CN216450713U - 液冷电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷电池模组。该液冷电池模组包括：电芯组、液冷板和第一端板；液冷板设于电芯组底部，液冷板内部设有液冷流道，液冷板上设有液冷进水口和液冷出水口，液冷进水口和液冷出水口分别与液冷流道连通；第一端板设于电芯组前端，第一端板内部设有端板进水流道和端板出水流道，端板进水流道和端板出水流道贯穿第一端板的顶面，端板进水流道下端开口与液冷进水口对位连通，端板出水流道下端开口与液冷出水口对位连通。上述液冷电池模组，通过用液冷板代替液冷电池模组的底板，并将液冷板的进出水管道集成在第一端板内部，减少了液冷电池模组的重量，简化了液冷电池模组的结构，进而减少了安装工序和成本。

Description

液冷电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种液冷电池模组。

背景技术

随着动力电池在电动汽车上的广泛应用，除了能量密度，电池的安全性也变成影响动力电池应用前景的重要因素。动力电池在使用过程中会放出大量的热量，使得电池温度升高，从而导致电池工作效率下降甚至引发起火、爆炸等事故，严重影响动力电池的应用推广。为了保持电池系统的最佳工作状态，保证其使用安全性，需要为其配备高效的散热系统。

液冷技术使用液体作为传热介质，换热系数大，换热效率高，相比于风冷具有明显的优势。

传统的电池模组和液冷装置集成度不高，导致电池模组和液冷装置的装配工序复杂，耗时长和安装成本高，同时液冷电池模组的总重量也会增加。

实用新型内容

基于此，为简化电池模组和液冷装置的结构，本申请提供一种液冷电池模组。

一种液冷电池模组，包括：

电芯组；

液冷板，所述液冷板设于所述电芯组底部，所述液冷板内部设有液冷流道，所述液冷板上设有液冷进水口和液冷出水口，所述液冷进水口和所述液冷出水口分别与所述液冷流道连通；

第一端板，所述第一端板设于所述电芯组前端，所述第一端板内部设有端板进水流道和端板出水流道，所述端板进水流道和所述端板出水流道贯穿所述第一端板的顶面，所述端板进水流道下端开口与所述液冷进水口对位连通，所述端板出水流道下端开口与所述液冷出水口对位连通。

上述液冷电池模组，通过在电芯组底部设置液冷板，用液冷板代替液冷电池模组的底板，并在第一端板内部设置端板进水流道和端板出水流道与液冷板进水口和液冷出水口连通，将液冷板及液冷板的进出水管道集成在液冷电池模组中，减少了液冷电池模组的重量，简化了液冷电池模组的结构，进而简化了安装工序和成本，降低了电芯组与液冷板之间的高度，提高了热传递效率，进而提高液冷效果。

在其中一个实施例中，所述液冷流道包括液冷进水流道、液冷出水流道和过渡流道，所述液冷进水流道和所述液冷出水流道之间设有分流隔板，所述液冷进水流道和所述液冷出水流道均为多个，多个所述液冷进水流道和多个所述液冷出水流道均通过所述过渡流道连通，多个所述液冷进水流道和多个所述液冷出水流道均为条形结构且平行设置。

在其中一个实施例中，还包括进水接头和出水接头，所述端板进水流道上端开口处设有第一沉台，所述端板出水流道上端开口处设有第二沉台，所述进水接头插入所述第一沉台中，所述出水接头插入所述第二沉台中，所述进水接头和所述出水接头分别与所述第一端板焊接。

在其中一个实施例中，所述端板进水流道下端开口处与所述液冷板之间设有密封件，所述端板出水流道下端开口处与所述液冷板之间设有密封件。

在其中一个实施例中，所述密封件包括密封部和多个限位部，所述密封部一面与所述第一端板紧密接触，所述密封部远离所述第一端板的另一面与所述液冷板紧密接触，所述密封部横截面为正方形，多个所述限位部位于所述密封部的四个转角处，多个所述限位部相对于所述密封部向靠近所述第一端板的方向凸出；所述第一端板下端面设有多个限位孔，多个所述限位孔分布在所述端板进水流道和所述端板出水流道周边，所述限位孔与所述限位部一一对应，所述限位部插入所述限位孔中。

