一种并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，尤其涉及一种并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，亟需一种并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并联液冷结构总成及电池模组，其通过连接单元将多组液冷单元并联，冷却效果良好，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并联液冷结构总成，用于对电芯进行冷却，该并联液冷结构总成包括：
7.液冷单元，所述液冷单元包括多组，所述液冷单元包括液冷板、进水集流体和出水集流体，所述液冷板贴合所述电芯的侧壁设置，所述液冷板内设有供冷却介质流通的冷却流道，所述冷却流道包括进水端和出水端，所述进水集流体与所述冷却流道的所述进水端连通，所述出水集流体与所述冷却流道的所述出水端连通；以及
8.连接单元，所述连接单元可拆卸地设置在所述进水集流体和所述出水集流体上，所述连接单元与多个所述进水集流体、以及多个所述出水集流体连通，所述连接单元将多组所述液冷单元并联。
9.可选地，所述连接单元内设有连接通道，所述连接单元上设有接口和多个开口，所述接口、以及多个所述开口均与所述连接通道连通，每个所述开口与一个所述进水集流体或一个所述出水集流体连通。
10.可选地，所述进水集流体内设有进水通道，所述进水通道与所述冷却流道的所述进水端连通，所述进水集流体的上端面设有与所述进水通道连通的进水口，所述进水口与所述开口连通。
11.可选地，所述出水集流体内设有出水通道，所述出水通道与所述冷却流道的所述出水端连通，所述出水集流体的上端面设有与所述出水通道连通的出水口，所述出水口与
所述开口连通。
12.可选地，所述并联液冷结构总成包括液冷管，所述液冷管与所述接口连通，所述液冷管与所述接口通过卡箍固定连接。
13.可选地，所述液冷板内的所述冷却流道设置有多条，多条所述冷却流道之间互相平行。
14.可选地，所述并联液冷结构总成包括固定件，所述固定件将所述连接单元可拆卸的安装在所述进水集流体或所述出水集流体上。
15.可选地，所述并联液冷结构总成还包括密封件，所述密封件设置在所述连接单元与所述进水集流体之间，以及所述连接单元与所述出水集流体之间。
16.可选地，所述进水集流体的上端面设有第一凹槽，所述出水集流体的上端面设有第二凹槽，所述密封件设置在所述第一凹槽和/或所述第二凹槽内。
17.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电池模组，所述电芯和所述并联液冷结构总成均安装在所述托盘内。
18.本实用新型的有益效果为：
19.本实用新型提供一种并联液冷结构总成，该并联液冷结构总成包括多组液冷单元和连接单元，液冷单元包括液冷板、进水集流体和出水集流体，液冷板贴合电芯的侧壁设置，液冷板内设有供冷却介质流通的冷却流道，冷却流道的进水端和出水端分别与进水集流体和出水集流体连通，连接单元设置在进水集流体和出水集流体上，与多个进水集流体、多个出水集流体连通，通过连接单元能够将多组液冷单元并联，冷却降温效果良好，且由于连接单元的抗弯性能良好，液冷单元与连接单元之间的密封性能良好，可靠性较高，不易发生泄漏的情况。
20.本实用新型还提供一种电池模组，包括托盘、若干电芯，以及上述并联液冷结构总成，电芯和并联液冷结构总成均安装在托盘内，液冷单元与连接单元之间通过固定件可拆卸连接，解决了安装、拆卸困难问题，同时并联液冷结构总成的密封性能良好，可靠性较高。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例中提供的并联液冷结构总成的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例中提供的并联液冷结构总成的俯视图；
23.图3是图2中a-a截面的剖面图；
24.图4是本实用新型实施例中提供的进水连接板的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例中提供的液冷单元的结构示意图；
26.图6是图4中a处的局部放大图；
27.图7是图4中b处的局部放大图；
28.图8是本实用新型实施例中提供的电池模组的结构示意图。
29.图中：
30.100、电芯；110、托盘；111、限位板；120、导热结构胶；
31.200、液冷单元；210、液冷板；220、进水集流体；221、进水通道；222、进水口；223、第一固定孔；224、第一凹槽；230、出水集流体；231、出水通道；232、出水口；233、第二固定孔；234、第二凹槽；
