一种通过液体冷却的电池系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种通过液体冷却的电池系统，包括箱体，箱体内设有空腔，空腔内放置有至少两个电池模块、冷却铝板和冷却铝管；BMS控制盒，BMS控制盒固定在箱体的外表面；电池模块包括至少一个电池单体，电池模块的两端设置有正负极连接端口；正负极连接端口通过连接铜排连接，将电池模块串联连接；冷却铝板贴敷在电池单体的表面，冷却铝板的侧面设置有安装槽；冷却铝管安装在电池模块的侧面，固定在安装槽内，并贯穿箱体向外延伸。本实用新型具有优良的散热性、牢固性、安全性，可广泛运用于电动汽车，电动自行车，航天航空，储能等领域。
【专利说明】一种通过液体冷却的电池系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及动力电池系统结构【技术领域】，尤其涉及一种通过液体冷却的电池系统。
【背景技术】
[0002]锂离子电池作为未来20年的电池主导产品，其应用前景也是一片光明，虽然行业内对锂离子电池的质疑从未息，如罗兰贝格预测锂离子电池是否是下一个泡沫。但全球对锂离子电池市场以及其相关产业电动车市场的投资热情从未减退过，原因在于，现在的市场导向决定了新能源，绿色环保是21世纪的主题，而行业内人士分析认为，锂离子电池是电子信息产业和汽车产业等的时代产儿，根据近年来各国对锂离子电池以及纯电动汽车新政策的发布，其预示着锂离子电池的黄金时期还未到来，其发展还将上一个台阶，而且是国民经济各个领域必不可少的新能源途径，目前锂电池按外形分类主要有:方形、圆柱、软包装聚合物电池，其中软包装聚合物锂电池因其设计灵活，安全性能好，导热导电性能好，适应温度宽，可大电流充放电等优点，已在各大领域的广泛应用了。
[0003]电池包是电动汽车的动力源泉，也是电动汽车的核心部件。由于电动汽车行驶工况复杂，电池使用过程中会产生较多热量，使电池内部温度升高，尤其是对于多个单体电池组成的模块，模块内的温度会升得更快，如果热量不能及时释放，会加大电池的不一致性，并缩短电池的使用寿命，甚至造成安全隐患。
[0004]因此，现在市场上亟需设计一种能够快速散热，安全便捷，一致性优良的电池系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型提出了一种通过液体冷却的电池系统，采用箱体六面铆接，冷却铝管传导散热等技术，具有散热性能优良、安全性能好、结构合理、组装灵活方便等优点。
[0006]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统，包括:箱体，所述箱体内设有一空腔，所述空腔内放置有至少两个电池模块、冷却铝板和冷却铝管；BMS控制盒，所述BMS控制盒固定在所述箱体的外表面。
[0007]其中，所述电池模块包括至少一个电池单体，所述电池模块的两端设置有正负极连接端口 ；所述正负极连接端口通过连接铜排连接，将所述电池模块串联连接；所述冷却铝板贴敷在所述电池单体的表面，所述冷却铝板的侧面设置有安装槽；所述冷却铝管安装在所述电池模块的侧面，固定在所述安装槽内，并贯穿所述箱体向外延伸。
[0008]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述冷却铝管为空心管状，所述冷却铝管呈之字形结构，其两端分别为进液口及出液口。
[0009]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，进一步包括设置在箱体外的冷却装置，所述进液口及所述出液口分别与所述冷却装置连通。
[0010]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述冷却铝板的一侧边翻折，在翻折处设置有安装槽。
[0011]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述电池模块包括:至少三块电池单体，每块所述电池单体的表面均贴敷有所述冷却铝板，多块所述电池单体之间并联设置。
[0012]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述箱体包括:前盖板、后盖板、上盖板、底板和两块侧盖板；所述前盖板、所述后盖板、所述上盖板、所述底板和所述两块侧盖板通过铆钉相互固定连接，形成一具有空腔的箱体。
[0013]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述前盖板上设置有正负极出线孔、罩子安装孔、BMS出线口和BMS安装孔；所述BMS控制盒通过所述BMS安装孔固定在所述前盖板上；所述BMS控制盒通过所述BMS出线口与所述电池模块连接。
[0014]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，所述侧盖板包括:第一侧盖安装孔，所述冷却铝管穿过所述第一侧盖安装孔延伸至所述箱体外；第二侧盖安装孔，所述电池模块通过所述第二侧盖安装孔固定在所述箱体内。
[0015]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，进一步包括:压板，所述压板设置在所述电池模块与所述箱体之间。
[0016]本实用新型提出的通过液体冷却的电池系统中，进一步包括:BMS控制盒罩子，所述BMS控制盒安装在所述BMS控制盒罩子内。
