一种水冷板成组结构及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种水冷板成组结构及电池包。


背景技术：

2.电池包是用于新能源电动汽车的供能装置，其内部的主要组件为电池，并设置有bms电池管理系统、水冷板等辅助组件，主要用于电池的工况检测控制以及散热使用，以保证电池的正常运行。
3.现有申请公布号为cn114914605a的发明专利申请，公开了一种上盖集成水冷的电池包、电池系统及汽车，该上盖集成水冷的电池包包括框架结构、电池模组结构、上盖水冷结构及进水出水结构；框架结构包括具有中空敞口结构的容纳框体，及盖设于所述容纳框体的底部敞口处的底护板；电池模组结构设于所述容纳框体中；上盖水冷结构包括盖设于所述电池模组结构顶部、且盖设于所述容纳框体的顶部敞口处的上盖板，及设于所述上盖板上的水冷流道结构；进水出水结构包括设于所述上盖板侧边上的进水结构和出水结构，所述进水结构和所述出水结构分别与所述水冷流道结构连通。
4.如上述技术方案中，电池模组置于容纳框体中，并通过在上盖板中设置水冷流道进行散热；电池成组然后装入电池包内，是较为常见的电池包结构。电池成组时，为保证结构紧凑，电池与电池多通过大面进行接触，其导致水冷板是抵持电池模组的壳体进行散热，或者抵持电池的底面或侧面进行散热，整体散热效率较低；其次，电池通过固定板、打包带等组件进行成组后再放置进电池包内，会占用较多的电池包内空间，影响电池包的能量密度。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种散热效率高、能够充分利用空间、有利于提高电池包能量密度的水冷板成组结构及电池包。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一方面，本实用新型提供了一种水冷板成组结构，包括纵梁、电池、第一水冷板和第二水冷板，其中，
8.纵梁至少设置有一根；
9.电池通过底面与纵梁固定连接；
10.第一水冷板和第二水冷板分别设置在电池的两侧，并抵持电池的大面。
11.在以上技术方案的基础上，优选的，电池与第一水冷板及第二水冷板的接触面上涂覆有导热结构胶。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，电池设置有两层，且两层电池通过大面相互抵持。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，电池设置有两层，两层电池之间设置有隔热垫。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，纵梁设置有多根，且多根纵梁相平行，纵梁的两侧均设置有电池。
15.另一方面，本实用新型提供了一种电池包，包括上述的水冷板成组结构，还包括边框，其中，
16.边框设置在第一水冷板和第二水冷板之间，边框与第一水冷板及第二水冷板相互抵持形成密封的容置腔。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括横梁，横梁与纵梁相垂直设置，纵梁的一端抵持在横梁上，横梁两端固定至边框上；
18.边框、横梁、第一水冷板和第二水冷板共同在容置腔内分隔出管路腔，第一水冷板和第二水冷板的管口位于管路腔内。
19.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括至少一个液冷密封圈，液冷密封圈的一面抵持边框和横梁，液冷密封圈的另一面抵持第一水冷板或第二水冷板。
20.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括至少一个箱盖，箱盖设置在边框上，以密封第一水冷板或第二水冷板。
21.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括箱盖密封圈，箱盖密封圈设置在边框与箱盖之间，边框和箱盖夹持固定箱盖密封圈。
22.本实用新型的一种水冷板成组结构及电池包相对于现有技术具有以下有益效果：
23.(1)通过将电池的底面固定至纵梁上，且在电池的大面上设置有水冷板，如此一来，水冷板与电池具有较大的接触面积，可显著提升电池的散热效率；其次，电池直接与纵梁进行固定，使得电池无需预先成组，可省略掉用于电池成组的固定板、打包带等组件，可有效的减轻电池包体积，从而提高电池包的能量密度。
24.(2)通过将电池设置为两层，两层的电池各有一个大面抵持在水冷板上，如此，在保证电池具有足够散热面积的同时，能够进一步的提高电池包的能量密度。
25.(3)通过设置有横梁，其在容置腔内分隔出一个独立的管路腔，两个水冷板的管口位于容置腔内，管口用于连接供水管路，如此即使发生漏液风险，也不会影响到容置腔内的电池，有利于提高使用的安全性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
27.图1为本实用新型的电池包的立体图；
28.图2为本实用新型的电池包的俯视图；
29.图3为本实用新型的电池包的爆炸结构图；
30.图4为本实用新型的电池包的内部结构图；
31.图5为本实用新型的电池包的安装电池结构图；
32.图6为本实用新型的图2中a-a向剖面图；
33.图7为本实用新型的图6中a点结构图；
34.图8为本实用新型的电池包的电池层叠结构图；
35.图中：纵梁-1、电池-2、底面-201、大面-202、极柱-203、第一水冷板-3、第二水冷板-4、隔热垫-5、边框-6、横梁-7、液冷密封圈-8、箱盖-9、箱盖密封圈-10、容置腔-100、管路腔-200。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。
