一种电池包换热板的制作方法
【专利摘要】本申请涉及一种电池包换热板，包括多根并排设置的冷却管以及连接在多根冷却管两端的两个汇流管，且多根冷却管与两个汇流管相连通；所述汇流管与外部进液管路和外部出液管路相连通；所述汇流管的侧壁上设有与所述冷却管的端部外形相匹配的装配通孔；所述冷却管的端部插入所述装配通孔内，且所述阻挡部与所述装配通孔的孔口相抵，所述冷却管的端部与所述汇流管固定连接且密封；本申请汇流管为管状结构，仅需要在两头焊接封堵即可，相对现有技术中的组片式结构，能够有效地降低其焊接面积；而且冷却管外壁上的阻挡部，提高了钎焊时各部件间的相对位置精度。
【专利说明】
一种电池包换热板
技术领域
[0001 ]本申请涉及电池包技术领域，具体涉及一种电池包换热板。
【背景技术】
[0002]目前，锂电池是电动车辆和混合动力车辆的关键部件，用于提供驱动动力和/或其他功能的能量供给。然而，锂电池受周围环境温度或自身温度影响很大，温度过高或过低都会显著地降低其性能并且减少其可充放电次数。同时，在实际应用中，多个电池单元往往集成为一个锂动力电池包以便提供更高的功率。在此需要确保锂动力电池包中的每个电池单元的温度均匀性，要求各电池单元的温度差一般不超过5摄氏度。
[0003]为了使锂电池电池包尽可能免受温度或温度变化的影响，需要设置温度调节装置。如可以在电池包内电芯的底部加设换热板，换热板的冷却管路包括并排排布的多根冷却管，以及连接在多根冷却管两端的汇流结构;现有汇流结构为组片式结构，由主片和次片拼接而成，主片和次片的截面形状类似“C”字型，主片负责连接外部进、出口管路，次片负责连接冷却管，然后主片和次片拼合焊接，而且冷却管的管口直接焊接在次片的侧壁上，次片焊接面积过大，增大了泄漏风险;且次片与冷却管之间没有定位结构，冷却管与次片在焊接过程会出现相对移动，造成整体尺寸偏差。
【实用新型内容】
[0004]本申请的目的在于提供一种电池包换热板，以克服现有组片式汇流结构的不足。
[0005]本申请的具体技术方案为:
[0006]本申请涉及一种电池包换热板，包括多根并排设置的冷却管以及连接在多根所述冷却管两端的两根汇流管，多根所述冷却管与两根所述汇流管相连通，所述汇流管与外部进液管路和外部出液管路相连通；
[0007]所述冷却管的端部外壁上设有阻挡部；
[0008]所述汇流管的侧壁上设有与所述冷却管的端部外形相匹配的装配通孔；
[0009]所述冷却管的端部插入所述装配通孔内，且所述阻挡部与所述装配通孔的孔口相抵，所述冷却管的端部与所述汇流管固定连接且密封。
[0010]优选的，所述装配通孔为翻边孔。
[0011]优选的，所述翻边孔朝向所述汇流管的内部延伸；或者所述翻边孔朝向所述汇流管的外部延伸。
[0012]优选的，所述翻边孔凸出所述汇流管管壁部分的长度尺寸为所述汇流管壁厚的1.5?2.5倍。
[0013]优选的，所述阻挡部为设置于所述冷却管端部外壁上且外围尺寸大于所述汇流管外围尺寸的凸起;或者，所述冷却管端部外围尺寸小于冷却管主管段的外围尺寸，所述端部和主管段的截面落差形成所述阻挡部。
[0014]优选的，所述汇流管包括汇流管主体和形成于所述汇流管主体表面的焊剂层;所述冷却管端部与所述汇流管通过高温钎焊密封固定。
[0015]优选的，所述汇流管为方管结构。
[0016]优选的，其中一根所述汇流管分隔成进液管段和出液管段;所述进液管段和所述出液管段的上表面上均设有连接通孔，所述连接通孔与所述外部进液管路和外部出液管路分别通过连接管道连接;且所述连接通孔为圆形孔。
[0017]优选的，所述连接管道包括连接接头、橡胶弯管和法兰;所述法兰包括内接头、夕卜接头以及连接在所述内接头和外接头之间的法兰盘;所述法兰盘上设有盲孔;所述连接接头的一端与所述连接通孔固定连接且密封;所述连接接头的另一端与所述内接头通过所述橡胶弯管连接并通过卡箍紧固密封;所述外接头伸出电池包箱体与所述外部进液管路或外部出液管路相连;所述法兰盘通过所述盲孔与电池包箱体螺栓固定，且在所述法兰盘和所述箱体连的接面上设密封垫圈。
[0018]优选的，所述连接接头与所述连接通孔连接的一端设有连接段，所述连接段插入所述连接通孔内，且所述连接段的外围结构与所述连接通孔相匹配，所述连接接头在所述连接段以上的管段的外围尺寸大于所述连接通孔的孔口尺寸；
[0019]或者，