[0017]本实用新型利用液体冷却方式对电池包进行散热，具有优良的散热性、牢固性、安全性，可广泛运用于电动汽车，电动自行车，航天航空，储能等领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型电池系统整体的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型设置多组电池模块的结构示意图。
[0020]图3为本实用新型中焊接有冷却铝板的电池模块的结构示意图。
[0021]图4为本实用新型中冷却铝板的结构示意图。
[0022]图5为本实用新型中冷却铝管的结构示意图。
[0023]图6A为本实用新型中前盖板的结构示意图。
[0024]图6B为本实用新型中后盖板的结构示意图。
[0025]图6C为本实用新型中上盖板的结构示意图。
[0026]图6D为本实用新型中底板的结构示意图。
[0027]图6E为本实用新型中侧盖板的结构示意图。
[0028]图7为本实用新型中压板的结构示意图。
[0029]图8为本实用新型中BMS控制盒罩子的结构示意图。
[0030]
【具体实施方式】
[0031]结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。
[0032]图1至图8中，1-电池模块，11-正负极连接端口，12-电池单体，2_冷却铝板，21-安装槽，3-冷却铝管，4-箱体，41-前盖板，411-正负极出线孔，412-罩子安装孔，413-BMS出线口，414-BMS安装孔，42-后盖板，43-上盖板，44-底板，45-侧盖板，451-第一侧盖安装孔，452-第二侧盖安装孔，5-绝缘罩，6-压板，61-压板安装孔，7-BMS控制盒罩子。
[0033]如图1所示，本实用新型提出了一种通过液体冷却的电池系统中，包括:箱体4和BMS控制盒。
[0034]其中，如图2所示，箱体4内有具一空腔，空腔内放置冷却铝板2和冷却铝管3和至少两组电池模块I。BMS控制盒固定在箱体4的外表面，并与电池模块I连接。
[0035]如图3所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，电池模块I的两端设置有正负极连接端口 11，电池模块I的正负极连接端口 11通过连接铜排连接，将电池模块I串联连接，正负极连接端口 11上设置有绝缘罩5。
[0036]如图4所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，冷却铝板2贴敷在电池单体12的表面，冷却铝板2的一侧边呈90°翻折，在翻折处设置有多个安装槽21。由于在翻折处设置安装槽21来安装冷却铝管3，冷却铝板2与冷却铝管3的接触面较大，冷却效果好。
[0037]本实用新型也可以在冷却铝板2的侧边直接设置安装槽21，而不进行翻折，这样冷却铝板2与冷却铝管3的接触面较小，冷却效果相比上述情况要差。
[0038]如图5所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，冷却铝管3呈之字形结构，并被固定在安装槽21内，冷却铝管3要配合安装槽21的位置来进行折弯，并且冷却铝管3的两端向外延伸出箱体4。具体地，将冷却铝管3穿过侧盖板45上的第一侧盖安装孔451后固定到安装槽21内，并冷却铝管3在与冷却铝板2的连接处涂抹导热硅脂，将冷却铝板2上的热量传导到冷却铝管3上。
[0039]本实用新型通过液体冷却的电池系统中，冷却铝管3为空心管状，其两端分别为进液口 31及出液口 32。冷却铝管3的进液口 31及出液口 32分别与设置在箱体4外的冷却装置(未图示)连通。具体地，在冷却铝管3内通入冷却液，通过冷却装置来循环冷却液，形成循环回路，不仅能有效排出电池热量，还能提高电池一致性性能。
[0040]本实用新型通过液体冷却的电池系统中，冷却铝管3是一根长条形金属管道，将其多次来回弯折后形成之字形，之字形的左右两侧延伸至箱体4外。
[0041]本实用新型通过液体冷却的电池系统中，电池模块I包括:至少三块电池单体12，每块电池单体12的表面均贴敷有冷却铝板2，多块电池单体12之间并联设置。
[0042]如图6A至图6E所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，箱体4包括:前盖板41、后盖板42、上盖板43、底板44和两块侧盖板45 ;前盖板41、后盖板42、上盖板43、底板44和两块侧盖板45通过铆钉相互固定连接，形成一具有空腔的箱体4。
[0043]如图6A所示,本实用新型通过液体冷却的电池系统中，前盖板41上设置有正负极出线孔411、罩子安装孔412、BMS出线口 413和BMS安装孔414。其中，BMS控制盒通过BMS安装孔414固定在前盖板41上，BMS控制盒通过BMS出线口 413与电池模块I连接。
[0044]如图6E所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，侧盖板45包括:第一侧盖安装孔451和第二侧盖安装孔452。其中，冷却铝管3穿过第一侧盖安装孔451延伸至箱体4外，电池模块I通过第二侧盖安装孔452固定在箱体4内。
[0045]如图7所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，进一步包括:压板6，压板6设置在电池模块I与箱体4之间，起到了绝缘耐压的作用。
[0046]如图8所示，本实用新型通过液体冷却的电池系统中，进一步包括:BMS控制盒罩子7，BMS控制盒罩子7固定在箱体4的外表面，BMS控制盒罩子7内部具有空间，空间内放置BMS控制盒
[0047]本实用新型通过液体冷却的电池系统中，电池模块1、压板6和箱体4之间用长螺栓固定，长螺栓穿过第二侧盖安装孔452、压板安装孔61和电池模块I自身四个安装孔固定连接。
