冷却组件及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种冷却组件及电池模组。


背景技术：

2.纯电动汽车用户对续航里程的要求越来越高，致使电芯的能量也越来越大，同时对快充时间要求越来越短，从而快充倍率越来越高，因此需要冷却板对电池电芯冷却。传统的冷却装置包括冷却板，冷却板对电芯的一端进行冷却，但是会导致电芯两端的温差较大，电芯衰减不一致以及电芯内阻不一致，形成恶性循环，影响了电芯的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种冷却组件及电池模组，提高冷却能力，延长电芯的使用寿命。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一方面，提供一种冷却组件，用于对电芯进行冷却，包括：
6.第一冷板，设于所述电芯的端部，所述第一冷板内部设有第一流道，所述第一流道能够与外部冷却装置连通；
7.第二冷板，设于所述电芯的外周，所述第二冷板内部设有第二流道，所述第二流道能够与外部冷却装置连通。
8.在一些可能的实施方式中，所述第一流道与所述第二流道串联；或所述第一流道和所述第二流道并联。
9.在一些可能的实施方式中，所述第一冷板包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板为平板，所述第二连接板设有凹槽，所述第一连接板盖设于所述凹槽形成所述第一流道，所述电芯连接于所述第一连接板。
10.在一些可能的实施方式中，设有多个电芯组时，所述第一流道包括总流道和多个并联的第一分支流道，所述总流道与多个所述第一分支流道连通，多个所述第一分支流道沿多个所述电芯组的排列方向排布，所述电芯组位于所述第一分支流道的上方。
11.在一些可能的实施方式中，所述电芯组包括多个电芯排，所述第一冷板内部设有扰流板，所述扰流板位于两个所述电芯排之间。
12.在一些可能的实施方式中，所述电芯为圆柱电芯，所述第二冷板包括蛇形扁管，所述蛇形扁管内部设有所述第二流道，所述蛇形扁管的侧面贴设于所述圆柱电芯的外周面。
13.在一些可能的实施方式中，所述第二冷板内部设有若干隔板，所述隔板将所述第二流道分隔为相互并联的若干第二分支流道，若干所述第二分支流道沿所述电芯的高度方向排布。
14.在一些可能的实施方式中，所述第二冷板包括蛇形扁管和设于所述蛇形扁管两端的集流体，所述隔板设于所述蛇形扁管内，所述集流体与所述第二分支流道连通。
15.在一些可能的实施方式中，所述隔板平行于所述第二冷板的长度方向；和/或
16.若干所述隔板平行间隔设置。
17.另一方面，提供一种电池模组，包括电芯和上述的冷却组件。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型提供的一种冷却组件及电池模组，使用时，外部冷却装置用于向第一流道和第二流道内提供循环的冷却液等流体，从而改变电芯的温度。由于电芯沿轴向方向导热系数远大于径向导热系数，通过第一冷板设于电芯的端部，提高了电芯传热效率；由于第一冷板设于电芯的一端，会造成电芯沿高度方向靠近第一冷板和远离第一冷板一端存在温差，通过第二冷板设于电芯的外周，降低了电芯沿高度方向的温差，降低电芯衰减速度，延长了使用寿命。通过第一冷板和第二冷板同时从电芯的端部和外周进行冷却，大大提高了冷却能力，能够降低高温快充过程中的温度，解决了高温大倍率充电电池温度过高的问题，进而延长了电池的使用寿命。
附图说明
20.图1是本实用新型的具体实施方式提供的冷却组件的结构示意图；
21.图2是图1的a处放大图；
22.图3是本实用新型的具体实施方式提供的第二连接板的结构示意图；
23.图4是本实用新型的具体实施方式提供的蛇形扁管的结构示意图；
24.图5是图4的b处放大图。
25.图中：
26.100、电芯；
27.1、第一冷板；11、第一连接板；12、第二连接板；121、第一凹槽；122、第二凹槽；13、扰流板；m、第一流道；
