用于多个电芯堆叠体的电芯水冷散热系统和电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电池散热领域，具体涉及电芯水冷散热系统和电动汽车。


背景技术：

2.电动汽车是由电池组提供动力源，即由多个电芯通过串、并联起来形成大功率、大容量的电池组，再将其放置箱体为电动汽车提供动力。电池组在充放电时，电池本身及通路上的零件会产生大量热量，如果这些热量无法散发出去，会造成电池内部温度持续上升，当温度超过阀值后会严重降低电池的充放电次数与性能，严重影响其使用寿命。
3.目前的水冷散热系统包括水冷板，水冷板设置于汽车的底部，电池模组整体安装于水冷板底部，散热不均，而且电池模组不仅包括电芯，还包括框架，将电池模组整体安装于汽车中会占据大量的空间，进而造成能量密度的减小。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种电芯水冷散热系统和电动汽车，以解决上述现有技术中存在的问题。
5.为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了本实用新型涉及一种电芯水冷散热系统，该电芯水冷散热系统包括冷却通道和箱体。冷却通道被设置在每个电芯堆叠体的顶部。每个电芯堆叠体的冷却通道的进液端位于电芯堆叠体的一端，每个电芯堆叠体的冷却通道的出液端位于电芯堆叠体的另一端，使得各电芯堆叠体的进液端彼此相邻，并且各电芯堆叠体的出液端彼此相邻。多个电芯堆叠体安装于箱体内，箱体的两侧分别设有排液管道和进液管道，进液管道包括与进液端配合的多个进液口，排液管道包括与出液端配合的多个排液口。本发明的电芯水冷散热系统通过冷却通道直接设置于电芯堆叠体上，并且将进液管道和排液管道直接设置于箱体上，将冷却通道的两端分别连通于箱体的进液管道和排液管道，可以直接通过电芯堆叠体一起安装于箱体内，安装方便，而且冷却通道散热均匀，能够有效地降低电芯的温度。
6.在一个实施例中，所述电芯堆叠体包括壳体和位于所述壳体内的电芯，所述壳体包括位于顶部的盖板，所述盖板延伸超出所述电芯的两端，所述冷却通道设置于所述盖板内，且所述进液端和所述出液端位于所述盖板延伸超出所述两端部分的下侧，所述进液口和所述排液口设置于所述进液管道和所述排液管道的上端。
7.在一个实施例中，所述进液端和所述出液端设有周向向下延伸的卡接部；
8.所述进液口和所述出液口开口向上，所述进液端和所述出液端的所述卡接部分别位于所述进液口和所述出液口内。
9.在一个实施例中，所述盖板包括上盖和下盖，所述上盖或所述下盖设有朝向所述下盖或所述上盖开口的凹槽，所述冷却通道为所述上盖或所述下盖的所述凹槽与所述下盖或所述上盖配合形成的空间。
10.在一个实施例中，所述盖板具有一定厚度，所述冷却通道为设置于所述盖板内的
通道。
11.在一个实施例中，所述盖板延伸超出所述两端部分设有贯穿的螺纹孔，所述箱体两侧相应位置同样设有螺纹孔，使得所述盖板可通过螺栓连接于所述箱体。
12.本发明还涉及一种电动汽车，包括电芯水冷散热系统和多个电芯堆叠体，所述多个电芯堆叠体以各个侧面彼此相邻地依次布置。
13.在一个实施例中，所述电芯堆叠体的侧面设有粘结胶，所述多个电芯堆叠体之间通过粘结胶连接。
14.在一个实施例中，所述粘结胶厚度大于0.01mm。
15.在一个实施例中，相邻两个所述电芯堆叠体之间设置隔热材料，所述隔热材料厚度范围为1mm-20mm。
附图说明
16.图1是本实用新型一个实施例的电芯水冷散热系统的立体图。
17.图2是本实用新型一个实施例的电芯水冷散热系统的俯视图。
18.图3是本实用新型一个实施例的箱体安装于汽车内的的俯视图。
19.图4是本实用新型一个实施例的多个依次排列的电芯堆叠体的立体图。
20.图5是本实用新型一个实施例的单个电芯堆叠体的立体图。
21.图6是本实用新型一个实施例的电芯堆叠体、进液管道和出液管道组装的立体图。
22.图7是图6中a部的局部放大图。
23.图8是本实用新型的电芯堆叠体立体图。
24.图9-10是本实用新型的一个实施例的外壳爆炸图。
25.图11是本实用新型的另一个实施例的外壳立体图。
26.图12是本实用新型的另一个实施例的外壳左视图。
27.图13是本实用新型的另一个实施例的外壳剖视图。
