CN210775770U - 一种电池模组实验箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池热管理实验设备技术领域，涉及一种电池模组实验箱装置，包括：箱体底板、模组支撑焊接组件、模组散热水冷板、两个侧门板、两个门框和箱体上盖；箱体底板位于底部，箱体上盖呈“

”形；箱体上盖开口朝下放置于箱体底板的上表面，下端与箱体底板焊接，模组支撑焊接组件位于箱体底板的上表面，与箱体底板的内壁焊接成一体；待实验的电池模组安装在模组散热水冷板上，模组散热水冷板安装在模组支撑焊接组件上；两个门框分别位于箱体上盖的左右两侧，并与箱体上盖和箱体底板焊接；两个侧门板分别位于的两个安装有门框密封条的门框外侧；在箱体上盖的顶面和前侧面均安装有防爆阀。

Description

一种电池模组实验箱装置

技术领域

本实用新型属于电池热管理实验设备技术领域，涉及一种电池模组实验箱装置，用于模拟电池模组工作时的一般工况和极端工况。

背景技术

目前，电池作为新型环保动力能源，受到世界各国青睐。然而其在某些地区的实际运行过程中，会面临一些比较恶劣的环境工况，如室外温度变化范围大，从-40℃～40℃。又如在沿海地区，外部大气环境比较潮湿，对箱体具有腐蚀性等。电池在充放电过程中，由于电化学反应和内部电阻的存在，会产生大量的热量，使温度升高。过高的温度可能会造成电池逸出气体或者腐蚀，严重时，甚至会产生热失控，使电解液分解，产生大量气体，导致电池因压力过大而爆炸，而老化的电池更有可能导致温度分布不均匀。因此，需要对电池进行热管理。由于液体介质具有较好的降温效果，采用液体介质的热管理系统近年来发展迅速。本专利设计了一种采用液冷散热方式，完全保温绝热的密封箱体。

实用新型内容

本实用新型提出了一种完全密封保温的电池模组试验箱，该试验箱可模拟真实的工况环境，以对其内安装的电池模组和整个箱体进行全方位的检验考核，具体技术方案如下：

一种电池模组实验箱装置，包括：箱体底板1、模组支撑焊接组件2、模组散热水冷板3、两个侧门板22、两个门框7和箱体上盖8；

所述箱体底板1位于底部，所述箱体上盖8呈

形；

所述箱体上盖8开口朝下放置于的箱体底板1的上表面，其下端与箱体底板1通过焊接连接，

所述模组支撑焊接组件2位于箱体底板1的上表面，并与箱体底板1的内壁焊接成一体；

待实验的电池模组4安装在模组散热水冷板3上，

所述模组散热水冷板3安装在模组支撑焊接组件2上；

两个门框7分别位于箱体上盖8的左右两侧，并与箱体上盖8和箱体底板1焊接；

所述两个侧门板22分别位于的两个安装有门框密封条6的门框7外侧，并通过若干门锁5分别与两个门框7连接；

在所述箱体上盖8的顶面和前侧面均安装有防爆阀14；

在所述箱体上盖8的前侧面设有电池正极动力线口12、通讯线口一13、通讯线口二15、通讯线口三16和电池负极动力线口17。

在上述技术方案的基础上，在所述电池正极动力线口12、通讯线口一13、通讯线口二15、通讯线口三16和电池负极动力线口17处均设有密封接头。

在上述技术方案的基础上，所述密封接头包括：内密封接头10、外密封接头20、密封圈一9、KF40密封接头中间件19和密封圈二28；

所述内密封接头10呈筒状，在所述内密封接头10的一端端面上设有环形凹槽一，在所述凹槽一中安装有密封圈一9，在所述凹槽一圆周外侧设有凸缘一，在所述凸缘一远离凹槽一的一面贴于箱体上盖8的内壁，并与箱体上盖8连接；

所述内密封接头10的另一端圆周外侧设有凸缘二；在所述凸缘二的端面上设有凹槽二；

所述外密封接头20的一端圆周外侧设有凸缘三；在所述凸缘三的端面上设有凹槽三；

所述内密封接头10的另一端与所述外密封接头20的一端贴合，同时，所述凹槽二和凹槽三对合后，形成环形空腔；

所述环形空腔中设有密封圈二28；

所述KF40密封接头中间件19位于箱体上盖8的外侧，包括：手动锁紧螺栓23、上锁紧板25、连杆26和下锁紧板27；

所述上锁紧板25和下锁紧板27均为弧形板，并在弧形板内侧设有沿圆周方向的凹槽四；上锁紧板25和下锁紧板27对合后，内密封接头10的另一端和外密封接头20的一端卡入上锁紧板25和下锁紧板27之间，同时凸缘二和凸缘三位于凹槽四中；