在其中一个实施例中，还包括：

第二端板，所述第二端板设于所述电芯组后端；

侧板，所述侧板设于所述电芯组左右两侧；

上盖，所述上盖设于所述电芯组顶部，所述液冷板、所述第一端板、所述第二端板、所述侧板和所述上盖共同围成容纳电芯组的腔体。

在其中一个实施例中，还包括：

导热硅胶垫，所述导热硅胶垫设于所述电芯组与所述液冷板之间，所述液冷板上表面与所述导热硅胶垫紧密贴合，所述电芯组底面与所述导热硅胶垫紧密贴合；

和/或，至少两个缓冲泡棉，一部分所述缓冲泡棉设于所述电芯组与所述第一端板之间，另一部分所述缓冲泡棉设于所述电芯组与所述第二端板之间。

在其中一个实施例中，还包括固定螺栓，所述第一端板和所述第二端板上分别设有配位孔，所述液冷板上与所述第一端板和所述第二端板相对的位置均设有安装孔，所述安装孔与所述配位孔一一对应，所述固定螺栓穿过所述安装孔和所述配位孔使所述液冷板和所述第一端板固定连接，所述固定螺栓穿过所述安装孔和所述配位孔使得所述液冷板和所述第二端板固定连接；

和/或，所述侧板前端设有第一弯折部，所述第一弯折部与所述第一端板焊接固定，所述侧板后端设有第二弯折部，所述第二弯折部与所述第二端板焊接固定，所述侧板底部设有第三弯折部，所述第三弯折部与所述液冷板底部搭接固定，所述第三弯折部与所述液冷板之间设有缓冲硅胶垫。

在其中一个实施例中，还包括支撑架、柔性电路板和铜排，所述支撑架设于所述电芯组与所述上盖之间，所述柔性电路板设于所述支撑架和所述上盖之间，所述柔性电路板与所述铜排相连。

在其中一个实施例中，还包括输出极、输出极保护座和输出极保护盖，所述输出极保护座设于所述第二端板上端面，所述输出极一端与所述铜排连接，所述输出极另一端固定在所述输出极保护座上，所述输出极保护盖覆在所述输出极保护座上。

附图说明

图1为本实施例液冷电池模组的结构图；

图2为本实施例液冷电池模组的结构爆炸图；

图3为本实施例液冷电池模组的仰视图；

图4为本实施例液冷电池模组的后视图；

图5为本实施例液冷板的结构图；

图6为本实施例液冷板的内部结构图；

图7为本实施例第一端板的内部结构图；

图8为本实施例密封件的结构图。

附图标号：

100、液冷电池模组；10、电芯组；11、支撑架；12、柔性电路板；13、铜排；14、导热硅胶垫；15、缓冲泡棉；16、密封件；161、密封部；162、限位部；17、固定螺栓；18、缓冲硅胶垫；20、液冷板；201、液冷进水口；202、液冷出水口；203、安装孔；204、液冷流道；205、液冷进水流道；206、液冷出水流道；207、分流隔板；208、过渡流道；209、堵头；30、第一端板；301、进水接头；302、出水接头；303、端板进水流道；304、端板出水流道；305、第一沉台；306、第二沉台；307、限位孔；40、侧板；401、第一弯折部；402、第二弯折部；403、第三弯折部；50、第二端板；51、输出极保护座；52、输出极保护盖；53、输出极；54、连接器；60、上盖。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

为了使本领域技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

下面结合附图对本申请实施例提供的液冷电池模组进行详细描述。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的液冷电池模组100，包括：电芯组10、液冷板20和第一端板30；

如图2、图5和图6所示，其中，液冷板20设于电芯组10底部，液冷板20内部设有液冷流道204，液冷板上设有液冷进水口201和液冷出水口202，液冷进水口201和液冷出水口202分别与液冷流道204连通；

如图2和图7所示，其中，第一端板30设于电芯组10前端，第一端板30内部设有端板进水流道303和端板出水流道304，端板进水流道303和端板出水流道304贯穿第一端板30的顶面，端板进水流道303下端开口与液冷进水口201对位连通，端板出水流道304下端开口与液冷出水口202对位连通。