28.附图标记：100、电芯水冷散热系统；1、电芯堆叠体；11、盖板；110、冷却通道；111、进液端；112、出液端；113、延伸部；114、卡接部；115、螺纹孔；10、壳体；101、上盖；102、下盖；2、箱体；21、进液管道；211、进液口；22、排液管道；221、排液口；23、安装部。
具体实施方式
29.以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
30.在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本技术相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
31.在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征
可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
32.在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
33.本实用新型涉及一种电芯水冷散热系统100，该电芯水冷散热系统100包括冷却通道110和箱体2。冷却通道110被设置在每个电芯堆叠体1的顶部。每个电芯堆叠体1的冷却通道110的进液端111位于电芯堆叠体1的一端，每个电芯堆叠体1的冷却通道的出液端112位于电芯堆叠体1的另一端，使得各电芯堆叠体1的进液端111彼此相邻，并且各电芯堆叠体1的出液端112彼此相邻。多个电芯堆叠体1安装于箱体2内，箱体2的两侧分别设有排液管道22和进液管道21，进液管道21包括与进液端110配合的多个进液口211，排液管道22包括与出液端112配合的多个排液口221。本发明的电芯水冷散热系统100通过冷却通道110直接设置于电芯堆叠体1上，并且将进液管道21和排液管道22直接设置于箱体2上，将冷却通道100的两端分别连通于箱体2的进液管道21和排液管道22，可以直接通过电芯堆叠体1一起安装于箱体2内，安装方便，而且冷却通道110散热均匀，能够有效地降低电芯的温度。
34.多个电芯堆叠体1呈大致长方体形状，且各个侧面彼此相邻地依次布置，每个电芯堆叠体1的顶部设有冷却通道110，每个电芯堆叠体1的冷却通道110的进液端111位于电芯堆叠体1的一端，每个电芯堆叠体1的冷却通道110的出液端112分别位于电芯堆叠体1的另一端，使得各电芯堆叠体1的进液端111彼此相邻，而各电芯堆叠体1的出液端112彼此相邻；多个电芯堆叠体1安装于箱体2内，箱体2的两侧分别设有排液管道22和进液管道21，进液管道21上设有与进液端111配合的多个进液口211，排液管道22上设有与出液端112配合的多个排液口221。将冷却通道110直接设置于电芯堆叠体1的顶部，使得散热系统更贴近电芯堆叠体1，更有利于电芯堆叠体1散热，而且每个电芯堆叠体1顶部均布置有冷却通道110，使得散热系统覆盖面更均匀。
35.电芯堆叠体1包括壳体10和设置于壳体10内的多个电芯，如图1-4所示，多个电芯成排地并联或串联设置于壳体10内；壳体10包括顶部的盖板11、下端的两个侧板及底板，盖板11延伸超出两个侧板的两端，盖板11超出两个侧板两端的部分定义为延伸部113，如图5所示，冷却通道110设置于盖板11内，进液端111和出液端112位于盖板11延伸超出两端部分的下侧，即延伸部113的下侧。可以理解地，冷却通道110可以沿电芯长度方向延伸并在两端多次弯折而成s型，或者其他方式弯折，冷却通道110的弯折方式不受限制，只需要保证冷却通道110的进液端111和出液端112分别电芯堆叠体1的两端即可；冷却通道110的横截面大小也可以根据需要调整，如将冷却通道110设置多次弯折，则冷却通道110的横截面则需要相应地调整为较小，反之亦然；冷却通道110的形状也不受限制，可以将冷却通道110设置成扁平状、圆柱状或其他有利于流体流通的任意形状。此外，为了加强冷却效果，还可以将壳体10的底部也设置多条冷却通道110。在图4-9所示的实施例中，冷却通道110沿电芯两端经过两次弯折成s型，冷却通道110的进液端111和出液端112正好分别位于电芯堆叠体1的两端。
