CN219163480U - 一种新型电池液冷模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型电池液冷模组，包括箱体、第一液冷板、第二液冷板和若干电芯，第一液冷板和第二液冷板分别设置于箱体的上下两侧，电芯并排设置于第一液冷板和第二液冷板之间。通过该结构设计方式，可同时实现对电芯上下两侧的液冷效果，避免仅采用底部热冷的方式导致热量集中在电芯中部或顶部位置，在降低电芯温度的同时可减小电芯各部分区域的温差，提高电芯循环寿命。并且，电芯的顶部设有防爆阀，第一液冷板上设有和防爆阀相对应的凹槽，以使凹槽和防爆阀之间形成有排气通道，该排气通道用于供防爆阀排气，从而解决了传统电池模组(例如方形铝壳电池)由于设置防爆阀导致电芯的顶部液冷方式存在很大局限性的问题，结构设计简单合理。

Description

一种新型电池液冷模组

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，尤其涉及一种新型电池液冷模组。

背景技术

动力电池包是电化学储能产品的研发核心，电池包由多个电池模组组成。现有技术中为保持电池模组在最佳温度范围内工作，通常采用液冷板结构对电芯进行冷却散热或加热升温。

在目前行业中，电池模组普遍采用底面液冷方式，导致电芯顶部温度较高。并且，在电芯进行高倍率放电时，电芯顶部的铝排温度会远高于电芯本体的温度，而温度传感器(例如NTC热敏电阻)一般设置在铝排上，从而导致BMS电池系统所识别的电芯温度偏差很大。此外，由于部分类型电池的防爆阀设置在其顶部位置(例如方形电池)，故针对该类型电池的顶部液冷方式存在很大的局限性。

因此，现有技术亟需发明一种可实现两面冷却效果的电池液冷模组。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种新型电池液冷模组，该新型电池液冷模组具有结构设计简单合理、可对电芯实现两面冷却效果以及可便于电芯顶部的防爆阀排气的特点。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种新型电池液冷模组，其包括：

箱体、第一液冷板和第二液冷板，所述第一液冷板和所述第二液冷板分别设置于所述箱体的上下两侧；

若干电芯，所述电芯并排设置于所述第一液冷板和所述第二液冷板之间，且所述电芯的顶部设有防爆阀；

其中，所述第一液冷板、所述第二液冷板分别用于和所述电芯的顶部、底部换热，所述第一液冷板的底部设有若干条凹槽，所述凹槽和若干所述防爆阀相对应设置。

进一步地，该新型电池液冷模组还包括防火结构，所述防火结构设置于所述凹槽中。

在本实用新型的第二个实施例中，提供了一种关于电芯顶部液冷的技术方案。

其中，所述电芯的顶部设有电极，任意两个相邻的所述电芯的电极之间通过铝排连接。

进一步地，该新型电池液冷模组还包括第一导热结构，所述第一导热结构设置于所述铝排和所述第一液冷板之间。

在本实用新型的第三个实施例中，提供了一种关于电芯底部液冷的技术方案。

其中，该新型电池液冷模组还包括加热模块，所述第二液冷板上开设有槽体，所述加热模块设置于所述槽体中。

进一步地，所述加热模块为PTC加热器。

进一步地，该新型电池液冷模组还包括第二导热结构，所述第二导热结构设置于所述电芯的底部和所述第二液冷板之间。

在本实用新型的第四个实施例中，提供了一种关于管道和第一液冷板、第二液冷板的具体结构设置的技术方案。

其中，该新型电池液冷模组还包括管道，所述管道设置于所述箱体的内部，且所述管道和所述第一液冷板的内部、所述第二液冷板的内部连通。

进一步地，所述第一液冷板包括相互固定连接的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体之间设有若干相互连通的第一流道，所述管道和所述第一流道相连通。

进一步地，所述第二液冷板的内部设有若干相互连通的第二流道，所述管道和所述第二流道相连通。

综上所述，本实用新型提供的新型电池液冷模组相比于现有技术，至少具有以下技术效果：

1)本实用新型提供的新型电池液冷模组中，第一液冷板设置于箱体的顶部，用于和电芯的顶部换热(包括冷却和加热)；第二液冷板设置于箱体的底部，用于和电芯的底部换热(包括冷却和加热)；通过以上结构设计方式，即可同时实现对电芯上下两侧的液冷效果，避免仅采用底部热冷的方式导致热量集中在电芯的中部或顶部位置，在降低电芯温度的同时可减小电芯各部分区域的温差，提高电芯循环寿命。

2)本实用新型提供的新型电池液冷模组中，电芯的顶部设有防爆阀，第一液冷板的底部设有和若干防爆阀相对应的凹槽，该凹槽所包覆的凹腔可形成排气通道，该排气通道用于供防爆阀排气，从而解决了传统电池模组(例如方形铝壳电池)由于设置防爆阀导致电芯的顶部液冷方式存在很大局限性的问题，结构设计简单合理。