上述液冷电池模组100，通过在电芯组10底部设置液冷板20，用液冷板20代替液冷电池模组的底板，并在第一端板30内部设置端板进水流道303和端板出水流道304分别与液冷进水口201和液冷出水口202连通，将液冷板20的进出水管道集成在第一端板30内部，减少了液冷电池模组100的重量，简化了液冷电池模组100的结构，进而简化了安装工序和成本，降低了电芯组与液冷板之间的高度，提高了热传递效率，进而提高液冷效果。具体地，如图2所示，电芯组10包括多个并排布置的电芯单元。

具体地，如图5和图6所示，在一实施例中，液冷流道204包括液冷进水流道205、液冷出水流道206和过渡流道208，液冷进水流道205和液冷出水流道206之间设有分流隔板207，液冷进水流道205和液冷出水流道206均为多个，多个液冷进水流道205和多个液冷出水流道206均通过过渡流道208连通，多个液冷进水流道205和多个液冷出水流道206均为条形结构且平行设置。

进一步具体地，在一实施例中，液冷进水流道205与液冷进水口201连通，液冷出水流道206与液冷出水口202连通。

进一步具体地，在一实施例中，过渡流道208设置在液冷板20内部远离液冷进水口201和液冷出水口202的一端。

因此，冷却液通过液冷进水口201进入液冷进水流道205，经过过渡流道208流入液冷出水流道206，再通过液冷出水口202流出液冷板20。通过将液冷进水口201和液冷出水口202设置在液冷板20的同一端，并将液冷进水流道205和液冷出水流道206布置在液冷板20的两侧，通过过渡流道208连通后形成了一个U型的液冷流道204，增加了冷却液在液冷板20内部的停留时间，提高冷却液的热交换效率，从而减少用水量。

同时，设置多个液冷进水流道205和多个液冷出水流道206，使冷却液能够均匀地分布在液冷板20内部，以达到均匀冷却的目的。

进一步具体地，在一实施例中，液冷板包括铝型材，采用挤压加工形成。

进一步具体地，在一实施例中，多个液冷进水流道205为多个铝型材的空腔形成，多个液冷出水流道206为多个铝型材的空腔形成。

进一步具体地，如图6所示，在一实施例中，液冷板20上后端设有堵头209，提高液冷板20内部的液冷流道204的密封性，防止冷却液泄漏。

具体地，如图1、图2和图7所示，在一实施例中，还包括进水接头301和出水接头302，端板进水流道303上端开口处设有第一沉台305，端板出水流道304上端开口处设有第二沉台306，进水接头301插入第一沉台305中，出水接头302插入第二沉台306中，进水接头301和出水接头302分别与第一端板30焊接。

进水接头301用于连接外部进水管道，出水接头302用于连接外部出水管道，保证冷却液顺利从外部管道流入液冷电池模组100，并顺利从液冷电池模组100流出。液冷过程中，冷却液从外部进水管道进入，经过进水接头301进入端板进水流道303，通过液冷进水口201流入液冷进水流道205，再依次流过过渡流道208、液冷出水流道206、液冷出水口202、端板出水流道304，经过出水接头302流入外部出水管道，完成整个冷却液的液冷过程。进水接头301和出水接头302分别插入第一沉台305、第二沉台306中并与第一端板30焊接，保证进水接头301和出水接头302的密封性，防止冷却液溢出。

具体地，如图2、图7和图8所示，在一实施例中，端板进水流道303下端开口处与液冷板20之间设有密封件16，端板出水流道304下端开口处与液冷板20之间设有密封件16。密封件16被压紧在第一端板30与液冷板20之间，用于保证端板进水流道303与液冷进水口201连接处、端板出水流道304与液冷出水口202连接处的密封性，防止冷却液从连接处溢出。

具体地，如图2、图7和图8所示，在一实施例中，密封件16包括密封部161和多个限位部162，密封部161一面与第一端板30紧密接触，密封部161远离第一端板30的另一面与液冷板20紧密接触，密封部161横截面为正方形，多个限位部162位于密封部161的四个转角处，多个限位部162相对于密封部161向靠近第一端板30的方向凸出；第一端板30下端面设有多个限位孔307，多个限位孔307分布在端板进水流道303和端板出水流道304周边，限位孔307与限位部162一一对应，限位部162插入限位孔307中。

