一种串联液冷结构总成及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种串联液冷结构总成及电池模组。


背景技术：

2.在传统圆柱电池模组的液冷结构中，一般采用尼龙管将相邻的液冷板连通形成串联液冷回路，然而在此种技术方案中，存在以下几个缺陷：第一，尼龙管在受到相邻的两块液冷板的横向挤压时，由于尼龙管没有额外的固定点作为支撑，容易出现松脱现象，导致液冷密封失效。第二，由于液冷板在模组内是水平排布的，尼龙管只能通过水平方向受力压挤，操作难度大，需要两个以上的工作人员协同操作才能完成，增加生产成本，并且工作人员在压挤时的力度无法控制，力度过大将导致尼龙管发生弯曲，严重时液冷板会被顶变形甚至断裂，力度过小会则无法压紧密封圈，容易出现密封失效的情况。第三，模组内部灌胶之后，液冷板被固定，卡在两块液冷板之间的尼龙管将无法拆卸，一旦某段尼龙管发生破损或者密封异常，整个模组将报废，损失成本较高。
3.因此，亟需一种串联液冷结构总成及电池模组，来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种串联液冷结构总成及电池模组，其通过集流体和连接板将液冷板串联，连接板起到良好的支撑作用，密封效果良好，且安装、拆卸步骤简单。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一方面，本实用新型提供一种串联液冷结构总成，用于对电芯进行冷却，该串联液冷结构总成包括：
7.液冷板，所述液冷板与所述电芯的侧壁贴合，所述液冷板内设有供冷却介质流通的第一通道和第二通道，所述第一通道的末端与所述第二通道的始端连通；
8.集流体，所述液冷板与所述集流体均包括多个，且所述液冷板与所述集流体一一对应设置，所述集流体上设有第一进口和第一出口，所述第一进口与所述第一通道的始端连通，所述第一出口与所述第二通道的末端连通；
9.连接板，所述连接板设置在所述集流体上，所述连接板用于连通相邻的两个所述集流体的所述第一出口与所述第一进口，所述连接板将多个所述液冷板串联。
10.可选地，所述串联液冷结构总成包括进水端连接块和出水端连接块，所述进水端连接块与首个所述集流体的所述第一进口连通，所述出水端连接块与末个所述集流体的所述第一出口连通。
11.可选地，所述进水端连接块上设有第二进口和第二出口，所述第二进口与进水液冷管连通，所述第二出口与首个所述集流体的所述第一进口连通；
12.所述出水端连接块上设有第三进口和第三出口，所述第三进口与末个所述集流体的所述第一出口连通，所述第三出口与出水液冷管连通。
13.可选地，所述第二进口与所述进水液冷管之间、以及所述第三出口与所述出水液
冷管之间均通过卡箍固定连接。
14.可选地，所述集流体内设有进水通道和出水通道，所述进水通道与所述第一进口连通，所述出水通道与所述第一出口连通。
15.可选地，所述连接板包括互相连通的进水端和出水端，所述进水端与上一个所述集流体的所述第一出口连通，所述出水端与下一个所述集流体的所述第一进口连通。
16.可选地，所述液冷板内设有多条第一通道和多条第二通道，所述第一通道与所述第二通道平行设置。
17.可选地，所述串联液冷结构总成包括固定件，所述固定件将所述连接板可拆卸地固定在所述集流体上。
18.可选地，所述串联液冷结构总成包括密封件，所述集流体的上端面设有凹槽，所述密封件设置在所述凹槽内，所述密封件分别与所述集流体与所述连接板的端面抵接。
19.另一方面，本实用新型提供一种电池模组，包括托盘、若干电芯，以及上述任一方案中的串联液冷结构总成，所述电芯和所述串联液冷结构总成均安装在所述托盘内。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型提供一种串联液冷结构总成，用于对电芯进行冷却，该串联液冷结构总成包括液冷板、集流体和连接板，液冷板与集流体均包括多个，且液冷板与集流体一一对应设置，集流体的第一进口与液冷板的第一通道的始端连通，集流体的第一出口与液冷板的第二通道的末端联通，第一通道的末端与第二通道的始端连通，连接板用于连通相邻的两个集流体的第一出口与第一进口，从而将多个液冷板串联。由于连接板具有一定的抗弯强度，因而能够起到良好的支撑作用，保证了液冷板与集流体之间、以及集流体与连接板之间的密封良好，避免发生泄漏，同时串联液冷结构总成在安装、拆卸时较为方便，提高组装效率。
