CN218783109U - 液冷组件及电芯模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种液冷组件及电芯模组。液冷组件用于电芯冷却，所述液冷组件包括两个液冷板，两个所述液冷板沿第一方向排列，每个所述液冷板内均设置有冷却流道，两个所述液冷板沿所述第一方向可拆装连接并围成容纳电芯的安装孔，以使两个所述液冷板包裹所述电芯的周向外壁；所述液冷板的至少朝向所述电芯的表面覆盖有绝缘涂层。两个液冷板沿第一方向拆装，拆装方向与电芯的高度方向大致垂直，安装空间较大，操作方便，能够避免液冷板与其他零件发生磕碰而损坏绝缘涂层，从而避免出现绝缘耐压问题，降低报废率以及成本。

Description

液冷组件及电芯模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷组件及电芯模组。

背景技术

电芯模组包括电芯和液冷板，液冷板与电芯的外周面接触，用于冷却电芯，以控制电芯工作时的温度，避免电芯热失控。

目前大部分液冷板都是沿电芯的高度方向从上往下安装，这样的安装方式，液冷板需要插入相邻两排电芯的缝隙中，操作空间小，安装比较困难，并且很容易与其他零件发生磕碰，损坏液冷板表面的绝缘喷涂层，容易出现绝缘耐压问题，导致报废，造成成本增加。

另外，为降低成本，每排电芯一般仅一侧设置有液冷板，多个液冷板之间通过管接头连接，导致每个电芯与液冷板接触面积小，冷却效果差。部分电芯模组采用双边液冷方式，即每排电芯的相对两侧均设置有液冷板，这样虽然提高了冷却效果，但需要增加管接头数量，导致成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液冷组件及电芯模组，能够解决现有液冷板安装困难、液冷板上绝缘鄫容易损坏的的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

液冷组件，用于电芯冷却，所述液冷组件包括两个液冷板，两个所述液冷板沿第一方向排列，每个所述液冷板内均设置有冷却流道，两个所述液冷板沿所述第一方向可拆装连接并围成容纳电芯的安装孔，以使两个所述液冷板包裹所述电芯的周向外壁；

所述液冷板的至少朝向所述电芯的表面覆盖有绝缘涂层。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述液冷组件还包括绝缘底座，每个所述液冷板均对应设置有绝缘底座，所述液冷板设置于对应的所述绝缘底座上。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述绝缘底座和所述液冷板二者中的一个上设置有插接部，另一个上设置有插接槽，所述插接部能插入所述插接槽内。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述插接槽设置于所述绝缘底座的顶面，所述液冷板的底端形成所述插接部，以使所述绝缘底座套设于所述液冷板的底端。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述绝缘底座的一侧侧壁设置有第二凹槽，两个所述绝缘底座上的第二凹槽的开口相对设置，并能围成泄压孔，所述泄压孔与安装孔连通。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述泄压孔的孔径小于所述安装孔的孔径，以使所述泄压孔与所述安装孔的连接处形成台阶面。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述绝缘底座包括支撑板以及围绕所述支撑板的周向边缘设置的环形侧板，所述支撑板与所述环形侧板的中部连接，所述支撑板的顶面与所述环形侧板的上端围成所述插接槽，所述环形侧板的部分顶部端面形成所述台阶面。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述液冷板的一侧设置有第一凹槽，两个所述液冷板上的所述第一凹槽的开口相对设置，相对的两个所述第一凹槽围成容纳所述电芯的安装孔。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述液冷板上间隔设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽的槽壁与所述电芯的外周面相适配。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述液冷板朝向所述电芯的一侧侧面的两端分别设置有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口均与所述冷却流道连通，所述液冷板上围绕所述第一接口设置有第一凸缘，所述液冷板上围绕所述第二接口设置有第二凸缘，每个所述液冷板上的所述第一凸缘能插入另一个所述液冷板上的所述第二凸缘内；

每个所述液冷板上均设置有与所述冷却流道连通的介质进出接口。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述第二凸缘上套设有密封圈，所述密封圈能与两个所述液冷板抵接。

作为上述液冷组件的一种可选方案，所述液冷组件还包括紧固件，所述紧固件用于将两个所述液冷板固定。

电芯模组，包括上述的液冷组件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的液冷组件中，两个液冷板沿第一方向拆装，拆装方向与电芯的高度方向大致垂直，安装空间较大，操作方便，能够避免液冷板与其他零件发生磕碰，从而避免出现绝缘耐压问题，降低报废率以及成本。

