CN205828601U - 一种液冷扁管灌封结构及电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种液冷扁管灌封结构及电源装置，属于电池热管理技术领域。该电源装置包括电池模组、支撑板、集流板和液冷扁管灌封结构，该电池模组包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池；所述电池模组安装于支撑板,支撑板与集流板接触；液冷扁管设置于电池模组内。该液冷扁管灌封结构包括：设置于多层子电池模组之间的液冷扁管；及由填充于液冷扁管和电池模组之间空隙处的导热材料形成的灌封材料层，其中，该灌封材料层用于实现多个单体电池与该液冷扁管之间的热传递。本实用新型能够增大电池模组与液冷扁管的接触面积，有效提高了电池模组的散热能力以及降低生产成本。

Description

一种液冷扁管灌封结构及电源装置

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种液冷扁管灌封结构及电源装置。

背景技术

应用于电动汽车的电池模组在工作过程中会产生大量的热量。当该热量不能被及时地排出时，将会使电池模组的温度不断上升，从而影响电池模组的使用寿命。现有技术中，液冷扁管与电池之间是通过安装导热硅胶垫的方式来传递电池模组与液冷系统之间的热量，这对液冷扁管的尺寸、导热硅胶垫的尺寸以及压缩量精度控制提出了严格的要求，同时导热硅胶垫主要是通过手工操作以背胶的形式先装在液冷扁管上，然后再将液冷扁管安装于电池模组上，其操作步骤繁琐，人力资源耗费巨大以及成本较高。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种具有液冷扁管结构的装置及电源装置，旨在增大电池模组与液冷扁管的接触面积，有效提高电池模组的散热能力以及降低生产成本。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种液冷扁管灌封结构，应用于包括多个单体电池的电池模组，所述电池模组包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池，所述液冷扁管灌封结构包括：

设置于所述多层子电池模组之间的液冷扁管；及

由填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间空隙处的导热材料形成的灌封材料层，其中，所述灌封材料层，用于实现所述多个单体电池与所述液冷扁管之间的热传递。

优选地，所述灌封材料层填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的全部空隙区域中，使所述液冷扁管全部位于所述灌封材料层内部。

优选地，所述灌封材料层填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的部分空隙区域中，使所述液冷扁管包括位于所述灌封材料层内部的第一部分以及位于所述灌封材料层外部的第二部分。

优选地，所述灌封材料层由填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的空隙处的液态导热材料固化而成。

优选地，所述液冷扁管包括进液口、出液口以及冷却液流通道，所述冷却液流通道位于所述进液口和出液口之间，并连通所述进液口和出液口。

优选地，所述液冷扁管由导热材料制造而成，所述导热材料包括铝。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种电源装置，包括电池模组、支撑板、集流板及液冷扁管灌封结构，其中：

所述电池模组包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池；所述电池模组安装于所述支撑板，所述支撑板与所述集流板接触；所述液冷扁管设置于所述电池模组内，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相邻的两层子电池模组之间的空隙处。

优选地，所述集流板上设置有多个与所述多个单体电池分别对应的极耳，所述集流板通过所述极耳连接于所述多个单体电池，以将所述电池模组的电能传递至所述集流板。

优选地，所述支撑板设有多个与所述单体电池的大小相一致的第一通孔，所述电池模组通过所述第一通孔固定于所述支撑板。

优选地，所述集流板设有多个与所述单体电池的大小相一致的第二通孔，以将所述极耳焊接于所述集流板。

本实用新型实施例提供的一种液冷扁管灌封结构及电源装置，将电池模组安装于支撑板，支撑板连接于集流板，并将液冷扁管设置于多层子电池模组之间，在液冷扁管和电池模组之间的空隙处填充由导热材料形成的灌封材料层，能够增大电池模组与液冷扁管的接触面积，有效提高电池模组的散热能力以及降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的一种电源装置的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施方式提供的一种电源装置的立体分解示意图。

图3是本实用新型实施方式提供的一种电池模组的结构示意图。

图4是本实用新型实施方式提供的一种灌封材料层用于图3所示的电池模组的结构示意图。

图5是本实用新型实施方式提供的另一种灌封材料层用于图3所示的电池模组的结构示意图。

图6是本实用新型实施方式提供的另一种灌封材料层用于图3所示的电池模组的结构示意图。

图7是本实用新型实施方式提供的一种液冷扁管的结构示意图。

图8是本实用新型实施方式提供的一种支撑板的结构示意图。

图9是本实用新型实施方式提供的一种集流板的结构示意图。

图中标记分别为：

具体实施方式

目前使用液冷扁管对电池进行热管理的电池模组中，液冷扁管与电池之间是通过安装导热硅胶垫的方式来传递热量，这对液冷扁管的尺寸、导热硅胶垫的尺寸以及压缩量精度控制提出了严格要求。同时，导热硅胶垫主要是通过手工操作采用背胶的形式先装在液冷扁管上，然后再将液冷扁管安装于电池模组上，其操作步骤繁琐，人力资源耗费巨大以及成本较高。

