一种适用于圆柱电池的集成安装结构及其电池包的制作方法

1.本技术涉及电池设备技术领域，具体而言，涉及一种适用于圆柱电池的集成安装结构及其电池包。


背景技术：

2.电池模组依据单体的不同结构主要分为三种：圆柱电池模组、方形软包模组和方形硬壳模组。目前，针对圆柱电池模组多为采用侧面冷却的方式，典型的如设置波浪形扁管的方案，将波浪形扁管设置在圆柱电池的侧面进行冷却；但这种方式下，扁管与电池之间的接触角最大至12
°
左右，换热面积有限导致换热效率相对缓慢。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中的上述缺点，本技术的目的在于提供一种适用于圆柱电池的集成安装结构及其电池包，以便于圆柱电池的集成安装设置，并能有效提高圆柱电池在集成后的热管理效果。
4.本技术为了解决上述的技术缺陷所采用的技术手段是：
5.本技术中提供了一种适用于圆柱电池的集成安装结构，包括电池模组、热沉结构件和冷却底板；
6.所述电池模组包括若干电池单体，所述热沉结构件上设置有若干空腔，所述电池单体一一对应地伸入设置在所述空腔内，所述空腔的内壁面与所述电池单体的外侧面导热连接，所述空腔的设置深度不小于所述电池单体的长度；
7.所述热沉结构件设置在所述冷却底板上并与所述冷却底板导热连接。
8.在上述实现过程中，巧妙地设置有所述热沉结构件，通过在所述热沉结构件上设置供电池单体进行放置的空腔，从而可以实现对所述电池单体进行360
°
的换热冷却；同时，所述热沉结构件为设置在所述冷却底板上，从而可以实现从电池单体的侧面以及底面进行换热冷却，换热面积可以达到理论上的最大化，换热效率更高。
9.进一步地，所述热沉结构件为一体式结构成型。
10.在上述实现过程中，将所述热沉结构件设置为一体式结构成型，可以使得所述热沉结构件的整体性更高，集成安装效率也可以得到有效的提高。
11.进一步地，所述冷却底板内设置有若干型腔，对应所述型腔还连通设置有进水口和出水口。
12.在上述实现过程中，在所述冷却底板内设置型腔，既可以实现对电池模组进行换热的效果，同时，所述冷却底板也可以兼作电池包底板，从而可以便于降低电池包的整包高度，使得电池包的应用范围可以更广。
13.进一步地，所述空腔的形状与所述电池单体的形状相适配。
14.在上述实现过程中，将所述空腔的形状设置为与所述电池单体的形状相适配，可以进一步便于所述电池单体在所述空腔内的安装固定。
15.本技术中还提供有一种电池包，包括以上所述的一种适用于圆柱电池的集成安装结构。
16.在上述实现过程中，通过在电池包内应用该集成安装结构，可以实现若干电池单体在电池包内的集成布局设置，并且可以提高对所述电池单体组成的电池模组的热管理效果。
17.进一步地，还包括电池包框体，所述热沉结构件的外周面上设置有若干凹槽，所述电池包框体的内周面上设置有若干与所述凹槽相匹配的凸块。
18.在上述实现过程中，通过设置的所述凹槽和凸块，可以快速地实现所述热沉结构件在所述电池包框体内的安装定位，集成安装效率更高。
19.进一步地，所述热沉结构件与所述冷却底板之间、所述热沉结构件与所述电池包框体之间填充设置有导热结构胶。
20.在上述实现过程中，通过填充设置所述导热结构胶，可以进一步确保所述电池单体与所述热沉结构件、冷却底板之间的换热效果；同时可以粘接为刚性体从而为电池模组提供机械强度。
21.进一步地，所述热沉结构件的外周面上和/或所述电池包框体的内周面上设置有溢胶槽。
22.在上述实现过程中，设置有所述溢胶槽，既可以供溢出的结构胶进行存放，同时也可以使得结构胶的粘接效果可以更为稳定、可靠性更高。
23.进一步地，所述电池包框体为一体式结构成型。
24.在上述实现过程中，通过将所述电池包框体设置为一体式结构成型，可以便于确保所述电池包框体的结构受力性能，并且可以便于提高电池包的集成安装效率。
25.进一步地，所述电池包框体的外侧面上设置有若干耳板，所述耳板上设置有若干安装孔。
26.在上述实现过程中，设置的所述耳板，可以便于对整个所述电池包框体的操作控制；同时，通过设置在所述耳板上的安装孔，可以便于电池包在组装后的安装固定。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
28.图1为本技术集成安装结构的结构示意图。
29.图2为本技术电池模组的结构示意图。
30.图3为本技术热沉结构件的结构示意图。
31.图4为本技术冷却底板的结构示意图。
32.图5为本技术电池包的组装结构示意图。
33.图6为本技术电池包的结构示意图。
34.图7为本技术电池包框体的结构示意图。
35.图8为本技术耳板处的结构示意图。
36.标记说明：
37.1-电池模组，11-电池单体，111-极性连接部；
38.2-热沉结构件，20-空腔，21-凹槽；
39.3-冷却底板，31-进水口，32-出水口；
40.4-导热结构胶；
41.5-电池包框体，51-凸块，511-溢胶槽，52-耳板，521-安装孔。
具体实施方式
42.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
43.应注意到：除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.如图1-8所示，本实施例中提供一种适用于圆柱电池的集成安装结构，主要包括电池模组1、热沉结构件2和冷却底板3。
