CN217405534U - 一种冷却板单元、冷却模组及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，公开一种冷却板单元、冷却模组及电池模组，冷却板单元包括设有通道组的集成管接头和设有管道组的冷板，通道组包括沿第一方向设置的第一通道和第二通道，还包括沿第二方向设置的第三通道和第四通道，第一通道和第三通道连通，第二通道和第四通道连通；管道组连通于集成管接头沿第一方向的侧面，管道组包括相互连通的第一管道和第二管道；第一管道内设有多个第一分管道，第二管道内设有多个第二分管道；第一通道与第一管道连通，第二通道与第二管道连通，第三通道和第四通道中的一个用于进液，另一个用于出液。本实用新型简化结构，简化组装工艺，提高空间利用率，降低加工精度。

Description

一种冷却板单元、冷却模组及电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种冷却板单元、冷却模组及电池模组。

背景技术

目前,圆柱电池系统通常采用蛇形管进行冷却，蛇形管有串联和并联两种连接方式。采用串联连接时，主要存在以下两个缺点：一是系统均温性能差，靠近蛇形管进水口处的圆柱电芯冷却效果好，而靠近出水口处的圆柱电芯的冷却效果差，系统温差大，造成圆柱电芯性能不均匀；二是蛇形管在电池模组中需要与圆柱电芯相配合，装配工艺难度高，难以保证圆柱电芯的垂直度，造成良品率低。采用并联连接时，系统均温性好，然而，过多的进、出水管路造成冷却模组的结构较为复杂，装配难度高，在电池模组中的空间利用率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却板单元、冷却模组及电池模组，简化结构，简化组装工艺，提高空间利用率，降低加工精度，提高轮廓性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种冷却板单元，包括：

集成管接头，所述集成管接头上开设有通道组，所述通道组包括沿第一方向设置的第一通道和第二通道，还包括沿第二方向设置的第三通道和第四通道，所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置，所述第一通道和所述第三通道连通，所述第二通道和所述第四通道连通；

冷板，所述冷板包括管道组，所述管道组连通于所述集成管接头沿第一方向的侧面，所述管道组包括沿第三方向设置的相互连通的第一管道和第二管道，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置；

所述第一管道内设有多个第一分管道，所述第二管道内设有多个第二分管道；

所述第一通道与所述第一管道内的所有所述第一分管道连通，所述第二通道与所述第二管道内的所有所述第二分管道连通，所述第三通道和所述第四通道中的一个用于进液，另一个用于出液。

可选地，所述冷板设置有两个，两个所述冷板设置于所述集成管接头相对的两侧。

可选地，所述集成管接头包括一组或多组通道组，所述通道组包括所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道；

所述冷板包括一组或多组管道组，所述管道组包括所述第一管道和所述第二管道。

可选地，所述冷板包括板本体和积液头，所述板本体包括所述管道组，所述板本体的一端连接于所述集成管接头，另一端连接于所述积液头，所述第一管道和所述第二管道通过所述积液头连通。

