CN112687982B - 电池冷却模组 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开了电池冷却模组,模组包括:冷却机构,包括:多个具有中空结构的冷却单元,冷却单元具有与中空结构相连通的开口,冷却单元在第一方向上形成有连续的蛇形波纹,冷却单元具有侧边台,多个冷却单元的侧边台相连接形成冷却板,包括第一冷却板和第二冷却板,第一冷却板与第二冷却板之间用于放置圆柱形电芯,第一冷却板与第二冷却板之间通过第一水道部连通;导流机构,与冷却板上的开口均连通,冷却工质能经导流机构由第一冷却板上的至少部分开口进入,通过水道部在第一冷却板与第二冷却板之间流通,并由第二冷却板上的至少部分开口经导流机构流出。本说明书能够实现较高的成组效率,以及较高性价比的冷却性能。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池热管理技术领域,具体涉及一种电池冷却模组。
背景技术
由于绿色环保主题的不断推进,新能源汽车的使用量呈逐年递增的趋势,研发新能源汽车成为当今世界的紧迫任务。动力电池模组是电动汽车中最重要的组成部分,提高电池模组的集成度提高了电芯的成组效率,有助于降低电动汽车的成本。由于圆柱形电芯的外形较为规则,有利于提高电池模组的电池能量密度,使其应用越来越广泛。
随着圆柱形电芯的尺寸越来越大以及电芯容量越来越高,电池冷却系统对电池模组的安全性显得更加重要。电池冷却系统是连接动力电池和电动汽车的重要纽带,电动汽车在行驶过程中,电池会产生大量的热,如果不能快速有效的对电池进行散热,以及均衡单体电芯内部、电芯之间的温差,就会造成热量的堆积,影响电池的寿命,严重的还会引发电池爆炸。
现有技术中,对于圆柱形电芯的冷却工艺通常利用多层蛇形冷却板,冷却板内部中空,将圆柱形电芯夹在冷却板的板间,通过对冷却板提供液体工质,以对电芯层间进行水冷散热,达到对电芯间接冷却的目的。
目前,冷却板主要通过挤压成型工艺制作,该成型工艺导致冷却板需要满足一定的尺寸比例要求,且需要冷却板具有一定的厚度。而在电池模组内部空间非常紧凑的情况下,相邻电芯层之间给冷却板预留的间距比较有限,使得冷却板的厚度为一定值。在冷却板厚度一定的前提下,冷却板宽度越大,挤压成型时基础变形越严重容易塌陷,无法维持成型的形状。因此,在冷却板厚度一定时,冷却板的最大宽度已经基本确定。如此,当圆柱型电芯尺寸(长度)增加时,原始的冷却板设计就无法满足冷却面积的需求,会导致电芯与冷却板之间的相对接触面积变小,冷却效果变差、温差过大。
在这种情况下,需要使用多个冷却板并联或者拼焊的情况,或者是增加电芯层的间距,以增大与冷却板的接触面积。但是,采用多个冷却板并联或者焊接的方式增加了成本以及密封失效的风险,而增加电芯的间距降低了空间利用率,降低了成组效率,失去了竞争优势。
发明内容
为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题,本申请提供了一种电池冷却模组,能够实现较高的成组效率,以及较高性价比的冷却性能。
为了达到上述目的,本申请提供的技术方案如下所述:
一种电池冷却模组,包括:
冷却机构,包括:多个具有中空结构的冷却单元,所述冷却单元具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元具有侧边台,多个所述冷却单元的侧边台相连接形成冷却板;
所述冷却板包括第一冷却板和第二冷却板,所述第一冷却板与所述第二冷却板之间用于放置圆柱形电芯,所述第一冷却板与所述第二冷却板之间通过第一水道部连通;
导流机构,与所述冷却板上的开口均连通,冷却工质能经所述导流机构由第一冷却板上的至少部分开口进入,通过所述水道部在所述第一冷却板与所述第二冷却板之间流通,并由第二冷却板上的至少部分开口经所述导流机构流出。
作为一种优选的实施方式,所述冷却单元由挤压成型工艺制作,所述冷却单元的个数通过以下计算公式得出:
其中,L1≥80%*L;
上式中,N表示为冷却单元的个数;A表示为冷却单元的厚度,单位为mm,L1表示为有效冷却长度,单位为mm;L表示为电芯的长度,单位为mm。
