一种圆柱体动力电池液冷热控箱体制造技术

本发明专利技术涉及电动汽车动力电池热管理技术领域，具体涉及纯电动汽车或混合动力汽车用的一种圆柱体动力电池液冷热控箱体，包括电池箱体，在电池箱体的侧壁上设置有进出水模块，在电池箱体相对的两侧内壁上分别设置有与进出水模块连接的进水母管和出水母管，进水母管与出水母管之间连接有平行布置的换热扁管，换热扁管之间设置有导热垫，导热垫上设置有与电池配合的槽，导热垫围绕在电池的四周。本发明专利技术采用换热扁管进行导热，在换热扁管与电池之间设置有导热垫，由于导热垫位于电池的四周，导热面积可以最大化的接近于电池的侧壁面积，使得导热面积增大，传热迅速，能够实现对单体电池的迅速升温和降温控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车动力电池热管理
，具体涉及纯电动汽车或混合动力汽车用的一种圆柱体动力电池液冷热控箱体。
技术介绍
电动汽车·的技术关键是动力电池，动力电池性能的优劣直接决定了电动汽车的整车性能、安全与使用寿命等。在动力电池各项性能参数中，温度是影响电池的安全、性能和寿命的关键参数，过低则会导致整车性能下降，过高则可能会引发安全事故。在高温环境下，特别是在炎热的夏季，动力电池在充放电过程中和高温环境下使用时会释放出大量的热，受空间影响产生热量累积，如果该热量不能及时被排出，热量将会使得电池包的温度上升，此时须启动散热系统对动力电池冷却；在低温情况下，特别在寒冷的冬季，动力电池工作性能很差，甚至无法正常运行，此时必须对电池进行加热升温，使之处于最佳的使用温度水平。而且，如果动力电池组的散热和加热结构设计不完善，会引起电池包各个模块温度分布不均匀，使得每个电池单体的工作环境不一样，这将严重影响单体电池性能的一致性，从而严重影响整个动力电池组的使用寿命。动力电池种类有很多，有根据正负极材料分类，有根据形状规格进行分类。从换热的角度来说，影响换热结构设计主要是单体电池的形状。根据形状，单体电池规格主要有长方体、圆柱体、薄片状等，其中，圆柱体电池规格有14430、14650、18650、18490、22650、26650、32650等，目前新能源汽车行业采用的主要是18650规格。所谓的18650，意思是，直径18毫米，长65毫米。一般使用18650单体电池规格的电动汽车动力电池组，所需单体电池的数量在2000-5000之间。针对如此庞大数量的单体电池，如何进行散热和加热结构的优化设计，是一个重要问题。考虑到成本、密封性和安全性的因素，目前电动汽车动力电池组散热和加热的传热介质大都是气体空气。但是，使用空气为介质也有一些局限。一方面，由于需要加热或冷却的空气需要流过每一块电池单体，而车内上千块电池单体，电池单体之间的空隙很小，这造成了空气流通的阻力太大，使得选用的风机转速和功率增加，造成不必要的电能消耗，同时使得风机的噪声增加；有的结构设计甚至没有空隙，甚至根本无法充分进入每一块电池单体进行空气温度调节，无法实现散热和加热功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：现有电动汽车用动力电池散热和加热结构设计存在不足，存在噪声大、传热不好的问题，为解决上述问题，提供一种圆柱体动力电池液冷热控箱体。本专利技术的目的是以下述方式实现的：一种圆柱体动力电池液冷热控箱体，包括电池箱体，在电池箱体的侧壁上设置有进出水模块，在电池箱体相对的两侧内壁上分别设置有与进出水模块连接的进水母管和出水母管，进水母管与出水母管之间连接有平行布置的换热扁管，换热扁管之间设置有导热垫，导热垫上设置有与电池配合的槽，导热垫围绕在电池的四周。导热垫的高度与电池相同，导热垫的横截面为梯形、工字形或王字形。进出水模块包括进水总接头和出水总接头。进水母管上设置有母管进水接头，出水母管上设置有母管出水接头，进水总接头通过进水软管与母管进水接头连接，出水总结头通过出水母管与母管出水接头连接。相对于现有技术，本专利技术采用换热扁管进行导热，在换热扁管与电池之间设置有导热垫，由于导热垫位于电池的四周，导热面积可以最大化的接近于电池的侧壁面积，使得导热面积增大，传热迅速，能够实现对单体电池的迅速升温和降温控制。采用多根换热扁管并列布置在进出水母管之间，避免使用单根换热扁管导致的上下游温度差过大的问题，使得每层模组内的电池温度差较小，从而保证电池模组的单体电池温度的均一性。