CN219778978U - 一种圆柱电池水冷板及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种圆柱电池水冷板及电池模组，包括纵板和底板，纵板贴合圆柱电池，且纵板内部开设有多个冷却流道；底板与纵板相连接，并承载圆柱电池，底板内部开设有多个输水流道，多个输水流道相平行设置；每个冷却流道与两个输水流道相贯通，其中一个输水流道用于向冷却流道供水，另一个输水流道用于冷却流道的出水；冷却流道的供水用输水流道，与其一侧相邻冷却流道的供水用输水流道相邻设置，冷却流道的出水用输水流道，与其另一侧相邻冷却流道的出水用输水流道相邻设置。如上述结构，两个冷却流道的供水用输水流道相邻，或两个冷却流道的出水用输水流道相邻，可降低输水流道之间的换热效率，有利于提高电池模组散热的均温性。

Description

一种圆柱电池水冷板及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池模组技术领域，尤其涉及一种圆柱电池水冷板及电池模组。

背景技术

电池模组，是电动汽车的供能单元，其主要由各种支架组件、电池及水冷板组成，同时还需要集成电池管理系统，以用于电池的供能控制、工况检测等工作，目前的电汽车，多采用圆柱电池和方形电池，其所对应的水冷板结构不相同，在整体集成结构上也存在差异。

现有授权公告号为CN207624867U的实用新型专利，公开了一种圆柱体电池的水冷系统，包括并排设置的进水管路和出水管路，至少一个水冷组件；水冷组件包括依次相连的进水管、进水分流器、两块水冷板、出水分流器和出水管，进水管与进水管路垂直相连，出水管与出水管路垂直相连，进水分流器、两块水冷板和出水分流器架空于进水管路和出水管路之间，位于进水分流器、两块水冷板和出水分流器底部的架空空间用于容置圆柱体电池模组。

如上述专利技术方案中，通过进水管路、出水管路及水冷组件用于圆柱电池的水冷散热，其存在着管路多、布局复杂的问题，由于后续还需要将若干圆柱电池成组，其还需要设置底板，导致成组不够便利，且影响电池模组的能量密度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种圆柱电池水冷板及电池模组。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种圆柱电池水冷板，包括纵板，纵板贴合圆柱电池，且纵板内部开设有多个冷却流道；

底板，与纵板相连接，并承载圆柱电池，底板内部开设有多个输水流道，多个输水流道相平行设置；

每个冷却流道与两个输水流道相贯通，其中一个输水流道用于向冷却流道供水，另一个输水流道用于冷却流道的出水；

冷却流道的供水用输水流道，与其一侧相邻冷却流道的供水用输水流道相邻设置，冷却流道的出水用输水流道，与其另一侧相邻冷却流道的出水用输水流道相邻设置。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括汇流管，汇流管设置有两条，其中一条汇流管与用于供水的输水流道相贯通，一条汇流管与用于出水的输水流道相贯通。

在以上技术方案的基础上，优选的，汇流管包括总管和支管，其中，

总管，设置有一个管口，用于连接制冷机组以循环冷却水；

总管上设置有多个支管，且支管与输水流道相贯通。

在以上技术方案的基础上，优选的，底板包括底板本体和多个流道板，其中，

底板本体，为中空结构；

流道板，呈U形板状结构，且流道板的开口侧连接底板本体的内壁，以形成输水流道；

纵板及圆柱电池设置在底板本体上。

在以上技术方案的基础上，优选的，底板包括多个隔板，隔板与流道板相平行设置，两个隔板之间至少设置有一个流道板。

在以上技术方案的基础上，优选的，两个隔板之间最多设置有两个流道板，且两个流道板形成的输水流道均用于向冷却流道供水或均用于冷却流道的出水。

在以上技术方案的基础上，优选的，底板上开设有多个输水孔，输水孔与输水流道相贯通；

纵板包括纵板本体和连接管，冷却流道开设在纵板本体内部，连接管的一端设置在纵板本体上，并与冷却流道相贯通，连接管的另一端与输水孔插接，并与输水流道相贯通。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括隔热垫，隔热垫设置在圆柱电池与底板之间，隔热垫上开设有通孔，隔热垫上的通孔对应底板上的输水孔开设。

