一种带有水冷板的电池壳体结构的制作方法

本实用新型涉及汽车固态电池技术领域，特别是涉及一种带有水冷板的电池壳体结构。

背景技术：

新能源汽车的崛起、普及，使各主机厂对电池箱体的设计越来越重视。锂电池对于环境的温度比较敏感，需要在合适的环境中才能发挥稳定的性能。不仅需要确保箱体内的温度不能太高，还需兼顾各个电池模块之间的保持较小的温度差，电池总成的热管理设计，一直以来都是众多厂商的技术难点。

目前电池箱体上的水冷设计的主体思路可以分成两大类，一类是钎焊水冷板，第二类是集成水冷流道结构的挤出型材底板。而这两类水冷结构，往往存在多种局限性，如钎焊水冷板，因为工艺问题，板材需要选用3系铝板，而3系铝板本身强度偏低，导致钎焊水冷板的强度较差，在箱体上需要额外的防护结构来对其进行防护，牺牲部分箱体上的设计空间。而采用挤出型材构成水冷流道的电池箱体，因挤出型材本身结构限制，水冷流道回路只能按照型材挤出方向来设计，水冷流道布局局限性很大，无法按照内部电芯布置来优化水冷流道，在电芯冷却中，无法有效降低电池之间的温度差。上述两种水冷设计，在箱体上基本只能做到单面冷却，无法做到对内部电池的多面冷却。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有水冷板的电池壳体结构，具有结构简单、制造成本低、安装难度低、具有良好的防护效果、密封程度高、冷却效率高等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种带有水冷板的电池壳体结构，包括电池壳体、水冷板和冷却流道，所述的电池壳体内部中空，其两端布置有开口，电池壳体上下端面上安装有水冷板，水冷板上布置有呈盘绕弯折状的冷却流道。

作为对本技术方案的一种补充，所述的电池壳体的一端开口上安装有穿过电池壳体的第一进水嘴、第一出水嘴、第二进水嘴和第二出水嘴，第一进水嘴和第一出水嘴形成组件与位于电池壳体上端面的水冷板上的冷却流道连通，第二进水嘴和第二出水嘴形成组件与位于电池壳体下端面的水冷板上的冷却流道连通。

作为对本技术方案的一种补充，所述的电池壳体的一端上设置有延伸部，冷却流道的起始端和末端呈并排布置在延伸部上，所述的第一进水嘴、第一出水嘴、第二进水嘴和第二出水嘴与两个冷却流道的起始端和末端一一对应。

作为对本技术方案的一种补充，所述的水冷板与电池壳体端面贴合处通过焊接进行密封连接。

作为对本技术方案的一种补充，所述的电池壳体的前后侧形成吸能侧边结构，吸能侧边结构上侧设置有固定轴套。

有益效果：本实用新型涉及一种带有水冷板的电池壳体结构，通过铝挤出型材作为电池壳体，提高电池壳体的防护强度，同时设计冲压成型的水冷板，大大简化了两者的配合组装，还增加盘绕弯折式冷却流道，使得冷却面积大大增加，提高冷却效果，确保冷却均匀性。本实用新型具有结构简单、制造成本低、安装难度低、具有良好的防护效果、密封程度高、冷却效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸图；

图2是本实用新型的结构视图；

图3是本实用新型所述的焊接痕迹视图；

图4是本实用新型安装电池芯后的结构视图。

图示：1、电池壳体，2、水冷板，3、第一进水嘴，4、第二进水嘴，5、第二出水嘴，6、第一出水嘴，7、吸能侧边结构，8、冷却流道，9、流道端部，10、延伸部，11、焊接痕迹，12、电池芯。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读的了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

传统钎焊水冷板采用两块冲压铝板进行钎焊连接，钎焊所用铝板一般为3系铝板，材料选择局限性大，且3系铝板强度偏低，需要额外的防护结构对钎焊水冷板进行防护；传统钎焊水冷板钎焊时候的高温，会导致铝板受热变形，影响最终水冷板的整体平面度，进而影响水冷板和电芯之间的有效接触面积，导致最终箱体的冷却效果不良；传统钎焊水冷板单品加工节拍长，为了满足整体项目的节拍，往往需要投入大量的工装，再加整条钎焊线的投入，整体的资金投入较大；采用传统钎焊铝水冷板，还需要考虑和电池壳体之间的固定方式，提升设计难度和加工成本；水冷板安装在电池箱内部，需要在箱内配备冷却液管道和水管接头等连接水冷板，安装要求较高，且存在冷却液在箱内泄露的风险；型材内腔形成水冷流道的电池盒，水冷流道设计局限性大，无法自由设计水冷流道的回路走向，水冷设计局限性大，对电池的冷却均匀性效果较差；现有主流电池箱体一般只在箱体的一侧装有冷却板，内部的电池只能进行单面冷却，冷却效率低下且冷却均匀性不佳。

