CN207883869U - 方形水冷动力电池模组及其水冷板支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及方形水冷动力电池模组及其水冷板支架；方形水冷动力电池模组包括电池组和供电池组安装的水冷板支架，所述水冷板支架具有相向设置的两个用于在所述电池组的高度方向上对电池组进行定位的水平翻边和相向设置的两个用于在所述电池组的长度方向上对电池组进行定位的竖直翻边；所述水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔。相比于现有技术，需要使用的连接螺栓的数量较少，降低了生产成本，连接效率较高，提供高了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种方形水冷动力电池模组及在该动力电池上使用的水冷板支架。
背景技术
目前，由于电芯容量和电压限制，由电芯串并联后组成模组，然后再成组为系统，所以电池系统的安全很大程度上和电池模组的结构设计及安全防护直接相关，电池模组的工艺安装便利性和结构稳固性就显得尤为重要。串并联的电池模组在工作过程中产生的热量如果不能及时散出，不仅会降低电池容量和寿命，还有可能因为高温触发电池内部的放热副反应，造成单个电芯或者模组的热失控，进而对电池系统及整车带来安全隐患，所以带热管理的电池模组的设计显得尤为重要。
方形电池模组均根据单一车型设计，结构多样，共用度不高，大部分模组支架采用高强度钢结构，重量较重，并且组装方式大部分采用激光焊接，成组的电池系统集成到整车上当整车电量寿命小于80%时，需要回收处理时，多数电池模组面临电芯拆解困难、回收利用率低等问题，电池模组的梯次回收利用成为整车厂和电池厂的亟待解决的难题。
公布号为CN107275717A、公布日为2017.10.20的中国实用新型专利公开了一种方形动力电池热管理结构，包括电池组、第一侧板、第二侧板、顶板、PTC加热器和散热单元，第一侧板和第二侧板均有两个，两第一侧板分设在电池组的前、后壁上，两第二侧板分设在电池组的左、右侧壁上，散热单元固定在第一侧板上，形成水冷板支架，PTC加热器设置在电池组的底部。水冷板支架的边缘伸出电池组，顶板和第二侧板均具有相对翻边，通过连接螺栓将顶板、PTC加热器和两第二侧板分别连接到水冷板支架上。
现有动力电池能够解决电池回收困难的问题，但是由于电池组的顶板、左侧板、右侧板以及由PTC加热器形成的底板均需要分别通过连接螺栓与水冷板支架连接；需要使用的连接螺栓的数量较多，增加了成本，并且安装效率较低，影响生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种方形水冷动力电池模组，用以解决现有方形水冷动力电池模组存在的安装效率低的问题；本实用新型的目的还在于提供一种在该动力电池上使用的水冷板支架。
为实现上述目的，本实用新型的方形水冷动力电池模组的方案1是：方形水冷动力电池模组包括电池组和供电池组安装的水冷板支架，所述水冷板支架具有相向设置的两个用于在所述电池组的高度方向上对电池组进行定位的水平翻边和相向设置的两个用于在所述电池组的长度方向上对电池组进行定位的竖直翻边；所述水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔。
方案2是，根据方案1所述的方形水冷动力电池模组，两所述水平翻边包括上水平翻边和下水平翻边，下水平翻边的宽度方向的内沿向内伸出上水平翻边，所述竖直翻边的与上水平翻边相连接部分设有用于避让电极的L形避让口。
方案3是，根据方案2所述的方形水冷动力电池模组，所述水冷板支架为铝合金支架。
方案4是，根据方案1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，所述方形水冷动力电池模组还包括设置在所述水冷板支架与电池组之间的绝缘导热垫。
方案5是，根据方案1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，所述水冷板支架上设有进水管和出水管，进、出水管在水冷板支架的长度方向上并列设置且管口均朝上。
方案6是，根据方案1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，方形水冷动力电池模组还包括用于安装到所述电池组的长度方向两端的支撑架，支撑架具有并列设置的两支撑柱和设置在两支撑柱之间的格栅结构，连接柱的两端设有用于与所述水平翻边连接的连接孔。