作为一种优选的实施方式,所述冷却板还包括:第三冷却板和第四冷却板,所述第三冷却板与所述第四冷却板之间用于放置圆柱形电芯,所述第三冷却板与所述第四冷却板之间通过第二水道部连通;在沿着所述圆柱形电芯的长度方向上,具有第一端和第二端,所述第一冷却板和所述第二冷却板靠近所述第一端,所述第三冷却板和所述第四冷却板靠近所述第二端。
作为一种优选的实施方式,以所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板的端面共同形成导流平面,所述第一冷却板和所述第三冷却板位于所述导流平面的对角线方向上,所述第二冷却板和所述第四冷却板位于所述导流平面的另一对角线方向上;
其中,所述冷却工质由所述第一冷却板上的至少部分开口和所述第三冷却板上的至少部分开口进入,并由所述第二冷却板上的至少部分开口和所述第四冷却板上的至少部分开口流出。
作为一种优选的实施方式,所述冷却单元在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述第三端形成所述开口,所述第四端封闭,所述导流机构包括:进水部和出水部,所述进水部与所述第一冷却板和所述第三冷却板上的开口均连通,所述出水部与所述第二冷却板和所述第四冷却板上的开口均连通。
作为一种优选的实施方式,所述导流机构包括:
第一导流板,设置有所述进水部和所述出水部,所述第一导流板的背面设置与所述进水部相连的分流部;
第二导流板,设置有与所述第一冷却板上的开口相配合的第一导流孔、与所述第三冷却板上的开口相配合的第三导流孔;
第三导流板,设置在所述第一导流板与所述第二导流板之间,设置有与所述第一导流孔相匹配的第五导流孔、与所述第三导流孔相配合的第六导流孔;
冷却工质能通过所述分流部分别导向所述第五导流孔和所述第六导流孔,并进入所述第一导流孔和所述第三导流孔,从而进入所述第一冷却板和所述第三冷却板。
作为一种优选的实施方式,所述第二导流板设置有与所述第二冷却板上的开口相配合的第二导流孔、与所述第四冷却板上的开口相配合的第四导流孔,所述第三导流板设置有与所述出水部相连的导出孔,所述第三导流板的背面设置与所述导出孔相连的汇流部;
冷却工质由所述第二导流孔和所述第四导流孔流出时,通过所述汇流部汇入所述导出孔,然后由所述出水部流出。
作为一种优选的实施方式,所述冷却单元在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述开口位于所述第三端和所述第四端之间,所述导流机构包括:进水管线和出水管线,所述进水管线与所述第一冷却板上的部分开口和所述第三冷却板上的部分开口相连通,所述出水管线与所述第二冷却板上的部分开口和所述第四冷却板上的部分开口相连通。
一种电池冷却系统,包括:
冷却机构,包括:多个具有中空结构的冷却单元,所述冷却单元具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元具有侧边台,多个所述冷却单元的侧边台相连接形成冷却板,圆柱形电芯设置在所述冷却板上,并沿着所述第二方向纵向安装;
盖板总成,包括:用于固定所述电芯电极的安装框架;与所述电极电连接的汇流排;所述安装框架具有将所述汇流排嵌入其内部的嵌入部。
一种冷却板,包括多个具有中空结构的冷却单元,所述冷却单元具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元具有侧边台,多个所述冷却单元的侧边台相连接形成所述冷却板。
有益效果:
本申请实施方式提供的电池冷却模组,通过多个冷却单元的侧边台相连接形成冷却板,相对于传统的冷却板而言,其宽度尺寸可控,突破了现有挤压成型工艺导致的冷却板宽度不满足冷却要求的问题。
尤其是在应用于大尺寸的圆柱形电芯(例如32135的产品)的冷却时,因挤压成型工艺的长宽比要求,无法制作出较宽的冷却板,通过将多个冷却单元相连接以形成冷却板,这种灵活性可以将冷却板的宽度进行无限扩展,从而突破现有冷却板的加工限制,大大提升冷却系统的冷却性能和空间利用率。
参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动力的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书第一实施例提供的电池冷却系统的结构示意图;
