CN115621617A - 电池组液冷散热无焊接成组结构、电池包及动力电池箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组液冷散热无焊接成组结构、电池包及动力电池箱，该电池组液冷散热无焊接成组结构包括多个液冷板，多组水道压板组件，设于端部的端部公端压板、端部母端压板及连接相邻水道压板组件的连接管；各个液冷板上设有冷媒通道，所述水道压板组件用于密封连接液冷板，并通过连接管将各个水道压板组件连接成一体，构成完整的电池组液冷系统，冷媒从端部的水道压板组件流入，进入各个液冷板，带走电芯产生的热量，再通过另一侧的水道压板组件流出，本发明相对于焊接成组的液冷散热系统，对生产工艺的要求低，操作方便，密封性好，电芯可通过液冷板进行降温，提高电芯的均温性，延长电池组寿命。

Description

电池组液冷散热无焊接成组结构、电池包及动力电池箱
技术领域
本发明涉及储能电池的热管理技术领域，具体涉及一种电池组液冷散热无焊接成组结构、电池包及动力电池箱。
背景技术
储能电池组在充放电时，会产生大量热量，加上电池空间布置紧密，储能电池组内的温度迅速上升，即使电池组、集装箱内总的布置空间的温度在现有散热装置的作用下可以得到有效的下降，但箱内局部的热量难以均匀的排出，电池运行环境出现较大的差异。电池组在温差较大的环境下长期运行会导致电池间内阻、容量出现严重的差异，可能造成部分电池过充或过放，影响储能系统的性能和寿命，严重的还会造成安全隐患。
针对上述问题，我们提出了一种电芯大侧面液冷的电池模组结构，申请号为CN202210815781.4的发明专利中公开了电芯、液冷板的成组结构及成组方法，在电芯两个大侧面设置液冷板，降温效果更好，但是由于液冷板数量较多，通过焊接成组，结构强度好，但对焊接的技术要求高，同时由于电芯、液冷板之间的位置、尺寸公差较大，焊接中需要增加转换块，以避免因公差较大造成的尺寸偏差，使焊接失效。这种成组结构生产成本较高，工艺要求高，因此，需要设计一种无焊接的液冷系统成组结构，在降低成组难度和减少成本的同时，保证电池系统的降温、散热效果。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种储能电池组液冷散热系统无焊接成组结构及成组方法，旨在解决液冷系统焊接成组的局限性。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案，一种电池组液冷散热无焊接成组结构，包括：
多个液冷板，液冷板之间设有容纳多个电芯的空间，所述液冷板下部设有两个向下延伸的连接端部，内设有冷媒通道，所述冷媒通道在所述连接端部上形成两个与外界联通的冷媒通道开口；
多组水道压板组件，包括公端压板和母端压板，所述公端压板和母端压板两两成组设于所述连接端部处，
连接管，连接相邻的水道压板组件，
端部公端压板，用于配合设于一侧端部的母端压板封闭液冷板的冷媒通道，
以及端部母端压板，用于配合设于另一侧端部的公端压板封闭液冷板的冷媒通道，
所述水道压板组件设于所述连接端部处，其中公端压板和母端压板上均设有管接头，所述公端压板上设有向外凸出的密封条，所述母端压板上设有与所述密封条相配合的密封槽，所述公端压板和所述母端压板合并后，其内设有容纳所述连接端部的空腔，且该空腔连通所述冷媒通道、管接头。
进一步的，所述公端压板和母端压板上还设有多个一一对应的连接孔。
进一步的，所述公端压板上的密封条，在左侧、右侧和下方环绕所述空腔。
进一步的，所述连接端部上设有液冷板定位口，所述公端压板上设有与所述液冷板定位口相配合的液冷板定位部。
进一步的，所述液冷板定位部设于所述公端压板的密封条上端，并水平向内延伸至空腔内。
进一步的，所述管接头、所述连接管两端均为双向止水快插接头。
进一步的，所述连接孔上设有螺纹连接件。
进一步的，所述连接管上设有一段波纹管。
进一步的，本发明还提出了一种电池包，包括电池壳体，内设电池组液冷散热无焊接成组结构，以及电芯，包括上述的电池组液冷散热无焊接成组结构。
进一步的，本发明还提出了一种动力电池箱，包括一个或多个上述的电池包。
综上所述，本发明结构简单，相对于焊接成组的结构，对生产工艺的要求较低，操作方便，密封性更好，冷媒通过水道压板组件进入各个液冷板，冷媒流动的流阻小，散热效果好，使得每一块电芯均能通过液冷板进行降温，降温效果好，有效提高电芯的均温性，延长电池组的寿命。且本液冷散热结构设计紧凑，对电池组的体积影响小，具有较高的推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的三维结构示意图。
图2为本发明一实施例的公端压板结构示意图。
图3为本发明一实施例的母端压板结构示意图。
