一种方形电芯模组导风结构的制作方法

本发明涉及动力电池设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种方形电芯模组导风结构。

背景技术：

如图1-2所示，现有技术中常用的模组无风道设计，电芯模组利用风机组3，通过电芯模组上盖1的间隙空间5和电芯模组金属外板2与外界换热。或者通过在电芯模组的侧壁上的不同高度位置处开设通孔(图中未示出)，形成风道，但这种风道存在风向虽风量变化而影响，通过模拟可知内部存在不同的方向分量，存在相互影响，不能形成互不干扰且封闭的循环，导致电芯模组存在换热效率低、模组温度不均匀等弊端。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种方形电芯模组导风结构。

本发明的方形电芯模组导风结构，包括模组组件、侧板、过渡扁管、回风管道、出风管道和风机组件；其特征在于：所述模组组件包括方形电芯，所述方形电芯的底部设置有底板，上部设置有上盖板，所述方形电芯与所述上盖板之间形成有进风口和出风口的上部通道；所述侧板为两个，分别设置在方形电芯的两侧并在所述侧板与所述方形电芯的侧壁之间形成侧部风道；所述过渡扁管设置在方形电芯的前端，并且所述过渡扁管的两侧分别与所述方形电芯两侧的侧部风道的出风口连通，所述过渡扁管的上端与所述上部通道的进风口连通；所述出风管道设置在方形电芯的后端，所述出风管道的前端两侧设置有出风口，所述出风口分别与所述方形电芯两侧的侧部风道的进风口连通，所述出风管道的后端设置有进风口，所述进风口与风机组件的出风口连通；所述风机组件的进风口与所述回风管道的出风口连通，所述风机组件中设置有一个或多个风机，所述回风管道的进风口与所述上部通道的出风口连通；并且所述出风管道、侧部风道、过渡扁管、上部通道、回风管道和风机组件之间构成封闭的导风循环结构。

其中，所述过渡扁管的上端与两侧之间设置有间隙，使得所述方形电芯的前端与外部连通。

其中，所述出风管道的前端与所述方形电芯的后端之间设置有间隙，所述出风管道与所述回风管道之间设置有间隔，使得所述方形电芯的后端与外部连通。

其中，所述侧板的上端和下端分别通过预留孔位于所述底板和上盖板进行螺接或卡销连接。

其中，所述侧板的上部与所述方形电芯的侧壁之间设置有隔板，所述隔板与所述侧板的上端以及方形电芯的侧壁之间形成与所述方形电芯的前端和后端连通的内部通道。

其中，所述过渡扁管分别通过预留孔位与所述底板和上盖板进行螺接或卡销连接。

其中，所述回风管道的进风口通过预留孔位与上盖板进行螺接或卡销连接；所述回风管道的出风口通过预留孔位与风机组件的进风口一端进行螺接或卡销连接。

其中，所述回风管道自所述进风口至出风口具有逐渐变小的横截面。

其中，所述出风管道的前端为封闭结构，仅在两侧设置有与侧部风道的进风口连通的出风口，并且所述出风口的截面积与所述侧部风道的进风口的截面积相等。

其中，所述出风管道的出风口通过预留孔位与所述底板以及侧板进行螺接或卡销连接；所述出风管道的进风口与所述风机组件的出风口一端螺接、卡接或焊接固定。

与现有技术相比，本发明的方形电芯模组导风结构具有以下有益效果：

本发明的方形电芯模组导风结构利用风机的封闭循环流动空气加速电池的换热，而且还能够利用模组组件外的环境进行热交换，可以使得电池模组内电芯的温度保持一致。

附图说明

图1为现有技术中的方形电芯模组导风结构的结构示意图。

图2为图1沿着a视角的结构示意图。

图3为本发明的方形电芯模组导风结构的拆解结构示意图。

图4为本发明的方形电芯模组导风结构的立体结构示意图。

图5为本发明的方形电芯模组导风结构的俯视图。

图6为本发明的方形电芯模组导风结构的侧视图。

图7为本发明的方形电芯模组导风结构的流道剖面风循环示意图。

图8为方形电芯模组导风结构中的风机流道示意图。

图9为方形电芯模组导风结构中的模组侧流道示意图。

图10为方形电芯模组导风结构中的风机回流道示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的方形电芯模组导风结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