鉴于此，本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计出了一种液冷扁管灌封结构及电源装置，通过增大电池模组与液冷扁管之间的接触面积，能够有效提高电池模组的散热能力以及降低生产成本。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，图1是本实用新型实施例提供的一种电源装置的立体结构示意图，图2是所述电源装置100的立体分解示意图。所述电源装置100可以包括电池模组101、支撑板102、集流板103、液冷扁管104和灌封材料层105等。如图3所示,所述电池模组101包括多个单体电池。所述多个单体电池包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池。所述单体电池的形状包括，但不限于，圆柱形和长形体形。

本实施例中，所述液冷扁管104和所述灌封材料层105组成液冷扁管灌封结构。所述液冷扁管104设置于所述多层子电池模组之间的空隙处。如此使得位于所述液冷扁管104中的冷却液能够充分吸收所述电池模组101内部所产生的热量。所述灌封材料层105填充于所述液冷扁管104和所述电池模组101之间的空隙处。所述灌封材料层105由导热材料形成。如此所述多个单体电池与所述液冷扁管104之间没有了空隙，使得所述多个单体电池与所述液冷扁管104的接触面积更大，更好地实现了所述多个单体电池与所述液冷扁管104之间的热传递。当所述单体电池产生热失稳后，由于其热量更容易传递出去，减小了局部热量的集中，避免了整个电池模组101热失稳的可能性。

其中，所述液冷扁管灌封结构可以包括全部空间灌封结构和局部空间灌封结构。所述全部空间灌封结构的示意图请参阅图4和图5，所述灌封材料层105填充于所述液冷扁管104和所述电池模组101之间的全部空隙区域中，并位于所述电池模组101的同一侧，使得所述液冷扁管104全部位于所述灌封材料层105的内部。

所述局部空间灌封结构的示意图如图6所示，所述灌封材料层105可填充于所述液冷扁管104和所述电池模组101之间的部分空隙区域中。并将所述液冷扁管104分为第一部分和第二部分。其中，所述第一部分位于所述灌封材料层105的内部。所述第二部分位于所述灌封材料层105的外部。

进一步地，在对所述电池模组101进行灌封的过程中，首先，直接将所述液冷扁管104安装到所述电池模组101上，然后注入液态的导热灌封材料，最后所述液态的导热灌封材料固化后形成所述灌封材料层105。如此减少了处理导热硅胶片以及将其粘贴于所述电池模组101的步骤，并增加了所述灌封材料层105的可靠性，以及更容易实现自动化生产和降低生产成本等。另外，所述液态的导热灌封材料固化之后对于所述液冷扁管104起到了较好的固定作用，从而还可以进一步减少用于固定所述液冷扁管104的固定结构。

请参阅图7，所述液冷扁管104包括进液口1041、出液口1042以及冷却液流通道1043。其中，所述冷却液流通道1043位于所述进液口1041和所述出液口1042之间，以连通所述进液口1041和所述出液口1042。所述冷却液流通道1043用于控制所述冷却液的流动方向。本实施例中，所述液冷扁管104被挤压成弯曲形状以绕行于所述电池模组101内。且所述液冷扁管104的至少一段位于任意相邻的两层子电池模组之间的空隙处。当所述电池模组101内的某个单体电池发生热失稳时，其在短时间内会释放大量的热量，该单体电池所处的环境温度会骤然上升，甚至直接损坏该单体电池。使用时，冷却液从所述液冷扁管104的进液口1041流入所述冷却液流通道1043，并经所述冷却液流通道1043流动至所述出液口1042。在所述冷却液流动的过程中，该冷却液将吸收所述电池模组101内由于工作所产生的并逐渐聚集的热量，进而实现所述电池模组101的散热。另外，当所述电池模组101处于低温工作环境时，所述液冷扁管104的进液口1041、出液口1042以及冷却液流通道1043构成加热液体的流通通道，流通的加热液体通过所述灌封材料层105将热量传递给电池模组101，使电池模组101内的温度升高，达到其适宜的工作温度。

由于所述灌封材料层105设置于电池模组101内相邻的单体电池之间的空隙处，所以能够有效提升热传导效率。在所述电池模组101发热或处于低温工作环境时，所述灌封材料层105能够及时地在所述液冷扁管104与电池模组101之间进行热量传导，以避免所述电池模组101的寿命和充放电性能受到影响。