可选地，所述第一管道的第一端设置有第一连接管，所述第一管道内的所有所述第一分管道均连通于所述第一连接管，所述第一连接管连通于所述第一通道；和/或

所述第一管道的第二端设置有第二连接管，所述第一管道内的所有所述第一分管道均连通于所述第二连接管，所述第二连接管连通于所述积液头；和/或

所述第二管道的第一端设置有第三连接管，所述第二管道内的所有所述第二分管道均连通于所述第三连接管，所述第三连接管连通于所述第二通道；和/ 或

所述第二管道的另一端设置有第四连接管，所述第二管道内的所有所述第二分管道均连通于所述第四连接管，所述第四连接管连通于所述积液头。

可选地，所述冷板的横截面呈波浪状。

可选地，还包括接插头组件，所述集成管接头的所述第三通道和所述第四通道上连接有所述接插头组件。

可选地，所述第一管道内的各个所述第一分管道的管径均相同，和/或所述第二管道内的各个所述第二分管道的管径均相同。

第二方面，提供一种冷却模组，包括若干个上述的冷却板单元，所有所述冷却板单元的第三通道均连通，所有所述冷却板单元的第四通道均连通。

可选地，所述冷却模组还包括控制阀组件，所述控制阀组件能够控制所述第三通道和所述第四通道交替进液和出液。

第三方面，提供一种电池模组，包括电芯组和上述的冷却模组，所述电芯组设置于集成管接头沿所述第一方向的侧面。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种冷却板单元、冷却模组及电池模组，若干管道组为一体结构，避免分别与集成管接头相连接，简化了结构，降低了装配难度；另外，其具有较好的轮廓度，降低加工精度，能够与圆柱电芯相适配，保证圆柱电芯的垂直度，提高良品率，且进一步降低了装配难度。第一管道和第二管道沿第三方向设置，具体地，第三方向为圆柱电芯的高度方向，第一管道和第二管道一个靠近进液口，另一个靠近出液口，由于顺着冷却液的流动方向，随着冷却液的流动吸收热量而提高温度，靠近进液口位置的冷却液的温度较低，靠近出液口位置的冷却液温度较高，沿圆柱电芯高度方向的第一管道和第四管道内的冷却液温度的中和，能够保证圆柱电芯温度的均温性，冷却模组和电池模组通过采用上述的冷却板单元，能够保证圆柱电芯温度的均温性，提高空间利用率，降低了加工精度和组装精度。

附图说明

图1是本实用新型的具体实施方式提供的冷却模组与电芯组的组装结构示意图；

图2是本实用新型的具体实施方式提供的冷却模组的结构示意图；

图3是本实用新型的具体实施方式提供的冷却模组的左视图；

图4是本实用新型的具体实施方式提供的冷却板单元的结构示意图；

图5是本实用新型的具体实施方式提供的冷却板单元不带积液头的结构示意图；

图6是本实用新型的具体实施方式提供的冷却板单元的主视图；

图7是图6的A处放大图；

图8是图6的B处放大图。

图中：

100、电芯组；200、冷却模组；201、冷却板单元；

1、冷板；11、板本体；111、第一管道；1111、第一分管道；112、第二管道；1121、第二分管道；113、第一连接管；114、第二连接管；115、第三连接管；116、第四连接管；12、积液头；

2、集成管接头；

3、接插头组件；31、公接头；32、母接头。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供一种电池模组，如图1所示，包括电芯组100和冷却模组200，电芯组100包括多个圆柱电芯，冷却模组200用于对电芯组100内的所有圆柱电芯进行冷却。本实施例还提供一种冷却模组200，如图2和图3所示，包括若干个冷却板单元201，多个冷却板单元201并联连接，以提高冷却效果。

本实施例提供了一种冷却板单元201，包括集成管接头2和冷板1；具体地，如图4-图6所示，集成管接头2上开设有通道组，通道组包括沿第一方向设置的第一通道和第二通道，还包括沿第二方向设置的第三通道和第四通道，第一方向和第二方向呈夹角设置，第一通道和第三通道连通，第二通道和第四通道连通；冷板1包括管道组，管道组连通于集成管接头2沿第一方向的侧面，管道组包括沿第三方向设置的相互连通的第一管道111和第二管道112，第三方向分别与第一方向和第二方向呈夹角设置；第一管道111内设有多个第一分管道 1111，第二管道112内设有多个第二分管道1121；第一通道与第一管道111内的所有第一分管道1111连通，第二通道与第二管道112内的所有第二分管道 1121连通，第三通道和第四通道中的一个用于进液，另一个用于出液。

第三通道与第一通道连通，第一通道与第一管道111连通，第一管道111 与第二管道112连通，第二管道112与第二通道连通，第二通道与第四通道连通，第三通道和第四通道分别与外部设备连通(外部设备为现有技术)。冷却液从第三通道和第四通道中的一个进液，经过上述结构进行循环后，从另一个出液，从而实现了冷却液循环，本实用新型中，冷却液从第三通道或第四通道进入集成管接头2中，为方便描述，以冷却液从第三通道流入为例，冷却液依次流经、所述第三通道、所述第一通道、所述第一管道111、所述第二管道112，并在所述第二通道汇集后由所述第四通道流回外部设备，从而形成一个循环，实现对与冷板1相接触的电芯的散热，且冷却液的温度随着冷却液的流动方向逐渐升高，使得冷却液在第一管道111中的温度是从靠近所述集成管接头2的一端向远离集成管接头2的一端逐渐升高，而在第二管道112中则相反，相互作用下，能够中和对与冷板1接触的电芯的散热，使得散热更加均匀。

