一种镶嵌式液冷系统的制作方法

1.本实用新型属于动力电池零配件领域，尤其是涉及一种镶嵌式液冷系统。


背景技术：

2.现有技术方案一般为液冷集成在箱体里或布置在箱体底部表面，实现液冷系统对电芯的热管理布置；
3.现有技术的缺点：
4.1)对于软包电池组，集成在箱体里或布置在箱体底部表面的液冷系统，只能从电芯单侧实现热量传导，整个电池系统的热量分布相对不是很均匀；
5.2)集成在箱体里的液冷系统，需要对箱体底部进行良好的防护，防止底部因外力引起液冷板失效。布置在箱体底部表面的液冷系统，要对液冷板进行支撑处理，占用电池包z向部分空间；
6.3)集成在箱体或布置在箱体底部表面的液冷系统，液冷零部件相对较大，所涉及的模具、工装夹具等也相对较大，总体成本较高；
7.4)对集成在箱体或布置在箱体底部表面的液冷系统，在排布电芯时，因电池包z向高度尺寸不一，往往会出现现有量产电芯竖放尺寸不能很好满足空间排布的要求的情况，因此电芯平方排布就会比较适用于此种情况，既能够满足方案排布又能够省去新开发电芯的时间和投入成本。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种镶嵌式液冷系统，以解决现有技术液冷板体积较大，导致的成本过高的问题，并解决热量传导杂乱不均匀的问题。
9.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
10.一种镶嵌式液冷系统，包括一个入口管、一个出口管、若干液冷板机构和若干软包电池组，若干液冷板机构平行设置，且相邻的液冷板机构之间距离相同，入口管和出口管横截面均为l型的单通管结构，每个液冷板机构的出口端分别连通至出口管，每个液冷板机构的入口端分别连通至入口管，出口管的出口端和入口管的入口端对角设置，出口管位于入口管的上方，相邻的液冷板机构之间分别安装一个软包电池组，且每个软包电池组与相邻的液冷板机构互相平行。
11.进一步的，液冷板机构包括第一基板、第二基板和总液冷管，第一基板，第一基板和第二基板均为矩形板结构，第一基板固接至第二基板，总液冷管安装至第一基板和第二基板之间，总液冷管的液冷管与水平面夹角均大于0
°
。
12.进一步的，总液冷管包括若干并联且互相连通的液冷管，若干液冷管均安装至第一基板和第二基板之间。
13.进一步的，总液冷管包括第一液冷管和第二液冷管，第一基板设有互相连通的第一凹槽和第二凹槽、第二基板设有互相连通的第三凹槽和第四凹槽，第一液冷管外侧壁分
别固接至第一凹槽内壁、第三凹槽内壁，第二液冷管外侧壁分别固接至第二凹槽内壁、第四凹槽内壁，第二液冷管处于第一液冷管外围，第一液冷管两端分别连通至第二液冷管两端外侧壁，第二液冷管的入口端和出口端均位于第一基板和第二基板的外部，且第二液冷管的入口端位于第二液冷管的出口端的下方，第二液冷管的管长大于第一液冷管的管长，且第二液冷管内径小于第一液冷管内径，每个第二液冷管的出口端分别连通至出口管，每个第二液冷管的入口端分别连通至入口管，第一液冷管、第二液冷管与水平面夹角均大于0
°
。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的一种镶嵌式液冷系统具有以下有益效果：
15.(1)本实用新型所述的一种镶嵌式液冷系统，通过平行且等距设置若干液冷板机构，能够从软包电池组两侧来实现热量的传导，一种镶嵌式液冷系统的热量分布相比现有技术更加均匀；液冷板机构相对较小，成本较低且通用性强；若干液冷板机构竖放，避免平铺式冷系统对箱体结构和沿着电池包z轴方向的区域的影响，相对于现有技术集成在箱体里的液冷系统，提高了箱体的工艺制造性，降低零件复杂程度和模具成本。
16.(2)本实用新型所述的一种镶嵌式液冷系统，排布的液冷板机构的总液冷管通过与水平面和流向形成特定的角度，即总液冷管的液冷管与水平面夹角均大于0
°
，可实现避免液冷系统循环过程中有气体留存在液冷管道中的情况发生，提高了一种镶嵌式液冷系统的稳定性。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例所述的液冷板机构的示意图；
19.图2为本实用新型实施例所述的第一基板和总液冷管的第二装配示意图；
20.图3为本实用新型实施例所述的软包电池组和液冷板机构的装配示意图；
21.图4为本实用新型实施例所述的方壳电池组液冷板机构的装配示意图。
22.附图标记说明：
23.1-液冷板机构；11-第一基板；12-第二基板；13-总液冷管；131-第一液冷管；132-第二液冷管；2-入口管；3-出口管；4-软包电池组；5-方壳电池组。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另
