一种液冷系统及动力电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种液冷系统及动力电池模组。


背景技术：

2.随着新能源行业的发展，动力电池具有能量高，储能时间长，可多次循环使用等优点，因此，动力电池被越来越多的人们所使用，同时动力电池被广泛地应用在电动汽车、电动自行车等电动设备方面。
3.为提高电动设备的续航里程，在现有技术中，人们通常通过提高动力电池能量密度来实现，但高能量密度的动力电池一般都有产热大的特点，为了进行系统集成，提升系统能量密度，动力电池的体积和尺寸也会越来越大，这对动力电池的散热带来了极大的挑战。目前，常用的改善动力电池的散热能力的方法主要包括：a)增快液冷流速，或增大液冷板与电芯的温差；b)设计外包络型液冷板结构，增大电芯与液冷板的接触面积。但是以上方式一方面会导致动力电池模组结构复杂，不便于加工和安装，增加成本，另一方面无法对动力电池模组中不同位置的液冷流量进行调控，进而导致无法平衡边缘电芯和中部电芯之间的温差，降低动力电池模组的使用寿命。
4.因此，亟需设计一种液冷系统及动力电池模组来解决现有技术中的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种液冷系统，该液冷系统结构简单，易于加工和安装，进而节约成本；同时能够降低边缘电芯和中部电芯之间的温差，使得电芯能够实现均温的效果，提高电芯与液冷系统的传热效率，延长电芯的使用寿命。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种液冷系统，所述液冷系统连接于电芯，所述液冷系统包括：
8.液冷板本体，所述液冷板本体上设置有进液口和出液口，所述电芯设置在所述液冷板本体上；
9.液冷板凸起，所述液冷板凸起设置在所述液冷板本体靠近所述电芯的一侧，沿第一方向，所述液冷板凸起与所述电芯贴合，以使所述电芯能够与所述液冷板凸起进行热量交换。
10.作为一种可选方案，所述电芯和所述液冷板凸起均设置为多个，且所述液冷板凸起的数量比所述电芯的数量多一个；多个所述电芯分别对应设置在相邻两个所述液冷板凸起之间。
11.作为一种可选方案，沿第二方向，多个所述液冷板凸起呈正立的“三角型”。
12.作为一种可选方案，所述电芯与相邻两个所述液冷板凸起之间的距离为 1cm-3cm。
13.作为一种可选方案，所述液冷板本体上设置有导热胶，且所述导热胶设置在相邻两个所述液冷板凸起之间，所述电芯通过所述导热胶与所述液冷板本体连接。
14.作为一种可选方案，所述液冷板本体上设置有凹槽，且所述凹槽设置在相邻两个所述液冷板凸起之间，所述电芯部分卡接于所述凹槽中。
15.作为一种可选方案，所述液冷板本体的内部和所述液冷板凸起的内部均设置供冷却液流通的管路，所述管路的一端连通于所述进液口，另一端连通于所述出液口。
16.作为一种可选方案，所述液冷板本体上还设置有限位翻边，所述限位翻边沿所述第一方向延伸，所述限位翻边被配置为限制所述电芯沿第三方向运动。
17.作为一种可选方案，所述液冷板本体为铝本体、铜本体或者铁本体中的一种；所述液冷板凸起为铝凸起、铜凸起或者铁凸起中的一种。
18.本实用新型的另一目的在于提出一种动力电池模组，该动力电池模组结构简单，零部件少，节约成本。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.本实用新型提供一种动力电池模组，包括：
21.电芯，所述电芯设置在所述壳体内；
22.液冷系统，所述液冷系统设置在所述壳体内，所述液冷系统连接于所述电芯，所述液冷系统为以上所述的液冷系统。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.本实用新型提供一种液冷系统，该液冷系统主要包括：液冷板本体和液冷板凸起。其中，液冷板本体上设置有进液口和出液口，且电芯设置在液冷板本体上，液冷板凸起设置在液冷板本体靠近电芯的一侧，沿第一方向液冷板凸起与电芯贴合，以使电芯能够与液冷板凸起进行热量交换。该液冷系统能够避免电芯出现热量集中的现象，从而改善液冷系统对电芯的降温效果，延长电芯的使用寿命，节约成本。