[0020]所述连接接头的一端的外围结构与所述连接通孔相匹配，并插入所述连接通孔内，所述连接接头在所述连接通孔以上并靠近连接通孔的外壁上设有凸起，所述凸起的外围尺寸大于所述连接通孔的孔口尺寸。
[0021]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0022]本申请汇流管为管状结构，仅需要在两头焊接封堵即可，相对现有技术中的组片式结构，能够有效地降低其焊接面积;本申请冷却管外壁上的阻挡部，提高了钎焊时各部件间的相对位置精度；
[0023]此外，由于翻边孔的设计，一方面增加了汇流管对冷却管的定位固定作用，另一方面大大提高了冷却管与汇流管的连接面积以及紧固强度，减小了泄漏的风险；
[0024]更进一步的，方管结构的汇流管，相对于组片式结构，仅需两头焊接封堵，能有效减少焊接面积；
[0025]本申请汇流管的连接通孔设计为圆形，保证了卡箍紧固密封的可靠性。
【附图说明】
[0026]图1为本申请实施例的汇流管的立体图；
[0027]图2为本申请实施例的汇流管的截面示意图；
[0028]图3为本申请实施例的电池包换热板的冷却液流向示意图；
[0029]图4为本申请实施例的冷却管的平面示意图；
[0030]图5为本申请实施例的汇流管和冷却管的连接结构的截面示意图；
[0031]图6为本申请实施例的电池包换热板整体结构示意图；
[0032]图7为本申请实施例的汇流管和连接接头的连接结构截面示意图；
[0033]图8为本申请实施例的口琴管的一端的立体结构示意图；
[0034]附图标记，
[0035]1-汇流管；
[0036]11-装配通孔；
[0037]12-翻边孔凸出汇流管管壁部分；
[0038]13-进液管段；
[0039]14-出液管段；
[0040]15-进液管段和出液管段的分隔线；
[0041 ]2-冷却管；
[0042]21-主管段；
[0043]22-端部；
[0044]23-通液管道；
[0045]3-连接管道；
[0046]31-连接接头；
[0047]311-连接段；
[0048]312-凸起；
[0049]32-橡胶弯管；
[0050]33-法兰；
[0051]34-卡箍。
【具体实施方式】
[0052]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例及附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域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例，都属于本申请保护的范围。
[0053]文中“上”、“下”、均以附图中的电池包换热板的放置状态为参照。
[0054]本申请涉及的一种电池包换热板，包括多根并排设置的冷却管2以及连接在多根冷却管2两端的两根汇流管1，多根冷却管2与两根汇流管I相连通，汇流管I与外部进液管路和外部出液管路相连通；
[0055]冷却管2的端部22外壁上设有阻挡部；
[0056]汇流管I的侧壁上设有与冷却管2的端部22外形相匹配的装配通孔11，如图1所示；
[0057]冷却管2的端部22插入装配通孔11内，且阻挡部与装配通孔11的孔口相抵，冷却管2的端部22与汇流管I固定连接且密封。
[0058]本申请汇流管I为管状结构，仅需要在两头焊接封堵即可，相对现有技术中的组片式结构，能够有效地降低其焊接面积。汇流管I的端部可设置密封端盖，然后通过高温钎焊密封固定。相对于现有技术的组片式结构，固定安装方式大大简化。冷却管2端部22设有阻挡部，端部22插入装配通孔11内，阻挡部与装配通孔11的孔口形成阻挡关系，提高了钎焊时各部件间的相对位置精度。
[0059]作为本申请的一种改进，本申请将装配通孔11设计为翻边孔，如图2所示;一方面增加了汇流管I对冷却管2的定位固定作用，另一方面大大提高了冷却管2与汇流管I的焊接面积以及紧固强度。
[0060]本申请的翻边孔可以朝向汇流管I的内部延伸；也可以朝向汇流管I的外部延伸。这两种结构的翻边孔都可以达到增加汇流管I与冷却管2的焊接面积的效果。
[0061]为了保证翻边孔冲压成型的可行性，本申请翻边孔凸出汇流管管壁部分12的长度尺寸为汇流管I壁厚的1.5?2.5倍。如图2，翻边孔凸出汇流管管壁部分12的长度尺寸b为汇流管I壁厚的1.5?2.5倍。