方案7是，根据方案6所述的方形水冷动力电池模组，所述支撑架为ABS塑料支撑架。
本实用新型的水冷板支架的方案1是，所述水冷板支架具有相向设置的两个用于在所述电池组的高度方向上对电池组进行定位的水平翻边和相向设置的两个用于在所述电池组的长度方向上对电池组进行定位的竖直翻边；所述水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔。
方案2是，根据方案1所述的水冷板支架，两所述水平翻边包括上水平翻边和下水平翻边，下水平翻边的宽度方向的内沿向内伸出上水平翻边，所述竖直翻边的与上水平翻边相连接部分设有用于避让电极的L形避让口。
方案3是，根据方案2所述的水冷板支架，所述水冷板支架为铝合金支架。
本实用新型的有益效果是：使用时在电池组宽度方向上将两个水冷板支架相向扣合在电池组上，水冷板支架的两水平翻边在高度方向上对电池组进行定位，两竖直翻边在长度方向上对电池组进行定位，之后装上顶板和底板，水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔，顶板和底板连接完成后即实现对电池组的定位。相比于现有技术，需要使用的连接螺栓的数量较少，降低了生产成本，连接效率较高，提供高了生产效率。
进一步的，设置在所述电池组的各电芯之间和/或所述水冷板支架与电池组之间的绝缘导热垫，保证将电池组的热量传递至水冷板支架，水冷板支架也通过导热垫对电池组进行热管理。
进一步的，水冷板支架上设有进水管和出水管，进、出水管在水冷板支架的长度方向上并列设置且管口均朝上；进、出水管可与电池系统冷却管路对接，并满足IP67的防护等级，保证冷却效果且节省空间。
进一步的，还包括支撑架，支撑架具有并列设置的两支撑柱和设置在两支撑柱之间的格栅结构；支撑柱用于提高水冷板支架的支撑强度，格栅结构保证电池组通风散热。
附图说明
图1为本实用新型的方形水冷动力电池模组的实施例一的结构示意图；
图2为方形水冷动力电池模组在拆开顶板后的结构示意图；
图3为方形水冷动力电池模组的分解图；
图4为水冷板支架的立体图一；
图5为水冷板支架的立体图二。
图中：1-顶板、2-铜排、3-上盖、4-支撑架、6-铜排支架、7-电芯、8-绝缘导热垫、9-进水管、10-出水管、11-水冷板支架、12-底板、13-顶板连接孔、14-底板连接孔、15-支撑架连接孔、16-上盖连接孔、17-支撑柱、18-格栅结构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的方形水冷动力电池模组的实施例一，如图1至图5所示，包括电池组、水冷板支架、顶板1、底板和支撑架；电池组整体结构为3p4s，采用标准12V模组，一个标准模组使用12支电芯7，电芯7的串并联导电排采用激光焊接，正、负极铜排通过设有内嵌螺纹套的铜排支架6固定，电压采集线采用超声焊接至铜排2上，温度采集线通过专用卡槽固定温感探头后，再超声焊至铜排2，采集线在通过顶部上盖3的线槽走线。
两水冷板支架11分设在电池组的前、后侧，两支撑架4分设在电池组的左、右侧，顶板1和底板12分设在电池组的上、下侧；水冷板支架11为一体式结构的铝合金支架，支撑架4为ABS塑料支撑架，顶板1和底板12为绝缘环氧板，铜排支撑架6设置在支撑架4上。
水冷板支架11具有相向设置的两水平翻边和相向设置的两竖直翻边，两水平翻边和两竖直翻边围成矩形方框结构；两水平翻边包括上侧水平翻边和下侧水平翻边，上侧水平翻边上设有顶板连接孔13和与上盖连接孔16位置对应的螺钉穿孔，下侧水平翻边上设有底板连接孔14，竖直翻边上设有支撑架连接孔15和用于避让铜排支撑架6的L形避让口。
水冷板支架11上设有进水管9和出水管10，进水管9和出水管10在水冷板支架11的长度方向上并列设置且管口均朝上，进、出水管可与电池系统冷却管路对接，满足IP67的防护等级，保证冷却效果且节省空间。
支撑架4具有并列设置的两支撑柱和设置在两支撑柱之间的格栅结构，支撑柱的两端分别设有用于与水冷板支架11上的上侧水平翻边和下侧水平翻边连接的连接孔，支撑柱的竖直壁上还设有用于与水冷板支架11的竖直翻边连接的连接孔。