图2为本说明书第一实施例提供的电池冷却系统的爆炸图;
图3为本说明书第一实施例提供的电池冷却模组的结构示意图;
图4为本说明书第一实施例提供的电池冷却模组的爆炸图;
图5为本说明书第一实施例提供的导流机构的A面示意图;
图6为本说明书第一实施例提供的导流机构的B面示意图;
图7为本说明书第一实施例提供的导流机构的水路示意图;
图8为本说明书第二实施例提供的电池冷却系统的结构示意图;
图9为本说明书第二实施例提供的电池冷却模组的结构示意图;
图10为本说明书第二实施例提供的导流机构的水路示意图;
图11为本说明书实施例提供的冷却单元的结构示意图;
图12为本说明书实施例提供的盖板总成的结构示意图;
图13为本说明书实施例提供的冷却机构的侧视图。
附图标记说明:
1、盖板总成;11、安装框架;12、衬套;13、铝片;14、汇流排;
2、冷却机构;20、冷却单元;201、侧边台;21、第一冷却板;22、第二冷却板;23、第三冷却板;24、第四冷却板;25、第一水道部;26、第二水道部;27、隔挡件;
3、导流机构;3a、进水部;3b、出水部;3c、第一导流孔;3d、第四导流孔;3e、第三导流孔;3f、第二导流孔;3g、第五导流孔;3h、第六导流孔;
31、第一导流板;310、分流部;32、第二导流板;33、第三导流板;330、导出孔;331、汇流部;
3a′、进水管线;3b′、进水管线;
4、圆柱形电芯。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式,对本发明的技术方案作详细说明,应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所限定的范围内。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
下面将结合图1至图12对本说明书实施例的电池冷却模组、电池冷却系统以及冷却板进行解释和说明。需要说明的是,为了便于说明,在本发明的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件。而为了简洁,在不同的实施例中,省略对相同部件的详细说明,且相同部件的说明可互相参照和引用。
本说明书是以圆柱形电芯作为主要应用对象来阐述,但本说明书实施例的保护范围并不因此而受到限定。本说明书实施例的电池冷却模组、电池冷却系统以及冷却板可以应用于任何需要冷却散热的设备以及部件中。
本申请实施方式提供的电池冷却模组,如图1、图2和图11所示,包括:冷却机构2和导流机构3,其中冷却机构2包括多个具有中空结构的冷却单元20,所述冷却单元20相互连接形成冷却板,冷却板包括第一冷却板21和第二冷却板22,第一冷却板21和第二冷却板22之间用于放置圆柱形电芯4,第一冷却板21和第二冷却板22在圆柱形电芯4径向上平行设置,且第一冷却板21与第二冷却板22之间通过第一水道部25连通。
导流机构3与冷却板上的开口均连通,冷却工质能经所述导流机构3由第一冷却板21上的至少部分开口进入,通过第一水道部25在第一冷却板21与第二冷却板22之间流通,并由第二冷却板22上的至少部分开口经导流机构3流出。
所述导流机构3用于向第一冷却板21导入冷却工质,该冷却工质可以沿着第一冷却板21的冷却单元20内部的中空结构流通,形成进水路。在冷却机构中,冷却工质能够通过第一水道部25进入第二冷却板22,并沿着第二冷却板22的冷却单元20流出,形成出水路。
如图11所示,冷却单元20具有与中空结构相连通的开口,冷却单元20沿着第一方向纵长延伸,并在第一方向上形成有连续的蛇形波纹。在与第一方向呈预定角度的第二方向上,冷却单元20具有侧边台201,多个冷却单元20的侧边台201相连接形成冷却板。所述预定角度通常是90°,当然也可以小于90°或者大于90°。所述冷却单元20可以是具有导热能力的金属或者塑料,例如铝,铜,钢,具有导热能力的塑胶件等材质。所述冷却单元20由挤压成型工艺制作,形成中空的薄壁结构。
为了保证冷却单元20保持挤出的形状,冷却单元20的宽度更加需要小于传统冷却板的宽度。当应用于冷却较大尺寸的圆柱形电芯4时,例如32135的产品,对应的电芯直径为32mm,长度为140mm,通过多个冷却单元20的连接以满足该大尺寸圆柱形电芯4的冷却需求。
