔10，出水通道口 9’内位于两块冷却片11之间的部位设有出水孔13。[0023] 单体电池I主要是由铝塑膜包装而成，然后在单体电池I的两端引出电池的正、负极，并且单体电池I正极和负极置于电池冷却夹板2外，各个单体电池I按照正极对负极的方式间隔电池冷却夹板2排放，运用超声焊将单体电池的正极和下一块单体电池的负极焊接起来，依次操作，将所有的单体电池串联起来，组成一个电池组。
[0024] 如图3，为了便于水流充满整个冷却片11，达到更好的冷却效果，两块冷却片11之间设有隔水板12，隔水板12垂直固连在冷却片11之间并将冷却片11分成底部贯通的两部分。为了加强降温冷却效果，冷却片11的材质为铝片；为了起到防水隔热效果，电池冷却夹板2的外框架由PP材料制成。
[0025] 为了保证整个水冷装置能够在安全稳定的状态下运行，需要在水冷装置的各个进水通道口 9和出水通道口 9’加上密封垫圈，保证各部件之间密封。
[0026] 本发明所述的锂离子动力电池成组的水冷装置的工作过程为:首先，水流通过电池模块保护盖4上设置的总进水口 8进入电池模块3 ;进一步，水流进入整个电池冷却夹板2上的进水通道口 9，对整体电池模块3进行冷却降温；进一步，水流通过每个进水通道口 9内设置的进水孔10流入电池冷却夹板2，到达电池冷却夹板2的冷却片11 ;进一步，水流通过冷却片11设置的隔水板12 ;进一步，水流通过出水通道口 9’上设置的出水孔13流出电池冷却夹板2 ;最后，水流通过电池模块保护盖4上设置的总出水口 14流出，完成一次完整的水循环。通过此次完成的水循环过程，不仅，对锂离子电池模块外露表面实行了整体冷却降温，而且，对位于电池模块3内部的相邻单体电池I间最容易发生热量堆积的地方进行散热降温，保证了锂离子动力电池自内向外的均衡降温，进一步确保了锂离子动力电池的使用性能和使用寿命。
Claims (6)
1.一种锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于包括电池模块(3)、设置在电池模块(3)外部的电池模块保护盖(4)和电池底盖(4’)，所述的电池模块保护盖(4)上设有主电连接出)，所述的电池模块(3)由电池冷却夹板(2)和单体电池(I)组成，所述的电池冷却夹板(2)两面对称开有凹槽，凹槽底部由两块平行间隔的冷却片(11)组成，所述的单体电池⑴内置于所述的电池冷却夹板⑵的凹槽中，紧贴冷却片(11)，所述的电池模块保护盖(4)、电池模块(3)和电池底盖(4’)上均设置螺栓孔(7)，并依次通过螺栓连接杆(5)将所述的电池模块保护盖(4)、电池模块(3)和电池底盖(4’)紧密连接，所述的电池模块保护盖⑷顶端对称设置有总进水口⑶和总出水口(14)，所述的电池冷却夹板⑵上与总进水口⑶和总出水口(14)相对应的位置分别设置有进水通道口(9)和出水通道口(9’)，所述的进水通道口(9)内且位于两块冷却片(11)之间的部位设有进水孔(10)，所述的出水通道口(9 ’)内且位于两块冷却片(11)之间的部位设有出水孔(13);所述的冷却片(11)之间设有隔水板(12)，所述的隔水板(12)垂直固连在所述的冷却片(11)之间并将冷却片(11)分成底部贯通的两部分。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于所述的冷却片的材质(11)为铝片或铝塑膜，所述的电池冷却夹板⑵的外框架由PP材料制成。
3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于所述的各个进水通道口(9)和出水通道口(9’)上设有密封垫圈。
4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于所述的电池冷却夹板⑵的个数为n+1块，所述的单体电池⑴的个数为n块。
5.根据权利要求1所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于所述的单体电池(I)为锂离子动力电池。
6.根据权利要求1所述的锂离子动力电池成组的水冷装置，其特征在于所述的单体电池(I)正极和负极置于电池冷却夹板(2)外，单体电池(I)的正极和下一块单体电池(I)的负极焊连。
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