另一方面，本实用新型提供了一种电池模组，包括上述的圆柱电池水冷板，底板上设置有多个圆柱电池，每个圆柱电池对应一个冷却流道。

在以上技术方案的基础上，优选的，冷却流道呈波浪状设置。

本实用新型的圆柱电池水冷板及电池模组相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)底板设置有输水流道，以用于纵板内冷却流道的供水及出水，由于纵板是直接固定在底板上，将输水流道与冷却流道进行贯通即可，因此具有结构简单、成组便利的优点；同时，用于冷却流道供水的输水流道，会与另一个用于冷却流道供水的输水流道相邻设置，而用于冷却流道出水的输水流道，与另一冷却流道用于出水的输水流道相邻设置，该结构使得每个供水用冷却流道仅有一侧与出水用的输水流道相邻，可有效的避免流道间发生换热现象，有利于提高电池模组散热的均温性；

(2)通过将流道板采用U型板，其仅有开口侧连接底板本体的内壁，其余侧面与底板本体之间留有间隙，被空气所填充，可避免外界温度影响输水流道，且可阻断输水流道之间的热传导，能够进一步提高电池模组散热的均温性；

(3)通过在底板内设置有隔板，其能够提高底板的结构强度，避免底板因承载纵板及圆柱电池发生形变，且隔板也可起到阻断热传导的作用，可避免相邻的供水用输水流道与出水用输水流道发生换热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的圆柱电池水冷板的立体图；

图2为本实用新型的圆柱电池水冷板的俯视图；

图3为本实用新型的图2中A-A向剖面图；

图4为本实用新型的圆柱电池水冷板的纵板立体图；

图5为本实用新型的圆柱电池水冷板的汇流管立体图；

图6为本实用新型的圆柱电池水冷板的爆炸结构图；

图7为本实用新型的圆柱电池水冷板的实施例二结构图；

图8为本实用新型的电池模组的立体图；

图中：纵板-1、纵板本体-11、连接管-12、冷却流道-101、底板-2、底板本体-21、流道板-22、隔板-23、输水流道-201、输水孔-202、汇流管-3、总管-31、支管-32、管口-301、隔热垫-4、通孔-401、圆柱电池-S。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1～8所示，本实用新型的圆柱电池水冷板，包括纵板1、底板2、汇流管3和隔热垫4。

其中，纵板1，纵板1贴合圆柱电池S，且纵板1内部开设有多个冷却流道101；对圆柱电池S进行冷却时，将冷却水通入冷却流道101内，利用水冷循环的方式，对圆柱电池S进行降温冷却即可。

传统的水冷板，供水多采用管道进行，其不但管路结构复杂，且存在电池模组成组不够便利的问题，为此，本电池模组设置有底板2，底板2与纵板1相连接，并承载圆柱电池S，底板2内部开设有多个输水流道201，多个输水流道201相平行设置；每个冷却流道101与两个输水流道201相贯通，其中一个输水流道201用于向冷却流道101供水，另一个输水流道201用于冷却流道101的出水。如上述结构，底板2用于承载纵板1和圆柱电池S，其内部的多个输水流道201则用于纵板1内冷却流道101的供水及出水使用，其具有整体结构简单，成组便利的优点。

具体的，底板2上开设有多个输水孔202，输水孔202与输水流道201相贯通；纵板1包括纵板本体11和连接管12，冷却流道101开设在纵板本体11内部，连接管12的一端设置在纵板本体11上，并与冷却流道101相贯通，连接管12的另一端与输水孔202插接，并与输水流道201相贯通。如上述结构，在纵板1上设置连接管12，在底板2上开设输水孔202，即可将纵板1与底板2进行插接，之后将连接管12与输水孔202的插接处进行密合封闭，可保证成组的便利性。

