CN218849617U - 圆柱电池模组的液冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池模组的液冷系统，涉及动力电池领域，包括上层冷板，所述上层冷板接触圆柱电池模组的各电芯顶部；所述上层冷板的内腔沿长度方向依次划分为内腔前段、内腔中段和内腔后段，所述内腔前段和所述内腔后段分别设有绕流区域，所述内腔中段沿宽度方向分隔为多个分流道。本实用新型的优点在于：上层冷板内部的温度更均匀，有利于圆柱电池模组快速冷却或加热，并能保持较小的温差，提高了电芯均温性，进而提升圆柱电池模组的电性能。

Description

圆柱电池模组的液冷系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，尤其涉及一种圆柱电池模组的液冷系统。

背景技术

随着新能源汽车的发展，对动力电池能量密度及快充倍率的要求越来越高，使得动力电池企业更多选用液冷方式进行电池冷却。电芯的防爆阀的核心作用是在电池系统内部发生热失控以后能快速地将电池包内部的有毒可燃气体排到外部环境中，降低电池包内部的压力，从而防止电池包爆破。传统的液冷板直接将电芯底部与液冷板底部贴合，这种情况下，若电芯发生热失控情况，由于电芯底部的防爆阀与液冷板直接接触，没有多余的空间给电池进行泄压，会造成较大的安全隐患。

公告号为CN215008406U的专利文献公开了一种圆柱动力电池模组，包括圆柱电芯以及设置在圆柱电芯上下两侧的第一液冷板、第二液冷板，第一液冷板或第二液冷板上设有贯穿的通孔用于排气。现有的电池液冷板无法对流量进行调配，容易导致电池之间温度不均匀。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何使圆柱电池模组的液冷板内部温度更均匀。

本实用新型是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：圆柱电池模组的液冷系统，包括上层冷板，所述上层冷板接触圆柱电池模组的各电芯顶部；所述上层冷板的内腔沿长度方向依次划分为内腔前段、内腔中段和内腔后段，所述内腔前段和所述内腔后段分别设有绕流区域，所述内腔中段沿宽度方向分隔为多个分流道。

绕流区域起扰流作用，可提高上层冷板内部流量均匀性，配合分流道的设计，可以对流量进行均匀分配，各分流道的流量一致性非常高，使上层冷板内部的温度更均匀，有利于圆柱电池模组快速冷却或加热，并能保持较小的温差，提高了电芯均温性，进而提升圆柱电池模组的电性能。

优选地，所述上层冷板的前段和后段各设有多个大小不一且不规则排列的圆孔冲筋，所述圆孔冲筋贯穿所述上层冷板的上下两层板面，所述圆孔冲筋的侧壁在所述上层冷板的内腔中分隔出所述绕流区域。

优选地，所述上层冷板的中段设有长条形孔和短条形孔，多个相互平行的长条形孔沿所述上层冷板的宽度方向排成一行，相邻长条形孔的间隙中间位置设有多个沿所述上层冷板的长度方向排成一行的短条形孔，所述长条形孔和所述短条形孔均贯穿所述上层冷板的上下两层板面，其侧壁在所述上层冷板的内腔中分隔出多个分流道。

优选地，所述圆柱电池模组的液冷系统还包括下层冷板，所述下层冷板接触圆柱电池模组的各电芯底部。双层液冷板结构可以迅速带走电池包内部热量，使电池系统的温度可以保持在20℃～35℃之间，提高电池循环寿命。

优选地，圆柱电池模组的各电芯底部均设有防爆阀，所述下层冷板上对应各电芯的防爆阀位置均设有贯穿其两层板面的泄压孔。当电芯发生热失控时，防爆阀排出的热量以及有毒气体等可通过泄压孔排到外部环境中，降低了动力电池包的安全风险。

优选地，所述上层冷板上沿长度方向的两端分别设有第一进水机构和第一出水机构，所述下层冷板上沿长度方向的两端分别设有第二进水机构和第二出水机构，所述第一进水机构、第一出水机构、第二进水机构和第二出水机构均位于所述上层冷板与所述下层冷板之间。进水和出水的布置方式提高了空间利用率，减小了电池包的体积。

