一种极耳水冷散热的电池模组的制作方法

本发明涉及电池模组水冷散热的技术领域，尤其是涉及一种极耳水冷散热的电池模组。

背景技术：

当前出于环保的需要，纯电动汽车、插电式混合动力汽车、纯电动大巴和插电式混合动力大巴配套有高能量、高功率型的锂电池模块。汽车的电池模组在充电和放电过程中，由于电池升温快、电芯间的温差会变大，特别是极耳部分的温度最高。如果电池模组的冷却方案不佳，就无法迅速高效地将电芯内部热量散发出去。

为了将电池模组控制在合理温度范围，以保证电池正常的工作性能，目前大部分锂电池模块采用了风冷或者液冷的散热方式进行散热。传统的电池模组水冷散热方式，不同电池模组间的水路连接常采用塑胶管道。这种散热方式虽然在一定程度上满足了散热效果，但是也具有如下不足：第一是需要大量水管及转接头配件，物料成本高；第二是外部水管占据空间，无法有效提升电池包的空间利用率；第三是外部水管排布复杂，接口较多，生产组装效率低；第四是水管裸露和排布紊乱，无防护的水管存在安全隐患，而且外观不整洁大方。

因此，有必要对现有的电池模块的水冷散热装置以及电池模组进行改进，以设计出散热效果好而且安全稳定的汽车电池模组。

技术实现要素：

为了解决现有电池模组水冷散热方式不好，而且物料成本高、生产效率低、水管外露、占据空间大的技术问题，本发明提供了一种极耳水冷散热的电池模组，通过在产生热量最多的极耳上方设置散热片和水冷板，并在前端板设置和水冷板相通的进水管道和出水管道，散热效率高，组装简单，外观整洁。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种极耳水冷散热的电池模组，包括若干个电池模组单元，电池模组单元包括：由若干个电芯组成的电芯组；设置于电芯组前侧的前端板；分别设置于电芯组左右两侧的左侧板和右侧板；设置于电芯组后侧的后端板；设置于电芯组上方的支架，支架设置有极耳，极耳分布在支架的左右两侧；紧贴支架的散热片和水冷板，水冷板设置有进水管、出水管和水冷管道。

前端板在内部设置有进水管道和出水管道，前端板在外部设置有定位销和定位槽，进水管道在前端板的上方开设有竖进水口，竖进水口和水冷板的进水管相连接；出水管道在前端板的上方开设有竖出水口，竖出水口和水冷板的出水管相连接。在压力的作用下，前端板的进水管道的冷却水通过竖进水口和水冷板的进水管进入水冷板，通过U型的水冷管道，然后通过出水管和竖出水口进入出水管道，这样有效地将电池模组产生的热量带走，导热效率高。

不同的电池模组单元之间通过定位销和定位槽连接固定。

作为本发明的技术方案的进一步描述，电池模组单元还包括进水口连接器和出水口连接器，电池模组单元的进水管道通过进水口连接器相连接，出水管道通过出水口连接器相连接。

电池模组单元在定位销和定位槽连接的基础上，进水口连接器和出水口连接器的紧密连接进一步固定了电池模组单元的连接，这种组装方式简单，组装效率高，而且外观整洁美观。

作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的电池模组单元之间的进水管道相互贯通；所述的电池模组单元之间的出水管道相互贯通。

作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的进水管道平行于所述的出水管道，所述的进水管道和所述的出水管道不相通。作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的散热片为硅胶或其他绝缘散热材料。

作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的进水口连接器和出水口连接器在外周均设置有绝缘密封垫圈。

作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的散热片的宽度等于或大于所述的极耳的宽度，所述的水冷管道的宽度和所述的散热片的宽度相匹配，这样能有效保证产生热量最多的极耳能有效地将热量传递到散热片上，进而传递到水冷板中，通过水冷板的水冷通道流动的水将热量带出到前端板中的出水管道中。

作为本发明的技术方案的进一步描述，所述的水冷管道整体呈U型形状，且在上方整体凸起。

基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：

（1）本发明提供的极耳水冷散热的电池模组，通过在产生热量最多的极耳上方设置散热片和水冷板，并在前端板设置和水冷板相通的进水管道和出水管道，在水冷散热过程中，冷却水能及时有效地将电池模组产生的热量带出到出水管道中，导热效率高。

（2）本发明的极耳水冷散热的电池模组，前端板内部的进水管道和出水管道相互平行，避免了多余的管道；不同电池模组单元的进水管道和出水管道通过连接件紧密连接，不易发生漏水。