由于圆柱电池S是通过底板2进行承载，而输水流道201设置在底板2内，为了防止圆柱电池S的热量直接传递到底板2内，因此本圆柱电池水冷板设置有隔热垫4，隔热垫4设置在圆柱电池S与底板2之间，隔热垫4上也开设有通孔401，隔热垫4上的通孔401对应底板2上通孔401开设。如上述结构，在装配时，纵板1的连接管12穿过隔热垫4上的通孔401，并与底板2上的通孔401进行插接即可，隔热垫4可将圆柱电池S和底板2进行隔离，以避免发生换热现象，可保证电池模组散热的均温性。

底板2中，用于供水的输水流道201是流通冷水，冷水与圆柱电池S换热后会升温变热，用于出水的输水流道201则是用于流通与电池换热后的升温的热水。输水流道201，一半用于冷水流通，而另一半则用于热水流通，为了尽量降低输水流道201之间的换热，冷却流道101的供水用输水流道201，与其一侧相邻冷却流道101的供水用输水流道201相邻设置，冷却流道101的出水用输水流道201，与其另一侧相邻冷却流道101的出水用输水流道201相邻设置。如此一来，每个流通热水的输水流道201，仅有一侧临近用于流通冷水的输水流道201，而每个流通冷水的输水流道201，也仅有一侧临近用于流通热水的输水流道201，该种结构可显著降低输水流道201之间的换热效率，可避免输水流道201中的冷水还未进入纵板1的冷却流道101便出现升温的现象，以此可提高电池模组的散热均温性。

为了提高底板2的供水及出水的便利性，设置有汇流管3，汇流管3设置有两条，其中一条汇流管3与用于供水的输水流道201相贯通，一条汇流管3与用于出水的输水流道201相贯通。如上述结构，两条汇流管3中，一条用于向供水用输水流道201送入冷水，另一条用于将出水用输水流道201内的热水排出即可，经过汇流，便可实行统一供水工作及出水工作，且便于连接制冷机组，以进行冷却水的循环。

具体的，汇流管3包括总管31和支管32，其中，总管31，设置有一个管口301，用于连接制冷机组以循环冷却水；总管31上设置有多个支管32，且支管32与输水流道201相贯通。如上述结构，汇流管3通过支管32连接多个输水流道201，并通过管口301连接制冷机组即可，如此便可实现冷却水的循环。

本圆柱电池水冷板中，底板2包括底板本体21和多个流道板22，其中，底板本体21，为中空结构；流道板22，呈U形板状结构，且流道板22的开口侧连接底板本体21的内壁，以形成输水流道201；纵板1及圆柱电池S设置在底板本体21上。如上述结构，通过将流道板采用U型板，其仅有开口侧连接底板本体21的内壁，其余侧面与底板本体21之间留有间隙，被空气所填充，可避免外界温度影响输水流道，且可阻断输水流道201之间的热传导，能够进一步提高电池模组散热的均温性。

为了提高底板2的结构强度，底板2设置有多个隔板23，隔板23与流道板22相平行设置，两个隔板23之间至少设置有一个流道板22。如上述结构，通过在底板2内设置有隔板23，其能够提高底板2的结构强度，避免底板2因承载纵板1及圆柱电池S发生形变，且隔板23也可起到阻断热传导的作用，可避免相邻的供水用输水流道201与出水用输水流道201发生换热。

本实用新型的电池模组，包括上述的圆柱电池水冷板。

具体的，底板2上设置有多个圆柱电池S，每个圆柱电池S对应一个冷却流道101如此一来，单个冷却流道101内的冷却水，仅对一个圆柱电池S进行散热，可显著提高电池模组的散热效率，且能够保证电池模组散热的均温性。

进一步的，冷却流道101呈波浪状设置。如此一来，冷却流道101具有较长的流动路径，水流量较大，可进一步的提高散热效果。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，隔板3的设置数量少，每两个隔板3之间，设置有两个输水流道201。

具体的，两个隔板，3之间最多设置有两个流道板22，且两个流道板22形成的输水流道201均用于向冷却流道101供水或均用于冷却流道101的出水。如上述结构，每两个隔板23之间的两个流道板22作用相同，均是用于向冷却流道101内供入冷水或均是用于将冷却流道101内的热水输出，冷水用输水流道201与热水用的输水流道201之间，通过隔板3进行间隔，如此，不但可防止输水流道201之间发生换热，且能够降低隔板23的设置数量，可降低生产成本，并提高电池模组成组后的能量密度。