45.需要注意的是，本实施例中优选以圆柱电池进行示例说明，此时电池的截面形状为圆形；而在另外的一些实际应用当中，基于相同的发明构思，亦可以将电池的截面形状设置为椭圆形或多边形，此处不作具体限制。
46.其中，所述电池模组1包括若干电池单体11，在所述电池单体11的顶端设置有极性连接部111，用于所述电池单体11之间的电性连接。在安装状态下时，若干所述电池单体11的所述极性连接部111均为朝向上方设置。
47.在所述热沉结构件2上则对应所述电池单体11设置有若干空腔20，安装时，所述电池单体11为一一对应地伸入设置在所述空腔20内，并使得若干所述电池单体11的所述极性连接部111位于所述热沉结构件2的同一侧。
48.作为一种优选的方案，所述热沉结构件2为采用热沉材料一体式结构成型，使得所述热沉结构件2的整体性更好，集成安装效率也可以得到有效的提高。
49.进一步地，所述空腔20的内壁面与所述电池单体11的外侧面导热连接，从而实现所述电池单体11与所述热沉结构件2之间的换热。此处的所述导热连接，既可以采用直接接触的连接方式，亦可以采用在所述电池单体11与所述空腔20之间填充导热结构胶4的方式。
50.作为一种优选的方案，本实施例中，将所述空腔20的形状设置为与所述电池单体11的形状相适配，如均为圆形；从而可以进一步便于所述电池单体11在所述空腔20内的安装固定。
51.特别地，本方案中，将所述空腔20的设置深度设置为不小于所述电池单体11的长度。此处所指的所述电池单体11的长度，一般不包括所述极性连接部111的设置长度。但在一些应用实例中，如先进行若干所述电池单体11之间的极性连接，使得所述电池单体11在所述空腔20内安装后，不会对所述电池单体11的电性连接造成影响时，所指的所述电池单体11的长度应包括所述极性连接部111的设置长度。
52.如此，可以使得若干所述电池单体11均为相互独立地设置在不同的所述空腔20内，从而当个别所述电池单体11出现热失控现象时，由于所述热沉结构件2的设置，可以对热失控进行有效的阻隔，防止热失控蔓延而影响其他的电池单体11。
53.更进一步地，本实施例中，在所述冷却底板3内设置有若干型腔，对应所述型腔还连通设置有进水口31和出水口32。在所述冷却底板3内设置型腔，既可以实现对电池模组1进行换热的效果；同时，所述冷却底板3也可以兼作电池包底板，从而可以便于降低电池包的整包高度，使得电池包的应用范围可以更广。
54.所述热沉结构件2即为设置在所述冷却底板3的端面上，并与所述冷却底板3导热连接；此处的所述导热连接，同样可以采用相互接触的连接方式，同时也可采用填充导热结构胶4的方式。
55.在上述实现过程中，巧妙地设置有所述热沉结构件2，通过在所述热沉结构件2上设置供电池单体11进行放置的空腔20，从而可以实现对所述电池单体11进行360
°
的换热冷却；同时，所述热沉结构件2为设置在所述冷却底板3上，从而可以实现从电池单体11的侧面以及其底面进行换热冷却，换热面积可以达到理论上的最大化，换热效率更高。
56.此外，如图5-8所示，本技术中还提供有一种电池包，包括以上所述的一种适用于圆柱电池的集成安装结构。通过在电池包内应用该集成安装结构，可以实现若干电池单体11在电池包内的集成布局设置，并且可以提高对所述电池单体11组成的电池模组1的热管理效果。
57.进一步地，所述电池包上设置有电池包框体5，所述电池包框体5围成有供上述集成安装结构安装的空间。作为一种优选的方案，本实施例中，在所述热沉结构件2的外周面上设置有若干凹槽21，在所述电池包框体5的内周面上则设置有若干与所述凹槽21相匹配的凸块51。通过设置的所述凹槽21和凸块51，可以实现所述热沉结构件2在所述电池包框体5内的快速安装定位，集成安装效率更高。
58.此外，在所述热沉结构件2与所述冷却底板3之间、所述热沉结构件2与所述电池包框体5之间填充设置有导热结构胶4。通过填充设置所述导热结构胶4，可以进一步确保所述电池单体11与所述热沉结构件2、冷却底板3之间的换热效果；同时可以粘接为刚性体从而为电池模组1提供机械强度。
59.作为一种优选的方案，在所述热沉结构件2的外周面上和/或所述电池包框体5的内周面上设置有溢胶槽511。本实施例中，所述溢胶槽511即为设置在所述凸块51的末端；设置的所述溢胶槽511，既可以供溢出的结构胶进行存放，同时也可以使得结构胶的粘接面积更大、粘接效果可以更为稳定、可靠性更高。
60.进一步地，在所述电池包框体5的外侧面上还设置有若干耳板52，在所述耳板52上设置有若干安装孔521。设置的所述耳板52，可以便于对整个所述电池包框体5的操作控制；同时，通过设置在所述耳板52上的安装孔521，可以便于电池包在组装后的安装固定。
61.作为一种优选的方案，本实施例中的所述电池包框体5亦为一体式结构成型，以便于确保所述电池包框体5的结构受力性能，并且可以便于提高电池包的集成安装效率。
62.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，也都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
63.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。