每个液冷组件中设置两个液冷板，采用双边液冷方式对电芯冷却。相比现有双边液冷方式中，多个液冷板需要增加管接头连接，零件数量多，拆装不便，成本高，本实用新型中两个液冷板通过第一凸缘和第二凸缘插接固定，再配合螺钉紧固连接，零件少，拆装方便，有利于降低成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的液冷组件的结构示意图；

图2是本实用新型提供的液冷组件的爆炸图一；

图3是本实用新型提供的液冷组件的爆炸图二；

图4是本实用新型提供的液冷组件在第一凸缘和第二凸缘配合位置的剖视图；

图5是本实用新型提供的液冷组件的爆炸图三；

图6是本实用新型提供的绝缘底座的剖视图。

图中：

10、液冷板；100、安装孔；11、第一凹槽；12、第一凸缘；13、第二凸缘；14、减重槽；20、紧固件；30、绝缘底座；31、插接槽；32、第二凹槽；33、支撑板；34、环形侧板；40、密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种液冷组件，如图1所示，包括两个液冷板10。两个液冷板10沿第一方向X排列，液冷板10内设置有冷却流道，用于容纳冷却介质。两个液冷板10沿第一方向X可拆装连接，当两个液冷板10固定后，两个液冷板10之间围成容纳电芯的安装孔100，以使两个液冷板10包裹电芯的周向外壁，电芯的两侧均设置有液冷板10，通过液冷板10与电芯接触换热，降低电芯的温度。液冷板10的至少朝向电芯的表面覆盖有绝缘涂层。

相比现有技术中液冷板10沿电芯的高度方向装入或拆除，本实施例中，两个液冷板10沿第一方向X拆装，拆装方向与电芯的高度方向大致垂直，安装空间较大，操作方便，能够避免液冷板10与其他零件发生磕碰，从而避免因磕碰损坏绝缘涂层而出现绝缘耐压问题，降低报废率以及成本。

本实施例中通过设置绝缘涂层，能够保证电芯与液冷板10绝缘接触，避免电芯短路。可选地，绝缘涂层可以通过向液冷板10表面喷涂绝缘材料形成。

进一步地，两个液冷板10之间围成有多个安装孔100，以便安装多个电芯，以通过两个液冷板10为多个电芯冷却，减少零件数量，方便装配。

为提高液冷板10与电芯的接触面积，液冷板10的一侧设置有第一凹槽11，两个液冷板10上的第一凹槽11的开口相对设置，相对的两个第一凹槽11围成安装孔100。通过在液冷板10上设置凹槽，能够增加液冷板10与电芯的接触面积，从而提高换热面积，改善液冷板10对电芯的冷却效果。

如图1和图2所示，每个液冷板10上均设置有多个第一凹槽11，以使两个液冷板10固定后围成多个安装孔100，每个安装孔100内均可以安装一个电芯。

本实施例中，电芯为圆柱型，为了增加安装孔100与电芯的接触面积，安装孔100对应为圆形孔，圆形孔的尺寸等于电芯的外径尺寸，以保证两个液冷板10固定后能够与电芯接触。

对应地，每个液冷板10上的第一凹槽11为圆弧槽，本实施例中，圆弧槽的截面小于半圆形，以使两个液冷板10固定并与电芯接触后，两个液冷板10之间具有一定间隙，该间隙可以补偿第一凹槽11的加工误差，以保证第一凹槽11的槽壁与电芯处于良好接触状态，有利于提高冷却效果。

在其他实施例中，圆弧槽的截面可以为半圆形，以使两个液冷板10固定后，二者的设置有第一凹槽11的一侧侧壁抵接，从而使两个第一凹槽11配合后围成封闭的圆形孔，进一步增加与电芯的接触面积。

如图2和图3所示，液冷板10朝向电芯的一侧侧面的沿第二方向Y的两端分别设置有第一接口和第二接口，第一接口和第二接口均与液冷板10内部的冷却流道连通，每个液冷板10上均设置有与冷却流道连通的介质进出口。液冷板10上围绕第一接口设置有第一凸缘12，液冷板10上围绕第二接口设置有第二凸缘13。两个液冷板10中，其中一个液冷板10上的第一凸缘12与另一个液冷板10上的第二凸缘13正对，该液冷板10上的第二凸缘13与另一个液冷板10上的第一凸缘12正对。当两个液冷板10固定后，第一凸缘12能插入正对的第二凸缘13内，以将两个液冷板10内的冷却通道冷却流道收尾连通，形成循环通道；其中一个液冷板10上的介质进出口用于通入冷却介质，另一个液冷板10上的介质进出口用于冷却介质流出。两个液冷板10内的冷却流道通过第一凸缘12和第二凸缘13的插接配合连通，装配方便，且有利于使两个液冷板10内的冷却介质温度均衡，从而使电芯冷却后温度更均匀。