如图5所示，多个第一分管道1111和多个第二分管道1121，可以分别对第一管道111和第二管道112进行分流，提高沿第三方向冷却液流动均匀性，使得冷却液可以在在第三方向上分流，能够更加均匀的对电芯进行冷却，从而提高冷却效果。可选地，第一管道111内的各个第一分管道1111的管径均相同，提高了第一分管道1111内的冷却液流动均匀性；同理，可选地，第二管道112 内的各个第二分管道1121的管径均相同，提高了第二分管道1121内的冷却液流动均匀性，进一步提高了冷板1对相接触的电芯的冷却效果。

管道组为一体结构，避免管道组内的第一管道111和第二管道112分别与集成管接头2相连接，简化了结构，降低了装配难度；另外，一体结构的冷板1 具有较好的轮廓度，降低加工精度，能够与圆柱电芯相适配，保证圆柱电芯的垂直度，提高良品率，且进一步降低了装配难度。第一管道111和第二管道112 沿第三方向设置，具体地，第三方向为圆柱电芯的高度方向，第一管道111和第二管道112一个靠近进液口，另一个靠近出液口，由于顺着冷却液的流动方向，随着冷却液的流动吸收热量而提高温度，靠近进液口位置的冷却液的温度较低，靠近出液口位置的冷却液温度较高，沿圆柱电芯高度方向的第一管道111 和第四管道内的冷却液温度的中和，能够保证圆柱电芯温度的均温性。

本实施例中，如图1所示，第一方向为X向，第二方向为Y向，第三方向为Z向，第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直。

可选地，集成管接头2包括一组或多组通道组，通道组包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道；冷板1包括一组或多组管道组，管道组包括第一管道111和第二管道112，每个管道组与相应地一个通道组相对应。

本实施例中，设有一组通道组和一组管道组，即在圆柱电芯的高度方向设置有一个第一管道111和第二管道112，结构简单；其他实施例中，当圆柱电芯高度较高时，可以分别设置两组、三组或者四组等通道组和管道组，多个管道组沿圆柱电芯高度方向设置，进而提高了圆柱电芯上的温度均一性。

冷却模组200包括多个冷却板单元201，如图2所示，所有冷却板单元201 的第三通道均连通，所有冷却板单元201的第四通道均连通，从而使所有冷却板单元201相并联，且多个第三通道连通形成第一个流道，多个第四通道连通形成第二个流道，位于首端的集成管接头2与外部设备连通，从而使第一个流道和第二个流道分别与外部设备连通，使所有冷却板单元201通过第一个流道和第二个流道连通。通过集成管接头2连接形成的第一个流道和第二个流道分别进行进、出冷却液，所有冷却板单元201均通过位于首端的集成管接头2与外部设备连通，避免分别与外部设备连通，减少与外部设备连接，摒弃了传统的进出水管结构，简化了结构，节省了空间，提高了电池包体积利用率，降低了组装难度，并且降低了成本。

当上述冷却模组200用于电池模组上时，电芯组100设置于集成管接头2 沿第一方向的侧面，圆柱电芯不会与流道发生结构干涉，且不会发生碰撞，降低了泄漏风险。具体地，如图1所示，电芯组100分成八个电芯排，每个电芯排包括沿第一方向排布的多个圆柱电芯，八排电芯排沿第二方向排布，冷却板单元201设置于电芯排的侧面，用于冷却各个圆柱电芯，冷却板单元201并联，降低了电芯排之间的温差。且圆柱电芯上下侧之间的温差中和，降低了同一排各个圆柱电芯之间的温差，从而提高了电芯组100内各个圆柱电芯的温度均一性，进而提高了可靠性。