优选地，所述第一进水机构包括两个沿所述上层冷板的宽度方向间隔排列的第一进水口，所述第一出水机构包括两个沿所述上层冷板的宽度方向间隔排列的第一出水口；所述第二进水机构包括两个沿所述下层冷板的宽度方向间隔排列的第二进水口，所述第二出水机构包括两个沿所述下层冷板的宽度方向间隔排列的第二出水口。

优选地，所述第一进水口与所述第二进水口交错布置，所述第一出水口与所述第二出水口交错布置。

优选地，所述上层冷板和所述下层冷板均采用冲压板。

本实用新型的优点在于：

1、圆孔冲筋起扰流作用，可提高上层冷板内部流量均匀性，配合分流道的设计，可以对流量进行均匀分配，各分流道的流量一致性非常高，使上层冷板内部的温度更均匀，有利于圆柱电池模组快速冷却或加热，并能保持较小的温差，提高了电芯均温性，进而提升圆柱电池模组的电性能。

2、双层液冷板结构可以迅速带走电池包内部热量，使电池系统的温度可以保持在20℃～35℃之间，提高电池循环寿命。

3、当电芯发生热失控时，防爆阀排出的热量以及有毒气体等可通过泄压孔排到外部环境中，降低了动力电池包的安全风险。

4、进水和出水的布置方式提高了空间利用率，减小了电池包的体积。

附图说明

图1为本实用新型实施例圆柱电池模组的液冷系统装配在圆柱电池模组上的轴测示意图。

图2为本实用新型实施例圆柱电池模组的液冷系统装配在圆柱电池模组上的倒转角度的轴测示意图。

图3为本实用新型实施例圆柱电池模组的液冷系统的俯视示意图。

图4为本实用新型实施例下层冷板的内部流道的结构示意图。

图5为本实用新型实施例下层冷板的仰视示意图。

图6为本实用新型实施例圆柱电池模组的液冷系统的轴测示意图。

附图标号说明：1、上层冷板；11、圆孔冲筋；12、长条形孔；13、短条形孔；14、第一进水机构；15、第一出水机构；2、下层冷板；21、泄压孔；22、第二进水机构；23、第二出水机构；3、圆柱电池模组。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1、图2所示，本实用新型实施例公开一种圆柱电池模组的液冷系统，包括上层冷板1、下层冷板2。

圆柱电池模组3包括多个圆柱电芯，圆柱电芯的底部设有防爆阀；上层冷板1接触圆柱电池模组3的顶部，下层冷板2接触圆柱电池模组3的底部；上层冷板1和下层冷板2均通过导热胶与圆柱电池模组3粘接；双层液冷板结构可以迅速带走电池包内部热量，使电池系统的温度可以保持在20℃～35℃之间，提高电池循环寿命。

如图3所示，上层冷板1采用冲压板；上层冷板1的内腔沿长度方向依次划分为内腔前段、内腔中段和内腔后段，所述内腔前段和所述内腔后段分别设有绕流区域，所述内腔中段沿宽度方向分隔为多个分流道，各分流道相互平行且宽度相等；上层冷板1的前段和后段各设有多个大小不一且不规则排列的圆孔冲筋11，圆孔冲筋11贯穿上层冷板1的上下两层板面，圆孔冲筋11的侧壁在上层冷板1的内腔中分隔出所述绕流区域；上层冷板1的中段设有长条形孔12和短条形孔13，多个相互平行的长条形孔12沿上层冷板1的宽度方向排成一行，相邻长条形孔12的间隙中间位置设有多个沿上层冷板1的长度方向排成一行的短条形孔13，长条形孔12和短条形孔13均贯穿上层冷板1的上下两层板面，其侧壁在上层冷板1的内腔中分隔出多个相互平行且宽度相等的分流道；绕流区域起扰流作用，可提高上层冷板1内部的流量均匀性，配合分流道的设计，可以对流量进行均匀分配，各分流道的流量一致性非常高，使上层冷板1内部的温度更均匀，有利于圆柱电池模组3快速冷却或加热，并能保持较小的温差，提高了电芯均温性，进而提升圆柱电池模组3的电性能。

