动力电池冷却结构及系统的制作方法

本发明涉及动力电池热量控制技术领域，具体而言，是一种动力电池冷却结构及系统。

背景技术：

随着新能源汽车市场的快速发展，动力电池的需求随之增加。另外，随着能量密度提升，电池工作时的发热量随之增加，自然冷却以及风冷已经不能满足散热的要求，在发生事故时，一旦热量不能及时的导出，易造成电池的热失控。由于液体具有较高比热容，单位时间内可以带走大量热，通过液冷方案可以更好的满足电池模组散热要求。目前，电池液冷系统有两种，一种是将冷板等冷却装置固定在电池模组的外部，对整个电池模组进行温度控制，另一种是将冷板等固定在电池模组内部，直接对电芯进行温度控制。对整个模组进行散热时，由于传热路径大，接触面积小，冷却效率低，在电芯能量密度越来越大的情况下，难以满足电芯越来越大的发热量。

技术实现要素：

本发明提供一种动力电池冷却结构及系统，以至少达到提供电芯冷却效率的目的。

为解决以上技术问题，根据本发明的一方面，提供一种动力电池冷却结构，包括铝板和密封结构件，沿铝板边缘形成有冷却腔，所述冷却腔由铝板边缘折弯并与铝板平面密封形成，铝板折弯时的接缝处用密封结构件密封。

进一步地，所述铝板边缘折弯部位包括形成所述冷却腔的凸出部和用于与铝板平面连接的折边，所述密封结构件包括底面和顶面，所述顶面由上部两个l型台阶和下部平面组成，顶部l型台阶两个外侧面与底面之间有侧壁封闭，其余两个侧面是开放端。

进一步地，所述冷却腔具有两个端部，两个端部直接或间接分别设置流体入口和流体出口，该冷却腔作为流体流道，该方案基于电池液冷技术。

进一步地，所述的冷却腔为封闭环形结构，冷却腔内填充相变材料，该方案基于相变材料冷却技术。

根据本发明的另一发明，提供一种动力电池冷却系统，包括两个以上基于液冷技术的两个以上动力电池冷却结构，和两个模组并联结构件，所述的模组并联结构件包括一中空柱体和固定于中空柱体外表面的密封连接件，所述密封连接件中部有与中空柱体内部贯通的通道；一个模组并联结构件连接动力电池冷却结构的流体入口，另一模组并联结构件连接动力电池冷却结构的流体出口。

本发明通过铝板折弯形成主要结构，配合密封结构件装配成型，操作简单，成本低廉。

本发明结构与电芯发热体直接接触，减少传递路径，提高传热效率。三个方向均有冷却液循环，均温性良好。利用电芯折边后留出的空间，不增加电池的体积，提高电池的体积比能量密度。

本发明提供的动力电池冷却结构适用于液冷或通过相变材料控制电芯的使用温度。

附图说明

此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述液冷结构的结构示意图。

图2是本发明铝板边缘折弯部位结构示意图。

图3是本发明所述密封结构件的结构示意图。

图4是折边的焊接点以及密封结构件的焊接点示意图。

图5是本发明液冷结构流道方向。

图6是图5所述结构的铝板展开示意图。

图7是模组并联结构件的示意图。

图8是本发明一种动力电池冷却系统的结构示意图。

图9是相变材料冷却结构示意图。

图中，1-铝板，2-密封结构件，3-冷却腔，4-流体入口，5-流体出口，6-模组并联结构件，11--凸出部，12-折边，21-底面，22-顶面，23-侧壁，24-开放端，221-顶部l型台阶，222-中部l型台阶，223-下部平面，61-中空柱体，62-密封连接件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本发明中，所述的电芯是指单个含有正、负极的电化学电芯，电池系统的最小基本单元。所述模组是指电池系统内最小动力单元，通过串并联组成电池系统。所述液冷系统是指一种通过冷却液对电池模组进行加热或散热的系统总称。

参考图1，本发明一种典型的实施方式提供动力电池冷却结构，包括铝板1和密封结构件2，沿铝板1边缘形成有冷却腔3，所述冷却腔3由铝板1边缘折弯并与铝板1平面密封形成，折弯后的边角连接处有断开的接缝，铝板1折弯时的接缝处用密封结构件2密封。

上述冷却腔可作为液流通道或封装相变材料，需要说明的是，冷却腔的横截面可以是方形，也可以是圆形、椭圆形等其他形状。

在一种相对具体的实施方式中，参考图2，所述铝板1边缘折弯部位包括形成所述冷却腔3的凸出部11和用于与铝板1平面连接的折边12。参考图3，所述密封结构件2包括底面21和顶面22，所述顶面22由上部两个l型台阶，即顶部l型台阶221和中部l型台阶222，和下部平面223组成。顶部l型台阶221两个外侧面与底面21之间有侧壁23封闭，其余两个侧面是开放端24。与铝板1平面连接时，通过开放端24将密封结构件2插到铝板1折弯接缝处，通过粘接或焊接与铝板固定，进行密封。折边的焊接点以及密封结构件2的焊接点参考图4。固定后，顶部l型台阶221下方腔体与铝板1上的冷却腔3相通，中部l型台阶222下方腔体用于容纳并固定铝板折弯部位的折边12,下部平面223与底面21用于与铝板进行上述固定。

上述方案既可以用于液冷方案，也可以用于相变材料冷却方案。

适用于液冷方案时，所述冷却腔3具有两个端部，两个端部直接或间接分别设置流体入口4和流体出口5，该冷却腔3作为流体流道。图5显示的是液冷结构流道方向，图6是图5所述结构的铝板展开图。在一个实施例中，如图5所示，所述端部可直接作为流体入口4和流体出口5。另一个实施例中，如图1所示，管状流体入口4和流体出口5通过焊接、粘接、铆接等连接方式固定在液体流道端部。

基于该液冷方案的动力电池冷却结构，参考图8，本发明另一种典型的实施方式提供一种动力电池冷却系统，包括两个以上上述动力电池冷却结构，和两个模组并联结构件6。动力电池冷却结构冷却腔3具有两个端部，两个端部直接或间接分别设置流体入口4和流体出口5，该冷却腔3作为流体流道。参考图7，所述的模组并联结构件包括一中空柱体61和固定于中空柱体61外表面的密封连接件62，所述密封连接件62中部有与中空柱体内部贯通的通道；参考图7，一个模组并联结构件6连接动力电池冷却结构的流体入口4，另一模组并联结构件6连接动力电池冷却结构的流体出口5。

以上实施方式中，模组并联结构件6的主体结构中空柱体采用强度较大的塑料结构，如pp材料。密封连接件选用弹性较大的橡胶，如tpv材料，通过该橡胶进行密封。

本发明所述动力电池冷却结构适用于相变材料冷却方案时，所述的冷却腔3为封闭环形结构，冷却腔3内填充相变材料。图9显示了相变材料冷却结构示意图。

本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。