此处需要说明的是，第一凸缘12和第二凸缘13均为环形凸缘，且二者形状相同。第一凸缘12的外轮廓尺寸与第二凸缘13的内轮廓尺寸相同，以提高二者插接后的固定效果以及密封效果。

进一步地，如图3和图4所示，第二凸缘13上套设有密封圈40。当两个液冷板10固定后，密封圈40分别与两个液冷板10抵接，通过两个液冷板10的夹持作用变形，以密封两个液冷板10之间的装配缝隙。

此外，密封圈40套设在第二凸缘13外，能够通过第二凸缘13对密封圈40定位，避免密封圈40位置移动导致密封失效。

为进一步提高两个液冷板10的固定效果和密封效果，液冷组件还包括紧固件20，紧固件20用于将两个液冷板10固定。可选地，紧固件20可以为螺钉，螺钉设置在一个液冷板10上，通过与另一个液冷板10螺纹连接，将两个液冷板10固定。此处需要说明的是，液冷板10上与螺钉配合的固定孔与冷却流道不连通，以避免因设置螺钉导致冷却介质泄露。

本实施例中，液冷板10沿第二方向Y的两端均设置有两个螺钉，两个螺钉沿电芯的高度方向排列，以提高两个液冷板10的固定效果以及密封效果。其他实施例中，螺钉的数量以及设置位置可以根据需要调整。

进一步地，如图2和图3所示，每个液冷板10的沿长度方向的两端均设置有减重槽14，减重槽14位于液冷板10的背向第一凹槽11的一侧，以使两个液冷板10上的减重槽14的开口背向设置。通过设置减重槽14，能够减小液冷板10的重量，从而减轻电芯模组的整体重量。

进一步地，紧固件20设置在减重槽14内，一方面能够避免紧固件20凸出于液冷板10，方便多组液冷组件紧密排列，从而使电芯模组的结构更紧凑；另一方面减重槽14能够减小液冷板10与紧固件20配合位置处的厚度，以方便安装紧固件20。

本实施例中，减重槽14上设置在液冷板10的拐角处，使减重槽14贯穿液冷板10的相邻三侧侧面，进一步方便安装紧固件。

进一步地，液冷组件还包括绝缘底座30，每个液冷板10均对应设置有绝缘底座30，液冷板10设置于对应的绝缘底座30上。通过设置绝缘底座30，一方面可以对液冷板10进行限位，防止液冷板10与其他金属件直接接触，另一方面还可以通过绝缘底座30将液冷板10与其他金属件隔开，进一步保证绝缘效果。可选地，绝缘底座30可以采用塑胶材料制成。

如图5所示，为方便液冷板10与绝缘底座30装配，液冷板10上设置有插接部，绝缘底座30的顶面设置有插接槽31，插接部能够插入到插接槽31内。液冷板10和绝缘底座30通过插接固定，安装方便，连接可靠。

进一步地，液冷板10的底端形成插接部，从而通过插接槽31和插接部的配合，使绝缘底座30套设在液冷板10的底端，从而使液冷板10的底端沿周向外侧围绕有绝缘底座30，进一步隔开液冷板10与其他金属件，提高绝缘效果。

在其他实施例中，插接部可以设置在绝缘底座30上，对应地，插接槽31设置在液冷板10上，同样可以实现插接固定。

一些实施例中，液冷板10和绝缘底座30也可以通过螺钉等固定。

为了避免电芯因热失控而出现自燃或爆炸情况，电芯的端部设置有防爆阀，防爆阀能够在电芯发生热失控时打开，以便电芯能够及时泄出内部压力，从而避免电芯爆炸。

为避免干涉防爆阀打开，绝缘底座30上设置有第二凹槽32，两个绝缘底座30上的第二凹槽32一一对应设置并围成有泄压孔，泄压孔与安装孔100正对并连通，电芯设置有防爆阀的一端与泄压孔连通，以方便防爆阀打开后泄除压力。

进一步地，泄压孔的孔径小于安装孔100，以使泄压孔与安装孔100的连接处形成台阶面。台阶面可以用于支撑电芯的端面边缘，以提高电芯的定位效果。具体地，因液冷板10的底端形成插接部，并插入插接槽31内，使得绝缘底座30的部分顶面位于第一凹槽32的内侧，从而形成台阶面。该台阶面除了支撑电芯外，还可以进一步避免电芯底部与其他结构件接触，避免电芯短路。