28.2、第二冷板；21、隔板；22、蛇形扁管；23、集流体；24、管接头；n、第二流道；n1、第二分支流道；
29.3、管路。
具体实施方式
30.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。
31.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。
32.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。
33.本实施例提供了一种电池模组，如图1所示，包括电芯100和冷却组件，冷却组件用于对电芯100进行冷却。本实施例还提供一种冷却组件，如图1-图5所示，包括第一冷板1和第二冷板2，第一冷板1设于电芯100的端部，第一冷板1内部设有第一流道m，第一流道m能够与外部冷却装置连通；第二冷板2设于电芯100的外周，第二冷板2内部设有第二流道n，第二流道n能够与外部冷却装置连通。
34.使用时，外部冷却装置用于向第一流道m和第二流道n内提供循环的冷却液等流体，从而改变电芯100的温度。由于电芯100沿轴向方向导热系数远大于径向导热系数，通过第一冷板1设于电芯100的端部，提高了电芯100传热效率；由于第一冷板1设于电芯100的一端，会造成电芯100沿高度方向靠近第一冷板1和远离第一冷板1一端存在温差，通过第二冷板2设于电芯100的外周，降低了电芯100沿高度方向的温差，降低电芯100衰减速度，延长了使用寿命。通过第一冷板1和第二冷板2同时从电芯100的端部和外周进行冷却，大大提高了冷却能力，能够降低高温快充过程中的温度，解决了高温大倍率充电电池温度过高的问题，进而延长了电池的使用寿命。
35.可选地，本方案也可用于低温加热工况，能快速加热电芯100，调节第一流道m和第二流道n内的流体温度即可适用于冷却工况或者加热工况。
36.进一步地，第一冷板1可放置在电芯100的底部，也可放置在电芯100的顶部，也可以设置有两个第一冷板1分别设于电芯100的底部和顶部，根据需求进行设置，不作限定。
37.在一种实施方式中，如图1所示，第一流道m与第二流道n串联，减少输入与输出连接，简化结构。进一步地，第一冷板1可以位于第二冷板2的上游，也可以位于第一冷板1的下游。在另一种实施方式中，第一流道m和第二流道n并联，第一流道m和第二流道n分别与外部冷却装置连通，第一冷板1和第二冷板2相互不影响，减小流道长度，进而提高了冷却效果。
38.如图1所示，第一方向为x向，第二方向为y向，第三方向为z向，第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直。电池模组内包括多个电芯组，每个电芯组包括沿第二方向排列的多个电芯排，每个电芯排包括沿第一方向排列的多个电芯100，图中为一个电芯组，当设有多个电芯组时，多个电芯组沿第二方向排列。
39.在一种实施方式中，如图1-图3所示，第一冷板1包括第一连接板11和第二连接板12，第一连接板11为平板，第二连接板12设有凹槽，第一连接板11盖设于凹槽形成第一流道m，电芯100连接于第一连接板11，保证安装于第一连接板11上的所有电芯100位于同一高度，保证结构平齐。第一冷板1为冲压板，在其中一个上设有凹槽，减小加工难度。其他实施例中，也可以在第一连接板11和第二连接板12上分别设有凹槽，以形成第一流道m。
40.在一种实施方式中，设有多个电芯组时，第一流道m包括总流道和多个并联的第一分支流道，总流道与多个第一分支流道连通，多个第一分支流道沿多个电芯组的排列方向排布，减小多个第一分支流道之间的温度差，提高了多个电芯组冷却温度一致性，减小温差，提高了冷却效果；且电芯组位于第一分支流道的上方，进一步提高了对电芯组的冷却效率。具体地，可以第一分支流道的进、出口均与总流道连通，也可以进口和出口中的一个与
总流道连通。