32.300、连接单元；310、进水连接板；311、连接通道；312、接口；313、开口；314、第一通孔；320、出水连接板；
33.410、进水液冷管；411、第一卡箍；420、出水液冷管；421、第二卡箍；
34.500、固定件；
35.600、密封件。
具体实施方式
36.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。
37.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。
38.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。
39.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。
40.如图1-图3所示，本实施例提供一种并联液冷结构总成，用于对电芯100进行冷却，该并联液冷结构总成包括多组液冷单元200和连接单元300，多组液冷单元200沿图1中所示的y轴方向依次设置，连接单元300用于将多组液冷单元200并联。
41.具体地，液冷单元200包括互相连通的液冷板210、进水集流体220和出水集流体230，液冷板210贴合电芯100的侧壁设置，液冷板210内设有供冷却介质流通的冷却流道，由于液冷板210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210能够对电芯100起到良好的降温作用。进一步地，冷却流道包括进水端和出水端，进水集流体220与冷却流道的进水端连通，出水集流体230与冷却流道的出水端连通，冷却介质能够通过进水集流体220从冷却流道的进水端流向冷却流道的出水端，然后通过出水集流体230流出，多组液冷单元200内的冷却介质的流向相同，均沿图1中所示x轴方向流通。
42.进一步地，连接单元300可拆卸地设置在进水集流体220和出水连接板320上，且连接单元与多个进水集流体220、多个出水集流体230均连通，通过连接单元300能够将多组液冷单元200并联。示例性地，在一些实施例中，连接单元300包括进水连接板310和出水连接板320，进水连接板310与多个进水集流体220连通，出水连接板320与多个出水集流体230连
通，冷却介质从进水连接板310分别进入多组液冷单元200内，之后在出水连接板320汇聚，从而通过进水连接板310和出水连接板320将多组液冷单元200并联，每组液冷单元200内的液冷板210分别对与该液冷板210接触的电芯100进行冷却降温，热管理效果良好，并且由于进水连接板310与出水连接板320均可拆卸，解决了并联液冷结构总成安装、拆卸困难的问题。
43.作为一种可选地技术方案，液冷板210内的冷却流道可以设置有多条，多条冷却流道沿图1中的z轴方向依次排列，且各条冷却流道之间平行设置，液冷板210内沿z轴方向依次设置的各冷却流道内均流通有冷却介质，由于液冷板210与电芯100的侧壁贴合，从而冷却介质能够沿电芯100的高度方向均匀地对电芯100进行冷却降温，热管理效果良好，有利于延长电芯100的使用寿命。
44.进一步地，在一些实施例中，液冷板210与进水集流体220和出水集流体230之间可以通过焊接连接，从而保证液冷板210与进水集流体220和出水集流体230之间的密封性能良好，密封的可靠性较高，不易发生泄漏的情况。进水连接板310和出水连接板320可以采用金属材料制成，由于金属材料具有一定的抗弯强度，从而在进水连接板310和出水连接板320与进水集流体220和出水集流体230组装后，能够抵抗一部分电芯100形变所产生的压力，保证液冷单元200与连接单元300的位置保持不变，进而保证液冷单元200与连接单元300的各个连接处的密封良好，密封的可靠性较高。
45.参见图3和图4，进水连接板310内设有连接通道311，进水连接板310上设有接口312和多个开口313，接口312、以及多个开口313均与连接通道311连通，接口312设置在进水连接板310的一端，多个开口313均设置在进水连接板310的下端面，每个开口313连通一个进水集流体220，进水集流体220内设有进水通道221，进水通道221与冷却流道的进水端连通，进水集流体220的上端面设有进水口222，进水口222与进水通道221和开口313连通，从而冷却介质能够从接口312进入进水连接板310，并在进水连接板310处实现分流，分别进入到各组液冷单元200内。