22.本实用新型还提供一种电池模组，包括托盘、若干电芯，以及上述串联液冷结构总成，电芯和串联液冷结构总成均安装在托盘内，集流体与连接板之间通过固定件可拆卸连接，解决了安装、拆卸困难问题，同时串联液冷结构总成的密封性能良好，可靠性较高。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例中提供的串联液冷结构总成的结构示意图；
24.图2为图1中a处的局部放大图；
25.图3是本实用新型实施例中提供的串联液冷结构总成的俯视图；
26.图4为图3中a-a截面的剖面图；
27.图5是本实用新型实施例中提供的进水端连接块的结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例中提供的集流体的结构示意图；
29.图7是本实用新型实施例中提供的连接板的结构示意图；
30.图8是本实用新型实施例中提供的液冷板的结构示意图；
31.图9为图8中b处的局部放大图；
32.图10是本实用新型实施例中提供的电池模组的结构示意图。
33.图中：
34.100、电芯；101、托盘；102、导热结构胶；
35.200、液冷板；201、第一通道；202、第二通道；
36.300、集流体；301、第一进口；302、第一出口；303、进水通道；304、出水通道；305、固定孔；306、凹槽；307、密封件；
37.400、连接板；401、进水端；402、出水端；403、第一通孔；
38.500、进水连接块；501、第二进口；502、第二出口；503、第二通孔；
39.600、出水连接块；601、第三出口；
40.701、进水液冷管；702、出水液冷管；
41.800、卡箍；
42.900、固定件。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
44.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
47.如图1-图4所示，本实施例提供一种串联液冷结构总成，用于对电芯100进行冷却，该串联液冷结构总成包括互相连通的液冷板200、集流体300和连接板400，液冷板200与电芯100的侧壁贴合，液冷板200内设有第一通道201和第二通道202，第一通道201的末端与第二通道202的始端连通，第一通道201和第二通道202内流通有冷却介质，由于液冷板200与电芯100的侧壁贴合，接触面积较大，热交换速率较高，从而液冷板200能够对电芯100起到良好的降温作用，液冷板200与集流体300均包括多个，且液冷板200与集流体300一一对应设置，集流体300上设有第一进口301和第一出口302，第一进口301与第一通道201的始端连通，第一出口302与第二通道202的末端连通，连接板400设置在集流体300上，通过连接板400能够将相邻的两个集流体300的第一出口302与第一进口301连通，从而连接板400将多个液冷板200串联，形成液冷回路。
48.在一些实施例中，集流体300与液冷板200之间可以通过焊接连接，从而保证集流体300与液冷板200之间的密封良好。连接板400可以采用金属材料制成，由于连接板400具有一定的抗弯强度，从而在连接板400与集流体300组装后，能够抵抗一部分电芯100形变所产生的压力，保证集流体300与液冷板200之间、以及连接板400与集流体300之间的位置保持不变，进而保证其各个连接处的密封良好，密封的可靠性较高，同时集流体300与连接板400之间可拆卸连接，实现了串联液冷结构总成的快速安装、拆卸。
49.进一步地，串联液冷结构总成包括进水连接块500和出水连接块600，进水连接块500与首个集流体300的第一进口301连通，出水连接块600与末个集流体300的第一出口302连通。
50.参见图2和图5，进水连接块500上设有第二进口501和第二出口502，第二进口501与进水液冷管701连通，第二出口502与首个集流体300的第一进口301连通；出水连接块600上设有第三进口(图中未示出)和第三出口601，第三进口与末个集流体300的第一出口302连通，第三出口601与出水液冷管702连通。在一些实施例中，第二进口501与进水液冷管701之间、以及第三出口601与出水液冷管702之间均通过卡箍800固定连接。