[0048]本实施例中，将前盖板41、后盖板42、上盖板43、底板44和两块侧盖板45通过铆钉互相固定，形成一具有空腔的箱体4。箱体4六个面均为可拆分铝板，既减轻重量，也保证了装配拆卸便捷性。
[0049]本实施例中，前盖板41上设置正负极出线孔411、罩子安装孔412、BMS出线口 413和BMS安装孔414。后盖板42上设置有20个铆钉孔，上盖板43上设置有30个铆钉孔，底板44与上盖板43除厚度外与上盖板43 —致。侧盖板45上设置第一侧盖安装孔451和第二侧盖安装孔452。
[0050]本实施例中，把BMS控制盒外装在BMS控制盒罩子7中，通过BMS安装孔414固定，并将BMS连接线穿过BMS出线口 413，在不开箱的情况下方便维护BMS控制器，BMS控制盒罩子7通过罩子安装孔412固定在箱体4上。
[0051]本实施例中，冷却铝板2焊接在每片电池的铝壳上，然后再组装成三并电池模块，这样可以很好的将电池热量传导到冷却铝板2上。
[0052]本实施例中，将冷却液通过冷却铝管3形成循环回路带走电池包产生的热量，并个使得箱体4内的各电池模块I之间温度保持一致，有利于延长电池寿命，提高电池性能。
[0053]目前市场上大部分电池冷却方式采用风冷系统，主动风冷或者被动风冷，但是由于电池包内部温度场的不一致性和空气导热系数偏低等原因，造成冷却效果不明显，无法保证在高温环境下电池系统依然高效稳定的运行，而本实用新型的液冷方式系统可以规避这些弱点，利用冷却液的导热系数高，冷却面积大，循环系统流动性好，带走热量多等特点，有效地提升电池包热管理系统。
[0054]本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够向到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
【权利要求】
1.一种通过液体冷却的电池系统，其特征在于，包括: 箱体(4)，所述箱体(4)内设有一空腔，所述空腔内放置有至少两个电池模块(I)、冷却铝板⑵和冷却铝管⑶； BMS控制盒，所述BMS控制盒固定在所述箱体(4)的外表面； 所述电池模块(I)包括至少一个电池单体(12)，所述电池模块(I)的两端设置有正负极连接端口(11);所述正负极连接端口(11)通过连接铜排连接，将所述电池模块(I)串联连接； 所述冷却铝板(2)贴敷在所述电池单体(12)的表面，所述冷却铝板(2)的侧面设置有安装槽(21)； 所述冷却铝管(3)安装在所述电池模块(I)的侧面，固定在所述安装槽(21)内，并贯穿所述箱体(4)向外延伸。
2.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述冷却铝管(3)为空心管状，所述冷却铝管(3)呈之字形结构，其两端分别为进液口(31)及出液口(32)。
3.如权利要求2所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，进一步包括设置在箱体(4)外的冷却装置，所述进液口(31)及所述出液口(32)分别与所述冷却装置连通。
4.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述冷却铝板(2)的一侧边翻折，在翻折处设置有安装槽(21)。
5.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述电池模块(I)包括:至少三块电池单体(12)，每块所述电池单体(12)的表面均贴敷有所述冷却铝板(2)，多块所述电池单体(12)之间并联设置。
6.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述箱体(4)包括:前盖板(41)、后盖板(42)、上盖板(43)、底板(44)和两块侧盖板(45);所述前盖板(41)、所述后盖板(42)、所述上盖板(43)、所述底板(44)和所述两块侧盖板(45)通过铆钉相互固定连接，形成一具有空腔的箱体(4)。
7.如权利要求6所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述前盖板(41)上设置有正负极出线孔(411)、罩子安装孔(412)、BMS出线口 (413)和BMS安装孔(414);所述BMS控制盒通过所述BMS安装孔(414)固定在所述前盖板(41)上；所述BMS控制盒通过所述BMS出线口(413)与所述电池模块(I)连接。
8.如权利要求6所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，所述侧盖板(45)包括: 第一侧盖安装孔(451)，所述冷却铝管(3)穿过所述第一侧盖安装孔(451)延伸至所述箱体⑷外； 第二侧盖安装孔(452)，所述电池模块(I)通过所述第二侧盖安装孔(452)固定在所述箱体⑷内。
9.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，进一步包括:压板(6)，所述压板(6)设置在所述电池模块(I)与所述箱体(4)之间。
10.如权利要求1所述的通过液体冷却的电池系统，其特征在于，进一步包括:BMS控制盒罩子(7)，所述BMS控制盒安装在所述BMS控制盒罩子(7)内。
【文档编号】H01M10/625GK203839423SQ201420137767
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】于洪涛, 梁荣嵘, 和祥运, 陈中军, 刘风磊, 陈沥强, 邓亚明, 葛祥, 张海林, 李艳, 赵豪星, 王慧景, 曹建航, 陈慧珺 申请人:上海卡耐新能源有限公司