CN111987261A - 一种集成动力电池的上盖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成动力电池的上盖，包括上盖本体，上盖本体上固定有高压配电盒，高压配电盒朝远离电池的方向凸出；上盖本体上还形成有冷却流道。使用本发明，将高压配电盒集成在上盖本体上，且高压配电盒凸出电池表面，使得高压配电盒的检修方便、快捷；此外，上盖本体上还设置了冷却流道，进一步增加了上盖本体的功能，利于上盖本体的集成化设计；冷却流道布置在电芯顶部，可作为热失控后的灭火系统使用。

Description

一种集成动力电池的上盖
技术领域
本发明涉及动力电池，特别涉及一种集成动力电池的上盖。
背景技术
当前新能源动力电池产品设计主要以针对PACK功能进行零件设计，零件功能单一，开发成本高。现有电池结构是将高压配电盒、冷却流道一体设在电池上，检修时需要先打开上盖，然后才能对高压配电盒进行检修，操作过程繁琐，效率低下，增大了维修成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中高压配电盒位于电池内部，造成检修不便的问题，提供一种方便高压配电盒检修的集成动力电池的上盖。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种集成动力电池的上盖，包括上盖本体，上盖本体上固定有高压配电盒，高压配电盒朝远离电池的方向凸出；上盖本体上还形成有冷却流道。
采用上述技术方案的本发明，将高压配电盒集成在上盖本体上，且高压配电盒凸出电池表面，使得高压配电盒的检修方便、快捷；此外，上盖本体上还设置了冷却流道，进一步增加了上盖本体的功能，利于上盖本体的集成化设计；冷却流道布置在电芯顶部，可作为热失控后的灭火系统使用。
进一步地，冷却流道由两个并排设置、一条边连通的矩形状外凸空腔结构组成；在冷却流道上，与连通的凸起边相对的两条边上分别固定有一个热交换介质管接头。两个热交换介质管接头一个为冷却介质的入口，一个为出口；两个热交换介质管接头的位置分别靠近冷却介质在冷却流道内流动的最远的两个边，便于冷却介质均匀地流遍整个冷却流道，便于实现冷却介质对电池均匀降温的效果。
进一步地，冷却流道为双层结构连接形成的空腔结构；双层结构中一层设有凹腔结构，凹腔结构与另一层的平面相接，形成空腔结构。冷却流道形成在上盖本体上，空腔结构也起到增强上盖本体结构强度，增强上盖本体上放置高压配电盒后的稳定性的作用；此处，凹腔结构可由冲压形成，也可利用模具铸造成型。
进一步地，冷却流道的表面喷涂有阻燃涂层。在电池内部出现燃烧等状况时，可以起到阻燃的作用。
进一步地，上盖本体上固定有高压连接柱，高压配电盒通过高压连接柱与电池内部连接。高压连接柱方便高压配电盒与电池内部的连通。
进一步地，高压连接柱的心部为铜柱，铜柱的周向通过注塑形成有连接翼，高压连接柱通过连接翼固定在上盖本体上。铜柱的电导率，便于高压连接柱与电池内部的连通，连接翼方便高压连接柱的固定。
进一步地，连接翼在铜柱的周向形呈长条形结构，连接翼上开设有密封槽并放置有密封圈。铜柱贯穿上盖本体，而连接翼通过设置密封圈，使得电池内部形成密封。
进一步地，上盖本体上方设有隔热板，隔热板上开设有缺口供高压配电盒穿出。隔热板减少冷却流道与空气的接触，提高冷却流道的冷却效果。
进一步地，隔热板的下表面与冷却流道贴合，隔热板下表面的形状与冷却流道契合。隔热板形状与冷却流道契合时，减少隔热板与冷却流道间的空气，增强冷却流道的冷却效果。
进一步地，隔热板采用热阻高且不燃烧的纤维材料制成。增强隔热板的冷却效果的同时，隔热板也起到阻燃的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：将高压配电盒集成在上盖本体上，且高压配电盒凸出电池表面，使得高压配电盒的检修方便、快捷；此外，上盖本体上还设置了冷却流道，进一步增加了上盖本体的功能，利于上盖本体的集成化设计；减少热管理系统功能件、减少高压配电盒装配固定附件，减少零部件开发成本；提高装配效率、降低维修成本；冷却流道布置在电芯顶部，可作为热失控后的灭火系统使用。
附图说明：
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出本发明的集成动力电池的上盖的示意图。
图2示出了图1上盖所属电池整体的爆炸图。
图3示出了图1的部分结构示意图。
图4示出了图3中高压连接柱的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1上盖本体；2高压配电盒；3冷却流道；4热交换介质管接头；
5高压连接柱；51铜柱；52连接翼；53安装孔；54密封圈；
6隔热板；7电池箱体。
具体实施方式
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1和图2，一种集成动力电池的上盖，包括上盖本体1，上盖本体1上固定有高压配电盒2，高压配电盒2朝远离电池的方向凸出；上盖本体1上还形成有冷却流道3。
优选的，冷却流道3由两个并排设置、一条边连通的矩形状外凸空腔结构组成；在冷却流道3上，与连通的凸起边相对的两条边上分别固定有一个热交换介质管接头4。
优选的，冷却流道3为双层结构连接形成的空腔结构；双层结构中一层设有凹腔结构，凹腔结构与另一层的平面相接，形成空腔结构。
优选的，冷却流道3的表面喷涂有阻燃涂层。阻燃涂层最好选用热阻高且不燃烧的纤维材料。