进一步的,所述第一方向为冷却单元20的长度方向。所述第二方向为冷却单元20的宽度方向,也即圆柱形电芯4的长度方向。通过将多个冷却单元20的侧边台连接,可以形成具有较大宽度的冷却板,这种灵活性可以将冷却板的宽度进行无限扩展,从而突破现有冷却板加工的限制,保证与电芯之间的散热面积。
优选的,在制作冷却板时,首先将宽度较小的冷却单元20通过挤压成型工艺制作出来,然后再将冷却单元20的侧边台201之间通过粘结的方式形成一体,并进行成型形成蛇形波纹,形成满足电芯冷却宽度要求的冷却板,从而保证多个冷却单元20成型后具有较好的同心度。
蛇形波纹的宽度、高度可以根据电芯的尺寸确定。在一些情况下,圆柱形电芯4的直径增加时,为了满足圆柱形电芯4的冷却要求,蛇形波纹的高度和宽度尺寸可以对应增加。当然,蛇形波纹的宽度、高度也可以为固定尺寸。其中,冷却单元20制作蛇形波纹的成型工艺以及挤压成型工艺均为现有技术,本说明书不作赘述。
在本实施方式中,所述冷却单元20的个数通过以下计算公式得出:
其中,L1≥80%*L;
上式中,N表示为冷却单元的个数;A表示为冷却单元20的厚度,单位为mm,L1表示为有效冷却长度,单位为mm;L表示为电芯的长度,单位为mm。
其中,冷却单元20的厚度A通常大于或者等于1mm,并要求宽厚比B/A≤40,在满足冷却需求的前提下所需的最少冷却单元20数量为L1/B的化零取整。
为了实现更好的冷却能力,如图3和图4所示,冷却板还包括:第三冷却板23和第四冷却板24,所述第三冷却板23与所述第四冷却板24之间用于放置圆柱形电芯4,所述第三冷却板23与所述第四冷却板24之间通过第二水道部26连通;在沿着所述圆柱形电芯的长度方向上,具有第一端和第二端,所述第一冷却板21和所述第二冷却板22靠近所述第一端,所述第三冷却板23和所述第四冷却板24靠近所述第二端。
在本实施例中,第一冷却板21和第二冷却板22形成第一冷却机构,第三冷却板23和第四冷却板24形成第二冷却机构。该第一冷却机构靠近圆柱形电芯4的第一端,该第二冷却机构靠近圆柱形电芯4的第二端,从而第一冷却机构和第二冷却机构能够分别针对每颗电芯的正极、负极散热,有效防止单颗电芯因散热不均匀而引起的电芯内部温差过大。同第一水道部25的作用相同,第二水道部26用于连通第三冷却板23和第四冷却板24。
进一步的,以第一冷却板21、第二冷却板22、第三冷却板23和第四冷却板24的端面共同形成导流平面,第一冷却板21和第三冷却板23位于导流平面的对角线方向上,第二冷却板22和第四冷却板24位于导流平面的另一对角线方向上;其中,冷却工质由所述第一冷却板21上的至少部分开口和第三冷却板23上的至少部分开口进入,并由第二冷却板22上的至少部分开口和第四冷却板24上的至少部分开口流出。
如图7和图13所示,电芯具有多层结构,冷却板夹设在多层电芯之间。当第一冷却板21通过第一水道部25进入第二冷却板22,第三冷却板23通过第二水道部26进入第四冷却板24,然后由第二冷却板22上的至少部分开口和第四冷却板24上的至少部分开口流出,并经导流机构3导出,能够对多层电芯进行散热。
以最上层电芯的单颗电池为例,当通过第一冷却板21和第三冷却板23进水时,由于二者为对角线方向,第一冷却板21位于中间层电芯和最下层电芯之间,未能对最上层电芯进行进水冷却,从而仅一条进水路(第三冷却板23)流过最上层电芯,即单颗电芯靠近负极的位置为进水路。当从第二冷却板22和第四冷却板24出水时,由于第四冷却板24位于中间层电芯和最下层电芯之间,未能对最上层电芯进行出水冷却,从而仅一条出水路(第二冷却板22)流过最上层电芯,即单颗电芯靠近正极的位置为出水路。
通常而言,电芯的正、负两极温度不同,电芯内部形成有温度差,若电芯的温差过大会缩短电池使用寿命。通过设置导流平面对角线上的冷却板进水、对角线上的冷却板出水,单颗电芯的两极分别被进水路、出水路冷却,平衡了电芯两极的温度,提升了冷却能力。还以最上层电芯的单颗电芯为例,当冷却工质从第一冷却板21和第三冷却板23进水时,第一冷却板21和第三冷却板23内部的冷却工质具有相同的冷却能力,冷却工质首先沿着电芯负极进水,在从第二冷却板22返出时再对单颗电芯的正极冷却,相当于冷却工质沿着电芯的正极与负极之间的方向进行流动冷却,沿着该方向导热效果最佳,电芯两极之间温差可以随着冷却工质的流入和流出自行导热达到平衡。