[0062]对于本申请冷却管2端部22外壁上的阻挡部的设计可以包括以下几种方案:
[0063]之一，本申请阻挡部为设置于冷却管2端部外壁上且外围尺寸大于汇流管I外围尺寸的凸起;更进一步的，该凸起可以是冷却管2端部22的管壁弯曲形成。
[0064]之二，本申请冷却管2端部22外围尺寸小于冷却管2主管段21的外围尺寸，端部22和主管段21的截面落差形成阻挡部，如图4所示。可以是壁厚不变，端部22相对于主管段21内部尺寸缩小;或者内部尺寸不变，端部22相对于主管段21的管壁厚度尺寸缩小。
[0065]为了使冷却管2端部22和主管段21在连接处形成足够的截面落差空间以便于与装配通孔11的孔口形成阻挡定位关系，本申请使冷却管2端部22在横截面各方向上的外围尺寸比主管段21在横截面相同方向上的外围尺寸小1%?5%。如图4所示的冷却管2在某一个方向上的平面结构示意图，主管段21外围尺寸为C，端部22外围尺寸为d，按照上述要求，SPd比c小I %?5% ο
[0066]作为本申请的一种改进，本申请汇流管I包括汇流管主体和形成于汇流管主体表面的焊剂层;冷却管2端部与汇流管I通过高温钎焊密封固定;高温钎焊过程中，上述连接结构整体置于高温环境中，在高温条件下，翻边孔表面焊剂高温融化后将汇流管I与冷却管2焊接成一体，减小了泄漏风险;而且该焊接方式相对于一般形成焊缝的密封方式，焊接面积更大，密封性更可靠。
[0067]为满足汇流管主体外表面增加焊剂层的需要，本申请将汇流管I的壁厚设计为0.8?I.5mmο
[0068]为了增加冷却管2端部与汇流管I之间的焊接面积、提高密封焊接可靠性，本申请冷却管2的端口插入至汇流管I之内0.1?0.5_，如图5所示，其中冷却管2端部的长度尺寸e如图4中所示。
[0069]作为电池包的换热结构，冷却管2—般可选用ENAW3003或ENAW1050等材料制成;汇流管I主体一般可由ENAW3003或ENAW6061等材料制成;焊剂层一般可选用ENAW4343材料，以便焊接融合。
[0070]进一步的，为了增加汇流管I与冷却管2之间的配合面积，降低装配难度，应至少使汇流管I与冷却管2连接的侧面为平面，如此还有利于加工和定位。
[0071]作为本申请的一种改进，汇流管I为方管结构，如图1和图2所示。
[0072]方管尺寸可根据冷却需要的流量及空间尺寸进行设计，本申请方管的横截面的单边尺寸为15?25mm。
[0073]更进一步的，方管的横截面可以为正方形，正方形的边的尺寸a为15?25mm，如图2所示。
[0074]汇流管I必须与外部进液管路和外部出液管路连通，以便冷却液的进出，本申请将其中一个汇流管I分隔成进液管段13和出液管段14，如图3所示;进液管段13和出液管段14的上表面上均设有连接通孔，连接通孔与外部进液管路和外部出液管路通过连接管道3连接；由于汇流管I为方管结构，上表面比较平整，因此，可将上述连接通孔设计为圆形孔。
[0075]来自外部进液管路的冷却液进入汇流管I的进液管段13，然后流经与进液管段13相连通的冷却管2进入另一端的汇流管I，然后冷却液在水流压力下，进入与出液管段14相连通的冷却管2中，最后汇流至出液管段14中，最终排出至外部出液管路中，如图3所示。
[0076]为了使连接管道3适应汇流管I以及电池包的空间结构，本申请连接管道3的结构为包括连接接头31、橡胶弯管32和法兰33;法兰33包括内接头、外接头以及连接在内接头和外接头之间的法兰盘;法兰盘上设有盲孔;连接接头31的一端与连接通孔固定连接;连接接头31的另一端与内接头通过橡胶弯管32连接并通过卡箍34紧固密封;外接头伸出电池包箱体与外部进液管路或外部出液管路相连;法兰盘通过盲孔与电池包箱体螺栓固定，且在法兰盘和箱体连接面上设密封垫圈。采用橡胶弯管32有利于解决箱体装配过程中的难度，目前E-BUS下箱体较高，如没有橡胶弯管32，换热板将无法装入箱体内。
[0077]在本申请中，由于汇流管I为方管结构，方管的上表面比较平整，能够形成圆形的连接通孔，相应的，能够设置横截面为圆形的连接接头31，从而保证了连接接头31与橡胶弯管32的卡箍34紧固的密封可靠性，不会因连接接头31外轮廓变化而导致卡箍34夹紧可靠性降低。
[0078]较佳的，连接接头31与连接通孔通过焊接密封固定。