如图4、图5所示，下层冷板2采用冲压板；下层冷板2上对应各圆柱电芯的防爆阀位置均设有贯穿其两层板面的泄压孔21；当电芯发生热失控时，防爆阀排出的热量以及有毒气体等可通过泄压孔21排到外部环境中，降低了动力电池包的安全风险。

如图6所示，上层冷板1上沿长度方向的两端分别设有第一进水机构13和第一出水机构14，第一进水机构13包括两个沿上层冷板1的宽度方向间隔排列的第一进水口，第一出水机构14包括两个沿上层冷板1的宽度方向间隔排列的第一出水口；下层冷板2上沿长度方向的两端分别设有第二进水机构22和第二出水机构23，第二进水机构22包括两个沿下层冷板2的宽度方向间隔排列的第二进水口，第二出水机构23包括两个沿下层冷板2的宽度方向间隔排列的第二出水口；第一进水机构13、第一出水机构14、第二进水机构22和第二出水机构23均位于上层冷板1与下层冷板2之间，所述第一进水口与所述第二进水口交错布置，所述第一出水口与所述第二出水口交错布置；进水和出水的布置方式提高了空间利用率，减小了电池包的体积。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：包括上层冷板，所述上层冷板接触圆柱电池模组的各电芯顶部；所述上层冷板的内腔沿长度方向依次划分为内腔前段、内腔中段和内腔后段，所述内腔前段和所述内腔后段分别设有绕流区域，所述内腔中段沿宽度方向分隔为多个分流道。

2.如权利要求1所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述上层冷板的前段和后段各设有多个大小不一且不规则排列的圆孔冲筋，所述圆孔冲筋贯穿所述上层冷板的上下两层板面，所述圆孔冲筋的侧壁在所述上层冷板的内腔中分隔出所述绕流区域。

3.如权利要求1所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述上层冷板的中段设有长条形孔和短条形孔，多个相互平行的长条形孔沿所述上层冷板的宽度方向排成一行，相邻长条形孔的间隙中间位置设有多个沿所述上层冷板的长度方向排成一行的短条形孔，所述长条形孔和所述短条形孔均贯穿所述上层冷板的上下两层板面，其侧壁在所述上层冷板的内腔中分隔出多个分流道。

4.如权利要求1所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：各分流道相互平行且宽度相等。

5.如权利要求1所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述圆柱电池模组的液冷系统还包括下层冷板，所述下层冷板接触圆柱电池模组的各电芯底部。

6.如权利要求5所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：圆柱电池模组包括多个圆柱电芯，圆柱电芯的底部设有防爆阀，所述下层冷板上对应各圆柱电芯的防爆阀位置均设有贯穿其两层板面的泄压孔。

7.如权利要求5所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述上层冷板上沿长度方向的两端分别设有第一进水机构和第一出水机构，所述下层冷板上沿长度方向的两端分别设有第二进水机构和第二出水机构，所述第一进水机构、第一出水机构、第二进水机构和第二出水机构均位于所述上层冷板与所述下层冷板之间。

8.如权利要求7所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述第一进水机构包括两个沿所述上层冷板的宽度方向间隔排列的第一进水口，所述第一出水机构包括两个沿所述上层冷板的宽度方向间隔排列的第一出水口；所述第二进水机构包括两个沿所述下层冷板的宽度方向间隔排列的第二进水口，所述第二出水机构包括两个沿所述下层冷板的宽度方向间隔排列的第二出水口。

9.如权利要求8所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述第一进水口与所述第二进水口交错布置，所述第一出水口与所述第二出水口交错布置。

10.如权利要求5所述的圆柱电池模组的液冷系统，其特征在于：所述上层冷板和所述下层冷板均采用冲压板。

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