从而,通过第一冷却板21、第二冷却板22、第三冷却板23和第四冷却板24位置的设计配合导流机构3的分流能够实现理想的冷却回路。使得单颗电芯的正、负极分别被进水路和出水路冷却。具体的,靠近单颗电芯正极为进水路、靠近单颗电芯负极为出水路,或者靠近单颗电芯正极为出水路和靠近单颗电芯负极为进水路。在保持空间不变的情况下不仅增大了散热面积,还使得单颗电芯的温度更加均匀,冷却效率更高。
进一步的,为了提高冷却板的冷却效率,可以在中间层电芯与下层冷却板之间设置隔挡件27,使得中间层电芯与下层冷却板之间形成一定的间隔,该隔挡件27可以由隔热材料制作,具有较好的隔热性。从而,冷却工质仅能通过中间层电芯的上表面对中间层电芯进行冷却,提高了下层冷却板的冷却能力。
在本说明书第一实施例中,如图5和图6所示,所述冷却单元20在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述第三端形成所述开口,所述第四端封闭,所述导流机构3包括:进水部3a和出水部3b,所述进水部3a与所述第一冷却板21和所述第三冷却板23上的开口均连通,所述出水部3b与所述第二冷却板22和所述第四冷却板24上的开口均连通。
在本实施例中,冷却工质由第一冷却板21和第三冷却板23上的全部开口进入,然后由第二冷却板22和第四冷却板24上的全部开口流出。第一水道部25设置在第一冷却板21和第二冷却板22之间,第二水道部26设置在第三冷却板23和第四冷却板24之间,水道部可以是导管,其个数可以与冷却单元20的个数相同。为了实现水路的流通,冷却单元20在靠近第四端的位置开设有孔槽,用于安装所述导管。
在本实施方式中,导流机构3设置在导流平面上,导流机构3包括:第一导流板31,设置有所述进水部3a和所述出水部3b,所述第一导流板31的背面设置与所述进水部3a相连的分流部310;第二导流板32,设置有与所述第一冷却板21上的开口相配合的第一导流孔3c、与所述第三冷却板23上的开口相配合的第三导流孔3e;第三导流板33,设置在所述第一导流板31与所述第二导流板32之间,设置有与所述第一导流孔3c相匹配的第五导流孔3g、与所述第三导流孔3e相配合的第六导流孔3h。
所述导流机构由第一导流板31、第二导流板32和第三导流板33复合而成,具有较高的集成度。其中,进水部3a和出水部3b均设置在第一导流板31上。第一导流板31上设置有进水孔和出水孔,第一导流板31具有相对的正面和背面,即A面和B面,在A面上,进水孔和出水孔均向外凸起,形成所述进水部3a和所述出水部3b,以便于连接管路,在B面上,设置有分流部310,由进水部3a进入的冷却工质能通过分流部310导向不同的位置。
具体的,冷却工质能通过分流部310分别导向第三导流板33的第五导流孔3g和第六导流孔3h,并进入第一导流孔3c和第三导流孔3e,从而进入所述第一冷却板21和所述第三冷却板23。
进一步的,第二导流板32设置有与第二冷却板22上的开口相配合的第二导流孔3f、与第四冷却板24上的开口相配合的第四导流孔3d,第三导流板33设置有与出水部3a相连的导出孔330,第三导流板33的背面设置与导出孔330相连的汇流部331。
第三导流板33具有相对的正面和背面,即A面和B面,所述A面与第一导流板31相面对,所述B面与第二导流板32相面对。第三导流板33在B面上设置导出孔330和汇流部331,以将冷却工质经汇流部331汇聚后导出至出第一导流板31上的出水部3b。冷却工质由第二导流孔3f和第四导流孔3d流出时,通过汇流部331汇入导出孔330,然后由出水部3b流出。
在本实施例中,与第一冷却板21、第二冷却板22、第三冷却板23和第四冷却板24的位置相对应,第一导流孔3c和第三导流孔3e位于第二导流板32的对角线方向上,第二导流孔3f和第四导流孔3d位于第二导流板32的另一个对角线方向上。其中,与第一冷却板21、第二冷却板22、第三冷却板23和第四冷却板24上的开口形状相配合,第一导流孔3c、第二导流孔3f、第三导流孔3e和第四导流孔3d均为长条形的开孔。