图4为本发明一实施例的液冷板连接端部结构示意图。
附图标号说明：
1-液冷板，11-冷媒通道，12-冷媒通道开口，13-连接端部，14-液冷板定位口，2-水道压板组件，21-公端压板，22-母端压板，23-管接头，24-密封条，25-密封槽，26-连接孔，27-空腔，28-液冷板定位部，3-连接管，31-波纹管，4-端部公端压板，5-端部母端压板。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以 “A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
通常情况下，储能电池组在充放电时，会产生大量热量，加上电池空间布置紧密，储能电池组内的温度迅速上升，即使电池组、集装箱内总的布置空间的温度在现有散热装置的作用下可以得到有效的下降，但箱内局部的热量难以均匀的排出，电池运行环境出现较大的差异。电池组在温差较大的环境下长期运行会导致电池间内阻、容量出现严重的差异，可能造成部分电池过充或过放，影响储能系统的性能和寿命，严重的还会造成安全隐患。
为解决上述问题，本发明提供了一种电池组液冷散热无焊接成组结构，图1至图4为本发明一个实施例的三维结构示意图。
请参阅图1，一种电池组液冷散热无焊接成组结构，包括：
多个液冷板1，液冷板1之间设有容纳多个电芯的空间，所述液冷板1下部设有两个向下延伸的连接端部13，液冷板1内设有冷媒通道11，所述冷媒通道11在所述连接端部13上形成两个与外界联通的冷媒通道开口12；
多组水道压板组件2，包括公端压板21和母端压板22，所述公端压板21和母端压板22两两成组设于所述连接端部13处，
连接管3，连接相邻的水道压板组件2，
端部公端压板4，用于配合设于一侧端部的母端压板22封闭液冷板1的冷媒通道11，
以及端部母端压板5，用于配合设于另一侧端部的公端压板21封闭液冷板1的冷媒通道11，
所述水道压板组件2设于所述连接端部13处，其中公端压板21和母端压板22上均设有管接头23，所述公端压板21上设有向外凸出的密封条24，所述母端压板22上设有与所述密封条24相配合的密封槽25，所述公端压板21和所述母端压板22合并后，其内设有容纳所述连接端部13的空腔27，且该空腔27连通所述冷媒通道11、管接头23。
在本实施例中，请参阅图1，冷媒从整个液冷系统的前端左侧的水道压板组件2进入，通过管接头23流入水道压板组件2的空腔27内，再通过冷媒通道11进入液冷板，同时通过连接管3流入下一个水道压板组件2，充满所有的液冷板后，从右侧最后的水道压板组件2的管接头流出，重新进入冷媒循环。
其中，端部母端压板5上没有管接头23，其余结构与母端压板22结构一致，本实施例中，端部母端压板5与设于前端右侧的公端压板21配合，用于封闭端部液冷板1的冷媒通道11。同理，端部公端压板4上也没有管接头23，其余结构与公端压板21一致，端部公端压板4与设于最后段左侧的母端压板22配合，用于封闭最后端的液冷板1的冷媒通道11。
进一步的，所述公端压板21和母端压板22上还设有多个一一对应的连接孔26。
进一步的，所述公端压板21上的密封条24，在左侧、右侧和下方环绕所述空,27。密封条24和密封槽25的配合，可以有效的密封水道压板组件2内的空腔27，避免冷媒泄露。
进一步的，所述连接端部13上设有液冷板定位口14，所述公端压板21上设有与所述液冷板定位口14相配合的液冷板定位部28。
进一步的，所述液冷板定位部28设于所述公端压板21的密封条24上端，并水平向内延伸至空腔27内。向空腔内延伸的液冷板定位部28，与连接端部13的液冷板定位口14相配合，不仅限制了液冷板1与水道压板组件2在竖直方向上的相对移动，又进一步的保证了密封条24和密封槽25的密封效果。
进一步的，所述管接头23、所述连接管3两端均为双向止水快插接头。因此，在成组过程中，可以快速安装，而且，双向止水接头可防止连接管3和管接头23在拔插连接过程中漏液，而使电芯产生安全隐患。
进一步的，所述连接孔26上设有螺纹连接件。将各个水道压板组件2与液冷板1安装好后，将螺栓穿过连接孔26，另一端用螺母锁紧，使密封条24与密封槽25完全贴合，同时，公端压板21与母端压板22紧密贴合，保证密封效果。
进一步的，所述连接管3上设有一段波纹管31，连接管3套设于连接相邻的水道压板组件2上的管接头23上，使各个水道压板组件2连通；为适应、包含相邻的所述液冷板1与安置于其中的电芯之间的位置、尺寸公差，各个连接管3的中部设有一段波纹管31；在本实施例中，所述波纹管31具有一定的伸缩性，以满足各两相邻的所述液冷板块1与安置于其中的电芯之间的位置、尺寸公差，并且所述波纹管可以吸收震动，以保证液冷的结构强度。所述连接管3的材质不做具体限制，考虑到应用场景在电池系统中，需要有耐腐蚀、绝缘的特点，故在本实施例中，所述连接管3的材质选择塑胶，具体为PA66＋GF30材质，即玻璃纤维加强塑胶，以防止连接管3在长期使用过程中被腐蚀。