密封件16包括凸出于密封部161的限位部162，限位部162使用时插入限位孔307中，限位孔307布置在端板进水流道303和端板出水流道304下端开口的周边，使得密封件16的位置被限制在端板进水流道303和端板出水流道304处，防止密封件16移位导致密封失效、冷却液流出的现象，提高了密封件16密封的可靠性。

具体地，如图1和图2所示，在一实施例中，还包括：第二端板50，侧板40和上盖60；第二端板50设于电芯组10后端，侧板40设于电芯组10左右两侧，上盖60设于电芯组10顶部，液冷板20、第一端板30、第二端板50、侧板40和上盖60共同围成容纳电芯组10的腔体。液冷板20、第一端板30、第二端板50、侧板40和上盖60共同保护电芯组10，防止电芯组10受到外部碰撞和刮划。

具体地，如图2所示，在一实施例中，液冷电池模组100还包括导热硅胶垫14，导热硅胶垫14设于电芯组10与液冷板20之间，液冷板20上表面与导热硅胶垫14紧密贴合，电芯组10底面与导热硅胶垫14紧密贴合。导热硅胶垫14具有一定的柔韧性，优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性，能够填充缝隙，完成电芯组10底部与液冷板20之间的热传递，能够满足液冷电池模组100小型化要求，除导热外，导热硅胶垫14还能起到绝缘、减震的作用。

具体地，如图2所示，在一实施例中，液冷电池模组100还包括至少两个缓冲泡棉15，一部分缓冲泡棉15设于电芯组10与第一端板30之间，另一部分缓冲泡棉15设于电芯组10与第二端板50之间。缓冲泡棉15起到缓冲、减震的作用。

具体地，如图2、图3、图4和图5所示，在一实施例中，液冷电池模组100还包括固定螺栓17，第一端板30和第二端板50上分别设有配位孔，液冷板20上与第一端板30和第二端板50相对的位置均设有安装孔203，安装孔203与配位孔一一对应，固定螺栓17穿过安装孔203和配位孔使液冷板20和第一端板30固定连接，固定螺栓17穿过安装孔203和配位孔使得液冷板20和第二端板50固定连接。液冷板20和第一端板30通过固定螺栓17固定连接，防止其相对位置发生变化，影响冷却液在端板流道与液冷流道204之间的流通。液冷板20和第二端板50通过固定螺栓17固定连接，第二端板50与液冷板20形成一个整体，防止第二端板50脱离。

具体地，如图1、图2、图3和图4所示，在一实施例中，侧板40前端设有第一弯折部401，第一弯折部401与第一端板30焊接固定，侧板40后端设有第二弯折部402，第二弯折部402与第二端板50焊接固定，侧板40底部设有第三弯折部403，第三弯折部403与液冷板20底部搭接固定，第三弯折部403与液冷板之间设有缓冲硅胶垫18。侧板40通过弯折部与第一端板30、第二端板50和液冷板20连接，提高了侧板40连接的可靠性，缓冲硅胶垫18使得液冷板20与第三弯折部403有效接触，同时起到缓冲、减震的作用。

具体地，如图2所示，在一实施例中，液冷电池模组100还包括支撑架11、柔性电路板12和铜排13，支撑架11设于电芯组10与上盖60之间，柔性电路板12设于支撑架11和上盖60之间，柔性电路板12与铜排13相连。铜排13与电芯组10连接，柔性电路板12与铜排13相连，用于向液冷电池模组100外传输低压信号。

进一步具体地，如图2和图4所示，在一实施例中，柔性电路板12上连有连接器54，连接器54用于与外部元件连接，向外传输柔性电路板12采集的低压信号。

具体地，如图2和图4所示，在一实施例中，液冷电池模组100还包括输出极53、输出极保护座51和输出极保护盖52，输出极保护座51设于第二端板50上端面，输出极53一端与铜排13连接，所述输出极53另一端固定在输出极保护座51上，输出极保护盖52覆在输出极保护座51上。输出极53与铜排13连接，形成液冷电池模组100的正负极，向外传输电压。

进一步具体地，在一实施例中，输出极53包括正输出极和负输出极，输出极保护座51包括正输出极保护座和负输出极保护座，输出极保护盖52包括正输出极保护盖和负输出极保护盖，正输出极与正输出极保护座、正输出极保护盖对应，负输出极与负输出极保护座、负输出极保护盖对应。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液冷电池模组，其特征在于，包括：

