CN114069091B - 一种适用于新能源电池电芯的冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，涉及电动汽车冷却管技术领域，包括水冷板，所述水冷板包括波纹管，波纹管外壁与电池模组电芯相贴合，用于对电池模组电芯水冷散热，波纹管的一端连接有短平管，波纹管的另一端连接有长平管；所述短平管上连接有集流罩，长平管上连接有进排水罩；进排水罩上连接有用于向水冷板内添加冷却液的进水接头，进排水罩上还连接有用于将冷却液排出水冷板的排水接头，所述进水接头和排水接头结构相同；本发明通过材料调整、结构修改、加工方式改变，解决新能源汽车电池包散热系统冷却管末端机加工成本居高不下的问题；同时改变焊接工艺、提升冷却管焊接效率，提高产能，进一步降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车冷却管技术领域，具体涉及一种适用于新能源电池电芯的冷却结构。
背景技术
新能源汽车，特别是纯电动汽车作为主流的发展方向，越来越受到民众的认可，动力电池是必不可少的动力输出来源，它对温度十分敏感，需要对其进行温度控制，确保在发挥出其最大的容量同时还能保持长循环寿命。
目前电动汽车冷却系统的冷却管，主要采用末端机加工后与波浪口琴管高频焊接的工艺，而末端机加工成本由末端的复杂程度和需要去料的数量决定。我司制作的一款冷却管末端结构复杂：内部局部空腔无法直接加工，只能采用外部开孔，加工完成后激光焊接堵孔的方式处理；外部局部空间狭窄，只能使用细长刀具进行加工，进刀速度慢，加工效率低，表面光洁度差且生产成本居高不下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，通过材料调整、结构修改、加工方式改变，解决新能源汽车电池包散热系统冷却管末端机加工成本居高不下的问题；同时改变焊接工艺、提升冷却管焊接效率，提高产能，进一步降低成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，包括水冷板，所述水冷板包括波纹管，波纹管外壁与电池模组电芯相贴合，用于对电池模组电芯水冷散热，波纹管的一端连接有短平管，波纹管的另一端连接有长平管；
所述短平管上连接有集流罩，长平管上连接有进排水罩；
进排水罩上连接有用于向水冷板内添加冷却液的进水接头，进排水罩上还连接有用于将冷却液排出水冷板的排水接头，所述进水接头和排水接头结构相同。
作为本发明进一步的方案：所述波纹管、短平管和长平管内均设置有若干组隔板。
作为本发明进一步的方案：所述集流罩的结构与进排水罩的结构相同，集流罩和进排水罩采用冲压加工成型。
作为本发明进一步的方案：所述进排水罩包括左罩壳和右罩壳，左罩壳外周边缘处设置有多组限位压板，右罩壳外周边缘处设置有与限位压板相配合的限位槽。
作为本发明进一步的方案：所述进排水罩中部设置有挡板，挡板位于排水接头和进水接头之间。
作为本发明进一步的方案：所述左罩壳包括左凸壳板，左凸壳板相邻的三边设置有左平壳板，左凸壳板上设置有与排水接头相连的出水连接环。
作为本发明进一步的方案：所述右罩壳包括右凸壳板，右凸壳板上设置有与左平壳板相配合的右平壳板，右凸壳板上设置有与进水接头相连的进水连接环。
作为本发明进一步的方案：所述排水接头包括平管接头，平管接头上设置有与出水连接环相配合的平管接口，平管接头上连接有竖直接头，竖直接头入口处设置有竖直接口。
作为本发明进一步的方案：所述平管接头与出水连接环之间的连接方式为内插式或外包式。
作为本发明进一步的方案：所述水冷板、集流罩、进排水罩、排水接头和进水接头采用钎焊方式固定焊接。
本发明的有益效果：
(1)波纹管的弧形槽与电池电芯的外表面相贴合，与电池表面的紧密贴合有效确保热传导效果，从而提高散热效果，且这种与电池表面相贴合的结构提高与电池表面的接触面积，进一步提高对电池的冷却降温效果。
(2)通过限位压板和限位槽的配合实现的组装，确保焊接时装配的完整性，平壳板均设置在凸壳板的长边和两短边处，未设置平壳板的凸壳板长边与水冷板相连接，平壳板的设置一方面确保整体连接的贴合度，另一方面提高成品的密封性能和强度。
(3)平管接头与出水连接环之间的连接方式为内插式或外包式，无论是内插式连接还是外包式连接，均提高平管接口与连接环之间的接触面，从而确保焊接的完整性，提高整体连接强度的同时提高密封性能。
(4)均采用Al3003和Al4004的复合材料冲压成型，成型结构强度好且成型效率高，排水接头和进水接头采用机加工的方式成型，不仅成型效率高，且加工工序少，有效提高产品的整体生产效率且节约成本。
(5)水冷板、集流罩、进排水罩、排水接头和进水接头采用钎焊方式固定焊接，区别于原本的高频焊接时需要分步焊接的工件，工序繁杂且效率低下的问题，钎焊方式对冷却结构进行一次焊接到位，大大提升产品生产效率、节省加工成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体的立体结构示意图；
图2是本发明水冷板的立体结构示意图；
图3是本发明水冷板的侧视结构示意图；
图4是本发明进排水罩的装配结构示意图；
