CN110828929A - 一种新型圆柱形电芯液冷模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型圆柱形电芯液冷模组，包括至少2块平行设置的液冷板、圆柱形电芯、进液管路、出液管路、并联铜片、钣金端板和环氧板，所述液冷板内均开有并联结构的液冷流道，所述液冷板的上端两侧分别开设与液冷流道连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口上均装有快插三通接头，各所述进液口上方的快插三通接头之间通过进液管路串接，各所述出液口上方的快插三通接头之间通过出液管路串接，所述钣金端板分设两外侧液冷板的外端面，所述环氧板设在钣金端板与液冷板之间；本发明采用进液管路和出液管路构成并联式的回路结构以及液冷板内部流道的并联式结构，压降小且单体电芯间的温差较小，模组间能量密度高且散热及均匀效果更好。

Description

一种新型圆柱形电芯液冷模组
技术领域
本发明涉及锂离子动力汽车电池液冷装置领域，具体来说是涉及一种新型圆柱形电芯液冷模组。
背景技术
动力电池在使用中，需要在合适的温度下才能保证其正常的使用。目前在电池成组后，有大倍率充放电时发热严重、内部温度分布不均匀等问题，严重影响电池寿命。
目前常见的热管理大多采用风冷和液冷方案，风冷往往难以解决温度均匀性和地区推广等问题，因此更多的采用液冷方案。液冷主要通过在电池模组内布置液冷板，液冷板内设置流道，冷却液在流道中循环的方式，将电芯产生的热量带走。
常见的电芯结构可分为方形、软包和圆柱形电芯，方形和软包由于其较大的表面，保证了其与液冷板换热时较大的接触面积，换热效率高。圆柱形电芯由于其特殊的圆形结构，液冷板往往无法有效与其进行接触，从而导出电芯产生的热量。
常见的形式一般为底部冷板平铺式或蛇形管缠绕式等进行导热。平铺式冷板结构通过与电芯端部接触进行换热，电池单体间温差大，效果差；蛇形管缠绕结构，流阻较大，工艺可操作性差。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述所存在的缺陷，提供一种结构轻量化、模组能量密度高且散热及均匀效果好的新型圆柱形电芯液冷模组。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于，包括至少2块平行设置的液冷板、穿设在液冷板上的圆柱形电芯、进液管路、出液管路、并联铜片、钣金端板和环氧板，所述液冷板内均开有并联结构的液冷流道，所述液冷板的上端两侧分别开设与液冷流道连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口上均装有快插三通接头，各所述进液口上方的快插三通接头之间通过进液管路串接，各所述出液口上方的快插三通接头之间通过出液管路串接，所述进液管路的一端通载冷剂，另一端封闭，所述出液管路的一端出载冷剂，其与进液管路通载冷剂的端口呈对角设置，所述出液管路的另一端封闭，所述并联铜片设在圆柱形电芯的两端，用以并联相邻两块液冷板上的圆柱形电芯，所述钣金端板分设两外侧液冷板的外端面，各所述液冷板与设在液冷板两外侧的钣金端板之间通过螺栓固定，所述环氧板设在钣金端板与液冷板之间。
作为优选的技术方案，所述载冷剂为体积比为40％～60％的乙二醇水溶液。
作为优选的技术方案，所述进液管路和出液管路均为PA尼龙管。
作为优选的技术方案，所述进液口与出液口上均装有与快插三通接头配合连接的水嘴。
作为优选的技术方案，所述圆柱形电芯的外表面均包设界面导热材料，所述界面导热材料可以是斜凸型硅胶片或导热硅脂或打高导热胶。
本发明的有益效果为：采用进液管路和出液管路构成并联式的回路结构以及液冷板内部流道的并联式结构，压降小且单体电芯间的温差较小；结构更加轻量化、模组间能量密度高且散热及均匀效果更好。
附图说明
图1为本发明一种新型圆柱形电芯液冷模组的结构示意图；
图2为图1中单个液冷板的装配结构示意图；
图3为图1中液冷板的主视截面图。