本实施例中，所述液冷扁管104的材质优选为导热性能佳、具有较好的结构强度、质轻、易加工的金属，例如银、铜、金和铝等。综合考虑各金属的生产成本及性能后，所述液冷扁管104的材质优选为铝，即液冷扁管104基材优选为铝质扁管。

请再参阅图1，所述电源装置100主要用于电动汽车，为电动汽车提供动力。所述电池模组101安装于所述支撑板102，所述支撑板102连接于所述集流板103。所述液冷扁管104设置于所述电池模组101内，且位于所述支撑板102和所述集流板103之间。在电池模组101的每层子电池模组和每个单体电池之间存在空隙。所述液冷扁管104的至少一段位于任意相邻的两层子电池模组101之间的空隙处。使得所述多个单体电池与所述液冷扁管104的接触面积更大，更好地实现所述多个单体电池与所述液冷扁管104之间的热传递。

如图8所示，为了保证所述多个单体电池可靠地安装于所述支撑板102上，在所述支撑板102上设有多个第一通孔1021。所述多个第一通孔1021与所述多个单体电池的横截面的大小相匹配，以使每个单体电池刚好安装于所述第一通孔1021内。所述多个单体电池与所述多个第一通孔1021可以通过胶接的方式进行固定连接。所述电池模组101通过所述第一通孔1021固定于所述支撑板102。

本实施例中，所述集流板103上设置有多个与所述多个单体电池分别对应的极耳，使所述集流板103通过所述极耳连接于所述多个单体电池。其中，所述极耳可用于实现所述集流板103与所述电池模组101的固定连接。另外，所述集流板103还通过所述极耳聚集所述电池模组101内每个单体电池的电能。

进一步地，如图9所示，所述集流板103上设有多个第二通孔1031。所述多个第二通孔1031与所述多个单体电池的横截面的大小匹配，以使所述极耳焊接于所述集流板。本实施例中，将每个单体电池连接于所述多个极耳。

本实用新型实施例提供的一种液冷扁管灌封结构及电源装置100，将电池模组101安装于支撑板102，所述支撑板102连接于集流板103，并将液冷扁管104设置于多层子电池模组之间，在液冷扁管104和电池模组101之间的空隙处填充由导热材料形成的灌封材料层105，能够增大电池模组101与液冷扁管104的接触面积，有效提高电池模组101的散热能力以及降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷扁管灌封结构，应用于包括多个单体电池的电池模组，所述电池模组包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池，其特征在于，所述液冷扁管灌封结构包括：

设置于所述多层子电池模组之间的液冷扁管；及

由填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间空隙处的导热材料形成的灌封材料层，其中，所述灌封材料层用于实现所述多个单体电池与所述液冷扁管之间的热传递。

2.根据权利要求1所述的液冷扁管灌封结构，其特征在于，所述灌封材料层填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的全部空隙区域中，使所述液冷扁管全部位于所述灌封材料层内部。

3.根据权利要求1所述的液冷扁管灌封结构，其特征在于，所述灌封材料层填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的部分空隙区域中，使所述液冷扁管包括位于所述灌封材料层内部的第一部分以及位于所述灌封材料层外部的第二部分。

4.根据权利要求1所述的液冷扁管灌封结构，其特征在于，所述灌封材料层由填充于所述液冷扁管和所述电池模组之间的空隙处的液态导热材料固化而成。

5.根据权利要求1所述的液冷扁管灌封结构，其特征在于，所述液冷扁管包括进液口、出液口以及冷却液流通道，所述冷却液流通道位于所述进液口和出液口之间，并连通所述进液口和出液口。

6.根据权利要求5所述的液冷扁管灌封结构，其特征在于，所述液冷扁管由导热材料制造而成，所述导热材料包括铝。

7.一种电源装置，其特征在于，包括电池模组、支撑板、集流板以及如权利要求1-6任意一项所述的液冷扁管灌封结构，其中：

所述电池模组包括多层子电池模组，每层子电池模组包括至少一个单体电池；所述电池模组安装于所述支撑板，所述支撑板与所述集流板接触；所述液冷扁管设置于所述电池模组内，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相邻的两层子电池模组之间的空隙处。

8.根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于，所述集流板上设置有多个与所述多个单体电池分别对应的极耳，所述集流板通过所述极耳连接于所述多个单体电池，以将所述电池模组的电能传递至所述集流板。

9.根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于，所述支撑板设有多个与所述单体电池的大小相一致的第一通孔，所述电池模组通过所述第一通孔固定于所述支撑板。

10.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，所述集流板设有多个与所述单体电池的大小相一致的第二通孔，以将所述极耳焊接于所述集流板。