图5是本发明图4的轴测结构示意图；
图6是本发明图4的侧视结构示意图；
图7是本发明排水接头的结构示意图；
图8是本发明进排水罩的结构示意图；
图9是本发明进排水罩的侧视结构示意图。
图中：1、水冷板；11、波纹管；12、短平管；13、长平管；14、隔板；2、集流罩；3、进排水罩；31、左罩壳；311、左凸壳板；312、左平壳板；313、出水连接环；314、限位压板；32、右罩壳；321、右凸壳板；322、右平壳板；323、进水连接环；324、限位槽；33、挡板；4、排水接头；41、平管接头；42、竖直接头；43、平管接口；44、竖直接口；5、进水接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图9所示，本发明为一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，包括水冷板1，水冷板1包括波纹管11，波纹管11外壁与电池模组电芯相贴合，用于对电池模组电芯水冷散热，且波纹管11的弧形槽与电池电芯的外表面相贴合，与电池表面的紧密贴合有效确保热传导效果，从而提高散热效果，且这种与电池表面相贴合的结构提高与电池表面的接触面积，进一步提高对电池的冷却降温效果，波纹管11的一端连接有短平管12，波纹管11的另一端连接有长平管13，两侧平管的设置方便对集流罩2和进排水罩3的安装与焊接，平管结构确保焊接缝隙平整，从而提高冷却结构的整体密封性能。
短平管12上连接有集流罩2，长平管13上连接有进排水罩3；进排水罩3上连接有用于向水冷板1内添加冷却液的进水接头5，进排水罩3上还连接有用于将冷却液排出水冷板1的排水接头4，进水接头5和排水接头4结构相同，波纹管11、短平管12和长平管13内均设置有若干组隔板14。当冷却液通过进水接头5流入到水冷板1中，通过水冷板1的热传导对电池电芯进行冷却降温，冷却液通过下部的隔板14流入到集流罩2内，随后通过集流罩2流入到水冷板1的上部隔板14中，再回流到进排水罩3内通过排水接头4排出，使得冷却结构内形成一个完整的流道，从而对电池电芯持续进行冷却降温，确保对电池电芯的降温效果。
集流罩2的结构与进排水罩3的结构相同，集流罩2和进排水罩3采用冲压加工成型，且集流罩2和进排水罩3采用Al3003和Al4004的复合材料。
进排水罩3中部设置有挡板33，挡板33位于排水接头4和进水接头5之间，通过挡板33将进排水罩3的进水口与排水口分隔开，有效确保冷却液在流经水冷板1后才从排水口排出，从而确保冷却液对电池电芯的降温效果。
进排水罩3包括左罩壳31和右罩壳32，左罩壳31外周边缘处设置有多组限位压板314，右罩壳32外周边缘处设置有与限位压板314相配合的限位槽324，通过左罩壳31和右罩壳32配合组成进排水罩3的内部空腔，并且利用限位压板314和限位槽324实现对进排水罩3的初步组装，方便后续焊接加工的同时提高了进排水罩3的整体强度。
左罩壳31包括左凸壳板311，左凸壳板311相邻的三边设置有左平壳板312，左凸壳板311上设置有与排水接头4相连的出水连接环313。右罩壳32包括右凸壳板321，右凸壳板321上设置有与左平壳板312相配合的右平壳板322，右凸壳板321上设置有与进水接头5相连的进水连接环323，左罩壳31与右罩壳32结构相似，且其均采用Al3003和Al4004的复合材料冲压成型，成型结构强度好且成型效率高，并且通过限位压板314和限位槽324的配合实现的组装，确保焊接时装配的完整性，平壳板均设置在凸壳板的长边和两短边处，未设置平壳板的凸壳板长边与水冷板1相连接，平壳板的设置一方面确保整体连接的贴合度，另一方面提高成品的密封性能和强度。
排水接头4包括平管接头41，平管接头41上设置有与出水连接环313相配合的平管接口43，平管接头41上连接有竖直接头42，竖直接头42入口处设置有竖直接口44。平管接头41与出水连接环313之间的连接方式为内插式或外包式，无论是内插式连接还是外包式连接，均提高平管接口43与连接环之间的接触面，从而确保焊接的完整性，提高整体连接强度的同时提高密封性能。
水冷板1、集流罩2、进排水罩3、排水接头4和进水接头5采用钎焊方式固定焊接，区别于原本的高频焊接时需要分步焊接的工件，工序繁杂且效率低下的问题，钎焊方式对冷却结构进行一次焊接到位，大大提升产品生产效率、节省加工成本。
本实施例还公开了冷却结构的加工方法，其具体步骤为：
步骤一：选取Al3003和Al4004的复合材料作为加工集流罩2和进排水罩3的原料；
步骤二：通过冲压成型设备成型加工集流罩2和进排水罩3的罩体外壳；
步骤三：将集流罩2和进排水罩3利用限位压板314和限位槽324组装成型；
步骤四：通过机加工的方式分别加工出排水接头4和进水接头5；
步骤五：将集流罩2和进排水罩3喷涂助焊剂后，将排水接头4和进水接头5组装到进排水罩3上，随后将集流罩2和进排水罩3组装到水冷板1上；