附图说明

图1为本实用新型的新型电池液冷模组的爆炸图；

图2为本实用新型的新型电池液冷模组的结构示意图；

图3为图2所示的A-A局部放大示意图；

图4为图3所示的H部局部放大示意图；

图5为图3所示的J部局部放大示意图；

图6为图3所示的K部局部放大示意图；

其中，附图标记含义如下：

1、箱体；2、第一液冷板；21、凹槽；22、第一板体；23、第二板体；24、第一流道；3、第二液冷板；31、槽体；32、第二流道；4、电芯；41、防爆阀；42、电极；5、防火结构；6、铝排；7、第一导热结构；8、加热模块；9、第二导热结构；10、管道。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

实施例1

参见图1所示，根据本实用新型的第一个实施例，新型电池液冷模组包括箱体1、第一液冷板2和第二液冷板3，第一液冷板2和第二液冷板3分别设置于箱体1的上下两侧。其中，箱体1和第一液冷板2之间、箱体1和第二液冷板3之间可为固定装配连接，也可为可拆卸装配连接，将第一液冷板2和第二液冷板3安装在箱体1的上下两侧后，可使箱体1的内部形成密闭的容纳空间，该容纳空间用于容纳多个电芯4。

参见图1-图3所示，新型电池液冷模组还包括若干电芯4，电芯4并排设置于第一液冷板2和第二液冷板3之间，第一液冷板2用于和电芯4的顶部换热(包括冷却和加热)，第二液冷板3用于和电芯4的底部换热(包括冷却和加热)。通过该结构设计方式，本实用新型可同时实现对电芯4上下两侧的液冷效果，避免仅采用底部热冷的方式导致热量集中在电芯4的中部或者顶部位置，在降低电芯4的温度的同时可减小电芯4的各部分区域的温差，提高电芯4的循环寿命。

参见图5所示，在该实施例的技术方案中，电芯4的顶部设有防爆阀41，第一液冷板2的底部设有和若干防爆阀(41)相对应设置的凹槽21，该凹槽21所包覆的凹腔可形成排气通道。其中，该排气通道用于供防爆阀41排气，从而解决了传统电池模组(例如方形铝壳电池)由于设置防爆阀41导致电芯4的顶部液冷方式存在很大局限性的问题，结构设计简单合理。

参见图5所示，在该实施例的一个优选方案中，该新型电池液冷模组还包括防火结构5，该防火结构5设置于凹槽21中。其中，防火结构5用于起到隔绝防火作用，防止电芯4的防爆阀41和第一液冷板2之间出现火灾隐患。更为具体地，该防火结构5可为通过喷涂工艺在凹槽21中形成的防火喷涂结构。

实施例2

在本实用新型的第二个实施例中，提供了一种关于电芯4顶部液冷的技术方案。

参见图4所示，在该实施例的技术方案中，电芯4的顶部设有电极42，任意两个相邻的电芯4的电极42之间通过铝排6连接。具体来说，电极42包括正极和负极，两个相邻的电芯4的正极通过铝排6连接，且两个相邻的电芯4的负极通过铝排6连接，从而使箱体1内的多个电芯4并联设置在一起，形成电池模组。

参见图4所示，在该实施例的一个优选方案中，该新型电池液冷模组还包括第一导热结构7，该第一导热结构7设置于铝排6和第一液冷板2之间。其中，第一导热结构7为导热系数较高的导热结构，将其设置在铝排6和第一液冷板2之间，可起到良好的导热、传热效果，提高第一液冷板2对电芯4顶部的换热效果。更为具体地，第一导热结构7可优选采用导热硅胶等导热胶体结构。

实施例3

在本实用新型的第三个实施例中，提供了一种关于电芯4底部液冷的技术方案。

参见图6所示，在该实施例的技术方案中，该新型电池液冷模组还包括加热模块8，第二液冷板3上开设有槽体31，该加热模块8设置于槽体31中。启动加热模块8工作时，可将其产生的热量可传递至第二液冷板3上，然后再通过第二液冷板3给电芯4实现均匀加热的效果，使第二液冷板3同时集成加热和冷却功能。

更为具体地，加热模块8优选采用PTC加热器，通过引出的导线外接电路后即可实现加热功能，具有热阻小、换热效率高以及方便安装拆卸等优点。

参见图6所示，在该实施例的一个优选方案中，该新型电池液冷模组还包括第二导热结构9，第二导热结构9设置于电芯4的底部和第二液冷板3之间。其中，第二导热结构9为导热系数较高的导热结构，将其设置在电芯4的底部和第二液冷板3之间，可起到良好的导热、传热效果，提高第二液冷板3对电芯4底部的换热效果。更为具体地，第二导热结构9可优选采用导热硅胶等导热胶体结构。

实施例4

在本实用新型的第四个实施例中，提供了一种关于管道10和第一液冷板2、第二液冷板3的具体结构设置的技术方案。

参见图1所示，在该实施例的技术方案中，该新型电池液冷模组还包括管道10，管道10设置于箱体1的内部，且管道10和第一液冷板2的内部、第二液冷板3的内部连通。其中，管道10用于和外部管路连接，从而将外部冷却水引入第一液冷板2的内部、第二液冷板3的内部，并用于供第一液冷板2的内部、第二液冷板3内部的冷却水流出，使第一液冷板2的内部、第二液冷板3的内部和管道10及其他外部结构结合形成冷却水循环，实现对电芯4的降温冷却功能。