具体实施步骤：

底板2中的输水流道201，分为用于流通冷水的供水用输水流道201，和用于流通热水的出水用输水流道201，供水用输水流道201和出水用输水流道201，各连接至一条汇流管3，汇流管3则连接制冷机组用于循环冷却水，在进行散热时，制冷机组将输出冷水，冷水经一条汇流管3进入供水用输水流道，再分流进入纵板1的冷却流道101，通过纵板1传递热量，以对圆柱电池S进行换热，冷水换热后升温变成热水，此时热水再进入底板2中用于出水的输水流道201，并经另一条汇流管3回流至制冷机组内进行冷却，以此进行循环散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱电池水冷板，其特征在于，包括：

纵板(1)，所述纵板(1)贴合圆柱电池(S)，且所述纵板(1)内部开设有多个冷却流道(101)；

底板(2)，与所述纵板(1)相连接，并承载所述圆柱电池(S)，所述底板(2)内部开设有多个输水流道(201)，多个输水流道(201)相平行设置；

每个所述冷却流道(101)与两个输水流道(201)相贯通，其中一个所述输水流道(201)用于向所述冷却流道(101)供水，另一个所述输水流道(201)用于所述冷却流道(101)的出水；

所述冷却流道(101)的供水用输水流道(201)，与其一侧相邻所述冷却流道(101)的供水用输水流道(201)相邻设置，所述冷却流道(101)的出水用输水流道(201)，与其另一侧相邻所述冷却流道(101)的出水用输水流道(201)相邻设置。

2.如权利要求1所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：还包括汇流管(3)，所述汇流管(3)设置有两条，其中一条汇流管(3)与用于供水的所述输水流道(201)相贯通，一条汇流管(3)与用于出水的所述输水流道(201)相贯通。

3.如权利要求2所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：所述汇流管(3)包括总管(31)和支管(32)，其中，

所述总管(31)，设置有一个管口(301)，用于连接制冷机组以循环冷却水；

所述总管(31)上设置有多个所述支管(32)，且所述支管(32)与所述输水流道(201)相贯通。

4.如权利要求1所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：所述底板(2)包括底板本体(21)和多个流道板(22)，其中，

所述底板本体(21)，为中空结构；

所述流道板(22)，呈U形板状结构，且所述流道板(22)的开口侧连接所述底板本体(21)的内壁，以形成所述输水流道(201)；

所述纵板(1)及所述圆柱电池(S)设置在所述底板本体(21)上。

5.如权利要求4所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：所述底板(2)包括多个隔板(23)，所述隔板(23)与所述流道板(22)相平行设置，两个所述隔板(23)之间至少设置有一个所述流道板(22)。

6.如权利要求5所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：两个所述隔板(23)之间最多设置有两个所述流道板(22)，且两个所述流道板(22)形成的输水流道(201)均用于向所述冷却流道(101)供水或均用于所述冷却流道(101)的出水。

7.如权利要求1所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：所述底板(2)上开设有多个输水孔(202)，所述输水孔(202)与所述输水流道(201)相贯通；

所述纵板(1)包括纵板本体(11)和连接管(12)，所述冷却流道(101)开设在所述纵板本体(11)内部，所述连接管(12)的一端设置在所述纵板本体(11)上，并与所述冷却流道(101)相贯通，所述连接管(12)的另一端与所述输水孔(202)插接，并与所述输水流道(201)相贯通。

8.如权利要求7所述的圆柱电池水冷板，其特征在于：还包括隔热垫(4)，所述隔热垫(4)设置在所述圆柱电池(S)与所述底板(2)之间，所述隔热垫(4)上开设有通孔(401)，所述隔热垫(4)上的所述通孔(401)对应所述底板(2)上的所述输水孔(202)开设。

9.一种电池模组，其特征在于：包括如权利要求1所述的圆柱电池水冷板，所述底板(2)上设置有多个所述圆柱电池(S)，每个所述圆柱电池(S)对应一个所述冷却流道(101)。

10.如权利要求9所述的电池模组，其特征在于：所述冷却流道(101)呈波浪状设置。