41.如图1-图3所示，第一冷板1的每个第一分支流道均设有入口，多个第一分支流道内的流体经总流道汇合后向外流出。进一步地，总流道可以设置多个出口也可以只设置一个出口，不进行限定。
42.在一种实施方式中，电芯组包括多个电芯排，第一冷板1内部设有扰流板13，扰流板13提高第一流道m内流体流动效果。参照图3，凹槽包括相互连通的第一凹槽121和第二凹槽122，第一连接板11盖设于第一凹槽121上形成第一分支流道，第一连接板11盖设于第二凹槽122形成第二流道n。扰流板13位于第一凹槽121内，第一凹槽121靠近第二凹槽122的一端通过扰流板13被分隔为两个分隔槽，两个分隔槽背离第二凹槽122的一端连通，两个分隔槽分别与总流道连通。扰流板13位于两个电芯排之间，使电芯100位于分隔槽的上方，流体在电芯100的正下方流通，提高了冷却效果。进一步地，第一冷板1的入口设于第一连接板11上，流体进入第一凹槽121后被扰流板13分隔进入两个分隔槽，再流入总流道，使两个分隔槽与第一连接板11分别形成流道，且两个流道并联，进一步降低同一组的多个电芯排之间的温差，提高了冷却效果。
43.在一种实施方式中，如图1和图4所示，电芯100为圆柱电芯，第二冷板2包括蛇形扁管22，蛇形扁管22内部设有第二流道n，蛇形扁管22的侧面呈圆弧状，并贴设于圆柱电芯的外周面，增加圆柱电芯与蛇形扁管22的接触面积，提高冷却效果。电芯排中的多个电芯100沿蛇形扁管22的长度方向排布，蛇形扁管22的宽度方向与电芯100的高度方向相平行。
44.在一种实施方式中，如图4和图5所示，第二冷板2内部设有若干隔板21，隔板21将第二流道n分隔为相互并联的若干第二分支流道n1，若干第二分支流道n1沿电芯100的高度方向排布，提高若干第二分支流道n1内流体流动均匀性，提高电芯100沿高度方向的冷却均一性，提高冷却效果。
45.在一种实施方式中，如图4和图5所示，第二流道n沿蛇形扁管22的长度方向设置时，第二冷板2包括蛇形扁管22和设于蛇形扁管22长度方向两端的集流体23，隔板21沿蛇形扁管22的长度方向设于蛇形扁管22内，使第二分支流道n1沿蛇形扁管22的长度方向设置，集流体23与第二分支流道n1连通，集流体23上设有管接头24，蛇形扁管22通过集流体23与其他结构连接，流体经过集流体23后分流至多个第二分支流道n1内，多个分支流道内的流体再汇入集流体23内，方便第二冷板2与其他结构连接。另一种实施方式中，第二流道n也可以沿蛇形扁管22的宽度方向设置，第二冷板2包括蛇形扁管22和设于蛇形扁管22宽度方向两端的集流体23，隔板21设于蛇形扁管22内，使第二分支流道n1沿蛇形扁管22的宽度方向设置。
46.设有多个第二冷板2时，第二冷板2的两个集流体23，一个集流体23与外部装置连接，另一个与相邻的集流体23连接；或两个集流体23分别与外部装置连接；或两个集流体23分别与相邻集流体23连接，只有位于端部的两个集流体23分别与外部装置连接；其中外部装置可以是外部冷却装置也可以是第一冷板1，具体根据第一流道m和第二流道n串联还是并联确定。
47.在一种实施方式中，隔板21平行于第二冷板2的长度方向，从而使第二分支流道n1沿电芯100高度方向的流道截面均匀；另一种实施方式中，隔板21平行于第二冷板2的宽度方向，从而使第二分支流道n1沿电芯100外周方向的流道截面均匀。在一种实施方式中，若
干隔板21平行间隔设置，保证多个第二分支流道n1的流道截面相同，提高了对电芯100的冷却均一性。
48.进一步地，第一冷板1和第二冷板2上分别连接有管路3。进一步地，管路3分别与集流体23和第一冷板1通过焊接连接，也可通过管接头24连接。
49.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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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。