电池液冷结构和动力电池的制作方法

文档序号:22156574发布日期:2020-09-08 14:45阅读:179来源:国知局
技术简介:
本专利针对现有液冷板分块设计导致成本高、组装复杂的问题,提出将液冷板设计为整体式结构,通过边框与底板夹持固定,减少零部件数量并提升安装效率。该方案使液冷板兼具散热与结构支撑功能,优化箱体强度,实现温度均匀控制,显著降低制造与装配难度。
关键词:整体式液冷板,动力电池结构
本实用新型属于动力电池
技术领域
,具体涉及一种电池液冷结构和动力电池。
背景技术
:动力电池作为能量储存装置,是电动汽车的核心部件,其性能的优劣直接影响电动汽车的市场应用和普通消费者的接受度,电池电芯工作的温度环境是影响电芯寿命的至关重要的因素,因此需要对电池系统进行温度控制,通常采用加热器加热+自然散热(无制冷)的方案,或者采用液冷板加热制冷的方案,而随着新能源汽车的发展,动力电池基本都有制冷制热两种模式,所以现在所有电池系统都在向使用液冷板加热制冷的方案过渡。现有的电池内液冷系统结构的设计方式通常是:先设计完下箱体的结构,再在下箱体内设计液冷板及液冷管道,这样设计出的结构具有以下缺点:一,为了保证下箱体的结构强度,下箱体内通常都布置有加强筋,加强筋分布在下箱体内的底面上,这样液冷板不得不对应地设计成相互分断开的多块,而这会加大液冷板的制造成本,零部件多,对分断的液冷板之间的温度控制也造成影响;二,在将各电池模组装入箱体内时,多块液冷板布置在电池模组和下箱体底部之间,需要将模组、各块液冷板、下箱体的安装点逐一地三者对齐才能安装到位,这会增加电池系统组装的难度,延长了工时。申请号为201810904964.7的专利文献公开了一种液冷板、动力电池包结构及装配方法,该方案在下箱体上设置有若干的液冷板安置区域,每个液冷板安置区域设置有若干的液冷板固定机构,液冷板分别安置在下箱体上的液冷板安置区域内,并由液冷板固定机构进行固定。该方案中的液冷板即是传统的分块式固定在下箱体内的结构,具有上述零部件生产成本高及组装不方便的问题。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提供一种电池液冷结构和动力电池,旨在解决现有的动力电池内液冷板分块组装在箱体内部零部件多、组装也不方便的问题。为实现上述目的,本实用新型提出一种电池液冷结构,包括设在箱体上的液冷板,所述液冷板设有液冷管道,所述箱体包括底板、边框,所述边框设于所述底板的一面并围合在所述底板的边缘;所述液冷板为整体式,所述液冷板固定在边框上,并夹设于所述边框和底板之间。优选地,所述边框内侧布设有加强筋,所述加强筋设于所述液冷板上方。优选地,所述加强筋为直条状,且包括相互并列的多条,所述液冷板通过第一螺栓固定于所述加强筋上。优选地,所述液冷板的尺寸小于所述底板的尺寸,所述底板与所述边框的外边缘焊接。优选地,所述底板和边框采用铝型材制成。优选地,所述液冷管道设于所述液冷板内部。优选地,所述液冷板上设有与所述液冷管道连通的进液口和出液口,所述进液口连接有进液管道,所述出液口连接有出液管道。优选地,所述液冷管道内设有阻流块。本实用新型还提出一种动力电池,包括箱体和设于箱体内的电池模组,所述箱体内设有上述任一项所述的电池液冷结构。与现有技术相比,本实用新型技术方案的有益效果:相比于现有的电池液冷结构,将液冷板设计为整体式的减少了液冷板及螺丝等连接零部件的数量;液冷板在安装时将整块液冷板夹在边框和底板之间进行固定即可,也使得液冷板更便于安装,提高了装配效率;还使得,电池系统的温度控制系统仅需采集一块液冷板的温度,能更好地控制电池系统的温升及温差情况,更方便将箱体内各个位置的电池模组控制在一致的温度;并且,由于整块式的液冷板具有一定的机械强度,液冷板与底板贴合在一起,提高了下箱体的机械强度。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型一实施例提出的电池液冷结构的结构图;图2为图1的主视图;图3为图1提出的电池液冷结构中边框和液冷板连接之后的俯视图;图4为图3中的b-b剖视图;图5为图2中的a-a剖视图。