25.本实用新型还提供一种动力电池模组，该动力电池模组能够实现电芯的均温效果，提高电芯与液冷系统的传热效率。同时，通过电芯直接与液冷系统进行集成设置，进而减少动力电池模组中零部件的使用，节约成本，有利于加工和安装。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例一提供的电芯和液冷系统的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例一提供的电芯和液冷系统的主视图；
28.图3为本实用新型实施例一提供的液冷板本体的俯视图。
29.附图标记：
30.100、电芯；
31.200、液冷板本体；210、进液口；220、出液口；230、限位翻边；
32.300、液冷板凸起。
具体实施方式
33.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，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
34.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。
35.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。
36.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。
37.实施例一
38.如图1-图2所示，本实施例中提供一种液冷系统，该液冷系统连接于动力电池模组中的电芯100，以使液冷系统能够对动力电池模组中的电芯100进行降温。该液冷系统主要包括：液冷板本体200和液冷板凸起300。其中，液冷板本体200上设置有进液口210和出液口220，且电芯100设置在液冷板本体200上，也就是说，本实施例中的电芯100集成于液冷板本体200上，进而减少零部件的使用，节约成本，节约空间。液冷板凸起300设置在液冷板本体200靠近电芯100的一侧，沿第一方向(即图1中x轴方向)，液冷板凸起300与电芯100 贴合，以使电芯100能够与液冷板凸起300进行热量交换。
39.示例性地，如图2-图3所示，在液冷板本体200的一端连通有进液口210，另一端连通有出液口220，且在液冷板本体200上没有其他开口设置，进而能够确保冷却液在液冷板本体200内流动时，冷却液不会出现漏液的风险，进而保证液冷板本体200的可靠性。具体地，冷却液能够由进液口210流动至液冷板本体200，然后流动至液冷板凸起300，使得液冷板凸起300以及液冷板本体200 能够对电芯100进行热量交换，从而降低电芯100的温度，避免电芯100由于温度过高而出现热失控的危险，从而延长电芯100的使用寿命。
40.可选地，用户可以根据实际安装情况，将进液口210和出液口220可以设置在液冷板本体200的同侧，也可以设置在液冷板本体200的异侧，本实施例对此不作限定。
41.如图1-图2所示，在本实施例中，电芯100和液冷板凸起300均设置为多个，且液冷板凸起300的数量比电芯100的数量多一个；多个电芯100分别对应设置在相邻两个液冷板凸起300之间。
42.示例性地，在本实施例中电芯100设置为n个，液冷板凸起300设置为n 1 个，这样液冷板凸起300将液冷板本体200等间距地分割成n个区域，n个电芯100能够分别与n个区域进行一一对应，进而使得n个电芯100能够稳定地安设在n个区域中。值得注意说的是，在本实施例中，电芯100与相邻两个液冷板凸起300之间的距离为1cm-3cm，例如，可以设置为1cm、1.5cm、2cm或 3cm等数值，此处不再一一列举。这样不仅能够保证电芯100顺利地插接在相邻的两个液冷板凸起300之间的区域内，而且使得液冷板凸起300能够沿第一方向对电芯100进行限位支撑，控制电芯100在受热时的膨胀力和预紧力，从而避免发生相邻两个电
芯100之间接触而发生热传递的现象。液冷板凸起300 的设置也可以保证液冷系统的强度和刚度，延长液冷系统的使用寿命。
