圆柱电芯蜂窝冷却结构的制作方法

专利2022-05-09  25


本实用新型属于新能源汽车电池系统技术领域,涉及圆柱电芯蜂窝冷却结构。



背景技术:

目前动力电池主要包括圆柱电芯、软包电芯、方形硬壳电芯等,圆柱电芯的生产工艺技术较为成熟,pack成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高,由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池,圆柱形电池便于多种形态组合,适用于电动车空间设计的充分布局,但圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装,会比较重,比能量相对较低,目前圆柱电芯使用较为广泛的热管理方式是采用液冷,通常使用的是口琴管式的蛇形液冷板,这种液冷板进行弯折成弧形后安装在圆柱电芯的外表面,电芯和液冷板之间填充导热胶来降低两者之间的接触热阻,但液冷板安装在电芯的外部需要占据一定的空间,会增加电池系统的体积,降低电池系统的体积利用率,进而降低能量密度。目前出于轻量化的需求,液冷板壁厚较薄,这使得液冷板有一定的泄露风险。



技术实现要素:

本实用新型要解决的问题是圆柱电芯蜂窝冷却结构,属于新能源汽车电池系统技术领域,将电芯封装在冷却结构中,在电芯之间设计出了冷却液的流通管道,充分利用空间,提高系统的空间利用率,电芯的侧表面完全被冷却结构覆盖,可以有效的降低电芯外表面温度。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:圆柱电芯蜂窝冷却结构,属于新能源汽车电池系统技术领域,包括右端板、支撑组件的左端板,右端板安装在支撑组件的右端,左端板安装在支撑组件的左端,右端板上有进液口,左端板上有出液口,支撑组件包括外壳、第一加强支架、第二加强支架和电芯支架,外壳和电芯支架之间有液冷通道,电芯支架有多个,多个电芯支架相互平行且安装在外壳内,第一加强支架固定在相邻的电芯支架之间,第二加强支架固定在电芯支架和外壳之间。

进一步的,电芯支架有多层,同一层的多个电芯支架在同一水平面上,上一层的单个电芯支架的中心线和下一层与之相邻的两个电芯支架的中心线重合。

进一步的,第一加强支架和第二加强支架的竖截面形状是y形。

进一步的,外壳拐角处与电芯支架侧面相接触的位置是弧形。

进一步的,支撑组件的材质是金属。

进一步的,相邻的电芯支架之间距离相等。

进一步的,第一加强支架和第二加强支架的长度不相等。

与现有技术相比,本实用新型具有的优点和积极效果如下:

1.本实用新型将电芯封装在冷却结构中,在电芯之间设计出了冷却液的流通管道,充分利用空间,提高系统的空间利用率,电芯的侧表面完全被冷却结构覆盖,可以有效的降低电芯外表面温度。

2.本实用新型的外壳和电芯支架之间有液冷通道,液冷通道内流动的冷却液可以起到一定的降温作用,当某一电芯起火后冷却液可以对其进行降温,减慢热失控的速率。

3.本实用新型的第一加强支架和第二加强支架的竖截面形状是y形,第一加强支架可以将三个相邻的电芯支架固定连接在一起,第二加强支架可以将两个相邻的电芯支架和外壳固定连接在一起,设计巧妙,固定效果好。

4.本实用新型的外壳拐角处与电芯支架侧面相接触的位置是弧形,防止了冷却液在液冷通道内流动不畅和残留的问题。

5.本实用新型的第一加强支架和第二加强支架的长度不相等,通过调整第一加强支架和第二加强支架的长度a,来达到调节冷却液在液冷通道内不同位置的流阻,来控制各个电芯的冷却液的流量,进而调节了冷却结构不同位置的电芯的温度,降低了系统温差,冷却效果更均匀。

6.本实用新型的电芯放在电芯支架内,增强了电芯的强度,在电芯发生热失控时,电芯支架可以控制电芯产生的气体的气流方向,防止电芯喷发的气体喷射到其他电芯上。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1是本实用新型圆柱电芯蜂窝冷却结构的示意图;

图2是本实用新型圆柱电芯蜂窝冷却结构的支撑组件的竖剖视示意图;

图3是本实用新型圆柱电芯蜂窝冷却结构的横剖视示意图。

附图标记:

1、右端板;2、支撑组件;3、左端板;4、进液口;5、出液口;6、电芯;7、液冷通道;21、外壳;22、第一加强支架;23、第二加强支架;24、电芯支架。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1~3所示,本实用新型为圆柱电芯蜂窝冷却结构,属于新能源汽车电池系统技术领域,包括右端板1、支撑组件2的左端板3,右端板1安装在支撑组件2的右端,左端板3安装在支撑组件2的左端,右端板1上有进液口4,左端板3上有出液口5,支撑组件2包括外壳21、第一加强支架22、第二加强支架23和电芯支架24,外壳21和电芯支架24之间有液冷通道7,液冷通道7内流动的冷却液可以起到一定的降温作用,当某一电芯6起火后冷却液可以对其进行降温,减慢热失控的速率,电芯支架24有多个,多个电芯支架24相互平行且安装在外壳21内,第一加强支架22固定在相邻的电芯支架24之间,第二加强支架23固定在电芯支架24和外壳21之间。

优选地,电芯支架24有多层,同一层的多个电芯支架24在同一水平面上,上一层的单个电芯支架24的中心线和下一层与之相邻的两个电芯支架24的中心线重合;优选地,第一加强支架22和第二加强支架23的竖截面形状是y形,第一加强支架22可以将三个相邻的电芯支架24固定连接在一起,第二加强支架23可以将两个相邻的电芯支架24和外壳21固定连接在一起,设计巧妙,固定效果好。

优选地,外壳21拐角处与电芯支架24侧面相接触的位置是弧形,防止了冷却液在液冷通道7内流动不畅和残留的问题。

优选地,支撑组件2的材质是金属,最好是铝,金属的导热性能较好,更有利于整体模组的均温。

优选地,相邻的电芯6支架之间距离相等,散热更加均匀。

优选地,第一加强支架22和第二加强支架23的长度不相等,冷却液的流阻主要分为沿程阻力和局部阻力,这主要受液冷通道7结构的影响,通过调整第一加强支架22和第二加强支架23的长度a,来达到调节冷却液在液冷通道7内不同位置的流阻,来控制各个电芯6的冷却液的流量,进而调节了冷却结构不同位置的电芯6的温度,降低了系统温差,冷却效果更均匀。

在实际工作过程中,将电芯6放在电芯支架24内,增强了电芯6的强度,在电芯6发生热失控时,电芯支架24可以控制电芯6产生的气体的气流方向,防止电芯6喷发的气体喷射到其他电芯6上,电芯6安装完毕后,将左端板3安装在支撑组件2的左端,右端板1安装在支撑组件2的右端,将冷却液由进液口4注入,冷却液经过液冷通道7后由出液口5流出,完成对电芯6的冷却。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。


技术特征:

1.圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:包括右端板、支撑组件的左端板,右端板安装在支撑组件的右端,左端板安装在支撑组件的左端,右端板上有进液口,左端板上有出液口,支撑组件包括外壳、第一加强支架、第二加强支架和电芯支架,外壳和电芯支架之间有液冷通道,电芯支架有多个,多个电芯支架相互平行且安装在外壳内,第一加强支架固定在相邻的电芯支架之间,第二加强支架固定在电芯支架和外壳之间。

2.根据权利要求1所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:电芯支架有多层,同一层的多个电芯支架在同一水平面上,上一层的单个电芯支架的中心线和下一层与之相邻的两个电芯支架的中心线重合。

3.根据权利要求2所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:第一加强支架和第二加强支架的竖截面形状是y形。

4.根据权利要求1所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:外壳拐角处与电芯支架侧面相接触的位置是弧形。

5.根据权利要求1所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:支撑组件的材质是金属。

6.根据权利要求1所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:相邻的电芯支架之间距离相等。

7.根据权利要求1所述的圆柱电芯蜂窝冷却结构,其特征在于:第一加强支架和第二加强支架的长度不相等。

技术总结
本实用新型提供了圆柱电芯蜂窝冷却结构,属于新能源汽车电池系统技术领域,包括右端板、支撑组件的左端板,右端板安装在支撑组件的右端,左端板安装在支撑组件的左端,右端板上有进液口,左端板上有出液口,支撑组件包括外壳、第一加强支架、第二加强支架和电芯支架,外壳和电芯支架之间有液冷通道,电芯支架有多个,多个电芯支架相互平行且在外壳内,第一加强支架固定在相邻的电芯支架之间,第二加强支架固定在电芯支架和外壳之间。本实用新型将电芯封装在冷却结构中,在电芯之间设计出了冷却液的流通管道,充分利用空间,提高系统的空间利用率,电芯的侧表面完全被冷却结构覆盖,可以有效的降低电芯外表面温度。

技术研发人员:宋涛;张志奇;陈保国;邢志斌
受保护的技术使用者:天津市捷威动力工业有限公司
技术研发日:2020.12.14
技术公布日:2021.08.03

转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-23417.html

最新回复(0)