参见图4所示，在该实施例的一个可选方案中，第一液冷板2包括相互固定连接的第一板体22和第二板体23，第一板体22和第二板体23之间设有若干相互连通的第一流道24，管道10和该第一流道24相连通。具体来说，第一液冷板2的第一板体22和第二板体23可采用冲压工艺形成的板体结构，二者之间可通过钎焊工艺固定连接在一起，以使二者之间形成若干相互连通的第一流道24。更为具体地，管道10引入第一液冷板2内部的冷却水依次在各个第一流道24中流动，并最终回到管道10，通过外部管道流出以形成冷却水循环系统，从而对第一液冷板2外侧的电芯4的顶部起到冷却效果。

参见图6所示，在该实施例的另一个可选方案中，第二液冷板3的内部设有若干相互连通的第二流道32，管道10和该第二流道32相连通。具体而言，管道10引入第二液冷板3内部的冷却水依次在各个第二流道32中流动，并最终回到管道10，通过外部管道流出以形成冷却水循环系统，从而对第二液冷板3外侧的电芯4的底部起到冷却效果。

综上所述，本实用新型提供的新型电池液冷模组中，第一液冷板2设置于箱体1的顶部，用于和电芯4的顶部换热，第二液冷板3设置于箱体1的底部，用于和电芯4的底部换热。通过以上结构设计方式，即可同时实现对电芯4上下两侧的液冷效果，避免仅采用底部热冷的方式导致热量集中在电芯4的中部或顶部位置，在降低电芯4温度的同时可减小电芯4各部分区域的温差，提高电芯4的循环寿命。并且，本实用新型提供的新型电池液冷模组中，电芯4的顶部设有防爆阀41，第一液冷板2的底部设有和若干防爆阀41相对应的凹槽21，该凹槽所包覆的凹腔可形成有排气通道，该排气通道用于供防爆阀41排气，从而解决了传统电池模组(例如方形铝壳电池)由于设置防爆阀导致电芯的顶部液冷方式存在很大局限性的问题，结构设计简单合理。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型电池液冷模组，其特征在于，包括：

箱体(1)、第一液冷板(2)和第二液冷板(3)，所述第一液冷板(2)和所述第二液冷板(3)分别设置于所述箱体(1)的上下两侧；

电芯(4)，所述电芯(4)设有若干个，且并排设置于所述第一液冷板(2)和所述第二液冷板(3)之间，所述电芯(4)的顶部设有防爆阀(41)；

其中，所述第一液冷板(2)、所述第二液冷板(3)分别用于和所述电芯(4)的顶部、底部换热，所述第一液冷板(2)的底部设有若干条凹槽(21)，所述凹槽(21)和若干所述防爆阀(41)相对应设置。

2.根据权利要求1所述的新型电池液冷模组，其特征在于，该新型电池液冷模组还包括防火结构(5)，所述防火结构(5)设置于所述凹槽(21)中。

3.根据权利要求1所述的新型电池液冷模组，其特征在于，所述电芯(4)的顶部设有电极(42)，任意两个相邻的所述电芯(4)的电极(42)之间通过铝排(6)连接。

4.根据权利要求3所述的新型电池液冷模组，其特征在于，该新型电池液冷模组还包括第一导热结构(7)，所述第一导热结构(7)设置于所述铝排(6)和所述第一液冷板(2)之间。

5.根据权利要求1所述的新型电池液冷模组，其特征在于，该新型电池液冷模组还包括加热模块(8)，所述第二液冷板(3)上开设有槽体(31)，所述加热模块(8)设置于所述槽体(31)中。

6.根据权利要求5所述的新型电池液冷模组，其特征在于，所述加热模块(8)为PTC加热器。

7.根据权利要求5所述的新型电池液冷模组，其特征在于，该新型电池液冷模组还包括第二导热结构(9)，所述第二导热结构(9)设置于所述电芯(4)的底部和所述第二液冷板(3)之间。

8.根据权利要求1所述的新型电池液冷模组，其特征在于，该新型电池液冷模组还包括管道(10)，所述管道(10)设置于所述箱体(1)的内部，且所述管道(10)和所述第一液冷板(2)的内部、所述第二液冷板(3)的内部连通。

9.根据权利要求8所述的新型电池液冷模组，其特征在于，所述第一液冷板(2)包括相互固定连接的第一板体(22)和第二板体(23)，所述第一板体(22)和所述第二板体(23)之间设有若干相互连通的第一流道(24)，所述管道(10)和所述第一流道(24)相连通。

10.根据权利要求8所述的新型电池液冷模组，其特征在于，所述第二液冷板(3)的内部设有若干相互连通的第二流道(32)，所述管道(10)和所述第二流道(32)相连通。

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