（3）本发明的极耳水冷散热的电池模组，管道之间、组件之间和模组单元之间的连接方便、紧密，组装简单，组装效率高，避免了管道外漏和多余的连接件，节约了安装成本，保证电池模组的外观整洁美观。

（4）相比较于传统的水冷装置的排布方式，本发明通过优化极耳、散热板和水冷板的宽度尺寸，水冷板的水冷管道整体呈上方隆起的U型，将管道集中设置于前端板，解决了散热水管排布复杂、紊乱，接口多的问题；在保证导热效果的同时，也能有效提高空间利用率，这样电池模组的外形尺寸能做到更小，最大程度的节省物料成本，提高生产效益。

附图说明

图1为本发明的极耳水冷散热的电池模组的爆炸图。

图2为本发明的前端板的结构示意图。

图3为本发明的进水口连接器、出水口连接器和前端板的结构示意图。

图4为本发明的电池模组单元的装配示意图。

图5为本发明的前端板的截面结构示意图。

图6为本发明的插接有进水管和出水管的前端板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的范围。

在本实施例中，图1给出了极耳水冷散热的电池模组的爆炸分解图，图2给出了本发明的前端板的结构示意图，图3给出了进水口连接器、出水口连接器和前端板的结构示意图，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供了一种极耳水冷散热的电池模组，包括了若干个电池模组单元，其中电池模组单元包括：电芯组1，电芯组1由若干个电芯组成的；设置于电芯组前侧的前端板2；分别设置于电芯组左右两侧的左侧板3和右侧板4；设置于电芯组后侧的后端板5；前端板2、左侧板3、右侧板4和后端板5将电芯组1的四周包围起来；在电芯组1的上方，则设置了支架6，在本实施例中，支架6设置有极耳61，极耳61是和电芯组1相对应的；紧贴支架6的散热片7和水冷板8，以及进水口连接器9和出水口连接器10；其中，为了能够将极耳产生的热量传递到水冷板，同时防止导电，散热片7需要采用硅胶或其他绝缘散热材料制成；水冷板8设置有进水管81、出水管82和水冷管道83，为了和极耳分布的位置和散热片贴合，水冷管道83整体设置为U型形状的结构，另外为了增大散热效果，水冷管道83在上方凸起或隆起，以容纳更多的冷却水。

需要说明的是，在本实施例中，前端板2在内部设置有进水管道21和出水管道22，进水管道21和出水管道22是相互平行的，进水管道21在前端板2的上方开设有竖进水口211，竖进水口211和水冷板8的进水管81相连接；出水管道22在前端板2的上方开设有竖出水口221，竖出水口221和水冷板8的出水管82相连接。图5给出了前端板的截面结构示意图，图6为本实施例的插接有进水管和出水管的前端板的结构示意图，参考图5和图6，本实施例将管道集中设置于前端板2中，避免了多余的管道，解决了传统电池模组的水热散热装置水管排布复杂、紊乱的问题。

进一步参考图2，前端板2在外部设置有定位销23和定位槽24；结合图4进行参考，不同的电池模组单元之间主要通过前端板2的定位销23和定位槽24进行连接固定。另外，相邻电池模组单元之间，电池模组单元的进水管道21通过进水口连接器9相连接，出水管道22通过出水口连接器10相连接，这样，电池模组单元之间的进水管道21相互贯通，电池模组单元之间的出水管道22相互贯通。但是，电源模组单元的进水管道21和出水管道22是没有联通的。

从图3和图4可以看出，进水口连接器9和出水口连接器10对于电池模组单元的连接也起到进一步的固定作用。进水口连接器9和出水口连接器10在外周均设置有绝缘密封垫圈，有效防止漏水现象的出现。

回到图1，相比较于传统的水冷装置的排布方式，,本实施例的极耳水冷散热的电池模组优化了极耳、散热板和水冷板的宽度尺寸，其中散热片7的宽度等于或大于所述的极耳61的宽度，散热片7的宽度匹配于水冷管道83的宽度，在保证导热效果的同时，也能有效提高空间利用率，这样电池模组的外形尺寸能做到更小，最大程度的节省物料成本，提高生产效益。

本发明的极耳水冷散热的电池模组，管道之间、组件之间和模组单元之间的连接方便、紧密，组装简单，不需要多余的管道和转接头配件，组装效率高，避免了管道外漏的情况出现，不仅节约了安装成本、提高了电池模组的运行安全性，也使得电池模组的外观整洁美观。

以上内容仅仅为本发明的方法和系统所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。