一种换热管组件及大容量电池的制作方法

本技术属于电池领域，具体为一种换热管组件及大容量电池。

背景技术：

1、目前市场上多通过并联或串联多个单体电池使其成为电池组(也可称之为电池模组或大容量电池)。

2、中国专利cn116417725a公开一种储能设备，包括温控装置以及至少两个电池组；其中，电池组包括换热组件以及若干并联设置的方形电池；

3、换热组件用于实现电池组与温控装置之间的热交换。由于电池组中各单体电池发热最为严重的区域为极柱部分，因此本专利的思路就是通过换热组件实现与电池组中各单体电池极柱进行热交换；但是，极柱为带电体，为了确保换热组件具有良好的绝缘性和导热性能，该专利中换热组件包括热管、液冷管以及绝缘换热件；热管第一部分与电池组上所有正极柱或负极柱连接，热管的第二部分通过绝缘换热件与液冷管第一部分绝缘换热，换热管的第二部分与温控装置连接。

4、虽然，该专利中的换热组件能够实现换热，同时具有良好的密封性，但是由于采用了热管、绝缘换热件以及液冷管组成换热组件，使得整个换热组件的结构比较复杂，加工和装配过程都比较繁琐。

技术实现思路

1、为了克服现有大容量电池的换热组件结构复杂，加工和装配过程都比较繁琐的问题，本实用新型第一方面提供了一种换热管组件。

2、该换热组件包括第一金属管、第二金属管、绝缘密封连接件以及绝缘密封接头；

3、第一金属管用于装夹在电池组中各单体电池的正极柱的通槽内，第二金属管用于装夹在电池组中各单体电池的负极柱的通槽内；

4、绝缘密封连接件连接第一金属管进液口和第二金属管的出液口；

5、绝缘密封接头为两个，第一金属管出液口和第二金属管的进液口均设置分别设置一个用于和外部换液介质流通管路连通的绝缘密封接头。

6、本实用新型中采用第一金属管、第二金属管、绝缘密封连接件以及绝缘密封接头构成一个整体呈u字形的换热管组件，相比现有技术，节省了绝缘换热件，简化了换热管组件的结构，降低了换热管组件自身加工装配的难度，同时第一金属管和第二金属管通过绝缘密封连接件绝缘连通，不仅确保了电池组中正、负极柱之间的绝缘性，而且也确保了换热介质从第一金属管流向第二金属管中的密封性；采用绝缘密封接头不仅确保了换热管组件与外部换液介质流通管路之间的绝缘性，而且也确保了换热管组件与外部换液介质流通管路连接位置处的密封性。

7、进一步地，当采用该换热管组件的电池组组成储能设备时，为了节省电池组的体积，从而提升储能设备的能量密度，上述换热管组件还包括两根连接管道；

8、其中一根连接管道一端通过直角密封连接件与第一金属管出液口连接，另一端安装一个绝缘密封接头；另一根连接管道一端通过直角密封连接件与第二金属管进液口连接，另一端安装一个绝缘密封接头。

9、进一步地，为了便于现场安装维修，上述绝缘密封连接件为绝缘密封接头，所述直角密封连接件为直角密封接头。

10、进一步地，为了兼顾成本以及导热效率，所述第一金属管和第二金属管均为铝管；为了方便的连接，所述连接管道为柔性管路。

11、本实用新型第二方面提供了以下三种大容量电池的结构：

12、第一种大容量电池包括多个并联的单体电池，以及前述的换热管组件；换热管组件内流动的换热介质为氟化液。

13、第二种大容量电池，包括多个并联的单体电池，其改进之处是，还包括共享管路组件以及前述的换热管组件；所述共享管路组件与各单体电池下盖板连接且与单体电池内腔的电解液区连通；所述换热管组件内流动的换热介质为氟化液。

