CN108336446B - 一种动力电池模组散热装置 - Google Patents

一种动力电池模组散热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108336446B
CN108336446B CN201711433286.2A CN201711433286A CN108336446B CN 108336446 B CN108336446 B CN 108336446B CN 201711433286 A CN201711433286 A CN 201711433286A CN 108336446 B CN108336446 B CN 108336446B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery module
water
water cooling
plate
power battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711433286.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108336446A (zh
Inventor
孙勤贺
黄文雪
韩宁
刘浩
李璇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Gotion High Tech Power Energy Co Ltd
Original Assignee
Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd filed Critical Hefei Guoxuan High Tech Power Energy Co Ltd
Priority to CN201711433286.2A priority Critical patent/CN108336446B/zh
Publication of CN108336446A publication Critical patent/CN108336446A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108336446B publication Critical patent/CN108336446B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种动力电池模组散热装置，包括(N+1)个电池模组、N个水冷单元、紧固件，其中，N为正整数；(N+1)个电池模组、N个水冷单元依次间隔布置；紧固件用于将水冷单元和与水冷单元相邻的电池模组连接。本发明设计合理，集成度高，占用结构空间小，非常适用于含有多层电池模组，且需要液冷系统轻量化设计的电池包，板簧支撑结构可保证水冷板、热界面材料和电池模组底部的良好贴合，实现高效换热效果，既可用于冷却带走电池热量，又可用于低温加热使电池达到合适的充电温度。与目前较多采用的弹性泡棉类支撑方案相比，在振动耐久、温度冲击、湿热循环和压缩寿命测试方面，其压缩性能、回弹力衰减效果更好。