步骤六：将组装完成的产品放入到钎焊炉中完成钎焊，形成冷却结构的成品。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，包括水冷板(1)，所述水冷板(1)包括波纹管(11)，波纹管(11)外壁与电池模组电芯相贴合，用于对电池模组电芯水冷散热，波纹管(11)的一端连接有短平管(12)，波纹管(11)的另一端连接有长平管(13)；
所述短平管(12)上连接有集流罩(2)，长平管(13)上连接有进排水罩(3)；
进排水罩(3)上连接有用于向水冷板(1)内添加冷却液的进水接头(5)，进排水罩(3)上还连接有用于将冷却液排出水冷板(1)的排水接头(4)，所述进水接头(5)和排水接头(4)结构相同；
所述进排水罩(3)包括左罩壳(31)和右罩壳(32)，左罩壳(31)外周边缘处设置有多组限位压板(314)，右罩壳(32)外周边缘处设置有与限位压板(314)相配合的限位槽(324)；
所述进排水罩(3)中部设置有挡板(33)，挡板(33)位于排水接头(4)和进水接头(5)之间；
所述左罩壳(31)包括左凸壳板(311)，左凸壳板(311)相邻的三边设置有左平壳板(312)，左凸壳板(311)上设置有与排水接头(4)相连的出水连接环(313)；
所述右罩壳(32)包括右凸壳板(321)，右凸壳板(321)上设置有与左平壳板(312)相配合的右平壳板(322)，右凸壳板(321)上设置有与进水接头(5)相连的进水连接环(323)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，所述波纹管(11)、短平管(12)和长平管(13)内均设置有若干组隔板(14)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，所述集流罩(2)的结构与进排水罩(3)的结构相同，集流罩(2)和进排水罩(3)采用冲压加工成型。
4.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，所述排水接头(4)包括平管接头(41)，平管接头(41)上设置有与出水连接环(313)相配合的平管接口(43)，平管接头(41)上连接有竖直接头(42)，竖直接头(42)入口处设置有竖直接口(44)。
5.根据权利要求4所述的一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，所述平管接头(41)与出水连接环(313)之间的连接方式为内插式或外包式。
6.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池电芯的冷却结构，其特征在于，所述水冷板(1)、集流罩(2)、进排水罩(3)、排水接头(4)和进水接头(5)采用钎焊方式固定焊接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 17, Fangxing Road, Laofeng Town, Economic and Technological Development Zone, Anqing City, Anhui Province, 246000 Applicant after: Anhui Xinfu New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant after: Anhui Huanxin Group Co.,Ltd. Address before: 246000 zone 16, Yingbin Avenue, development zone, Anqing City, Anhui Province Applicant before: ANHUI XINFU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Applicant before: Anhui Huanxin Group Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220919 Address after: No. 17, Fangxing Road, Laofeng Town, Economic and Technological Development Zone, Anqing City, Anhui Province, 246000 Applicant after: Anhui Xinfu New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: No. 17, Fangxing Road, Laofeng Town, Economic and Technological Development Zone, Anqing City, Anhui Province, 246000 Applicant before: Anhui Xinfu New Energy Technology Co.,Ltd. Applicant before: Anhui Huanxin Group Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |