CN207587923U - 一种液冷电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷电池模组，包括电池模块(100)，所述电池模块(100)包括多个纵向平行并列设置的电池电芯(8)；每个电池电芯(8)的横截面为长方形；所述电池模块(100)的外部设置有两个L形的导热管(11)，所述两个导热管(11)之间为中心对称分布；每个所述导热管(11)与所述电池模块(100)之间具有能够传递热量的结构；每个所述导热管(11)与一个液冷板(6)相接触。本实用新型公开的液冷电池模组，其性能优异，可以有效地对电池模组中的温度进行降温处理，很好地解决电池模组中电池电芯的散热问题，显著降低电池模组的使用安全风险，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

Description

一种液冷电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种液冷电池模组。

背景技术

目前，现有的电动汽车行业内对能量密度的提升要求越来越高，电池电芯的尺寸也越来越大，要求在有限的安装空间内部排布尽可能多的电池电芯，以提高电动汽车的续航里程；同时，电动汽车也要求电池电芯的充电倍率至少保证1C以上。因此，在减少相邻的电池电芯之间的间隙，并且同时提高充放电倍率的情况下，如何保证电池模组(即电池包)提升后的温度在电池电芯的工作范围内，成为动力电池甚至整个电动汽车行业的难题。

为了有效降低电池模组提升后的温度，目前常用的方式是在电池模组上增加风冷装置，通过在电池模组箱体上增加相应的进风口和出风口，然后进行通风实现对电池模组的降温。但是，如果电池模组箱体上增加进风口和出风口，将无法保证电池模组箱体的防护等级，进而降低了整个电池模组的使用安全性。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以有效地对电池模组中的温度进行降温处理，解决电池模组中电池电芯的散热问题，降低电池模组的使用安全风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种液冷电池模组，其性能优异，可以有效地对电池模组中的温度进行降温处理，很好地解决电池模组中电池电芯的散热问题，显著降低电池模组的使用安全风险，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种液冷电池模组，包括电池模块，所述电池模块包括多个纵向平行并列设置的电池电芯；

每个电池电芯的横截面为长方形；

所述电池模块的外部设置有两个L形的导热管，所述两个导热管之间为中心对称分布；

每个所述导热管与所述电池模块之间具有能够传递热量的结构；

每个所述导热管与一个液冷板相接触。

其中，每个所述导热管与所述电池模块之间具有的能够传递热量的结构，具体为：

所述电池模块的前后两侧面分别粘接有一个端部绝缘片；

所述电池模块的左右两侧面分别粘接有一个侧面绝缘片；

每个侧面绝缘片内具有横向分布的开口，每个所述开口上粘贴有导热硅胶垫；

每个端部绝缘片的外侧表面粘接有一个端板；

每个导热管的内侧面与一个所述导热硅胶垫和一个所述端板的外表面相接触；

每个导热管的外表面与一个压板固定连接在一起。

其中，所述两个侧面绝缘片的上下两端外侧和两个端板的上下两端外侧分别套有一个矩形的打包带；

所述两个压板的上下两端外侧和两个液冷板的上下两端外侧也分别套有一个矩形的所述打包带。

其中，所述两个液冷板位于所述电池模块的前后两端，每个所述端板的上下两端分别通过螺栓与一个所述液冷板的上下两端对应连接在一起。

其中，每个所述导热管与液冷板之间的接触面上涂覆有导热硅脂。

其中，所述液冷板的顶部设置有进水管和出水管，所述液冷板内部具有一条循环水道，所述循环水道的左右两端分别与所述液冷板顶部的进水管和出水管相连通。

其中，位于所述电池模块前后两端的两个所述液冷板顶部的进水管和出水管的位置正好相反。

其中，所述端板的外表面中部具有下凹的导热管限位槽；

每个所述端板的上下两端分别具有一个第一打包带限位槽；

所述压板的上下两端分别具有一个第二打包带限位槽；

每个所述压板的内侧面中部还设置有凹槽，该凹槽用于对所述导热管进行限位和固定；

每个所述压板的底部前后两端分别具有一个L形的耳朵部；

其中，所述端部绝缘片的左右两侧具有翻边，用于覆盖住位于所述电池模块左右两侧的侧面绝缘片的前后边缘；

每个电池电芯的外表面缠绕有聚酰亚胺薄膜；

任意相邻的两个所述电池电芯之间通过结构胶粘接在一起。

其中，所述电池模块中的多个电池电芯的极耳分别与一个汇流排激光焊接在一起；

所述汇流排固定在一个水平分布的内隔板顶面，所述内隔板的正上方从上到下设置有一个上盖板和压条垫。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种液冷电池模组，其性能优异，可以有效地对电池模组中的温度进行降温处理，很好地解决电池模组中电池电芯的散热问题，显著降低电池模组的使用安全风险，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种液冷电池模组的立体爆炸结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种液冷电池模组中电池模组主体包含的多个电池的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种液冷电池模组中内隔板的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种液冷电池模组中上盖板的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种液冷电池模组中导热管的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种液冷电池模组中压板的结构示意图；

图7为本实用新型提供的一种液冷电池模组中液冷板的结构示意图；

图8为本实用新型提供的一种液冷电池模组中端板的结构示意图；

图9为本实用新型提供的一种液冷电池模组中的任意一个汇流排的结构放大示意图；

图10为本实用新型提供的一种液冷电池模组中侧面绝缘片的结构示意图；

图11为本实用新型提供的一种液冷电池模组中导热硅胶垫的结构示意图；

图12为本实用新型提供的一种液冷电池模组第一次使用了打包带进行组装时的状态示意图；

图13为本实用新型提供的一种液冷电池模组第二次使用了打包带完成组装后的状态示意图；

图中，1为上盖板，2为压条垫，3为内隔板，4为端板，5为端部绝缘片，6为液冷板，7为打包带，8为电池电芯，9为聚酰亚胺薄膜，10为侧面绝缘片，101为开口；

11为导热管，12为导热硅胶垫，13为压板，31为汇流排，32为汇流排容纳通孔，40为导热管限位槽，41为第一打包带限位槽，100为电池模块，130为第二打包带限位槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图13，本实用新型提供了一种液冷电池模组，包括电池模块 100，所述电池模块100包括多个纵向平行并列设置的电池电芯8；

每个电池电芯8的横截面为长方形；

所述电池模块100的外部设置有两个L形的导热管11，所述两个导热管11之间为中心对称分布，并且形状、大小完全相同)；

每个所述导热管11与所述电池模块100之间具有能够传递热量的结构；

每个所述导热管11与一个液冷板6相接触，每个液冷板6内具有冷却液。

在本实用新型中，具体实现上，对于每个所述导热管11与所述电池模块100之间具有的能够传递热量的结构，具体为：

所述电池模块100的前后两侧面分别粘接有一个端部绝缘片5；

所述电池模块100的左右两侧面分别粘接有一个侧面绝缘片10；

每个侧面绝缘片10内具有横向分布的开口101，每个所述开口101上粘贴有导热硅胶垫12；

每个端部绝缘片5的外侧表面(即远离电池模块100的一面)粘接有一个端板4；

每个导热管11的内侧面与一个所述导热硅胶垫12和一个所述端板4的外表面相接触。

在本实用新型中，具体实现上，每个导热管11的外表面与一个压板13 固定连接在一起。

具体实现上，一并参见图12，所述两个侧面绝缘片10的上下两端外侧和两个端板4的上下两端外侧分别套有一个矩形的打包带7。

具体实现上，一并参见图13，所述两个压板13的上下两端外侧和两个液冷板6的上下两端外侧也分别套有一个矩形的所述打包带7。

具体实现上，所述打包带7优选为采用聚对苯二甲酸乙二醇酯PET材质的打包带。

在本实用新型中，具体实现上，每个所述导热管11与液冷板6之间的接触面上涂覆有导热硅脂。具体实现上，所述导热硅脂的厚度优选为小于或者等于1毫米。

需要说明的是，在本实用新型中，所述导热硅胶垫12优选是已压缩率为50％的导热硅胶垫，具体可以通过电池模块100外部的压板13进行压缩，以使得导热硅胶垫12的导热率为最大。

在本实用新型中，具体实现上，所述两个液冷板6位于所述电池模块100 的前后两端，每个所述端板4的上下两端分别通过螺栓与一个所述液冷板6 的上下两端对应连接在一起。因此，导热管11位于所述端板4和液冷板6 之间的位置，在端板4和液冷板之间的连接螺栓的挤压作用下，液冷板6可以压紧导热管11，保证液冷管6与导热管11之间的接触良好，从而实现很好的导热效果，能够通过导热管11，及时将电池模块100中电池电芯8的热量传递给液冷管6，从而实现很好的降温效果。

需要说明的是，具体实现上，所述液冷板6的顶部设置有进水管和出水管，所述液冷板6内部具有一条循环水道，所述循环水道的左右两端分别与所述液冷板6顶部的进水管和出水管相连通。

具体实现上，位于所述电池模块100前后两端的两个所述液冷板6顶部的进水管和出水管的位置正好相反，例如一个液冷板6的进水管位于左边、出水管位于右边，则另一个液冷板6的出水管位于左边、进水管位于右边。因此，可以保证电池模块100前后两端的降温效果一致，从而使得电池模块 100的整体温度均衡。