51.参见图4、图6和图7，集流体300内设有进水通道303和出水通道304，进水通道303与第一进口301连通，出水通道304与第一出口302连通，连接板400包括互相连通的进水端401和出水端402，进水端401与上一个集流体300的第一出口302连通，出水端402与下一个集流体300的第一进口301连通。为方便说明，命名首个集流体300为第一集流体，位于中间位置的集流体300为第二集流体，末个集流体300为第三集流体，从而冷却介质能够依次通过进水液冷管701、进水连接块500、第一集流体、液冷板200、第一集流体、连接板400、第二集流体、液冷板200、第二集流体、连接板400、第三集流体、液冷板200、第三集流体、出水连接块600和出水液冷管702，从而形成完整的串联液冷回路。示例性地，第二集流体300、液冷板200和连接板400均设置多个，以保证电池模组内的所有电芯100均能与液冷板200接触，提高电芯100的冷却效果，降温速度较快。
52.进一步地，串联液冷结构总成包括固定件900，固定件900将连接板400可拆卸地固定在集流体300上。在一些实施例中，第一进口301和第二进口501设置在集流体300的上端面，同时集流体300的上端面设有固定孔305，相应的在连接板400的对应位置设有第一通孔403，固定件900的一端穿过第一通孔403后固定在集流体300的固定孔305内，从而将连接板400固定在集流体300的上方，此种固定方式的固定效果良好，且安装和拆卸的步骤简单，容易操作。示例性地，固定件900可以选用螺钉或螺栓，固定孔305为螺纹孔，通过螺钉或螺栓与螺纹孔的配合，完成集流体300和连接板400的固定。
53.作为一种可选的方案，参见图5，进水连接块500和出水连接块600可以设有第二通孔503，固定件900的一端穿过第二通孔503后固定在集流体300的固定孔305内，从而完成进水连接块500与集流体300的固定，以及出水连接块600与集流体300的固定。
54.继续参见图2和图6，串联液冷结构总成还包括密封件307，集流体300的上端面设有凹槽306，密封件307设置在凹槽306内，密封件307分别与集流体300与连接板400的端面抵接，从而保证了集流体300的第一进口301、第一出口302与连接板400的进水端401和出水端402之间的密封的可靠性，避免冷却介质发生泄漏。
55.参见图8和图9，液冷板200内设有多条第一通道201和多条第二通道202，第一通道
201与第二通道202平行设置。在一些实施例中，第一通道201的数量与第二通道202的数量相同，本实施例中第一通道201与第二通道202均设置有12条，所有第一通道201的始端均与集流体300的进水通道303连通，所有第二通道202的末端均与集流体300的出水通道304连通，在液冷板200的内部远离集流体300的一端设有导流腔，导流腔将所有第一通道201的末端与所有第二通道202的始端连通，从而在液冷板200内部形成冷却介质回流的通道。
56.当然，在其他实施例中，也可以在液冷板200的内部远离集流体300的一端将第一通道201和第二通道202一一对应连通，即每条第一通道201的末端连通一条第二通道202的始端。示例性地，位于最上方的第一通道201的末端与位于最下方的第二通道202的始端连通，位于上方的第二条第二通道201的末端与位于下方的倒数第二条第二通道202的始端连通，依次类推，第一通道201和第二通道202之间形成多条连通的u型通道，供液冷介质回流。
57.作为一种可选地方案，在一些实施例中，液冷板200内设有一条第一通道201和一条第二通道202，第一通道201和第二通道202均呈蛇形设置，第一通道201的始端与集流体300的进水通道303连通，第一通道201的末端与第二通道202的始端连通，第二通道202的末端与集流体300的出水通道304连通，从而在第一通道201和第二通道202之间形成一条连通的蛇形通道，供液冷介质回流。
58.本实施例还提供一种电池模组，参见图10，该电池模组包括托盘101、若干电芯100，以及上述的串联液冷结构总成，电芯100和串联液冷结构总成均安装在托盘101内，由于集流体300与连接板400之间通过固定件900可拆卸连接，解决了串联液冷结构总成安装、拆卸困难问题，同时串联液冷结构总成的密封性能良好，可靠性较高。
59.进一步地，在电芯100和串联液冷结构总成安装在托盘101内后，可以向托盘101内灌装导热结构胶102，一方面，通过导热结构胶102能够固定电芯100和串联液冷结构总成，另一方面，导热结构胶102还能够起到密封和导热的作用，提高了电芯100的冷却效率。
60.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。