如图3，优选的，上盖本体1上固定有高压连接柱5，高压配电盒2通过高压连接柱5与电池内部连接。
如图4，优选的，高压连接柱5的心部为铜柱51，铜柱51的周向通过注塑形成有连接翼52，高压连接柱5通过连接翼52固定在上盖本体1上。
优选的，连接翼52在铜柱51的周向形呈长条形结构，连接翼52上开设有密封槽并放置有密封圈54。
优选的，上盖本体1上方设有隔热板6，隔热板6上开设有缺口供高压配电盒2穿出。
优选的，隔热板6的下表面与冷却流道3贴合，隔热板6下表面的形状与冷却流道3契合。
优选的，隔热板6采用热阻高且不燃烧的纤维材料制成。可采用气凝胶、毛毡等制作隔热板6；可在冷却流道3喷涂蓬松阻燃涂层，集成了防火和保温的功能。
本发明中，电池的上盖本体1复合了多个次要零件的功能，提高了上盖本体1的集成度，降低了上盖本体1上工件的检修成本。高压配电盒2作为外部输出接口和内部高低压控制集成单元，集成电气元件固定、电气控制、电气防护、防水等功能；上盖本体1集成机械安全、电气安全、热管理、高压配电盒固定等功能。高压连接柱5作为内部高压电池系统输出口，具备防水、电能输出、电连接紧固等功能。
高压连接柱5、热交换介质管接头4各有两个，排列均匀，位于矩形的四个角，隔热板6的下表面也成凹凸的结构。冷却流道上设有高压配电盒2的固定点。
冷却流道3的空腔结构可由两块板状结构以焊接等方式连接组成，其中，一块板可经冲压或模具成型，形成凹腔结构，另一块板呈平板状；二者固定在一起后，形成连通的腔体结构。隔热板6可通过胶粘、螺接等方式固定在上盖本体1上。
高压连接柱5的心部也可为铝柱，用于高压电流传输；铜柱51的两端部均开设有连接孔，用于与铜排连接；注塑后，高压连接柱5的周向形成绝缘包胶，用于固定和绝缘(可以选用SMC、树脂类混料等绝缘耐温材料)。连接翼52 上通过注塑固定有两个螺母，螺母的内螺纹孔形成高压连接柱5的安装孔53。
冷却介质通过高压配电盒2上设置的介质进口流入，通过位于高压配电盒2 内的热交换介质管接头4流入冷却流道3中，经过冷却流道3循环后再依次流出；冷却介质的流动，方便了电池内部和高压配电盒2内部电器元件的散热。
上盖本体1上还设置了高压配电盒2的固定点，部分固定点位于冷却流道3 上，固定点可以减少热管理系统功能件、减少高压配电盒2装配固定附件、提高装配效率、降低维修成本。
上盖本体1与电芯热交换面紧贴，上盖本体1与电池箱体7的间隙通过导热结构胶填充起到导热和固定作用，与下箱体胶封或者用密封结构密封，起到防水作用。
冷却流道3中的冷却介质可以为乙二醇和水各半的混合物，或者液态的氟利昂；冷却介质需绝缘，作为冷却液或电池里热扩散降温的液体。
电池箱体7的腔体内放置有电芯，用于存储、释放电能。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成动力电池的上盖，包括上盖本体(1)，其特征在于，所述上盖本体(1)上固定有高压配电盒(2)，所述高压配电盒(2)朝远离电池的方向凸出；所述上盖本体(1)上还形成有冷却流道(3)。
2.根据权利要求1所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述冷却流道(3)由两个并排设置、一条边连通的矩形状外凸空腔结构组成；在所述冷却流道(3)上，与连通的凸起边相对的两条边上分别固定有一个热交换介质管接头(4)。
3.根据权利要求1所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述冷却流道(3)为双层结构连接形成的空腔结构；双层结构中一层设有凹腔结构，凹腔结构与另一层的平面相接，形成空腔结构。
4.根据权利要求1所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述冷却流道(3)的表面喷涂有阻燃涂层。
5.根据权利要求1所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述上盖本体(1)上固定有高压连接柱(5)，所述高压配电盒(2)通过所述高压连接柱(5)与电池内部连接。
6.根据权利要求5所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述高压连接柱(5)的心部为铜柱(51)，所述铜柱(51)的周向通过注塑形成有连接翼(52)，所述高压连接柱(5)通过所述连接翼(52)固定在所述上盖本体(1)上。
7.根据权利要求6所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述连接翼(52)在所述铜柱(51)的周向形呈长条形结构，所述连接翼(52)上开设有密封槽并放置有密封圈(54)。
8.根据权利要求1所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述上盖本体(1)上方设有隔热板(6)，所述隔热板(6)上开设有缺口供所述高压配电盒(2)穿出。
9.根据权利要求8所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述隔热板(6)的下表面与所述冷却流道(3)贴合，所述隔热板(6)下表面的形状与所述冷却流道(3)契合。
10.根据权利要求8所述的集成动力电池的上盖，其特征在于，所述隔热板(6)采用热阻高且不燃烧的纤维材料制成。
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