电池的热管理系统性能是决定电池使用性、安全性、寿命及成本的关键因素。首先，电池的充放电性能受温度限制。温度过低，电池的可充放电流会降低，则输入输出功率降低；电池高温且大电流工况充放电，会使电池过热，受高温影响，电池内阻差异增大，电芯温度差异随之增大，一致性受影响。其次，动力电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在15～35℃之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。方形电池其表面积与体积之比相对较小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命。因此，电池热管理系统的设计，是保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术。

电池热管理系统的类型多为风冷和水冷系统，本实施例的模组方案具有换热面集中在模组侧面及上部的特点，因此采用风冷更为适宜。具体来说，如图3-10所示，本实施例的方形电芯模组导风结构，包括模组组件10、侧板30、过渡扁管20、回风管道40、出风管道50和风机组件60。所述模组组件10包括方形电芯11，所述方形电芯11的底部设置有底板13，上部设置有上盖板12，所述方形电芯11与所述上盖板12之间形成有进风口和出风口的上部通道。所述侧板30为两个，分别设置在方形电芯11的两侧并在所述侧板30与所述方形电芯的侧壁之间形成侧部风道。所述过渡扁管20设置在方形电芯11的前端，并且所述过渡扁管20的两侧22与所述侧部风道的出风口连通，所述过渡扁管20的上端21与所述上部通道的进风口连通。所述出风管道50设置在方形电芯11的后端，并且所述出风管道50前端为封闭结构，仅在前端两侧设置有与侧部风道的进风口连通的出风口，并且所述出风口的截面积与所述侧部风道的进风口的截面积相等，所述出风管道50的进风口与风机组件60的出风口62连通，所述风机的进风口61与所述回风管道40的出风口连通，所述风机组件60中设置有一个或多个风机63，或者还可以进一步设置有换热器(图中未示出)，所述回风管道40的进风口与所述上部通道的出风口连通。所述出风管道50、侧部风道、过渡扁管20、上部通道、回风管道40和风机组件60之间构成封闭的导风循环结构。所述过渡扁管的上端21与两侧22之间设置有间隙23，使得所述方形电芯的前端与外部连通。所述出风管道50的前端与所述方形电芯11的后端之间设置有间隙51，所述出风管道50与所述回风管道40之间设置有间隔52，使得所述方形电芯11的后端与外部连通。所述侧板30的上部与所述方形电芯11的侧壁之间设置有隔板31，所述隔板31与所述侧板的上端以及方形电芯11的侧壁之间形成与所述方形电芯11的前端和后端连通的内部通道。所述侧板30的上端和下端分别通过预留孔位于所述底板13和上盖板12进行螺接或卡销连接。所述过渡扁管20的上端和下端分别通过预留孔位与所述底板13和上盖板12进行螺接或卡销连接。所述回风管道40的进风口一端通过预留孔位与上盖板12进行螺接或卡销连接，所述回风管道40的出风口一端通过预留孔位与风机组件60的进风口61一端进行螺接或卡销连接。所述出风管道50的出风口一端通过预留孔位与所述底板13以及侧板进行螺接或卡销连接。所述出风管道50的进风口一端与所述风机组件60的出风口一端螺接、卡接或焊接固定。所述回风管道40自所述进风口至出风口具有逐渐变小的横截面。

图中箭头所示方向为空气的流动方向，利用封闭的强制流动加速电池对外换热，而且还能够利用模组组件外的环境进行热交换，可以使得电池模组内电芯的温度保持一致。本实施例采用的循环风道设计，利用模组上部形成的空气间隙，在模组上加增风道，风机作为空气流动的动力源，使风道系统内的空气循环流动，保证电池的一致性，并加速换热。风机处可配合换热器使用，使空气冷却或加热，实现电池的降温、升温，从而起到对电池温度管控的作用。通过模拟仿真可以验证本实施例的模组结构能够保持电池温度的一致性，并对电池起到较好的换热效果。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。