CN106921004A - 液冷电池模块 - Google Patents

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夏顺礼
赵久志
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Abstract

本发明公开了一种液冷电池模块，包括芯体、左夹板、右夹板、左集流板和右集流板；其中，左夹板和右夹板分别固定连接在芯体的两侧；左集流板固定嵌设在左夹板中，右集流板固定嵌设在右夹板中，且右集流板上设置有极耳，从而可以将电池模块的正负极输出。本发明提供的液冷电池模块，通过设置液冷扁管实现了对电池的热控制，并进一步地将液冷扁管嵌设到芯体中，实现了芯体和液冷零部件的模块化，节约了在整车中的占用空间；此外，通过在负极区上设置熔断结构，实现了电流过大时的自动熔断，保证了该液冷电池模块及动力电池总成较高的安全性。

Description

液冷电池模块
技术领域
本发明涉及汽车动力电池技术领域，尤其涉及一种液冷电池模块。
背景技术
动力电池作为电动汽车的核心部件，对整车的动力性能起着至关重要的作用。液冷电池模块做为动力电池的组成单元，其结构设计的好坏将直接决定着动力电池的性能。在现有技术中，在整车所能提供的有限的空间内很难做到将电芯和液冷零部件进行模块化安装固定，可以安装的电芯的数量较少，不能保证携带足够的电量，此外，电池的热管理水平较低，导致电池常发生电量消耗过快、电池的加热和冷却得不到控制等问题。故研究一种能够解决上述问题的液冷电池模块十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种液冷电池模块，以解决上述现有技术中的问题，实现电芯和液冷零部件的模块化，提高电池的热管理水平。
本发明提供了一种液冷电池模块，其中，包括：
芯体，所述芯体中回转嵌设有液冷扁管；
左夹板和右夹板，分别固定连接在所述芯体的两侧；
左集流板和右集流板，所述左集流板固定嵌设在所述左夹板中，所述右集流板固定嵌设在所述右夹板中，且所述右集流板上设置有极耳。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述液冷扁管上设置有进液管和出液管，且所述出液管的设置位置高于所述进液管的设置位置。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述液冷扁管的表面覆盖有硅胶垫。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述左夹板和所述右夹板的顶部设置有排气通道。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述左集流板和所述右集流板上均设置有负极区和正极区，所述负极区和所述正极区交替设置，所述负极区上设置有熔断结构。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述熔断结构为回旋状。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，所述正极区设置有柔性结构，所述柔性结构凸出于所述正极区的表面。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，还包括螺纹支撑柱，所述螺纹支撑柱的两端分别固定设置在所述左夹板上和所述右夹板上。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，还包括通孔支撑柱和拉杆，所述通孔支撑柱上设置有通孔，所述拉杆穿设在所述通孔中，所述通孔支撑柱固定设置在所述左夹板和所述右夹板之间。
如上所述的液冷电池模块，其中，优选的是，还包括连接支架，所述连接支架上设置有夹紧结构，所述左夹板、所述芯体和所述右夹板均嵌置在所述夹紧结构之间。
本发明提供的液冷电池模块，通过设置液冷扁管实现了对电池的热控制，并进一步地将液冷扁管嵌设到芯体中，实现了芯体和液冷零部件的模块化，节约了在整车中的占用空间；此外，通过在负极区上设置熔断结构，实现了电流过大时的自动熔断，保证了该液冷电池模块及动力电池总成较高的安全性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的液冷电池模块的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液冷电池模块的爆炸图；
图3为右集流板装配后的状态图；
图4为液冷扁管的结构示意图；
图5为排气通道设置在本发明实施例提供的液冷电池模块上的状态图；
图6为硅胶垫覆盖在液冷扁管上的状态图；
图7为熔断结构的结构示意图；
图8为柔性结构的结构示意图；
图9为螺纹支撑柱的结构示意图；
图10为通孔支撑柱的结构示意图；
图11为连接支架的结构示意图；
图12为通过条形固定件连接多个本发明实施例提供的液冷电池模块的状态图。
附图标记说明：
100-芯体 110-上盖板 120-下盖板
130-侧盖板 210-左夹板 211-过孔
212-盖帽螺母 220-右夹板 230-排气通道