需要说明的是，所述液冷板6的顶部设置的进水管和出水管分别与外部能够提供流动的冷却液的装置相连通，例如与外部水泵和换热器通过管路相连通，所述管路中充入有冷却液。

具体实现上，所述冷却液优选为流动的阻燃冷却液。

在本实用新型中，具体实现上，所述端板4的外表面中部具有下凹的导热管限位槽40，所述导热管限位槽40的形状、大小与所述导热管11在垂直方向上的形状、大小相对应匹配，因此，该导热管限位槽40可以对所述导热管11实现良好的限位作用，从而使得压板13可以压住L形的导热管11。

在本实用新型中，具体实现上，每个所述端板4的上下两端分别具有一个第一打包带限位槽41，该第一打包带限位槽41用于限制打包带7移动。

在本实用新型中，具体实现上，所述压板13为钣金结构，所述压板13的上下两端分别具有一个第二打包带限位槽130，该第二打包带限位槽130用于限制打包带7移动；

每个所述压板13的内侧面中部还设置有凹槽，该凹槽用于对所述导热管11进行限位和固定；

每个所述压板13的底部前后两端分别具有一个L形的耳朵部，因此，压板13通过两边的L形耳朵部，可以实现过盈固定在电池模组上。

具体实现上，每个所述压板13的中部具有沿垂直方向走向的多个散热孔131，所述散热孔的形状为椭圆形。

在本实用新型中，具体实现上，所述电池电芯8为方形电芯，所述电池电芯8的顶部具有正极耳和负极耳。

具体实现上，所述端部绝缘片5和侧面绝缘片10优选为采用聚碳酸酯 PC制成的绝缘片；所述端部绝缘片5的左右两侧具有翻边，用于覆盖住位于所述电池模块100左右两侧的侧面绝缘片10的前后边缘。

具体实现上，所述端板4为铝型材，所述内隔板3和上盖板1为塑料材质的部件。

具体实现上，每个电池电芯8的外表面缠绕有聚酰亚胺薄膜(即PI膜) 9，从而保证相邻的任意两个电池电芯8之间的绝缘良好，同时对电池电芯8 形成有效的外表面防护。

具体实现上，任意相邻的两个所述电池电芯8之间通过结构胶粘接在一起。

需要说明的是，所述结构胶是指强度高(例如压缩强度>65Mpa，钢-钢正拉粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。具体可以包括高性能硅酮结构胶和中性透明硅酮结构胶。

在本实用新型中，一并参见图3、图9，具体实现上，所述电池模块100 中的多个电池电芯8的极耳分别与一个汇流排31激光焊接在一起；

每个所述汇流排31固定在一个水平分布的内隔板3顶面，具体为：所述内隔板3上间隔分布有多个汇流排容纳通孔32，每个所述汇流排31固定在一个所述汇流排容纳通孔32中；

所述内隔板3的正上方从上到下设置有一个上盖板1和压条垫2。

具体实现上，所述上盖板1和内隔板3之间通过卡扣实现相互卡接。进一步地，为了更加牢固地连接所述上盖板1和内隔板3，所述上盖板1和内隔板3之间还通过自攻螺钉进行螺纹连接。

具体实现上，所述内隔板3上设置有卡扣和限位柱，所述汇流排31与所述内隔板3之间通过卡扣实现相互卡接，并通过限位柱进行限位固定。

具体实现上，所述上盖板1上设置有走线槽，用于约束所述电池模块100 与外部用电设备(如电动汽车)之间的连接导线.

需要说明的是，一并参见图12和图13，本实用新型具有两次使用打包带进行打包的过程。具体如下：

第一次打包过程为：参见图12所示，所述两个侧面绝缘片10的上下两端外侧和两个端板4的上下两端外侧分别套有一个矩形的打包带7。

第二次打包过程为：参见图13所示，在所述两个压板13的上下两端外侧和两个液冷板6的上下两端外侧也分别套有一个矩形的打包带7。因此，通过打包带锁紧方式，能够保证导热管与电池电芯侧面的导热硅胶垫之间的良好接触。

基于以上的技术方案可知，对于本实用新型提供的液冷电池模组，其具有以下有益的技术效果：

1、电池模块100在成组后粘贴侧面绝缘片和端部绝缘片以及粘接端板后，直接进行第一次打包带打包，实现打包锁紧，成组简单可靠；

2、导热管11为L形，L形的导热管安装在电池模块100具有的多个电池电芯8侧面，导热管的一端与电池电芯侧面接触，以吸收电池电芯工作时产生的热量，另一端与液冷板6相接触，可以实现迅速的导热，对电池电芯具有良好的散热效果；