所述上锁紧板25的一端和下锁紧板27的一端通过连杆26铰接；

在所述上锁紧板25的另一端和下锁紧板27的另一端均设有向外延伸的凸台，两个凸台通过手动锁紧螺栓23和螺母连接。

在上述技术方案的基础上，在所述凸缘一上设有若干螺纹孔24，并通过若干螺钉与箱体上盖8连接。

在上述技术方案的基础上，所述螺钉为：4个M3螺钉。

在上述技术方案的基础上，在所述外密封接头20的另一端内壁灌注密封胶，再加上密封圈一9和密封圈二28的双重密封，以达到完全密封的效果。

在上述技术方案的基础上，在所述箱体底板1底部前后两侧均焊接地脚21。

在上述技术方案的基础上，在电池模组实验箱装置各件连接的焊缝处涂抹结构性密封胶。

在上述技术方案的基础上，在所述箱体底板1、箱体上盖8和两个侧门板22形成的空腔内壁粘贴气凝胶。

在上述技术方案的基础上，在所述模组散热水冷板3上设有进水管和出水管，在箱体上盖8的侧面安装有水冷板进水管安装接头11和水冷板出水管安装接头18；

所述进水管与水冷板进水管安装接头11连接，所述出水管与水冷板出水管安装接头18连接；

水冷板进水管安装接头11和水冷板出水管安装接头18分别通过软管与电池模组实验箱装置外部的小型水路循环系统连接。

在上述技术方案的基础上，所述水冷板进水管安装接头11和水冷板出水管安装接头18均为宝塔接头。

在上述技术方案的基础上，所述进水管与水冷板进水管安装接头11通过抱箍连接，所述出水管与水冷板出水管安装接头18通过抱箍连接；所述水冷板进水管安装接头11和水冷板出水管安装接头18与软管均通过抱箍连接。

在上述技术方案的基础上，在所述通讯线口一13、通讯线口二15或通讯线口三16安装传感器；

所述传感器为：温度传感器和压力传感器；

所述传感器用于：当对电池模组4的电芯进行过充电操作，直至其发生失控爆炸的过程中，监测爆炸前、后对应的电池模组实验箱装置内的温度和压力变化情况。

本实用新型的有益技术效果如下：

1、当电池模组实验箱装置体外的环境温度从-40℃～40℃变化时，检测电池模组工作时的产热和散热情况。

2、本实用新型可在密封保温的电池模组实验箱装置四周做点火燃烧试验，检测实验箱装置体内的电池模组会不会发生着火和热失控等情况。

3、可将本实用新型所述密封的实验箱装置放进另外一个大密封箱内，在大密封箱内添加一些盐水，该盐水将产生湿气、雾气，且产生的盐雾具有腐蚀性，以此观察密封实验箱装置的防腐蚀性、密封性等。

4、当电池模组实验箱装置的所有件均安装完毕，电池模组实验箱体完全密封后，对电池模组4其中一个电芯进行过充电操作，直至其发生失控爆炸。通过在通讯线口一13、通讯线口二15或通讯线口三16安装传感器，以监测爆炸前、后对应密封的电池模组实验箱内的温度和压力变化情况。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1本实用新型所述电池模组实验箱装置主视剖面结构示意图；

图2本实用新型所述密封接头的剖面结构示意图；

图3本实用新型所述密封接头的立体结构示意图；

图4本实用新型所述电池模组实验箱装置的立体结构示意图。

附图标记：

1-箱体底板，2-模组支撑焊接组件，3-模组散热水冷板，4-电池模组，5-门锁，6-门框密封条，7-门框，8-箱体上盖，9-密封圈一，10-内密封接头，11-水冷板进水管安装接头，12-电池正极动力线口，13-通讯线口一，14-防爆阀，15-通讯线口二，16-通讯线口三，17-电池负极动力线口，18-水冷板出水管安装接头，19-K40密封接头中间件，20-外密封接头，21-地脚，22-侧门板，23-螺纹孔，25-上锁紧板，26-连杆，27-下锁紧板，28-密封圈二。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型进行进一步描述。

如图1和图4所示，电池模组实验箱装置的外形尺寸大小为926×378×535(mm)，整体完全密封；两侧门板22采用角锁固定，门框7上安装门框密封条6进行压紧密封。所述实验箱装置内部分为上下两部分，上部分安装模组散热水冷板3和电池模组4，下部空间安装模组支撑焊接组件2，电池模组4需与地面保持一定距离，所以才设置模组支撑焊接组件2，以支撑模组散热水冷板3和电池模组4。