有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.如图1-4所示，一种镶嵌式液冷系统：包括一个入口管2、一个出口管3、若干液冷板机构1和若干软包电池组4，若干液冷板机构1平行设置，且相邻的液冷板机构1之间距离相同，入口管2和出口管3横截面均为l型的单通管结构，每个液冷板机构1的出口端分别连通至出口管3，每个液冷板机构1的入口端分别连通至入口管2，出口管3的出口端和入口管2的入口端对角设置(提高了一种镶嵌式液冷系统的稳定性)，出口管3位于入口管2的上方(进一步提高一种镶嵌式液冷系统的稳定性)，相邻的液冷板机构1之间分别安装一个软包电池组4(软包电池组4被相邻的液冷板机构1夹紧，提高了软包电池组4和液冷板机构1热交换面积的大小，从而使电池系统能够达到更加良好的性能和寿命表现)，且每个软包电池组4与相邻的液冷板机构1互相平行，通过平行且等距设置若干液冷板机构1，能够从软包电池组两侧来实现热量的传导，一种镶嵌式液冷系统的热量分布相比现有技术更加均匀(热管理温差小，电池系统有良好的性能和寿命表现)；液冷板机构1相对较小，成本较低且通用性强(节省空间)；若干液冷板机构1竖放，避免平铺式冷系统对箱体结构和沿着电池包z轴方向的区域的影响，相对于现有技术集成在箱体里的液冷系统，提高了箱体的工艺制造性，降低零件复杂程度和模具成本；
29.液冷板机构1包括第一基板11、第二基板12和总液冷管13，第一基板11和第二基板12均为矩形板结构，第一基板11，第一基板11固接至第二基板12总液冷管13安装至第一基板11和第二基板12之间，总液冷管13的液冷管与水平面夹角均大于0
°
，可实现避免液冷系统循环过程中有气体留存在液冷管道中的情况发生(液冷系统内无气体留存)。
30.如图2所示，总液冷管13包括若干并联且互相连通的液冷管(总液冷管13的液冷管为折弯成型、焊接等工艺实现)，若干液冷管均安装至第一基板11和第二基板12之间，根据位置高低和与进口位置的远近，可通过必要的塞堵或者选用不同管径的液冷管，实现变径处理，从而能够使单个液冷板机构1能够达到流速一致；总液冷管13包括第一液冷管131和第二液冷管132，第一基板11设有互相连通的第一凹槽和第二凹槽、第二基板12设有互相连通的第三凹槽和第四凹槽，第一液冷管131外侧壁分别固接至第一凹槽内壁、第三凹槽内壁，第二液冷管132外侧壁分别固接至第二凹槽内壁、第四凹槽内壁，第二液冷管132处于第一液冷管131外围，第一液冷管131两端分别连通至第二液冷管132两端外侧壁，第二液冷管132的入口端和出口端均位于第一基板11和第二基板12的外部，且第二液冷管132的入口端位于第二液冷管132的出口端的下方，第二液冷管132的管长大于第一液冷管131的管长(可实现整体流道结构的流速均匀稳定)，且第二液冷管132内径小于第一液冷管131内径(从而能够使单个液冷板机构1能够达到流速一致)，每个第二液冷管132的出口端分别连通至出口管3，每个第二液冷管132的入口端分别连通至入口管2，第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽使得第一基板11和第二基板12之间几乎无间隙，提高了液冷板机构1的密封度，并
减小了液冷板机构1整体的体积，进而节约了成本，第一液冷管131、第二液冷管132与水平面夹角均大于0
°
。
31.根据所热交换面积的大小设定液冷板机构1的排布，排布的液冷板机构1的总液冷管13通过与水平面和流向形成特定的角度，可实现避免液冷系统循环过程中有气体留存在液冷管道中的情况发生，整个液冷板的集成所形成的液冷系统结构，通过入口管2和出口管3对角式设置排布，实现一种镶嵌式液冷系统的均匀与稳定，从而实现电池系统的良好热管理效果，能够让电池系统达到更加良好的性能，且寿命表现更持久。
32.本实用新型的工作原理：
33.如图4所示方壳电池组5的排布结构为电芯平放，厚度方向堆叠集成到电池包内，对于单侧出极耳的方壳电池组5，堆叠后的电池组的一侧(即无极耳的一侧)与液冷板机构1贴合实现热交换。
34.根据电池包包络、电压及电量参数、软包电池组4尺寸及容量参数等，可得出软包电池组4总的串并数，并且根据包络尺寸和电芯尺寸，在y向布置若干个电芯宽度尺寸的排布形式，在z向布置若干个电芯总并数厚度的尺寸排布形式，在x向可根据包络尺寸、电芯长度以及工艺可制造性来适当调整电芯长度尺寸的串联数量，在集成过程中，同时穿插液冷系统的布置，并且在每一个电池组的两侧(若是方壳电池组则为一侧)均布置液冷板机构1，液冷板机构1为竖放形式布置，在y向夹在两排软包电池组4之间，通过必要的结构件和导热胶等与软包电池组4贴合，实现一块液冷板机构1可对两排软包电池组4进行热交换，即一排软包电池组4其两侧均有液冷板进行热交换。
35.如图3所示，软包电池组4包括三个电芯单元，三个电芯单元自上而下依次排列，且相邻的电芯单元之间固接，电芯单元包括一个框架和三个电芯组件，所述框架为u型板结构，框架位于三个电芯组件顶端，且分别与三个电芯组件固定套接，三个电芯组件沿着x轴方向依次设置于框架底端，通过胶粘工艺来连接，软包电池组4为3p9s。
36.集成单个液冷板机构1时，将总液冷管13放在对称的第一基板11、第二基板12中间，并在第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽内壁涂抹适量的导热胶，既能实现结构可靠又能实现导热良好，将第一基板11和第二基板12对拼后进行拼缝间的焊接，第一基板11和第二基板12可设置相应的销孔定位结构来提高装配工艺性和保证产品一致性。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。