3、L形的导热管通过左右两侧的压板，能够使用打包带进行第二次打包锁紧，从而保证导热管与电池电芯左右侧面的接触良好；

4、液冷板6安装在端板4上，使用螺栓锁紧，结构简单可靠；

5、液冷板6的进水管和出水管的位置相反，能够有效均衡整个电池模组的温度平衡；

6、汇流排31通过限位柱和卡扣的作用，能够锁紧固定在内隔板3上，然后再整体装配在电池模组上端，通过激光焊接固定；

7、上盖板1通过内隔板3的卡扣定位，并可以使用自攻螺钉固定在内隔板上，双重固定方式，结构安全可靠。

因此，综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种液冷电池模组，其性能优异，可以有效地对电池模组中的温度进行降温处理，很好地解决电池模组中电池电芯的散热问题，显著降低电池模组的使用安全风险，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种液冷电池模组，其特征在于，包括电池模块(100)，所述电池模块(100)包括多个纵向平行并列设置的电池电芯(8)；

每个电池电芯(8)的横截面为长方形；

所述电池模块(100)的外部设置有两个L形的导热管(11)，所述两个导热管(11)之间为中心对称分布；

每个所述导热管(11)与所述电池模块(100)之间具有能够传递热量的结构；

每个所述导热管(11)与一个液冷板(6)相接触。

2.如权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于，每个所述导热管(11)与所述电池模块(100)之间具有的能够传递热量的结构，具体为：

所述电池模块(100)的前后两侧面分别粘接有一个端部绝缘片(5)；

所述电池模块(100)的左右两侧面分别粘接有一个侧面绝缘片(10)；

每个侧面绝缘片(10)内具有横向分布的开口(101)，每个所述开口(101)上粘贴有导热硅胶垫(12)；

每个端部绝缘片(5)的外侧表面粘接有一个端板(4)；

每个导热管(11)的内侧面与一个所述导热硅胶垫(12)和一个所述端板(4)的外表面相接触；

每个导热管(11)的外表面与一个压板(13)固定连接在一起。

3.如权利要求2所述的液冷电池模组，其特征在于，所述两个侧面绝缘片(10)的上下两端外侧和两个端板(4)的上下两端外侧分别套有一个矩形的打包带(7)；

所述两个压板(13)的上下两端外侧和两个液冷板(6)的上下两端外侧也分别套有一个矩形的所述打包带(7)。

4.如权利要求2所述的液冷电池模组，其特征在于，所述两个液冷板(6)位于所述电池模块(100)的前后两端，每个所述端板(4)的上下两端分别通过螺栓与一个所述液冷板(6)的上下两端对应连接在一起。

5.如权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于，每个所述导热管(11)与液冷板(6)之间的接触面上涂覆有导热硅脂。

6.如权利要求1至5中任一项所述的液冷电池模组，其特征在于，所述液冷板(6)的顶部设置有进水管和出水管，所述液冷板(6)内部具有一条循环水道，所述循环水道的左右两端分别与所述液冷板(6)顶部的进水管和出水管相连通。

7.如权利要求6所述的液冷电池模组，其特征在于，位于所述电池模块(100)前后两端的两个所述液冷板(6)顶部的进水管和出水管的位置正好相反。

8.如权利要求2至4中任一项所述的液冷电池模组，其特征在于，所述端板(4)的外表面中部具有下凹的导热管限位槽(40)；

每个所述端板(4)的上下两端分别具有一个第一打包带限位槽(41)；

所述压板(13)的上下两端分别具有一个第二打包带限位槽(130)；

每个所述压板(13)的内侧面中部还设置有凹槽，该凹槽用于对所述导热管(11)进行限位和固定；

每个所述压板(13)的底部前后两端分别具有一个L形的耳朵部；

每个所述压板(13)的中部具有沿垂直方向走向的多个散热孔(131)。

9.如权利要求2所述的液冷电池模组，其特征在于，所述端部绝缘片(5)的左右两侧具有翻边，用于覆盖住位于所述电池模块(100)左右两侧的侧面绝缘片(10)的前后边缘；

每个电池电芯(8)的外表面缠绕有聚酰亚胺薄膜(9)；

任意相邻的两个所述电池电芯(8)之间通过结构胶粘接在一起。

10.如权利要求1至5中任一项所述的液冷电池模组，其特征在于，所述电池模块(100)中的多个电池电芯(8)的极耳分别与一个汇流排(31)激光焊接在一起；

所述汇流排(31)固定在一个水平分布的内隔板(3)顶面，所述内隔板(3)的正上方从上到下设置有一个上盖板(1)和压条垫(2)。