电芯组；

液冷板，所述液冷板设于所述电芯组底部，所述液冷板内部设有液冷流道，所述液冷板上设有液冷进水口和液冷出水口，所述液冷进水口和所述液冷出水口分别与所述液冷流道连通；

第一端板，所述第一端板设于所述电芯组前端，所述第一端板内部设有端板进水流道和端板出水流道，所述端板进水流道和所述端板出水流道贯穿所述第一端板的顶面，所述端板进水流道下端开口与所述液冷进水口对位连通，所述端板出水流道下端开口与所述液冷出水口对位连通。

2.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于，所述液冷流道包括液冷进水流道、液冷出水流道和过渡流道，所述液冷进水流道和所述液冷出水流道之间设有分流隔板，所述液冷进水流道和所述液冷出水流道均为多个，多个所述液冷进水流道和多个所述液冷出水流道均通过所述过渡流道连通，多个所述液冷进水流道和多个所述液冷出水流道均为条形结构且平行设置。

3.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括进水接头和出水接头，所述端板进水流道上端开口处设有第一沉台，所述端板出水流道上端开口处设有第二沉台，所述进水接头插入所述第一沉台中，所述出水接头插入所述第二沉台中，所述进水接头和所述出水接头分别与所述第一端板焊接。

4.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于，所述端板进水流道下端开口处与所述液冷板之间设有密封件，所述端板出水流道下端开口处与所述液冷板之间设有密封件。

5.根据权利要求4所述的液冷电池模组，其特征在于，所述密封件包括密封部和多个限位部，所述密封部一面与所述第一端板紧密接触，所述密封部远离所述第一端板的另一面与所述液冷板紧密接触，所述密封部横截面为正方形，多个所述限位部位于所述密封部的四个转角处，多个所述限位部相对于所述密封部向靠近所述第一端板的方向凸出；所述第一端板下端面设有多个限位孔，多个所述限位孔分布在所述端板进水流道和所述端板出水流道周边，所述限位孔与所述限位部一一对应，所述限位部插入所述限位孔中。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括：

第二端板，所述第二端板设于所述电芯组后端；

侧板，所述侧板设于所述电芯组左右两侧；

上盖，所述上盖设于所述电芯组顶部，所述液冷板、所述第一端板、所述第二端板、所述侧板和所述上盖共同围成容纳电芯组的腔体。

7.根据权利要求6所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括：

导热硅胶垫，所述导热硅胶垫设于所述电芯组与所述液冷板之间，所述液冷板上表面与所述导热硅胶垫紧密贴合，所述电芯组底面与所述导热硅胶垫紧密贴合；

和/或，至少两个缓冲泡棉，一部分所述缓冲泡棉设于所述电芯组与所述第一端板之间，另一部分所述缓冲泡棉设于所述电芯组与所述第二端板之间。

8.根据权利要求6所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括固定螺栓，所述第一端板和所述第二端板上分别设有配位孔，所述液冷板上与所述第一端板和所述第二端板相对的位置均设有安装孔，所述安装孔与所述配位孔一一对应，所述固定螺栓穿过所述安装孔和所述配位孔使所述液冷板和所述第一端板固定连接，所述固定螺栓穿过所述安装孔和所述配位孔使得所述液冷板和所述第二端板固定连接；

和/或，所述侧板前端设有第一弯折部，所述第一弯折部与所述第一端板焊接固定，所述侧板后端设有第二弯折部，所述第二弯折部与所述第二端板焊接固定，所述侧板底部设有第三弯折部，所述第三弯折部与所述液冷板底部搭接固定，所述第三弯折部与所述液冷板之间设有缓冲硅胶垫。

9.根据权利要求6所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括支撑架、柔性电路板和铜排，所述支撑架设于所述电芯组与所述上盖之间，所述柔性电路板设于所述支撑架和所述上盖之间，所述柔性电路板与所述铜排相连。

10.根据权利要求9所述的液冷电池模组，其特征在于，还包括输出极、输出极保护座和输出极保护盖，所述输出极保护座设于所述第二端板上端面，所述输出极一端与所述铜排连接，所述输出极另一端固定在所述输出极保护座上，所述输出极保护盖覆在所述输出极保护座上。

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