如图1-2所示，本技术方案中采用铝挤压型材制成的电池壳体1以及通过冲压成型的水冷板2，两者匹配组装简便，且能够提高加大的防护效果、同时大大降低了加工成本，水冷板2在冲压过程中形成冷却流道8，且冷却流道8采用盘绕弯折形式，能够大大提高冷却均匀性，也增加了冷却面积。

如图1所示，为了设置与冷却流道8的流道端部9对接的进出水嘴，在电池壳体1的开口内壁上安装与冷却流道8连通的第一进水嘴3、第一出水嘴6、第二进水嘴4和第二出水嘴5，第一进水嘴3、第一出水嘴6、第二进水嘴4和第二出水嘴5分为两组，分别与两块水冷板2的流道端部9一一对应且连通，进出水嘴能够有效的简化了冷却结构的布置，方便工人布置，方便电池盒安装如汽车后能够根据汽车内部结构进行适当调整，提高冷却结构的设计范围。

如图2所示，为了简化电池盒冷却结构的安装，将第一进水嘴3、第一出水嘴6、第二进水嘴4和第二出水嘴5进行集合化布置，两组水嘴形成并排结构，大大缩小了水嘴的装配空间，同时也方便与外接水源进行对接，简化装配工艺。

如图3所示，虚线部既是冲压部位，又是与电池壳体1对接的焊接痕迹11，为了确保水冷板2与电池壳体1之间的密封程度，焊接时可以选择fsw搅拌摩擦焊，激光焊接作为焊接方式，也可以选择胶水连接。

如图4所示，为了进一步提高电池壳体1的强度，在电池壳体1的前后侧形成吸能侧边结构7，同时为了确保电池的固定安装在吸能侧边结构7上侧设置有固定轴套。

电池芯12装入到电池壳体1内后，需要通过正负极端板对电池壳体1上的开口进行密封，确保电池结构的密封效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神所定义的范围。

技术特征：

1.一种带有水冷板的电池壳体结构，其特征在于：包括电池壳体(1)、水冷板(2)和冷却流道(8)，所述的电池壳体(1)内部中空，其两端布置有开口，电池壳体(1)上下端面上安装有水冷板(2)，水冷板(2)上布置有呈盘绕弯折状的冷却流道(8)。

2.根据权利要求1所述的一种带有水冷板的电池壳体结构，其特征在于：所述的电池壳体(1)的一端开口上安装有穿过电池壳体(1)的第一进水嘴(3)、第一出水嘴(6)、第二进水嘴(4)和第二出水嘴(5)，第一进水嘴(3)和第一出水嘴(6)形成组件与位于电池壳体(1)上端面的水冷板(2)上的冷却流道(8)连通，第二进水嘴(4)和第二出水嘴(5)形成组件与位于电池壳体(1)下端面的水冷板(2)上的冷却流道(8)连通。

3.根据权利要求2所述的一种带有水冷板的电池壳体结构，其特征在于：所述的电池壳体(1)的一端上设置有延伸部(10)，冷却流道(8)的起始端和末端呈并排布置在延伸部(10)上，所述的第一进水嘴(3)、第一出水嘴(6)、第二进水嘴(4)和第二出水嘴(5)与两个冷却流道(8)的起始端和末端一一对应。

4.根据权利要求1所述的一种带有水冷板的电池壳体结构，其特征在于：所述的水冷板(2)与电池壳体(1)端面贴合处通过焊接进行密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有水冷板的电池壳体结构，其特征在于：所述的电池壳体(1)的前后侧形成吸能侧边结构(7)，吸能侧边结构(7)上侧设置有固定轴套。

技术总结
本实用新型涉及一种带有水冷板的电池壳体结构，包括电池壳体、水冷板和冷却流道，所述的电池壳体内部中空，其两端布置有开口，电池壳体上下端面上安装有水冷板，水冷板上布置有呈盘绕弯折状的冷却流道。本实用新型具有结构简单、制造成本低、安装难度低、具有良好的防护效果、密封程度高、冷却效率高等优点。

技术研发人员：陈涛;熊栋;王霞;杨坤;张净华;高誉;倪恒国;宋金庄;陈帅帅;叶国强
受保护的技术使用者：宁波信泰机械有限公司
技术研发日：2020.09.23
技术公布日：2021.06.11