可选地，冷板1设置有两个，两个冷板1设置于集成管接头2沿第一方向相对的两侧，通过集成管接头2进液后，冷却液分别进入两侧的冷板1，分别用于两侧圆柱电芯的冷却。如图1所示，一个电池模组包括两个电芯组100，减小了冷板1的长度，降低了电芯排沿第一方向的排布个数，进而提高电芯排上各个圆柱电芯的均温性。且集成管接头2设置于两个电芯组100之间，避免电池包在发生侧碰时管路发生泄漏的风险。

可选地，第三通道和第四通道能够交替用于进液和出液。冷却液依次经过第三通道、第一通道连通，第一通道、第一管道111连通、第二管道112、第二通道和第四通道，或者反过来循环，使圆柱电芯的上侧和下侧交替着靠近进液口，经过间隔时间交替作用，分别平衡上侧和下侧的均温性。本实施例中，冷却模组200包括控制阀组件(图中未示出)，冷却板单元201并联后，多个第三通道连通形成第一个流道，多个第四通道连通形成第二个流道，位于首端的集成管接头2与外部设备连通，第一个流道和第二个流道与外部设备之间分别设置有控制阀组件，通过控制阀组件控制其是否连通，从而控制第三通道和第四通道交替进液和出液，例如，第一个流道与外部设备之间有两个第一单向阀，两个第一单向阀中的一个能够控制第一个流道向外部设备流通，另一个控制外部设备向第一个流道流通；第二个流道与外部设备之间设置有两个第二单向阀，同理，两个第二单向阀中的一个能够控制第二个流道向外部设备流通，另一个能够控制外部设备向第二个流道流通。一个第一单向阀和一个第二单向阀为一组，另一个第一单向阀和另一个第二单向阀为另一组，同时开启第一组阀关闭第二组阀，或者同时开启第二组阀关闭第一组阀，从而实现交替进出液。

可选地，如图3和图5所示，冷却板单元201还包括接插头组件3，集成管接头2的第三通道和第四通道上连接有接插头组件3，集成管接头2通过接插头组件3连接，方便拆装。本实施例中，接插头组件3包括能够连接的公接头31 和母接头32，集成管接头2的一侧连接有两个公接头31，另一侧连接有两个母接头32，公接头31和母接头32可分别采用快速插头，拆装便捷。

本实施例中，如图4、图6和图7所示，冷板1包括板本体11和积液头12，板本体11包括管道组，板本体11的一端连接于集成管接头2，另一端连接于积液头12，第一管道111和第二管道112通过积液头12连通，板本体11和积液头12可以焊接连接，提高密封性和连接可靠性。

其他实施例中，积液头12和板本体11可以是一体成型结构。

可选地，如图6-图8所示，第一管道111的第一端设置有第一连接管113，第一管道111内的所有第一分管道1111均连通于第一连接管113，第一连接管 113连通于第一通道；通过第一连接管113，使多个第一分管道1111同时连接于集成管接头2上，方便连接。

同理，可选地，第一管道111的第二端设置有第二连接管114，第一管道 111内的所有第一分管道1111均连通于第二连接管114，第二连接管114连通于积液头12，通过第二连接管114，使多个第二分管道1121同时连接于积液头 12上，方便连接。

同理，可选地，第二管道112的第一端设置有第三连接管115，第二管道 112内的所有第二分管道1121均连通于第三连接管115，第三连接管115连通于第二通道，通过第三连接管115，使多个第二分管道1121同时连接于集成管接头2上，方便连接。

同理，可选地，第二管道112的另一端设置有第四连接管116，第二管道 112内的所有第二分管道1121均连通于第四连接管116，第四连接管116连通于积液头12，通过第四连接管116，使多个第二分管道1121同时连接于积液头 12上，方便连接。

进一步地，当同时设置第一连接管113和第三连接管115时，第一连接管 113和第二连接管114之间设置有间隙，以方便连接。具体地，第一连接管113 和第二连接管114先插入集成管接头2内，再分别进行焊接，连接可靠。