图中：1-液冷板、1-1-进液口、1-2-出液口、2-圆柱形电芯、3-进液管路、4-出液管路、 5-并联铜片、6-钣金端板、7-环氧板、8-液冷流道、9-快插三通接头、10-水嘴、11-界面导热材料。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1～3所示，一种新型圆柱形电芯液冷模组，包括至少2块平行设置的液冷板1、穿设在液冷板1上的圆柱形电芯2、进液管路3、出液管路4、并联铜片5、钣金端板6和环氧板7，液冷板1内均开有并联结构的液冷流道8，液冷板1的上端两侧分别开设与液冷流道8 连通的进液口1-1和出液口1-2，进液口1-1和出液口1-2上均装有快插三通接头9，各进液口1-1上方的快插三通接头9之间通过进液管路3串接，各出液口1-2上方的快插三通接头 9之间通过出液管路4串接，进液管路3的一端通载冷剂，另一端封闭，出液管路4的一端出载冷剂，其与进液管路3通载冷剂的端口呈对角设置，出液管路4的另一端封闭，并联铜片5设在圆柱形电芯2的两端，用以并联相邻两块液冷板1上的圆柱形电芯2，钣金端板6 分设两外侧液冷板1的外端面，各液冷板1与设在液冷板1两外侧的钣金端板6之间通过螺栓固定，环氧板7设在钣金端板6与液冷板1之间。
在本实施例中，载冷剂为体积比为40％～60％的乙二醇水溶液。
在本实施例中，进液管路3和出液管路4均为PA尼龙管。
在本实施例中，进液口1-1与出液口1-2上均装有与快插三通接头9配合连接的水嘴10。
在本实施例中，圆柱形电芯2的外表面均包设界面导热材料11，界面导热材料可以是斜凸型硅胶片或导热硅脂或打高导热胶。
在本实施例中，图1为6串电池模组结构，各个电池模块的液冷板1之间采用并联的连接方式，载冷剂由图1中进液管路3上的箭头标示位流入，进而由各进液管路3分流至各液冷板1的液冷流道8内，圆柱形电芯2产生的热量通过界面导热材料11传递至液冷板1上，与液冷板1内的载冷剂换热，被带动外界，载冷剂在换热完成后从图1中出液管路4上的箭头标示位流出，完成对电池模组的换热，先进后出式的主回路结构，可有效保证各个歧路流量均匀，且各模块模组间温差较小，液冷板1的内部液冷流道8采用多路并联式结构，压降较小，便于泵体选择，安全可靠，结构更加轻量化、模组间能量密度高且散热及均匀效果更好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于，包括至少2块平行设置的液冷板、穿设在液冷板上的圆柱形电芯、进液管路、出液管路、并联铜片、钣金端板和环氧板，所述液冷板内均开有并联结构的液冷流道，所述液冷板的上端两侧分别开设与液冷流道连通的进液口和出液口，所述进液口和出液口上均装有快插三通接头，各所述进液口上方的快插三通接头之间通过进液管路串接，各所述出液口上方的快插三通接头之间通过出液管路串接，所述进液管路的一端通载冷剂，另一端封闭，所述出液管路的一端出载冷剂，其与进液管路通载冷剂的端口呈对角设置，所述出液管路的另一端封闭，所述并联铜片设在圆柱形电芯的两端，用以并联相邻两块液冷板上的圆柱形电芯，所述钣金端板分设两外侧液冷板的外端面，各所述液冷板与设在液冷板两外侧的钣金端板之间通过螺栓固定，所述环氧板设在钣金端板与液冷板之间。
2.根据权利要求1所述的一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于：载冷剂为体积比为40％～60％的乙二醇水溶液。
3.根据权利要求2所述的一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于：所述进液管路和出液管路均为PA尼龙管。
4.根据权利要求3所述的一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于：所述进液口与出液口上均装有与快插三通接头配合连接的水嘴。
5.根据权利要求4所述的一种新型圆柱形电芯液冷模组，其特征在于：所述圆柱形电芯的外表面均包设界面导热材料，所述界面导热材料可以是斜凸型硅胶片或导热硅脂或打高导热胶。
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