310-左集流板 320-右集流板 321-极耳
330-负极区 331-熔断结构 340-正极区
341-柔性结构 400-液冷扁管 410-进液管
420-出液管 430-硅胶垫 440-卡箍
450-弧面 500-螺纹支撑柱 510-螺纹孔
600-通孔支撑柱 610-通孔 700-连接支架
710-减重孔 720-螺柱 730-夹紧结构
800-防火布 900-条形固定件 910-腰形孔
920-加强筋
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的液冷电池模块的结构示意图，图2为本发明实施例提供的液冷电池模块的爆炸图，图3为右集流板装配后的状态图，图4为液冷扁管的结构示意图。
请同时参照图1至图4，本发明实施例提供了一种液冷电池模块，包括芯体100、左夹板210、右夹板220、左集流板310和右集流板320；其中，芯体100中回转嵌设有液冷扁管400，左夹板210和右夹板220分别固定连接在芯体100的两侧；左集流板310固定嵌设在左夹板210中，右集流板320固定嵌设在右夹板220中，且右集流板320上设置有极耳321，从而可以将电池模块的正负极输出。
需要说明的是，本发明实施例提供的液冷电池模块还包括上盖板110、下盖板120和侧盖板130，以包覆该组装后的液冷电池模块，进而保护芯体100和集流板的等电气件。
可以理解的是，为了保证该液冷电池模块的结构强度，同时对芯体100起到绝缘的作用，上盖板110、下盖板120、侧盖板130、左夹板210和右夹板220可以为高阻燃塑料件。
本发明实施例提供的液冷电池模块可以通过液冷扁管400实现热控制，具体地，可以通过向液冷扁管400中灌输不同的液体来实现电池的热管理。此外，通过将液冷扁管400嵌设到芯体100中，解决了现有技术中芯体100和液冷零部件难以模块化，而导致占用整车内较大安装空间的问题。
图5为排气通道设置在本发明实施例提供的液冷电池模块上的状态图。
需要说明的是，如图5所示，左夹板210和右夹板220的顶部设置有排气通道230，气体从该液冷电池模块的底部向顶部流动，并可以通过排气通道230排出，从而可以有效防止该液冷电池模块发生热失控问题；可以理解的是，为了保证较好的排气效果，左夹板210上可以设置有三个排气通道230，右夹板220上可以设置有两个排气通道230。
进一步地，液冷扁管400上设置有进液管410和出液管420，且出液管420的设置位置高于进液管410的设置位置，这种设置可以使液冷扁管400中的液冷介质对芯体100起到充分的温度调控的目的，进而使该液冷电池模块获得较佳的热控制性能。本领域技术人员可以理解的是，出液管420和进液管410的设置位置的高度对比指的是当液冷电池模块安装在整车上以后，整车位于水平地面时的高度对比。
需要说明的是，进液管410和出液管420上均设置有卡箍440结构，从而可以实现与其它转接管可靠连接，避免漏液。
进一步地，液冷扁管400可以采用钎焊工艺进行焊接，以固定在芯体100上，从而保证液冷扁管400在注满冷却液的情况下，在整车行驶过程中无泄漏。
可以理解的是，为了保证液冷扁管400与芯体100之间的绝缘性，液冷扁管400的表面可以喷涂绝缘漆。
图6为硅胶垫覆盖在液冷扁管上的状态图。
进一步地，如图6所示，液冷扁管400的表面可以覆盖有硅胶垫430，该硅胶垫430具有较高的导热系数，既保证了对芯体100表面良好的散热又能起到吸收芯体100装配尺寸公差的作用。
需要说明的是，硅胶垫430可以通过胶固定粘连在液冷扁管400上，以对固定包覆液冷扁管400；此外，硅胶垫430的断面呈凹凸不平的锯齿状，这种设计增加了芯体100表面与硅胶垫430之间的热交换面积，同时还方便了装配。
进一步地，液冷扁管400可以采用压凹成型方式成型，由此成型后的液冷扁管400的表面为弧面450，由于芯体100是由多个圆柱形电芯集成构成，当电芯的柱面与液冷扁管400上弧面450接触时，两者间形成切面，电芯轴心到切面中心的距离与弧面450之间具有设定的角度，以保证液冷扁管400能够最大程度地与电芯贴合，进而充分保证该液冷电池模块的热控制性能；在本实施例中，优选的是，电芯轴心到切面中心的距离与弧面450之间所成角度可以为55.46°。
可以理解的是，电芯之间具有一定的安全间隙，以保证某个电芯在发生热失控后不会影响到周围其它的电芯。
进一步地，如图1所示，本发明实施例提供的液冷电池模块的中间位置还设置有防火布800，该防火布800具有耐高温、高绝缘性能的特点，可以防止芯体100因突发情况而发生相互搭接，导致外短路问题，从而有效的减弱电芯在外短路时所发生的热失控。
图7为熔断结构的结构示意图。
进一步地，参照图3和图7，左集流板310和右集流板320上均设置有负极区330和正极区340，负极区330和正极区340交替设置，负极区330上设置有熔断结构331，当电流超过安全设定值时，该熔断结构331会自动发生熔断，进而保护该液冷电池模块，防止动力电池总成发生外短路。
需要说明的是，熔断结构331可以为回旋状，回旋状的结构具有抗冲击、防应力集中等优点，有效保证了电池连接的可靠性；此外，当该液冷电池模块外部发生外短路而产生较大电流时，该回旋状熔断结构331截面积最小处会自动熔断，进而保证了动力电池总成的安全性。