36.进一步地，进液端111和出液端112设有周向向下延伸的卡接部114，如图5-7以及图10所示，卡接部114的长度可根据需要设置，只要小于箱体2两侧的排液管道22和进液管道21的深度即可，安装时，多个电芯堆叠体1的侧面彼此相邻依次布置于箱体2内，每个电芯
堆叠体1的两端的延伸部113分别位于排液管道22和进液管道21的上方，进液端111和出液端112的卡接部114正好卡入进液管道21和排液管道22的进液口211和排液口221，可以理解地，卡接部114的形状和进液口211及排液口221紧密配合，也可以在进液口211和排液口221周向设置密封圈之类的密封装置以加强密封效果，防止液体从卡接部114流出。
37.盖板11上还设置有螺纹孔115以方便通过螺栓固定连接于箱体2，可选地，螺纹孔115设置于盖板11的延伸部113上，即盖板11延伸超出两端部分设置螺纹孔115；更进一步地，螺纹孔115位于延伸部113上远离电芯的两个端部，且和冷却通道110保持一定距离以方便安装。箱体2两侧的同样位置也设有螺纹孔115，通过螺栓可以将盖板11固定连接于箱体2。
38.在一个实施例中，盖板11包括上盖101和下盖102，如图8-10，上盖101和下盖102中的至少一个设有朝向另一个开口的凹槽，上盖101和下盖102彼此连接后，冷却通道110为夹设在上盖101与下盖102之间形成的流道空间。上盖101和下盖102同样设有超出电芯两端的部分，进液端111和出液端112设置于下盖102的下端；上盖101和下盖102可以为金属或钢，可以通过焊接将两者固定连接，在将盖板11焊接于壳体10的侧板，还可以将下盖102和壳体10一体成型，再通过焊接将上盖101固定于下盖102上，盖板11的成型方式可以多种。可以理解地，上盖101或下盖102还可以为其他材料，比如耐高温陶瓷材料等。
39.在另一个实施例中，盖板11具有一定厚度，如图11-13，盖板11和壳体10的侧板、底板一体成型，冷却通道110为设置于盖板11内的通道，可以理解地，冷却通道110的深度小于盖板11的厚度，冷却通道110同样在盖板11内多次弯折，进液端111和出液端112设置于电芯两端的延伸部113上。
40.箱体2设置于汽车内部，箱体2两侧的进液管道21和排液管道22平行设置且分别连接冷却系统，进液管道21和排液管道22的高度基本一致以方便电芯堆叠体1的安装。进液口211和排液口221分别设置于进液管道21和排液管道22的上端且对应于每个电芯堆叠体1的进液端111和出液端112的卡接部114。可以理解，进液口211和排液口221的形状匹配电芯堆叠体1的进液端111和排液端的卡接部114，电芯堆叠体1两端的卡接部114可分别卡入进液口211和排液口221，冷却系统的液体可以通过进液管道21流入冷却管道的进液端111，再经过冷却通道110和出液端112进入排液管道22，不断循环制冷，完成对电芯堆叠体1的冷却。
41.箱体2上还设置多个螺纹孔115以配合盖板11的上的螺纹孔115。优选地，螺纹孔115设置于箱体2上进液管道21和排液管道22的外侧。具体地，安装部23从进液管道21和排液管道22的顶部向远离电芯堆叠的两端延伸，螺纹孔115设置于安装部23以配合盖板11上的延伸部113两端的螺纹孔115，电芯堆叠体1通过螺栓直接连接于箱体2，方便安装，而且便于拆卸。另外电芯堆叠体1布置方向十分灵活，可以在汽车内部任意布置，而且相对于之前电池模组来说，省去了框架的重量和空间，减轻重量的同时，还可以提高能量密度。本发明还涉及一种电动汽车，包括电芯水冷散热系统100和多个电芯堆叠体1，多个电芯堆叠体1以各个侧面彼此相邻地依次布置。本实用新型的电芯可以直接安装于汽车的箱体内，节省了空间，能够大量提高电芯的能量密度，并且将电芯水冷散热系统通过冷却通道直接设置于电芯的顶部，多个冷却通道通过电芯安装于箱体上，安装简单，散热均匀，便于操作。
42.可选地，电芯堆叠体1的侧部设有粘结胶，多个电芯堆叠体1之间通过粘结胶连接，优选地，粘结胶的厚度大于0.01mm。
43.优选地，相邻两个电芯堆叠体1之间设置隔热材料，隔热材料厚度范围为1mm-20mm，隔热材料能够降低热失控风险。
44.以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，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。