安装时在竖直方向上通过四个六角长螺栓将顶板1、水冷板支架11、支撑架4和底板12连为一体，在水平方向上通过四个连接螺栓将水冷板支架11和支撑架4连接固定，保证XYZ方向的结构牢固，满足国标对电池模组Z向振动及冲击的要求；顶板1设有四个用于与上盖3连接的上盖连接孔16，实现顶板1与上盖3之间的固定。
进一步的，每串电芯7之间设有导热绝缘环氧板，且每个电芯7的侧面贴合有绝缘导热垫8，保证将电芯7的热量传递至水冷板支架11，水冷板支架11也通过绝缘导热垫8对电芯7进行热管理。
相比于现有技术，对水冷板之间的结构进行改进，需要使用的连接螺栓的数量较少，降低了生产成本，连接效率较高，提供高了生产效率。另外，由支撑架4对水冷板支架11进行支撑，支撑强度较高，支撑架4上的格栅结构能够保证电池组的通风散热性。
实施例二，实施例二与实施例一的不同之处在于：也可以用左、右侧板代替支撑架，侧板上可以开设通风孔。另外，也可以对水冷板支架的竖直翻边进行加长，而不需设置支撑架或左、右侧板。
实施例三，实施例三与实施例一的不同之处在于：水冷板支架上的进、出水管也可以采用现有水冷板支架上的进、出水管水平设置的设置形式。
本实用新型的水冷板支架的实施例，水冷板支架的结构与上述本实用新型的方形水冷动力电池模组的任一实施例中的水冷板支架的结构相同；因此，不再重复说明。
Claims (10)
1.方形水冷动力电池模组，包括电池组和供电池组安装的水冷板支架，其特征在于：所述水冷板支架具有相向设置的两个用于在所述电池组的高度方向上对电池组进行定位的水平翻边和相向设置的两个用于在所述电池组的长度方向上对电池组进行定位的竖直翻边；所述水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔。
2.根据权利要求1所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：两所述水平翻边包括上水平翻边和下水平翻边，下水平翻边的宽度方向的内沿向内伸出上水平翻边，所述竖直翻边的与上水平翻边相连接部分设有用于避让电极的L形避让口。
3.根据权利要求2所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：所述水冷板支架为铝合金支架。
4.根据权利要求1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：所述方形水冷动力电池模组还包括设置在所述电池组的各电芯之间和/或所述水冷板支架与电池组之间的绝缘导热垫。
5.根据权利要求1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：所述水冷板支架上设有进水管和出水管，进、出水管在水冷板支架的长度方向上并列设置且管口均朝上。
6.根据权利要求1或2或3所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：方形水冷动力电池模组还包括用于安装到所述电池组的长度方向两端的支撑架，支撑架具有并列设置的两支撑柱和设置在两支撑柱之间的格栅结构，连接柱的两端设有用于与所述水平翻边连接的连接孔。
7.根据权利要求6所述的方形水冷动力电池模组，其特征在于：所述支撑架为ABS塑料支撑架。
8.方形水冷动力电池模组用水冷板支架，其特征在于：所述水冷板支架具有相向设置的两个用于在所述电池组的高度方向上对电池组进行定位的水平翻边和相向设置的两个用于在所述电池组的长度方向上对电池组进行定位的竖直翻边；所述水平翻边上设有供对应的顶板或底板连接的连接孔。
9.根据权利要求8所述的水冷板支架，其特征在于：两所述水平翻边包括上水平翻边和下水平翻边，下水平翻边的宽度方向的内沿向内伸出上水平翻边，所述竖直翻边的与上水平翻边相连接部分设有用于避让电极的L形避让口。
10.根据权利要求9所述的水冷板支架，其特征在于：所述水冷板支架为铝合金支架。
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|---|---|---|---|---|
| CN109755674A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-05-14 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种具有水冷系统的电池模组 |
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