46.出水连接板320的结构与进水连接板310的结构相同，其内部同样设有连接通道311，出水连接板320上也设有接口312和多个开口313，接口312、以及多个开口313均与连接通道311连通，接口312设置在出水连接板320的一端，多个开口313均设置在出水连接板320的下端面，每个开口312连通一个出水集流体230，参见图5-图7，出水集流体230内设有出水通道231，出水通道231与冷却流道的出水端连通，出水集流体230的上端面设有出水口232，出水口232与出水通道231和开口312连通，从而各组液冷单元200内的冷却介质均能通过对应的开口312进入到出水连接板320的连接通道311内，各组液冷单元200内的冷却介质在连接通道311内汇聚，之后通过接口312流出。
47.作为一种可选地技术方案，继续参见图1和图2，并联液冷结构总成包括液冷管，液冷管与接口312连通，液冷管与接口312通过卡箍固定连接。为方便说明，本实施例中液冷管包括进水液冷管410和出水液冷管420，示例性地，进水液冷管410与进水连接板310的接口312可以通过第一卡箍411固定连接，进水液冷管410与进水连接板310的接口312连通，出水液冷管420与出水连接板320的接口312通过第二卡箍421固定连接，出水液冷管420与出水连接板320的接口312连通，从而冷却介质能够通过进水液冷管410进入进水连接板310内的连接通道311内，进而经进水连接板310的开口313分别进入到各组液冷单元200内，液冷单
元200内的冷却介质与电芯100进行热交换后，每组液冷单元200内的冷却介质通过对应的出水连接板320上的接口312进入到出水连接板320的连接通道311内，并在出水连接板320的连接通道311内汇聚，之后通过出水连接板320上的接口312流入出水液冷管420，最后从出水液冷管420流出。
48.作为一种可选地方案，并联液冷结构总成还包括固定件500，通过固定件500能够将进水连接板310可拆卸的安装在进水集流体220上，以及将出水连接板320可拆卸的安装在出水集流体230上。
49.示例性地，在一些实施例中，参见图4和图6，进水连接板310上设有第一通孔314，进水集流体220上设有第一固定孔223，固定件500的一端穿过第一通孔314后固定在进水集流体220的第一固定孔223内，从而将进水连接板310固定在进水集流体220的上方，参见图4和图7，出水连接板320上设有第二通孔，出水集流体230上设有第二固定孔233，固定件500的一端穿过第二通孔后固定在出水集流体230的第二固定孔233内，从而将出水连接板320固定在出水集流体230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500可以选用螺钉或螺栓，第一固定孔223和第二固定孔233为螺纹孔，通过螺钉或螺栓与螺纹孔的配合，完成进水集流体220和进水连接板310，以及出水集流体230和出水连接板320的固定。
50.进水连接板310与进水集流体220之间，以及出水连接板320与出水集流体230之间设有密封件600，进水集流体220的上端面设有第一凹槽224，出水集流体230的上端面设有第二凹槽234，密封件600设置在第一凹槽224和第二凹槽234内，密封件600分别与进水连接板310和进水集流体220的端面，以及出水连接板320与出水集流体230的端面抵接，通过第一凹槽224和第二凹槽234能够对密封件600起到限位的作用，避免组装时密封件600发生移位造成密封失效的情况，从而保证了进水连接板310与进水集流体220之间，以及出水连接板320与出水集流体230之间密封的可靠性，避免冷却介质发生泄漏。
51.本实施例还提供一种电池模组，参见图8，包括托盘110、若干电芯100，以及上述并联液冷结构总成，电芯100和并联液冷结构总成均安装在托盘110内，由于液冷单元200与连接单元300之间通过固定件500可拆卸连接，解决了安装、拆卸困难的问题，同时并联液冷结构总成的降温效果良好，密封的可靠性较高。
52.作为一种可选地技术方案，在托盘110底壁的上端面设有多个限位板111，每两个限位板111为一组，每组的两个限位板111之间形成一个固定进水集流体220或出水集流体230的安装空间，进水集流体220或出水集流体230卡设在安装空间内，通过限位板111能够对进水集流体220或出水集流体230起到限位和固定的效果，避免了液冷单元200在电池模组的使用过程中发生移位，固定效果良好。
53.进一步地，在电芯100和并联液冷结构总成安装在托盘110内后，可以向托盘110内灌装导热结构胶120，一方面，通过导热结构胶120能够固定电芯100和并联液冷结构总成，另一方面，导热结构胶120还能够起到密封和导热的作用，提高了电芯100的冷却效率。
54.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。