电池模组实验箱装置一侧设有若干带密封结构的密封走线接头，即密封接头，可方便拆卸；箱体上盖8的顶面和一个侧面各装有一个防爆阀14。电池模组实验箱装置内侧全部采用气凝胶粘贴包裹，使得电池模组实验箱装置内部与外部环境完全隔热。电池模组4安装在模组散热水冷板3上，采用液冷散热。

电池模组实验箱装置的主要加工工序和加工装配工艺如下：

第一步：对板料裁板加工出箱体底板1、两个侧门板22等，对板料裁板、折弯加工出模组支撑焊接组件2、箱体上盖8和地脚21等，并在相应件上加工出对应的安装配件(例如：水冷板进水管安装接头11、防爆阀14和水冷板出水管安装接头18等)孔位。

第二步，先按照图纸焊接模组支撑焊接组件2，再将箱体底板1和模组支撑焊接组件2焊接，接着再将折弯好的箱体上盖8和箱体底板1焊接，并在两端门框7的四角位置补焊，使门框7与箱体底板1、箱体上盖8的左右侧面合并完好无缝，最后将箱体底板1底部两侧的地脚21均焊接上，以保证电池模组实验箱装置整体的稳定性。此时电池模组实验箱装置的主体结构已经焊接完毕。

第三步，先对侧门板22以及电池模组实验箱装置的主体各件的尖角处除去毛刺，并打磨处理焊缝。再对电池模组实验箱装置的主体表面进行酸洗处理，以除去焊缝处由于焊接变形引起的各种污垢。最后对电池模组实验箱主体的焊缝处涂抹结构性密封胶，以保证焊缝处完全密封。

第四步，试安装电池模组实验箱装置的其它配件，并保证安装无误。

第五步，待电池模组实验箱主体等件发货到本公司车间后，开始在门框上7上组装门框密封条6、门锁5，在电池模组实验箱主体内部粘贴气凝胶(起保温隔热作用)。在电池模组实验箱主体侧面安装的各种接头(例如：水冷板进水管安装接头11、防爆阀14和水冷板出水管安装接头18等)也都设计了相应的密封结构。

实验的电池模组4先安装在模组散热水冷板3上，再整体从电池模组实验箱装置的一端推进安装到模组支撑焊接组件2上。模组散热水冷板3上的进出水口通过抱箍连接软管的一端，软管的另一端再连接到电池模组实验箱装置侧面安装的宝塔接头上。宝塔接头靠电池模组实验箱装置外侧的接头部分再用抱箍连接另一根软管，另一根软管再与水泵等小型水路循环系统连接，以实现对电池模组4的液冷散热。

如图2和3所示，所述密封接头包括：内密封接头10、外密封接头20、密封圈一9、KF40密封接头中间件19和密封圈二28；

所述内密封接头10呈筒状，在所述内密封接头10的一端端面上设有环形凹槽一，在所述凹槽一中安装有密封圈一9，在所述凹槽一圆周外侧设有凸缘一，在所述凸缘一远离凹槽一的一面贴于箱体上盖8的内壁，并与箱体上盖8连接；

所述内密封接头10的另一端圆周外侧设有凸缘二；在所述凸缘二的端面上设有凹槽二；

所述外密封接头20的一端圆周外侧设有凸缘三；在所述凸缘三的端面上设有凹槽三；

所述内密封接头10的另一端与所述外密封接头20的一端贴合，同时，所述凹槽二和凹槽三对合后，形成环形空腔；

所述环形空腔中设有密封圈二28；

所述KF40密封接头中间件19位于箱体上盖8的外侧，包括：手动锁紧螺栓23、上锁紧板25、连杆26和下锁紧板27；

所述上锁紧板25和下锁紧板27均为弧形板，并在弧形内侧设有沿圆周方向的凹槽四；上锁紧板25和下锁紧板27对合后，内密封接头10的另一端和外密封接头20的一端卡入上锁紧板25和下锁紧板27之间，同时凸缘二和凸缘三位于凹槽四中；

所述上锁紧板25的一端和下锁紧板27的一端通过连杆26铰接；

在所述上锁紧板25的另一端和下锁紧板27的另一端均设有向外延伸的凸台，两个凸台通过手动锁紧螺栓23和螺母连接。

在上述技术方案的基础上，在所述凸缘一上设有若干螺纹孔24，并通过若干螺钉与箱体上盖8连接。

在上述技术方案的基础上，所述螺钉为：4个M3螺钉。

在上述技术方案的基础上，在所述外密封接头20的另一端内壁灌注密封胶，再加上密封圈一9和密封圈二28的双重密封，以达到完全密封的效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所做的举例，而并非是对本实用新型实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种电池模组实验箱装置，其特征在于，包括：箱体底板(1)、模组支撑焊接组件(2)、模组散热水冷板(3)、两个侧门板(22)、两个门框(7)和箱体上盖(8)；