另外,分流部310为具体开设在第一导流板31背面上的分流槽,汇流部331为开设在第三导流板33背面上的汇流槽。
在本说明书的第二实施例中,如图8至图10所示,所述冷却单元20在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述开口位于所述第三端和所述第四端之间,所述导流机构3包括:进水管线3a′和出水管线3b′,所述进水管线3a′与所述第一冷却板21上的部分开口和所述第三冷却板23上的部分开口相连通,所述出水管线3b′与所述第二冷却板22上的部分开口和所述第四冷却板24上的部分开口相连通。
在本实施例中,冷却工质由第一冷却板21和第三冷却板23上的部分开口进入,然后由第二冷却板22和第四冷却板24上的部分开口流出。第一水道部25设置在第一冷却板21和第二冷却板22之间,第二水道部26设置在第三冷却板23和第四冷却板24之间,为了实现水路的流通,冷却单元20在靠近第四端的位置均开设有孔槽,用于安装所述水道部。
在本实施例中,导流机构3包括进水管线3a′和出水管线3b′,所述进水管线3a′的个数与进入冷却工质的开口个数相同,所述出水管线3b′的个数与流出冷却工质的开口个数相同。为了便于安装,如图9和图10所示,进水管线3a′和出水管线3b′可以交错设置。由于冷却单元20上的开口位于第三端和第四端之间,冷却工质由进水管线3a′进入后,分别向所述第三端、所述第四端的方向流通,从而向两侧冷却,然后再由两侧向开口的方向汇入,并从出水管线3b′流出。
第一水道部25和第二水道部26均包括:竖向管路和横向管路,用于冷却工质在上下叠置的冷却板之间流通,以及在冷却板的宽度方向上流通。具体的,以第一冷却板21和第二冷却板22的水路方向为例,冷却工质在由第一冷却板21上的部分开口进入后,沿着冷却单元20内部的中空结构流通,随后依次进入水道部的横向管路、竖向管路,从而进入第二冷却板22,从而能够由第二冷却板22上的部分开口流出。
本说明书实施例还提供了一种电池冷却系统,如图1和图12所示,电池冷却系统包括:冷却机构2,包括:多个具有中空结构的冷却单元20,所述冷却单元20具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元20沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元20具有侧边台201,多个所述冷却单元20的侧边台201相连接形成冷却板,圆柱形电芯4设置在所述冷却板上,并沿着所述第二方向纵向安装;盖板总成1,包括:用于固定所述电芯电极的安装框架11;与所述电极电连接的汇流排14;所述安装框架11具有将所述汇流排14嵌入其内部的嵌入部。
所述汇流排14可以由多个铝片13制作而成,用于与电芯的电极电性连接。所述安装框架11可以为塑胶材质,通常通过预注塑的方式制成。安装框架11在预注塑的过程中,设置有嵌入部,从而能够将汇流排14嵌入至安装框架11中,防止电芯的电极以及汇流排14大面积的裸露在安装框架11的外部。具体的,汇流排14可以在制作安装框架11的过程中提前预注塑至安装框架11中,从而汇流排14与安装框架11一体成型,能够大大提升模组制造过程中的制造效率以及降低人员触电的安全风险。或者,安装框架11上设置有空腔结构,用于嵌入汇流排14,以防汇流排14大面积的裸露,降低安全风险。
所述安装框架11上位于汇流排14的外部设置有固定板,该固定板上设置有安装孔和衬套12,用于安装和固定。
本说明书实施例还提供了一种冷却板,如图10所示,包括多个具有中空结构的冷却单元20,所述冷却单元20具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元20沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元20具有侧边台201,多个所述冷却单元20的侧边台201相连接形成所述冷却板。