14、第三种大容量电池，包括外壳、多个并联的单体电池以及前述的换热管组件；

15、多个单体电池并联设置，排布在外壳内腔；各个单体电池内腔包括电解液区和气体区；

16、外壳包括两端为敞口端的筒体以及设置在筒体敞口端的端板；

17、筒体底部设有第一通道，第一通道与各个单体电池内腔电解液区连通，用于使各单体电池处于一个电解液体系下；

18、筒体顶部开设能够使各个单体电池极柱伸出的极柱避让孔；各个单体电池极柱伸出极柱避让孔，且极柱避让孔对应的筒体区域与单体电池顶部固定密封；

19、所述换热管组件内流动的换热介质为氟化液。

20、进一步地，第三种大容量电池还包括设置在筒体顶部的第二通道，第二通道和各单体电池内腔的气体区连通。

21、进一步地，第三种大容量电池还包括设置在筒体顶部的第二通道，第二通道覆盖于各单体电池顶部的泄爆部。

22、本实用新型的有益效果是：

23、1、本实用新型中第一金属管、第二金属管、以及绝缘密封接头构成一个整体呈u字形的换热管组件，相比现有技术，节省了绝缘换热件，简化了换热管组件的结构，降低了换热管组件自身加工装配的难度，同时第一金属管和第二金属管通过绝缘密封连接件绝缘连通，不仅确保了电池组中正、负极柱之间的绝缘性，而且也确保了换热介质从第一金属管流向第二金属管中的密封性；采用绝缘密封接头不仅确保了换热管组件与外部换液介质流通管路之间的绝缘性，而且也确保了换热管组件与外部换液介质流通管路连接位置处的密封性。

24、另外，该换热管组件相比现有的热管、液冷管以及绝缘换热件组成的换热组件，极柱和外部温控装置之间热交换仅发生了一次，提升了热交换的效果。

25、第三，该换热管组件与大容量电池上安装时，仅需要在外部将换热管组件装配好，再其直接按压装夹至各单体电池极柱上即可，相比现有换热组件无需其他对绝缘换热件辅助支撑的零件，并且装配过程大大简化。

26、2、本实用新型通过在第一金属管和绝缘密封接头之间，以及第二金属管和绝缘密封接头之间均增设直角密封连接件和连接管道，使得换热管组件分为了靠近大容量电池顶部的水平部分以及靠近大容量电池端部的竖直部分，相比现有换热组件的结构，节省了大容量电池沿着单体电池排布方向的尺寸，当采用该换热管组件的电池组组成储能设备时，储能设备的能量密度也会相对提升。

27、3、本实用新型采用市售的绝缘密封接头作为绝缘密封连接件，采用市售的直角密封接头作为直角密封连接件，相比其他形式，便于现场的安装维修以及更换。

28、4、本实用新型为了兼顾成本以及换热效果，第一金属管和第二金属管优选为铝管，并且铝管的柔性较好，可以一定程度上弥补装夹时的误差，同时为了便于使，连接管道为柔性管道。

29、5、本实用新型的大容量电池采用氟化液作为换热介质，相比用水或者绝缘油来说，可兼顾绝缘性以及使用成本。

技术特征：

1.一种换热管组件，其特征在于：包括第一金属管、第二金属管、绝缘密封连接件以及绝缘密封接头；

2.根据权利要求1所述的换热管组件，其特征在于：还包括两根连接管道；

3.根据权利要求2所述的换热管组件，其特征在于：所述绝缘密封连接件为绝缘密封接头，所述直角密封连接件为直角密封接头。

4.根据权利要求3所述的换热管组件，其特征在于：所述第一金属管和第二金属管均为铝管；所述连接管道为柔性管路。

5.一种大容量电池，包括多个并联的单体电池，其特征在于，还包括如权利要求1至4任意一项所述的换热管组件；所述换热管组件内流动的换热介质为氟化液。

6.一种大容量电池，包括多个并联的单体电池，其特征在于，还包括共享管路组件以及如权利要求1至4任意一项所述的换热管组件；还包括共享管路组件以及前述的换热管组件；所述共享管路组件与各单体电池下盖板连接且与单体电池内腔的电解液区连通；所述换热管组件内流动的换热介质为氟化液。

7.一种大容量电池，其特征在于，包括外壳、多个并联的单体电池以及如权利要求1至4任意一项所述的换热管组件；

8.根据权利要求7所述的大容量电池，其特征在于，还包括设置筒体顶部的第二通道，第二通道和各单体电池内腔的气体区连通。

9.根据权利要求7所述的大容量电池，其特征在于，还包括设置筒体顶部的第二通道，第二通道覆盖于各单体电池顶部的泄爆部。

技术总结
本技术公开了一种换热管组件及大容量电池，该换热组件包括第一金属管、第二金属管、绝缘密封连接件以及绝缘密封接头；第一金属管用于装夹在电池组中各单体电池的正极柱的通槽内，第二金属管用于装夹在电池组中各单体电池的负极柱的通槽内；绝缘密封连接件连接第一金属管进液口和第二金属管的出液口；绝缘密封接头为两个，第一金属管出液口和第二金属管的进液口均设置分别设置一个用于和外部换液介质流通管路连通的绝缘密封接头。该换热管组件的设置克服了现有大容量电池的换热组件结构复杂，加工和装配过程都比较繁琐的问题。

技术研发人员：李鹏,张三学,常城
受保护的技术使用者：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/4/17