本实用新型的附图标号说明:标号名称标号名称1液冷板2底板11液冷管道3边框12通孔31加强筋13进液口4进液管道14出液口5出液管道15阻流块6第一螺栓具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种电池液冷结构和动力电池。请参照图1至图5,电池液冷结构包括液冷板1,液冷板1设于箱体上,液冷板1设有液冷管道11,箱体内的电池模组通过液冷管道11进行散热。箱体由下箱体和上箱盖组成,下箱体由底板2和边框3构成槽状。液冷板1被形成为整体式的,下箱体的底板2和边框3是分开式的,液冷板1夹设在底板2和边框3之间,再将边框3与液冷板1、底板2固定连接在一起。由此,相比于现有的电池液冷结构,将液冷板1设计为整体式的减少了液冷板1及螺丝等连接零部件的数量;液冷板1在安装时将整块液冷板1夹在边框3和底板2之间进行固定即可,也使得液冷板1更便于安装,提高了装配效率;还使得,电池系统的温度控制系统仅需采集一块液冷板1的温度,能更好地控制电池系统的温升及温差情况,更方便将箱体内各个位置的电池模组控制在一致的温度;并且,由于整块式的液冷板1具有一定的机械强度,液冷板1与底板2贴合在一起,提高了下箱体的机械强度。具体在本实施方式中,边框3内侧连接有加强筋31,用于提高下箱体的整体结构强度。在常规的实施方式中,由于加强筋的存在,液冷板要安装在多根加强筋的上方,要保证各块液冷板连接固定稳固,安装操作很不方便。而在本实施方式中,加强筋31与边框3先焊接为一体,然后直接将液冷板1连接在边框3和底板2之间,安装更方便也更稳固。进一步地,加强筋31为直条状,多根并列的加强筋31连接在边框3的相对的两边之间;加强筋31和边框3均采用挤压成型的铝型材制成,具有强度高、重量轻的优点;每根加强筋31上设有多个螺丝固定孔,液冷板1上开有多个通孔12,通孔12与螺丝固定孔一一对应,液冷板1通过第一螺栓6固定在加强筋上。由于液冷板1采用铝型材制成,铝合金材质的液冷板1本身也具有一定的机械强度,可以承受一定的内部应力,液冷板1的上方与边框的3加强筋31完全紧贴,液冷板1的下方与底板2紧贴,液冷板1和底板2一起同时起到结构支撑作用,加强了箱体的结构强度,满足国标要求的结构强度,还可以将底板2的厚度减少,从而降低箱体整体的重量。进一步地,液冷管道11设于液冷板1内部,液冷板1上设有与液冷管道11连通的进液口13和出液口14,进液口13连接有进液管道4,出液口14连接有出液管道5,进液管道4和出液管道5与车辆压缩机进行管道连接,进行冷热液体的交换;液冷板1的外形为平板状,液冷板1的面积尺寸略小于边框3的面积尺寸。由于采用了本电池液冷结构,下箱体的装配步骤为:首先,将加强筋31和边框3组装并焊接完成;然后,将液冷板1从边框3的正下方装入边框3内,将螺丝穿过液冷板1固定在加强筋31上;随后,将底板2与边框3正对,将底板2的边缘与边框3的外边缘进行完全满焊连接;最后,将进液管道4接入进液口13,将出液管道5接入出液口14,即完成下箱体的安装。由于液冷管道11的存在,液冷板1具有一定厚度,将底板2焊接在边框3的时间和操作难度稍微增加了一点,但是不影响整个箱体制成的工艺管控,而且由于将液冷板1设在边框3底部大大减少了箱体pack组装时间,因此总的来说依然能够很大程度地减少箱体的组装时间。进一步地,请再次参照图5,液冷管道11布设在液冷板1内,冷却液由进液口13进入,并沿箭头所指的方向流动,液冷管道11内设有多个阻流块15,用于调节冷却液的流速,以调节电池系统内部的温度差,使得液冷结构温度均衡。本实用新型还提出一种动力电池,包括箱体和设于箱体内的电池模组,箱体内设有上述任一项所述的电池液冷结构,所述电池液冷结构的具体结构参照上述实施例,由于动力电池采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案的所有有益效果,在此不再一一赘述。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12
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