Description

一种动力电池模组散热装置
技术领域
本发明涉及电池散热技术领域，尤其涉及一种动力电池模组散热装置。
背景技术
随着新能源汽车的发展，动力电池使用的安全性和可靠性越来越重要，动力电池系统作为新能源汽车的动力来源，为保证其高效、可靠的工作，必须设计合理的热管理系统。
对于纯电动汽车和串并联式混合动力汽车，随着用户对电动汽车的要求提高，主机厂对动力电池系统的功率性能和快充性能的要求越来越高。在大倍率充放工况下，传统的自然冷区和强制风冷往往不能满足散热要求，散热效率更高的液冷方式越来越成为工程师关注的焦点。
以液冷板作为换热器的冷却方式越来越被工程师采用，采用搅拌摩擦焊工艺的水冷板最小厚度不小于2mm，可以作为结构承重件使用，随着能量系统密度要求的提高，电池包空间愈发紧凑，搅拌摩擦焊式水冷板重量高，占用较大空间，效果不够理想，有待进一步改进。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种动力电池模组散热装置，效果好。
一种动力电池模组散热装置，包括(N+1)个电池模组、N个水冷单元、紧固件，其中，N为正整数；(N+1)个电池模组、N个水冷单元依次间隔布置；紧固件用于将水冷单元和与水冷单元相邻的电池模组连接。
优选的，水冷单元包括水冷板、支撑架、塑料卡托、板簧，水冷板与支撑架连接；塑料卡托和板簧位于水冷板、支撑架之间，板簧通过塑料卡托与水冷板连接。
优选的，水冷板包括口琴管、进水接头、回水接头、进水集流管、回水集流管，进水接头通过进水集流管与口琴管连通；回水接头通过回水集流管与口琴管连通；进水集流管、回水集流管上均设有定位支架，定位支架与支撑架连接。
优选的，定位支架上设有定位孔；支撑架上设有与定位孔相配合的定位销。
优选的，进水集流管、回水集流管截面呈‘D’字形。
优选的，进水接头、回水接头一端均设有缩孔段，进水集流管、回水集流管上均分别设有与所述缩孔段相匹配的通孔。
优选的，电池模组上设有第一螺纹孔；支撑架上设有与第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔；紧固件为与第一螺纹孔、第二螺纹孔相配合的螺栓拉杆。
优选的，电池模组与水冷单元之间填充有热界面材料。
优选的，电池模组由盖板、端板、侧板围合形成。
优选的，盖板和/或端板和/或侧板上设有透气孔。
本发明设计合理，集成度高，占用结构空间小，非常适用于含有多层电池模组(高度方向)，且需要液冷系统轻量化设计的电池包，板簧支撑结构可保证水冷板、热界面材料和电池模组底部的良好贴合，实现高效换热效果，既可用于冷却带走电池热量，又可用于低温加热使电池达到合适的充电温度。与目前较多采用的弹性泡棉类支撑方案相比，在振动耐久、温度冲击、湿热循环和压缩寿命测试方面，其压缩性能、回弹力衰减效果更好；质量轻，适用于目前组件轻量化以提升系统能量密度的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的水冷板的结构示意图；
图3为水冷板的爆炸图；
图4为定位支架的放大后的结构示意图；
图5为电池模组的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互的结合；下面参考附图并结合实施例对本发明做详细说明。
参照图1-5：
本发明提出的一种动力电池模组散热装置，包括(N+1)个电池模组1、N个水冷单元、紧固件2，其中，N为正整数；(N+1)个电池模组、N个水冷单元依次间隔布置；紧固件2用于将水冷单元和与水冷单元相邻的电池模组连接。
在进一步实施方式中，水冷单元包括水冷板、支撑架3、塑料卡托4、板簧5，水冷板与支撑架3连接；塑料卡托4和板簧5位于水冷板、支撑架3之间，板簧5通过塑料卡托4与水冷板连接。
在进一步实施方式中，水冷板包括口琴管6、进水接头7、回水接头8、进水集流管9、回水集流管10，进水接头7通过进水集流管与口琴管6连通；回水接头8通过回水集流管与口琴管6连通；进水集流管9、回水集流管10上均设有定位支架11，定位支架11与支撑架3连接。
从进水接头7加入冷却液，冷却液经过进水集流管、口琴管6、回水集流管、回水接头8排出。
增加板簧5塑料卡托4，更加方便口琴管6与上方的电池模组贴合，实现高效换热效果。
在进一步实施方式中，定位支架11上设有定位孔12；支撑架3上设有与定位孔12相配合的定位销13。便于水冷板与支撑架3连接，安装更加方便。
在进一步实施方式中，进水集流管、回水集流管截面呈‘D’字形。方便冷却液流动，提高散热效果。
在进一步实施方式中，进水接头7、回水接头8一端均设有缩孔段，进水集流管、回水集流管上均分别设有与所述缩孔段相匹配的通孔。便于安装。
在进一步实施方式中，电池模组上设有第一螺纹孔；支撑架3上设有与第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔；紧固件2为与第一螺纹孔、第二螺纹孔相配合的螺栓拉杆。让螺栓拉杆至于第一螺纹孔、第二螺纹孔内，让电池模组与支撑架3连接起来。
在进一步实施方式中，电池模组与水冷单元之间填充有热界面材料。提高散热效果。
在进一步实施方式中，电池模组1由盖板101、端板102、侧板103围合形成。
在进一步实施方式中，盖板和/或端板和/或侧板上设有透气孔14。提高散热效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动力电池模组散热装置，其特征在于，包括(N+1)个电池模组、N个水冷单元、紧固件，其中，N为正整数；(N+1)个电池模组、N个水冷单元依次间隔布置；紧固件用于将水冷单元和与水冷单元相邻的电池模组连接；
水冷单元包括水冷板、支撑架、塑料卡托、板簧，水冷板与支撑架连接；塑料卡托和板簧位于水冷板、支撑架之间，板簧通过塑料卡托与水冷板连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，水冷板包括口琴管、进水接头、回水接头、进水集流管、回水集流管，进水接头通过进水集流管与口琴管连通；回水接头通过回水集流管与口琴管连通；进水集流管、回水集流管上均设有定位支架，定位支架与支撑架连接。
3.根据权利要求2所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，定位支架上设有定位孔；支撑架上设有与定位孔相配合的定位销。
4.根据权利要求2所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，进水集流管、回水集流管截面呈‘D’字形。
5.根据权利要求2所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，进水接头、回水接头一端均设有缩孔段，进水集流管、回水集流管上均分别设有与所述缩孔段相匹配的通孔。
6.根据权利要求1所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，电池模组上设有第一螺纹孔；支撑架上设有与第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔；紧固件为与第一螺纹孔、第二螺纹孔相配合的螺栓拉杆。
7.根据权利要求1所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，电池模组与水冷单元之间填充有热界面材料。
8.根据权利要求1所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，电池模组由盖板、端板、侧板围合形成。
9.根据权利要求8所述的动力电池模组散热装置，其特征在于，盖板和/或端板和/或侧板上设有透气孔。
CN201711433286.2A 2017-12-26 2017-12-26 一种动力电池模组散热装置 Active CN108336446B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711433286.2A CN108336446B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种动力电池模组散热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711433286.2A CN108336446B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种动力电池模组散热装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108336446A CN108336446A (zh) 2018-07-27
CN108336446B true CN108336446B (zh) 2020-11-06