图8为柔性结构的结构示意图。
进一步地，参照图8，正极区340设置有柔性结构341，柔性结构341凸出于正极区340的表面，此种设计具有抗冲击、防应力集中的优点，有效保证了该液冷电池模块接入电路的可靠性。
需要说明的是，左集流板310和右集流板320的材质可以为铝，以保证其载流能力满足整车的使用工况。
图9为螺纹支撑柱的结构示意图。
进一步地，参照图1和图9，本发明实施例提供的液冷电池模块还包括螺纹支撑柱500，该螺纹支撑柱500的两端分别固定设置在左夹板210上和右夹板220上，具体地，螺纹支撑柱500在轴向方向上的两端设置有螺纹孔510，从而可以与左夹板210和右夹板220螺纹连接，通过调整螺纹连接的深度，来实现对左夹板210和右夹板220的拉紧，进而保证了该液冷电池模块的刚度。
图10为通孔支撑柱的结构示意图。
进一步地，参照图1和图10，本发明实施例提供的液冷电池模块还包括通孔支撑柱600和拉杆，通孔支撑柱600上设置有通孔610，拉杆穿设在通孔610中，通孔支撑柱600固定设置在左夹板210和右夹板220之间；在通过螺纹支撑柱500进行拉紧的过程中，可以对左夹板210和右夹板220起到限位作用，以保证该液冷电池模块的两端不受较大的挤压。
需要说明的是，左夹板210和右夹板220上均设置有与通孔支撑柱600上的通孔610连通的过孔211，以便拉杆穿设固定，进而也可以实现多个该液冷电池模块的集成固定。
可以理解的是，拉杆的端部可以通过螺母进行锁紧固定，在本实施例中，该螺母可以为盖帽螺母212，由于盖帽螺母212上设置有盲孔结构，从而可以对锁紧拉杆的过程中起到较好的限位作用，即盖帽螺母212拧紧到一定位置时即可实现拧紧。
图11为连接支架的结构示意图。
进一步地，参照图1和图11，本发明实施例提供的液冷电池模块还包括连接支架700，连接支架700上设置有夹紧结构730，左夹板210、芯体100和右夹板220均嵌置在夹紧结构730之间，具体地，夹紧结构730与左夹板210、右夹板220之间可以为螺栓连接。
进一步地，该连接支架700上设置有减重孔710和加强筋920，即在满足轻量化的同时也保证了该连接支架700的结构强度。
图12为通过条形固定件连接多个本发明实施例提供的液冷电池模块的状态图。
如图12所示，本发明实施例提供的液冷电池模块还可以包括条形固定件900，该条形固定件900上设置有多个腰形孔910，且连接支架700上可以设置有与腰形孔910配合的螺柱720，从而可以通过设置该条形固定件900实现多个该液冷电池模块的集成。
进一步地，该条形固定件900可以为“L”形，以将多个该液冷电池模块固定设置在整车上，此外，为了保证该条形固定件900的结构强度，在该条形固定件900的弯折处可以设置有多个加强筋920。
进一步地，在多个该液冷电池模块集成后，可以通过高压连接铜条实现多个该液冷电池模块之间的电连接，该高压连接铜条设置在该液冷电池模块的顶部位置，从而可以避免该高压连接铜条在整车发生碰撞时与壳体等钣金件发生外短路的风险。
本发明实施例提供的液冷电池模块，通过设置液冷扁管实现了对电池的热控制，并进一步地将液冷扁管嵌设到芯体中，实现了芯体和液冷零部件的模块化，节约了在整车中的占用空间；此外，通过在负极区上设置熔断结构，实现了电流过大时的自动熔断，保证了该液冷电池模块及动力电池总成较高的安全性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷电池模块，其特征在于，包括：
芯体，所述芯体中回转嵌设有液冷扁管；
左夹板和右夹板，分别固定连接在所述芯体的两侧；
左集流板和右集流板，所述左集流板固定嵌设在所述左夹板中，所述右集流板固定嵌设在所述右夹板中，且所述右集流板上设置有极耳。
2.根据权利要求1所述的液冷电池模块，其特征在于，所述液冷扁管上设置有进液管和出液管，且所述出液管的设置位置高于所述进液管的设置位置。
3.根据权利要求2所述的液冷电池模块，其特征在于，所述液冷扁管的表面覆盖有硅胶垫。
4.根据权利要求1所述的液冷电池模块，其特征在于，所述左夹板和所述右夹板的顶部设置有排气通道。
5.根据权利要求1所述的液冷电池模块，其特征在于，所述左集流板和所述右集流板上均设置有负极区和正极区，所述负极区和所述正极区交替设置，所述负极区上设置有熔断结构。
6.根据权利要求5所述的液冷电池模块，其特征在于，所述熔断结构为回旋状。
7.根据权利要求5所述的液冷电池模块，其特征在于，所述正极区设置有柔性结构，所述柔性结构凸出于所述正极区的表面。
8.根据权利要求1所述的液冷电池模块，其特征在于，还包括螺纹支撑柱，所述螺纹支撑柱的两端分别固定设置在所述左夹板上和所述右夹板上。
9.根据权利要求8所述的液冷电池模块，其特征在于，还包括通孔支撑柱和拉杆，所述通孔支撑柱上设置有通孔，所述拉杆穿设在所述通孔中，所述通孔支撑柱固定设置在所述左夹板和所述右夹板之间。
10.根据权利要求9所述的液冷电池模块，其特征在于，还包括连接支架，所述连接支架上设置有夹紧结构，所述左夹板、所述芯体和所述右夹板均嵌置在所述夹紧结构之间。
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