在本实施例中,通过多个冷却单元20的侧边台201相连接形成冷却板,相对于传统的冷却板而言,其宽度尺寸可控,突破了现有挤压成型工艺导致的冷却板宽度不满足冷却要求的问题。尤其是在应用于大尺寸的圆柱形电芯时,通过将多个冷却单元相连接以形成冷却板,这种灵活性可以将冷却板的宽度进行无限扩展,从而突破现有冷却板的加工限制,大大提升冷却系统的冷却性能和空间利用率。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本申请的内容并据以实施,并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。
Claims (6)
1.一种电池冷却模组,其特征在于,包括:
冷却机构,包括:多个具有中空结构的冷却单元,所述冷却单元具有与所述中空结构相连通的开口,所述冷却单元沿着第一方向纵长延伸,并在所述第一方向上形成有连续的蛇形波纹,在与所述第一方向呈预定角度的第二方向上,所述冷却单元具有侧边台,多个所述冷却单元的侧边台相连接形成冷却板;
所述冷却板包括第一冷却板和第二冷却板,所述第一冷却板与所述第二冷却板之间用于放置圆柱形电芯,所述第一冷却板与所述第二冷却板之间通过第一水道部连通;
导流机构,与所述冷却板上的开口均连通,冷却工质能经所述导流机构由第一冷却板上的至少部分开口进入,通过所述水道部在所述第一冷却板与所述第二冷却板之间流通,并由第二冷却板上的至少部分开口经所述导流机构流出;
所述冷却板还包括:第三冷却板和第四冷却板,所述第三冷却板与所述第四冷却板之间用于放置圆柱形电芯,所述第三冷却板与所述第四冷却板之间通过第二水道部连通;在沿着所述圆柱形电芯的长度方向上,具有第一端和第二端,所述第一冷却板和所述第二冷却板靠近所述第一端,所述第三冷却板和所述第四冷却板靠近所述第二端;
以所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板的端面共同形成导流平面,所述第一冷却板和所述第三冷却板位于所述导流平面的对角线方向上,所述第二冷却板和所述第四冷却板位于所述导流平面的另一对角线方向上;
其中,所述冷却工质由所述第一冷却板上的至少部分开口和所述第三冷却板上的至少部分开口进入,并由所述第二冷却板上的至少部分开口和所述第四冷却板上的至少部分开口流出。
3.如权利要求1所述的电池冷却模组,其特征在于,所述冷却单元在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述第三端形成所述开口,所述第四端封闭,所述导流机构包括:进水部和出水部,所述进水部与所述第一冷却板和所述第三冷却板上的开口均连通,所述出水部与所述第二冷却板和所述第四冷却板上的开口均连通;
所述第一水道部设置在所述第一冷却板和所述第二冷却板之间,所述第二水道部设置在所述第三冷却板和所述第四冷却板之间,所述第一水道部和所述第二水道部为导管,所述冷却单元在靠近第四端的位置开设有孔槽,用于安装所述导管。
4.如权利要求3所述的电池冷却模组,其特征在于,所述导流机构包括:
第一导流板,设置有所述进水部和所述出水部,所述第一导流板的背面设置与所述进水部相连的分流部;
第二导流板,设置有与所述第一冷却板上的开口相配合的第一导流孔、与所述第三冷却板上的开口相配合的第三导流孔;
第三导流板,设置在所述第一导流板与所述第二导流板之间,设置有与所述第一导流孔相匹配的第五导流孔、与所述第三导流孔相配合的第六导流孔;
冷却工质能通过所述分流部分别导向所述第五导流孔和所述第六导流孔,并进入所述第一导流孔和所述第三导流孔,从而进入所述第一冷却板和所述第三冷却板。
5.如权利要求4所述的电池冷却模组,其特征在于,所述第二导流板设置有与所述第二冷却板上的开口相配合的第二导流孔、与所述第四冷却板上的开口相配合的第四导流孔,所述第三导流板设置有与所述出水部相连的导出孔,所述第三导流板的背面设置与所述导出孔相连的汇流部;
冷却工质由所述第二导流孔和所述第四导流孔流出时,通过所述汇流部汇入所述导出孔,然后由所述出水部流出。
6.如权利要求1所述的电池冷却模组,其特征在于,所述冷却单元在第一方向上具有相对的第三端和第四端,所述开口位于所述第三端和所述第四端之间,所述导流机构包括:进水管线和出水管线,所述进水管线与所述第一冷却板上的部分开口和所述第三冷却板上的部分开口相连通,所述出水管线与所述第二冷却板上的部分开口和所述第四冷却板上的部分开口相连通。
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