Family

ID=62924591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711433286.2A Active CN108336446B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种动力电池模组散热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108336446B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109524593B (zh) * 2019-01-22 2021-07-06 华霆（合肥）动力技术有限公司 多层软包电池模组及系统
CN109921144A (zh) * 2019-03-29 2019-06-21 潍柴动力股份有限公司 蓄电池的冷却板及电动汽车
CN110112499A (zh) * 2019-04-09 2019-08-09 江苏大学 一种电池包复合热管理系统及其控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102881959A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 湖北绿驰科技有限公司 一种电动汽车电池组水冷式热管理系统
CN204424406U (zh) * 2015-03-03 2015-06-24 北京波士顿动力电池有限公司 一种应用于电动汽车的水冷板结构
CN106207308A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 北京普莱德新能源电池科技有限公司 一种电动汽车动力电池水冷系统及采用其的电动汽车
CN106611827A (zh) * 2017-02-21 2017-05-03 湖南大学 一种箱体及电池液冷装置
CN106654456A (zh) * 2017-02-20 2017-05-10 东莞市迈泰热传科技有限公司 一种新能源汽车的水冷板结构
CN106654450A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 合肥工业大学 一种动力电池液冷成组箱
CN106654451A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 苏州肯美煊实业有限公司 一种用于车辆的冷却装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102881959A (zh) * 2012-09-29 2013-01-16 湖北绿驰科技有限公司 一种电动汽车电池组水冷式热管理系统
CN204424406U (zh) * 2015-03-03 2015-06-24 北京波士顿动力电池有限公司 一种应用于电动汽车的水冷板结构
CN106207308A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 北京普莱德新能源电池科技有限公司 一种电动汽车动力电池水冷系统及采用其的电动汽车
CN106654450A (zh) * 2016-12-29 2017-05-10 合肥工业大学 一种动力电池液冷成组箱
CN106654451A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 苏州肯美煊实业有限公司 一种用于车辆的冷却装置
CN106654456A (zh) * 2017-02-20 2017-05-10 东莞市迈泰热传科技有限公司 一种新能源汽车的水冷板结构
CN106611827A (zh) * 2017-02-21 2017-05-03 湖南大学 一种箱体及电池液冷装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108336446A (zh) 2018-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2496185C2 (ru) Термостабилизированный модуль из электрических батарей
CN102356505B (zh) 具有优良散热特性的电池模块和中型到大型电池组
CN108336446B (zh) 一种动力电池模组散热装置
CN105789733A (zh) 一种热管理装置及电源装置
CN203225318U (zh) 一种电池模组
CN208939114U (zh) 一种电动汽车动力电池水冷板及含有该水冷板的电池包
CN210778889U (zh) 一种大功率电池组的储能管理系统
CN210006860U (zh) 蓄电池的冷却板安装结构及电动汽车
CN108417926B (zh) 动力电池组件及电动汽车
CN207800824U (zh) 一种软包装动力电池用液冷板及电池模组
CN219066956U (zh) 电池包以及用电装置
WO2021249272A1 (zh) 一种电池包及电动车
CN113067054B (zh) 一种基于相变材料耦合翅片的电池及其电池热管理系统
CN105449308A (zh) 一种应用高导热泡沫碳材料的三明治动力电池布置装置
CN208315709U (zh) 兼顾风冷和液冷的动力电池冷却板
CN205211887U (zh) 一种应用高导热泡沫碳材料的三明治动力电池布置装置
CN108807730B (zh) 分层式电动汽车电池包
CN208507738U (zh) 一种具有热管装置的电池包
CN111834703A (zh) 电池散热装置及电池设备
CN219873708U (zh) 一种具有温控装置的电池组
CN219979658U (zh) 液冷组件、电池模块及电池系统
CN111600092A (zh) 一种超宽温域高安全性锂离子动力电池系统
CN218957885U (zh) 一种磷酸铁锂电池储能集成电池包
CN220830019U (zh) 电池箱和电池包
CN220065793U (zh) 一种汽车动力电池热管理设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant