CN210866429U - 浸泡式液冷电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种浸泡式液冷电池模组，包括若干电池单体，上汇流片，下汇流片；各只电池单体均布置于中空电池仓内，中空电池仓内设有浸泡电池单体的绝缘冷却液；中空电池仓由：平行布置的顶壁和底壁以及矩形环结构的侧壁构成；顶壁上竖向贯通开设上电池插孔，底壁上竖向贯通开设下电池插孔，电池单体的上端插于上电池插孔中，下端插于下电池插孔中、并与下环形内凸缘竖向抵接，上汇流片贴靠布置于顶壁的上侧面、且二者之间夹设有密封体，下汇流片贴靠布置于底壁的下侧面、且二者之间夹设下密封体。本申请这种电池模组散热效率高，改善了传统浸泡式液冷电池系统存在的腐蚀和重量大等突出问题点。

Description

浸泡式液冷电池模组

技术领域

本申请涉及一种电池模组，尤其是一种浸泡式液冷电池模组。

背景技术

动力电池包主要有电池箱和收容于电池箱内的电池模组构成，其是电动汽车的能量核心，在运作过程中必然会产生热量的堆积，导致电池温度的上升。而热管理系统主要通过散热等手段调节温度，使锂电池处于最佳工作温度范围之内。

热管理方式主要分为空气介质热管理系统，液体介质热管理系统和相变介质热管理系统三种。现今，最常见的热管理方案是液体介质热管理方案，而液体介质热管理系统又详细的分为冷板或管路式和浸泡式两种。其中冷板或管路式液冷是通过在空心的腔体内循环流动的液体把电池包内的热量带出电池包。而浸泡式的液冷方案是将电池整体浸泡在一种特殊的液体中，通过与电池的直接接触来达到换热的目的。这两种液冷方式各自存在优缺点，如冷板式液冷存在着漏液的风险，且与电池不能直接接触，热阻的存在也是一个很大的问题。浸泡式的液冷则存在腐蚀和重量大等问题。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种散热效率高的浸泡式液冷电池模组，其改善了传统浸泡式液冷电池系统存在的腐蚀和重量大等突出问题点。

本申请的技术方案是：

一种浸泡式液冷电池模组，包括：

若干只相互平行布置的电池单体，

与各只所述电池单体的顶端焊接固定的上汇流片，以及

与各只所述电池单体的底端焊接固定的下汇流片；

各只所述电池单体均布置于一外轮廓为长方体结构的中空电池仓内，所述中空电池仓内设有浸泡所述电池单体的绝缘冷却液；

所述中空电池仓由：

平行布置的顶壁和底壁，以及

垂直连接于所述顶壁和所述底壁之间的矩形环结构的侧壁构成；

所述顶壁上竖向贯通开设若干上电池插孔，所述上电池插孔顶端的孔壁处一体设置有一圈径向向内凸出的上环形内凸缘，所述底壁上竖向贯通开设若干下电池插孔，所述下电池插孔底端的孔壁处一体设置一圈径向向内凸出的下环形内凸缘，所述电池单体的上端插于所述上电池插孔中、并与所述上环形内凸缘竖向抵接，所述电池单体的下端插于所述下电池插孔中、并与所述下环形内凸缘竖向抵接，所述上汇流片贴靠布置于所述顶壁的上侧面、并且二者之间夹设有上密封体，所述下汇流片贴靠布置于所述底壁的下侧面、并且二者之间夹设有下密封体。

所述顶壁的上侧面制有一圈向下凹陷、且围设于所述上电池插孔外围的上圆环槽，所述底壁的下侧面制有一圈向上凹陷、且围设于所述下电池插孔外围的下圆环槽，所述上密封体为嵌设于所述上圆环槽中的密封圈，所述下密封体为嵌设于所述下圆环槽中的密封圈。