37.传统的电池，在成组时，是通过大面与大面贴合，然后并列设置有多个，之后利用端板、侧板等固定板，以及打包带或螺栓等组件进行成组，其在成组后，多通过电池底面抵持水冷板进行散热，导致散热效率较低，且电池包的能量密度低。本技术方案旨在解决上述问题。
38.实施例一：
39.如图1～8所示，本实用新型的水冷板成组结构，包括纵梁1、电池2、第一水冷板3和第二水冷板4。
40.其中，纵梁1至少设置有一根；电池2通过底面201与纵梁1固定连接。如此一来，电池2的两个大面202处于裸露状态，方便安装第一水冷板3和第二水冷板4。
41.具体的，第一水冷板3和第二水冷板4分别设置在电池2的两侧，并抵持电池2的大面202。如上述结构，第一水冷板3和第二水冷板4与电池2的大面202具有较大的接触面积，相较传统的电池底面散热结构，能够显著提高散热效率。纵梁1在用于电池2固定的同时，还能够起到到支撑第一水冷板3和第二水冷板4的作用。
42.为了进一步提高散热效率，在电池2与第一水冷板3及第二水冷板4的接触面上涂覆有导热结构胶。导热结构胶的设置，能够提升热传导效率，从而使得第二水冷板4能够更快的带走电池2的热量。
43.为进一步优化水冷板成组结构，提高能量密度，电池2可仅有一个大面202抵持水冷板进行散热，由于水冷板分为第一水冷板3和第二水冷板4，因此，电池2可设置两层，上层的电池2和下层的电池2，通过大面202相互抵持，并各有一个大面202抵持在水冷板上，能够提高电池包的空间利用率，在保证电池2能够正常散热的同时，提高了电池包的能量密度。
44.为了对两层电池2进行固定，可将两层电池2之间通过粘胶固定，以提高成组的稳定性。为了防止两侧电池2的热量相互影响，也可在两层电池2之间设置隔热垫5。
45.进一步的，纵梁1设置有多根，且多根纵梁1相平行，纵梁1的两侧均设置有电池2。如上述结构，纵梁1可设置有多根，以安装更多的电池2。具体的，两根相邻纵梁1上相对的电池2之间留有布线空间，两根纵梁1上电池2的极柱203相对设置，如此一来，方便焊接汇流排对电池进行串并联，也便于布设其他的线路组件，如电池监测线路等，其整体布局结构合理，易于成组。
46.本实用新型的电池包，包括上述的水冷板成组结构。
47.还包括边框6，其中，边框6设置在第一水冷板3和第二水冷板4之间，边框6与第一
水冷板3及第二水冷板4相互抵持形成密封的容置腔100。
48.如上述结构，边框6与第一水冷板3及第二水冷板4形成容置腔100，组成了电池包结构，第一水冷板3、边框6和第二水冷板4的具体连接方式不做限定，其可采用螺栓连接或fds连接，做成可拆卸式的连接结构，边框6的内壁上，也可安装电池2。
49.为了进一步优化本电池包结构，其还设置有横梁7，横梁7与纵梁1相垂直设置，纵梁1的一端抵持在横梁7上，横梁7两端固定至边框6上。如此一来，纵梁1和横梁7的设置，能够更好的支撑第一水冷板3和第二水冷板4，使得本电池包结构更加稳定。
50.具体的，边框6、横梁7、第一水冷板3和第二水冷板4共同在容置腔100内分隔出管路腔200，第一水冷板3的管口和第二水冷板4的管口位于管路腔200内。
51.如上述结构，容置腔100有一部分作为了管路腔200，以容纳第一水冷板3和第二水冷板4的管口，管口是用于连接冷却管路使用，用于水冷板的冷水输入及热水输出，此处最容易发生漏液风险，而将管口置于管路腔200内，即使发生漏液现象，漏出的冷却水也会被横梁7所阻挡，不会损伤电池2，以避免短路，能够有效的提高电池使用的安全性能。
52.为了进一步的提高电池包内的密封效果，在其内部设置有至少一个液冷密封圈8，液冷密封圈8的一面抵持边框6和横梁7，液冷密封圈8的另一面抵持第一水冷板3或第二水冷板4。液冷密封圈8的设置，是为了提高对容置腔100的密封效果，避免管路腔200出现漏液情况后，冷却水经水冷板和横梁7的间隙流入容置腔100放置电池2的部分，从而提高使用的安全性。当然，液冷密封圈8可设置有两个，分别用与第一水冷板3及第二水冷板4与边梁6及横梁7的接触面密封。
53.为了进一步的提高电池包的结构强度，本电池包还包括至少一个箱盖9，箱盖9设置在边框6上，以密封第一水冷板3或第二水冷板4。箱盖9主要起到对水冷板进行防护的作用，避免水冷板受外力撞击损坏，从而提升电池包的整体结构强度。当然，第一水冷板3和第二水冷板4均可设置一个箱盖9进行密封防护。
54.本电池包的箱盖9，与边框6通过螺栓紧固连接，为了提高电池包整体密封效果，设置有箱盖密封圈10，箱盖密封圈10设置在边框6与箱盖9之间。如此在安装箱盖9时，箱盖9会配合边框6夹持箱盖密封圈10，从而提高电池包的密封性。
55.实施例二：
56.本实施例与实施例一的区别在于：第一水冷板3和第二水冷板4中，有一个水冷板与边框6通过搅拌摩擦焊焊接固定，该水冷板用作箱体的底板使用，以形成具有一个开口的传统电池包箱体，其内部用于布设纵梁1、电池2和横梁7，箱体的开口通过另一个水冷板进行密封，用于密封的水冷板通过fds连接或螺栓连接至边框6，并设置液冷密封圈8进行密封。
57.具体实施步骤：
58.首先将一个水冷板与边框6进行固定，形成箱体结构，其可通过螺栓或fds连接，并放置液冷密封圈8进行密封，也可直接焊接固定，然后在边框6中设置纵梁1和横梁7，之后在纵梁1的两侧及边框6的内壁上安装电池2，安装完电池2后，将另一个水冷板装配至箱体上，装配前将液冷密封圈8设置在边框6和横梁7上，如此水冷板装配后会压住液冷密封圈8进行密封，电池2的大面202抵持在水冷板上，在设置双层电池2的情形下，上层的电池2和下层的电池2均有一个大面202抵持在水冷板上，从而保证散热，最后在边框6上放置箱盖密封圈
10，再将箱盖9抵持到箱盖密封圈10上，并与边框6进行固定即可。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。