同理，当同时设置第二连接管114和第四连接管116时，第二连接管114 和第四连接管116之间设置有间隙，以方便连接。具体地，第二连接管114和第四连接管116先插入积液头12内，再分别进行焊接。

如图1所示，相邻两排圆柱电芯交错设置，可选地，冷板1的横截面呈波浪状，使两面分别与相邻两个电芯排上的圆柱电芯相适应，增加与圆柱电芯的接触面积，提高冷却效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种冷却板单元，其特征在于，包括：

集成管接头(2)，所述集成管接头(2)上开设有通道组，所述通道组包括沿第一方向设置的第一通道和第二通道，还包括沿第二方向设置的第三通道和第四通道，所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置，所述第一通道和所述第三通道连通，所述第二通道和所述第四通道连通；

冷板(1)，所述冷板(1)包括管道组，所述管道组连通于所述集成管接头(2)沿第一方向的侧面，所述管道组包括沿第三方向设置的相互连通的第一管道(111)和第二管道(112)，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置；

所述第一管道(111)内设有多个第一分管道(1111)，所述第二管道(112)内设有多个第二分管道(1121)；

所述第一通道与所述第一管道(111)内的所有所述第一分管道(1111)连通，所述第二通道与所述第二管道(112)内的所有所述第二分管道(1121)连通，所述第三通道和所述第四通道中的一个用于进液，另一个用于出液。

2.根据权利要求1所述的冷却板单元，其特征在于，所述冷板(1)设置有两个，两个所述冷板(1)设置于所述集成管接头(2)相对的两侧。

3.根据权利要求1所述的冷却板单元，其特征在于，

所述集成管接头(2)包括一组或多组通道组，所述通道组包括所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道；

所述冷板(1)包括一组或多组管道组，所述管道组包括所述第一管道(111)和所述第二管道(112)。

4.根据权利要求1所述的冷却板单元，其特征在于，所述冷板(1)包括板本体(11)和积液头(12)，所述板本体(11)包括所述管道组，所述板本体(11)的一端连接于所述集成管接头(2)，另一端连接于所述积液头(12)，所述第一管道(111)和所述第二管道(112)通过所述积液头(12)连通。

5.根据权利要求4所述的冷却板单元，其特征在于，

所述第一管道(111)的第一端设置有第一连接管(113)，所述第一管道(111)内的所有所述第一分管道(1111)均连通于所述第一连接管(113)，所述第一连接管(113)连通于所述第一通道；和/或

所述第一管道(111)的第二端设置有第二连接管(114)，所述第一管道(111)内的所有所述第一分管道(1111)均连通于所述第二连接管(114)，所述第二连接管(114)连通于所述积液头(12)；和/或

所述第二管道(112)的第一端设置有第三连接管(115)，所述第二管道(112)内的所有所述第二分管道(1121)均连通于所述第三连接管(115)，所述第三连接管(115)连通于所述第二通道；和/或

所述第二管道(112)的另一端设置有第四连接管(116)，所述第二管道(112)内的所有所述第二分管道(1121)均连通于所述第四连接管(116)，所述第四连接管(116)连通于所述积液头(12)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的冷却板单元，其特征在于，所述冷板(1)的横截面呈波浪状。

7.根据权利要求1-5任一项所述的冷却板单元，其特征在于，还包括接插头组件(3)，所述集成管接头(2)的所述第三通道和所述第四通道上连接有所述接插头组件(3)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的冷却板单元，其特征在于，所述第一管道(111)内的各个所述第一分管道(1111)的管径均相同，和/或所述第二管道(112)内的各个所述第二分管道(1121)的管径均相同。

9.一种冷却模组，其特征在于，包括若干个权利要求1-8任一项所述的冷却板单元，所有所述冷却板单元的第三通道均连通，所有所述冷却板单元的第四通道均连通。

10.根据权利要求9所述的冷却模组，其特征在于，所述冷却模组还包括控制阀组件，所述控制阀组件能够控制所述第三通道和所述第四通道交替进液和出液。

11.一种电池模组，其特征在于，包括电芯组(100)和权利要求9或10所述的冷却模组，所述电芯组(100)设置于集成管接头(2)沿所述第一方向的侧面。

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