如图6所示，绝缘底座30包括支撑板33以及围绕支撑板33的周向边缘设置的环形侧板34，支撑板33与环形侧板34的中部连接，使得环形侧板34的顶端和底端均伸出支撑板33外，支撑板33的顶面与环形侧板34的上端围成插接槽31，环形侧板34的部分顶部端面形成上述台阶面，以支撑电芯。绝缘底座30采用上述结构，能够减轻绝缘底座30的质量，降低成本。

本实施例还提供了一种电芯模组，包括上述液冷组件。

进一步地，电芯模组包括多个电芯组件，每个电芯组件包括沿直线排列的多个电芯。每个电芯组件对应设置有一个液冷组件，以采用双边液冷方式实现对电芯的冷却。

现有双边液冷方式中，多个液冷板需要增加管接头连接，零件数量多，拆装不便，成本高。本实施例中，每个液冷组件中的两个液冷板通过第一凸缘和第二凸缘插接固定，再配合螺钉紧固连接，零件少，拆装方便，有利于降低成本。

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，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。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 (14)

1.液冷组件，用于电芯冷却，其特征在于，所述液冷组件包括两个液冷板(10)，两个所述液冷板(10)沿第一方向排列，每个所述液冷板(10)内均设置有冷却流道，两个所述液冷板(10)沿所述第一方向可拆装连接并围成容纳电芯的安装孔(100)，以使两个所述液冷板(10)包裹所述电芯的周向外壁；

所述液冷板(10)的至少朝向所述电芯的表面覆盖有绝缘涂层。

2.根据权利要求1所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷组件还包括绝缘底座(30)，每个所述液冷板(10)均对应设置有绝缘底座(30)，所述液冷板(10)设置于对应的所述绝缘底座(30)上。

3.根据权利要求2所述的液冷组件，其特征在于，所述绝缘底座(30)和所述液冷板(10)二者中的一个上设置有插接部，另一个上设置有插接槽(31)，所述插接部能插入所述插接槽(31)内。

4.根据权利要求3所述的液冷组件，其特征在于，所述插接槽(31)设置于所述绝缘底座(30)的顶面，所述液冷板(10)的底端形成所述插接部，以使所述绝缘底座(30)套设于所述液冷板(10)的底端。

5.根据权利要求4所述的液冷组件，其特征在于，所述绝缘底座(30)的一侧侧壁设置有第二凹槽(32)，两个所述绝缘底座(30)上的第二凹槽(32)的开口相对设置，并能围成泄压孔，所述泄压孔与安装孔(100)连通。

6.根据权利要求5所述的液冷组件，其特征在于，所述泄压孔的孔径小于所述安装孔(100)的孔径，以使所述泄压孔与所述安装孔(100)的连接处形成台阶面。

7.根据权利要求6所述的液冷组件，其特征在于，所述绝缘底座(30)包括支撑板(33)以及围绕所述支撑板(33)的周向边缘设置的环形侧板(34)，所述支撑板(33)与所述环形侧板(34)的中部连接，所述支撑板(33)的顶面与所述环形侧板(34)的上端围成所述插接槽(31)，所述环形侧板(34)的部分顶部端面形成所述台阶面。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷板(10)的一侧设置有多个第一凹槽(11)，两个所述液冷板(10)上的所述第一凹槽(11)的开口相对设置，相对的两个所述第一凹槽(11)围成容纳所述电芯的安装孔(100)。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷板(10)朝向所述电芯的一侧侧面的两端分别设置有第一接口和第二接口，所述第一接口和所述第二接口均与所述冷却流道连通，所述液冷板(10)上围绕所述第一接口设置有第一凸缘(12)，所述液冷板(10)上围绕所述第二接口设置有第二凸缘(13)，每个所述液冷板(10)上的所述第一凸缘(12)能插入另一个所述液冷板(10)上的所述第二凸缘(13)内；

每个所述液冷板(10)上均设置有与所述冷却流道连通的介质进出接口。

10.根据权利要求9所述的液冷组件，其特征在于，所述第二凸缘(13)上套设有密封圈(40)，所述密封圈(40)能与两个所述液冷板(10)抵接。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷组件还包括紧固件(20)，所述紧固件(20)用于将两个所述液冷板(10)固定。

12.根据权利要求11所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷板(10)的长度方向的两端均设置有减重槽(14)，两个所述液冷板(10)上的所述减重槽(14)设置于所述液冷板(10)的背向安装孔(100)的一侧，所述紧固件(20)设置于所述减重槽(14)内。

13.根据权利要求12所述的液冷组件，其特征在于，所述减重槽(14)贯穿所述液冷板(10)的相邻的三侧侧面。

14.电芯模组，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的液冷组件。

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