[0079]进一步的，为了保证连接接头31与连接通孔焊接时的准确定位，提高焊接可靠性，本申请连接接头31与连接通孔连接的一端设有连接段311，连接段311插入连接通孔内，且连接段311的外围结构与连接通孔相匹配，连接接头31在连接段311以上的管段的外围尺寸大于连接通孔的孔口尺寸；以保证焊接时连接接头31与汇流管I定位在固定位置，不会发生相对位移。
[0080]较佳的，本申请连接接头31在连接段311以上的管段的外围尺寸不大于汇流管I的表面宽度。
[0081]作为另外一种定位方式，本申请连接接头31的一端的外围结构与连接通孔相匹配，并插入连接通孔内，连接接头31在连接通孔以上并靠近连接通孔的外壁上设有凸起312，凸起312的外围尺寸大于连接通孔的孔口尺寸。
[0082]更进一步的，本申请连接接头31上的凸起312可以由连接接头31的管壁弯曲而成，如图7所示。
[0083]较佳的，本申请凸起312的外围尺寸不大于汇流管I的上表面宽度。
[0084]较佳的，本申请冷却管2为内部集成有冷却液流道的扁条形管或板型管，如图8所示的口琴管，口琴管内密集有并排布置的通液管道23，可大大提高导热面积，增加结构强度。
[0085]本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种电池包换热板，其特征在于，包括多根并排设置的冷却管以及连接在多根所述冷却管两端的两根汇流管，多根所述冷却管与两根所述汇流管相连通，所述汇流管与外部进液管路和外部出液管路相连通； 所述冷却管的端部外壁上设有阻挡部； 所述汇流管的侧壁上设有与所述冷却管的端部外形相匹配的装配通孔； 所述冷却管的端部插入所述装配通孔内，且所述阻挡部与所述装配通孔的孔口相抵，所述冷却管的端部与所述汇流管固定连接且密封。2.根据权利要求1所述的电池包换热板，其特征在于，所述装配通孔为翻边孔。3.根据权利要求2所述的电池包换热板，其特征在于，所述翻边孔朝向所述汇流管的内部延伸;或者所述翻边孔朝向所述汇流管的外部延伸。4.根据权利要求2所述的电池包换热板，其特征在于，所述翻边孔凸出所述汇流管管壁部分的长度尺寸为所述汇流管壁厚的1.5?2.5倍。5.根据权利要求1所述的电池包换热板，其特征在于，所述阻挡部为设置于所述冷却管端部外壁上且外围尺寸大于所述汇流管外围尺寸的凸起;或者，所述冷却管端部外围尺寸小于冷却管主管段的外围尺寸，所述端部和主管段的截面落差形成所述阻挡部。6.根据权利要求1所述的电池包换热板，其特征在于，所述汇流管包括汇流管主体和形成于所述汇流管主体表面的焊剂层;所述冷却管端部与所述汇流管通过高温钎焊密封固定。7.根据权利要求1-6任一所述的电池包换热板，其特征在于，所述汇流管为方管结构。8.根据权利要求7所述的电池包换热板，其特征在于，其中一根所述汇流管分隔成进液管段和出液管段;所述进液管段和所述出液管段的上表面上均设有连接通孔，所述连接通孔与所述外部进液管路和外部出液管路通过连接管道连接;且所述连接通孔为圆形孔。9.根据权利要求8所述的电池包换热板，其特征在于，所述连接管道包括连接接头、橡胶弯管和法兰;所述法兰包括内接头、外接头以及连接在所述内接头和外接头之间的法兰盘;所述法兰盘上设有盲孔;所述连接接头的一端与所述连接通孔固定连接且密封;所述连接接头的另一端与所述内接头通过所述橡胶弯管连接并通过卡箍紧固密封;所述外接头伸出电池包箱体与所述外部进液管路或外部出液管路相连;所述法兰盘通过所述盲孔与电池包箱体螺栓固定，且在所述法兰盘和所述箱体的连接面上设密封垫圈。10.根据权利要求9所述的电池包换热板，其特征在于，所述连接接头与所述连接通孔连接的一端设有连接段，所述连接段插入所述连接通孔内，且所述连接段的外围结构与所述连接通孔相匹配，所述连接接头在所述连接段以上的管段的外围尺寸大于所述连接通孔的孔口尺寸； 或者， 所述连接接头的一端的外围结构与所述连接通孔相匹配，并插入所述连接通孔内，所述连接接头在所述连接通孔以上并靠近连接通孔的外壁上设有凸起，所述凸起的外围尺寸大于所述连接通孔的孔口尺寸。
【文档编号】H01M10/6556GK205646066SQ201620411085
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】陈旭斌, 李清, 尤若波, 王霄
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司