所述密封圈为橡胶圈。

所述顶壁、所述底壁和所述侧壁均为塑料材质。

所述底壁和所述侧壁为整体注塑结构。

所述顶壁与所述侧壁抵靠布置且二者通过螺钉固定连接。

所述顶壁与所述侧壁的抵接处设有密封胶。

所述侧壁上固定有与所述电池仓的内腔相连通的进液接头和出液接头。

所述进液接头和出液接头分别布置于所述中空电池仓的两对立侧。

所述绝缘冷却液为电子氟化液。

本申请的优点是：

1.安全性：本申请这种电池模组仅仅将各电池单体尤其是电池单体正负极端面之间的部分(而非整个模组)浸泡于冷却液中，从而避免非电池元器件与冷却液的直接接触，降低了元器件的安全隐患。并且，在电池模组作密封结构设计，进一步降低了漏液的风险。其次，采用的冷却液为绝缘液体，即使存在漏液也不会影响到整个电池包的正常运行。

2.重量轻：绝缘冷却液存在于电池单体间的空隙中，相对于在整个电池包内部填充绝缘冷却液的方案，本申请绝缘冷却液的用量较少。

3.换热效率高：各电池单体除正负极端面外完全浸炮于冷却液中，换热系数较高，且冷却液的循环设计进一步加大了换热效率。

4.温度均一性高：模组中所有电池单体都浸泡在互相连接的液冷工质内，温度均一性良好。

5.工艺性能好：多个本申请的这种电池模组可根据所需供电量相互之间进行自由组装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中电池模组的外部结构示意图；

图2为本申请实施例中电池模组的分解结构示意图；

图3为本申请实施例中顶壁的结构示意图；

图4为本申请实施例中顶壁另一视角的结构示意图；

其中：1-电池单体，2-顶壁，201-上电池插孔，201a-上环形内凸缘，202- 上圆环槽，3-底壁，4-侧壁，5-上汇流片，6-下汇流片，7-进液接头，8-出液接头，9-密封圈。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图4示出了本申请这种浸泡式液冷电池模组的一个优选实施例，与一些传统电池模组相同的是，该电池模组也包括众多电池单体1，这些电池单体均为圆柱形结构、并且相互平行地呈矩阵状分布。前述这些电池单体1的顶端同时与一上汇流片5焊接固定，而底端同时与一下汇流片6焊接固定。具体地，各只电池单体1的顶端为正极端，底端为负极端，故上汇流片5为正极汇流片，而下汇流片6为负极汇流片。上、下汇流片将这些电池单体1并联连接。

本实施例的关键改进在于，上述各只电池单体1均布置于一外轮廓为长方体结构的中空电池仓内，该中空电池仓内设有浸泡各只电池单体1的绝缘冷却液。如此利用绝缘冷却液吸收电池单体的热量，防止电池单体温度过高发生热失控问题。

上述中空电池仓由：

平行布置的顶壁2和底壁3，以及

垂直连接于顶壁和底壁之间的矩形环结构的侧壁4构成。

顶壁2上竖向贯通开设多个上电池插孔201，上电池插孔顶端的孔壁处一体设置有一圈径向向内凸出的上环形内凸缘201a。底壁3的结构与顶壁2的结构完全堆成，具体地：底壁3上竖向贯通开设多个下电池插孔，下电池插孔底端的孔壁处一体设置一圈径向向内凸出的下环形内凸缘。电池单体1的上端插于上电池插孔201中、并与上环形内凸缘201a竖向抵接，电池单体1的下端插于前述下电池插孔中、并与下环形内凸缘竖向抵接。即电池单体1的上下两端分别插设于顶壁2的上电池插孔和底壁3的下电池插孔中，而且被轴向夹设于上环形内凸缘和下环形内凸缘之间。上、下环形内凸缘对电池单体1作轴向限位，防止电池单体1穿出上、下电池插孔外部。上汇流片5和下汇流片6均布置于中空电池仓的外部，其中上汇流片5贴靠布置于顶壁2的上侧面，下汇流片6 贴靠布置于底壁3的下侧面。

为防止中空电池仓内的绝缘冷却液从上电池插孔或下电池插孔处的缝隙中溢出，本实施例在上汇流片5与顶壁2之间夹设上密封体，在下汇流片6与底壁3之间夹设下密封体。

具体地，顶壁2的上侧面制有一圈向下凹陷、且围设于上电池插孔201外围的上圆环槽202，底壁的下侧面制有一圈向上凹陷、且围设于下电池插孔外围的下圆环槽，前述上密封体为嵌设于上圆环槽202中的橡胶材质的密封圈9，下密封体为嵌设于下圆环槽中的橡胶材质的密封圈。

当前述密封圈9在自然状态下嵌设于上圆环槽202后，密封圈9的顶部高出顶壁2上表面一定距离，在汇流片5的下压力作用下，密封圈9受压向下塌缩而与顶壁2上表面平齐。底壁处的密封圈采用与前述相同的结构形式。

本实施例中，前述顶壁2、底壁3和侧壁4均为绝缘的塑料材质，也即中空电池仓为塑料材质。而且底壁3和侧壁4为整体注塑结构(二者为一体式结构)，而顶壁2与侧壁4抵靠布置并且过螺钉紧固连接，为提升顶壁2与侧壁3抵接处的密封性以防止冷却液泄漏，本实施例在顶壁2与侧壁4的抵接处设置了密封胶。

此外，因绝缘冷却液在吸收足够多的热量后温度也会升高至危险值，故而本实施例在侧壁4上固定安装了与中空电池仓的内腔相连通的进液接头7和出液接头8，如此可通过前述进液接头7和出液接头8与绝缘液供应系统连接，以向中空电池仓内循环输送绝缘冷却液。并且，前述进液接头7和出液接头8分别布置于中空电池仓的两对立侧(左、右两侧)。本实施例中的绝缘冷却液为电子氟化液。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浸泡式液冷电池模组，包括：

若干只相互平行布置的电池单体(1)，

与各只所述电池单体的顶端焊接固定的上汇流片(5)，以及

与各只所述电池单体的底端焊接固定的下汇流片(6)；

其特征在于，各只所述电池单体(1)均布置于一外轮廓为长方体结构的中空电池仓内，所述中空电池仓内设有浸泡所述电池单体(1)的绝缘冷却液；

所述中空电池仓由：

平行布置的顶壁(2)和底壁(3)，以及

垂直连接于所述顶壁和所述底壁之间的矩形环结构的侧壁(4)构成；

所述顶壁(2)上竖向贯通开设若干上电池插孔(201)，所述上电池插孔顶端的孔壁处一体设置有一圈径向向内凸出的上环形内凸缘(201a)，所述底壁(3)上竖向贯通开设若干下电池插孔，所述下电池插孔底端的孔壁处一体设置一圈径向向内凸出的下环形内凸缘，所述电池单体(1)的上端插于所述上电池插孔(201)中、并与所述上环形内凸缘(201a)竖向抵接，所述电池单体(1)的下端插于所述下电池插孔中、并与所述下环形内凸缘竖向抵接，所述上汇流片(5)贴靠布置于所述顶壁(2)的上侧面、并且二者之间夹设有上密封体，所述下汇流片(6)贴靠布置于所述底壁(3)的下侧面、并且二者之间夹设有下密封体。

2.根据权利要求1所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述顶壁(2)的上侧面制有一圈向下凹陷、且围设于所述上电池插孔(201)外围的上圆环槽(202)，所述底壁的下侧面制有一圈向上凹陷、且围设于所述下电池插孔外围的下圆环槽，所述上密封体为嵌设于所述上圆环槽(202)中的密封圈(9)，所述下密封体为嵌设于所述下圆环槽中的密封圈。

3.根据权利要求2所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述密封圈(9)为橡胶圈。

4.根据权利要求1所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述顶壁(2)、所述底壁(3)和所述侧壁(4)均为塑料材质。

5.根据权利要求4所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述底壁(3)和所述侧壁(4)为整体注塑结构。

6.根据权利要求5所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述顶壁(2)与所述侧壁(4)抵靠布置且二者通过螺钉固定连接。

7.根据权利要求6所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述顶壁(2)与所述侧壁(4)的抵接处设有密封胶。

8.根据权利要求1所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述侧壁(4)上固定有与所述电池仓的内腔相连通的进液接头(7)和出液接头(8)。

9.根据权利要求8所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述进液接头(7)和出液接头(8)分别布置于所述中空电池仓的两对立侧。

10.根据权利要求1所述的浸泡式液冷电池模组，其特征在于，所述绝缘冷却液为电子氟化液。

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