本发明还提出了一种电池包，该电池包包括电池壳体，壳体内电池组液冷散热无焊接成组结构以及多个电芯，该电池组液冷散热无焊接成组结构的具体结构参照上述实施例，由于本电池包采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明还提出了一种动力电池箱，该动力电池箱包括上述的电池包，该电池包的具体结构参照上述实施例，由于本集装箱式电池系统采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所在来的有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于：
包括多个液冷板，液冷板之间设有容纳多个电芯的空间，所述液冷板下部设有两个向下延伸的连接端部，内设有冷媒通道，所述冷媒通道在所述连接端部上形成两个与外界联通的冷媒通道开口；
多组水道压板组件，包括公端压板和母端压板，所述公端压板和母端压板两两成组设于所述连接端部处，
连接管，连接相邻的水道压板组件，
端部公端压板，用于配合设于一侧端部的母端压板封闭液冷板的冷媒通道，
以及端部母端压板，用于配合设于另一侧端部的公端压板封闭液冷板的冷媒通道，
所述水道压板组件设于所述连接端部处，其中公端压板和母端压板上均设有管接头，所述公端压板上设有向外凸出的密封条，所述母端压板上设有与所述密封条相配合的密封槽，所述公端压板和所述母端压板合并后，其内设有容纳所述连接端部的空腔，且该空腔连通所述冷媒通道、管接头。
2.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述公端压板和母端压板上还设有多个一一对应的连接孔。
3.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述公端压板上的密封条，在左侧、右侧和下方环绕所述空腔。
4.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述连接端部上设有液冷板定位口，所述公端压板上设有与所述液冷板定位口相配合的液冷板定位部。
5.根据权利要求4所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述液冷板定位部设于所述公端压板的密封条上端，并水平向内延伸至空腔内。
6.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述管接头、所述连接管两端均为双向止水快插接头。
7.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述连接孔上设有螺纹连接件。
8.根据权利要求1所述的一种电池组液冷散热无焊接成组结构，其特征在于，所述连接管上设有一段波纹管。
9.一种电池包，其特征在于，包括电池壳体，内设电池组液冷散热无焊接成组结构，以及电芯，包括如权利要求1-8所述的任意一项电池组液冷散热无焊接成组结构。
10.一种动力电池箱，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。
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CB02 Change of applicant information
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Country or region after: China

Address after: 400000 No. 107, datagu Middle Road, Xiantao street, Yubei District, Chongqing

Applicant after: Chongqing Gengchen Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 400000 No. 107, datagu Middle Road, Xiantao street, Yubei District, Chongqing

Applicant before: Chongqing Three Gorges Times Energy Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China