43.优选地，如图1-图2所示，在本实施例中，沿第二方向(即图1中y轴方向)，多个液冷板凸起300呈正立的“三角型”。也就是说，位于液冷板本体200 中心位置的液冷板凸起300的高度高于位于液冷板本体200两端的液冷板凸起 300的高度。具体地，液冷板凸起300的高度由液冷板本体200中心位置向液冷板本体200两端呈逐渐递减趋势。因为在动力电池模组中，中间位置的电芯100 的散热能力较边缘两端位置的电芯100的散热能力差，这样在本实施例中，通过将位于液冷板本体200中心位置的液冷板凸起300的高度增加，进而增大液冷板凸起300与中间位置的电芯100的接触面积；通过将位于液冷板两端的液冷板凸起300的高度降低，进而减小液冷板凸起300与边缘两端位置的电芯100 的接触面积，从而使得液冷板本体200上的电芯100能够实现均温的效果，避免电芯100出现热量集中的现象，从而改善液冷系统对电芯100的降温效果，延长电芯100的使用寿命，节约成本。在本实用新型的其他实施例中，用户能够通过调节不同液冷板凸起300的高度，进而使得多个液冷板凸起300形成不同的高度差，从而使得液冷板本体200上电芯100的温度保持一致，本实施例对此不做限定。
44.优选地，在本实施例中，液冷板本体200上设置有导热胶，且导热胶设置在相邻两个液冷板凸起300之间，电芯100通过导热胶与液冷板本体200连接。这样通过导热胶将电芯100集成在液冷板本体200上，进而减少零部件的使用，节约成本。本实施例中采用含有金属镓的液态导热胶或硅酮导热胶。当然，其他具有高导热系数的导热胶也属于本实用新型的保护范围，此处不再一一赘述。
45.优选地，在本实施例中，液冷板本体200上还设置有限位翻边230，限位翻边230沿第一方向延伸，限位翻边230被配置为限制电芯100沿第三方向运动 (即图1中z轴方向)，进而提高电芯100的稳定性和可靠性。限位翻边230的端部还设置有倒角或圆角，一方面能够降低限位翻边230的重量，减少限位翻边230的耗材；另一方面，倒角或圆角能够对用户起到一定的保护作用，避免用户在安装电芯100时划伤手臂。
46.优选地，在本实施例中，液冷板本体200和液冷板凸起300均采用铝制材质制成，这样不仅能够降低液冷系统的重量，使得液冷系统更加轻量化，而且还能够提高冷却液在液冷系统中的传热效果，提高冷却液与电芯100的热交换效率。当然，作业人员还可以采用金、银、铜、铁等金属材质中的一种或多种组合材质制成，也可以采用其他金属合金材质制成，本实施例对此不再一一赘述。
47.本实施例还提供一种动力电池模组，该动力电池模组包括壳体(图中未示出)、电芯和上述液冷系统。其中，液冷系统和电芯均设置在壳体内，液冷系统连接于电芯。壳体能够对液冷系统起到一定的保护作用，避免液冷系统与外界发生热量交换而降低传热效果，同时壳体能够避免外界异物碰撞液冷系统而损坏液冷系统。本实施例中的动力电池模组能够实现电芯100的均温效果，提高电芯100与液冷系统的传热效率。同时，通过电芯100直接与液冷系统进行集成，进而减少动力电池模组中零部件的使用，节约成本，且有利于加工和安装。
48.实施例二
49.本实施例提供一种液冷系统，该液冷系统连接于动力电池模组中的电芯 100，以
使液冷系统能够对动力电池模组中的电芯100进行降温。本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中的液冷板本体200上设置有凹槽(图中未示出)，且凹槽设置在相邻两个液冷板凸起300之间，电芯100部分卡接于凹槽中。通过凹槽与电芯100的卡接连接，使得电芯100能够稳定地嵌设在液冷板本体200 上，进而提高电芯100与液冷系统连接的稳定性和可靠性。本实施例的其余结构与实施例一均相同，在此不再赘述。
50.本实施例还提供一种动力电池模组，该动力电池模组包括壳体(图中未示出)、电芯和上述液冷系统。其中，液冷系统和电芯均设置在壳体内，液冷系统连接于电芯。壳体能够对液冷系统起到一定的保护作用，避免液冷系统与外界发生热量交换而降低传热效果，同时壳体能够避免外界异物碰撞液冷系统而损坏液冷系统。本实施例中的动力电池模组能够实现电芯100的均温效果，提高电芯100与液冷系统的传热效率。同时，通过电芯100直接与液冷系统进行集成，进而减少动力电池模组中零部件的使用，节约成本，且有利于加工和安装。
51.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。