所述箱体底板(1)位于底部，所述箱体上盖(8)呈“

”形；

所述箱体上盖(8)开口朝下放置于箱体底板(1)的上表面，其下端与箱体底板(1)通过焊接连接，

所述模组支撑焊接组件(2)位于箱体底板(1)的上表面，并与箱体底板(1)的内壁焊接成一体；

待实验的电池模组(4)安装在模组散热水冷板(3)上，

所述模组散热水冷板(3)安装在模组支撑焊接组件(2)上；

两个门框(7)分别位于箱体上盖(8)的左右两侧，并与箱体上盖(8)和箱体底板(1)焊接；

所述两个侧门板(22)分别位于的两个安装有门框密封条(6)的门框(7)外侧，并通过若干门锁(5)分别与两个门框(7)连接；

在所述箱体上盖(8)的顶面和前侧面均安装有防爆阀(14)；

在所述箱体上盖(8)的前侧面设有电池正极动力线口(12)、通讯线口一(13)、通讯线口二(15)、通讯线口三(16)和电池负极动力线口(17)。

2.如权利要求1所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述电池正极动力线口(12)、通讯线口一(13)、通讯线口二(15)、通讯线口三(16)和电池负极动力线口(17)处均设有密封接头。

3.如权利要求2所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：所述密封接头包括：内密封接头(10)、外密封接头(20)、密封圈一(9)、KF40密封接头中间件(19)和密封圈二(28)；

所述内密封接头(10)呈筒状，在所述内密封接头(10)的一端端面上设有环形凹槽一，在所述凹槽一中安装有密封圈一(9)，在所述凹槽一圆周外侧设有凸缘一，在所述凸缘一远离凹槽一的一面贴于箱体上盖(8)的内壁，并与箱体上盖(8)连接；

所述内密封接头(10)的另一端圆周外侧设有凸缘二；在所述凸缘二的端面上设有凹槽二；

所述外密封接头(20)的一端圆周外侧设有凸缘三；在所述凸缘三的端面上设有凹槽三；

所述内密封接头(10)的另一端与所述外密封接头(20)的一端贴合，同时，所述凹槽二和凹槽三对合后，形成环形空腔；

所述环形空腔中设有密封圈二(28)；

所述KF40密封接头中间件(19)位于箱体上盖(8)的外侧，包括：手动锁紧螺栓(23)、上锁紧板(25)、连杆(26)和下锁紧板(27)；

所述上锁紧板(25)和下锁紧板(27)均为弧形板，并在弧形板内侧设有沿圆周方向的凹槽四；上锁紧板(25)和下锁紧板(27)对合后，内密封接头(10)的另一端和外密封接头(20)的一端卡入上锁紧板(25)和下锁紧板(27)之间，同时凸缘二和凸缘三位于凹槽四中；

所述上锁紧板(25)的一端和下锁紧板(27)的一端通过连杆(26)铰接；

在所述上锁紧板(25)的另一端和下锁紧板(27)的另一端均设有向外延伸的凸台，两个凸台通过手动锁紧螺栓(23)和螺母连接。

4.如权利要求3所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述凸缘一上设有若干螺纹孔(24)，并通过若干螺钉与箱体上盖(8)连接。

5.如权利要求3所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述外密封接头(20)的另一端内壁灌注密封胶。

6.如权利要求1所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述箱体底板(1)底部前后两侧均焊接地脚(21)。

7.如权利要求6所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在电池模组实验箱装置各件连接的焊缝处涂抹结构性密封胶。

8.如权利要求5或7所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述箱体底板(1)、箱体上盖(8)和两个侧门板(22)形成的空腔内壁粘贴气凝胶。

9.如权利要求8所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：在所述模组散热水冷板(3)上设有进水管和出水管，在箱体上盖(8)的侧面安装有水冷板进水管安装接头(11)和水冷板出水管安装接头(18)；

所述进水管与水冷板进水管安装接头(11)连接，所述出水管与水冷板出水管安装接头(18)连接；

水冷板进水管安装接头(11)和水冷板出水管安装接头(18)分别通过软管与电池模组实验箱装置外部的小型水路循环系统连接。

10.如权利要求9所述的电池模组实验箱装置，其特征在于：所述进水管与水冷板进水管安装接头(11)通过抱箍连接，所述出水管与水冷板出水管安装接头(18)通过抱箍连接；所述水冷板进水管安装接头(11)和水冷板出水管安装接头(18)与软管均通过抱箍连接。

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