换热扁管与导热垫不仅可以起到传热的作用，同时亦将每一块单体电池隔开，可以避免因一块单体电池的热失控而导致的连锁失控效应，提高动力电池箱体的安全性。附图说明图1是本专利技术动力电池液冷热控箱体内部一层电池布置示意图一。图2是本专利技术图1中采用梯形截面导热垫方案的局部放大图。图3是本专利技术图1中采用梯形截面导热垫方案的电池安装立体图。图4是本专利技术图1中的梯形截面导热垫立体图。图5是本专利技术图1中采用工字形截面导热垫方案的局部放大图。图6是本专利技术图1中采用工字形截面导热垫方案的电池安装立体图。图7是本专利技术图1中的工字形截面导热垫立体图。图8是本专利技术动力电池液冷热控箱体内部一层电池布置示意图二。图9是本专利技术图8中采用工字形截面导热垫方案的局部放大图。图10是本专利技术图8中采用工字形截面导热垫方案的电池安装立体图。图11是本专利技术图8中采用王字形截面导热垫方案的局部放大图。图12是本专利技术图8中采用王字形截面导热垫方案的电池安装立体图。图13是本专利技术图8中的王字形截面导热垫立体图。其中，1是电池箱体；2是进水母管；21是母管进水接头；3是出水母管；31是母管出水接头；4是进出水模块；41是进水总接头；42是出水总接头；5是换热扁管；6是单体电池；7是导热垫。具体实施方式如图1-图13所示，图1-图7中采用的是相邻的换热扁管5之间布置了一排的单体电池6，图8-图13中相邻的换热扁管5之间布置了两排的单体电池6。电池箱体1为密封结构，在电池箱体1侧壁上设置进出水模块4，进出水模块4上贯穿设置进水总接头41与出水总接头42。电池箱体1内部电池模组布置可设置为1-3层，具体根据电池箱体1内部空间大小而定。每层布置结构一致，其中一层电池布置示意图如图1所示。每层电池模组内紧靠电池箱体1内部两相对的侧壁平行布置进水母管2和出水母管3，进水母管2和出水母管3均呈长条形状，截面为矩形。在进水母管2和出水母管3的一端上分别设置母管进水接头21和母管出水接头31，进水总接头41、出水总接头42分别与母管进水接头21、母管出水接头31通过软管相连通。在进水母管2与出水母管3之间垂直布置2-50条相互平行的换热扁管5，为提高换热能力及受挤压能力，换热扁管5优先采用多孔扁管。为了便于单体电池6的安装及正负极极耳的安装固定，多孔扁管的高度小于单体电池6高度。换热扁管5两端分别焊接在进水母管2与出水母管3侧壁上，在焊接时需保证进水母管2、出水母管3及换热扁管5内部流体流道的畅通。在每两条相邻的换热扁管5之间，紧密布置1-2行圆柱体动力单体电池6，图1、图2中，布置了31条相互平行的换热扁管5，每两条相邻换热扁管5之间布置1行单体电池6，即布置了30行单体电池6。在单体电池6及换热扁管5之间的空隙使用长条形的规格导热垫7填充，其长度与换热扁管5的宽度一致。本实施中采用的导热垫7截面形状为梯形和工字形，局部放大图分别如图2、图5所示，采用梯形截面的导热垫7的安装如图3所示，对应的梯形截面导热垫7如图4所示；采用梯形截面的导热垫7的安装如图3所示，对应的梯形截面导热垫7如图4所示。若在相邻的换热扁管5之间布置两排的单体电池6，导热垫7需要与两排的单体电池6配合，则采用横截面为王字形的导热垫7，王字形截面导热垫7可以看出是两块工字形截面导热垫7对齐紧贴而成，如图9-图13所示。梯形截面导热垫7的底面与换热扁管5的宽度面紧密接触，其两个腰面呈凹圆弧形，保证与圆柱体单体电池6外侧壁紧密接触。工字形截面导热垫7可以看出是两个梯形截面导热垫7相对放置而成。本专利技术中采用的导热垫7，也可称之为导热硅胶片、导热矽胶垫、导热硅胶垫、绝缘导热片、软性散热垫等，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱体动力电池液冷热控箱体，包括电池箱体，在电池箱体的侧壁上设置有进出水模块，其特征在于：在电池箱体相对的两侧内壁上分别设置有与进出水模块连接的进水母管和出水母管，进水母管与出水母管之间连接有平行布置的换热扁管，换热扁管之间设置有导热垫，导热垫上设置有与电池配合的槽，导热垫围绕在电池的四周。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱体动力电池液冷热控箱体，包括电池箱体，在电池箱体的侧壁上设置有进出水模块，其特征在于：在电池箱体相对的两侧内壁上分别设置有与进出水模块连接的进水母管和出水母管，进水母管与出水母管之间连接有平行布置的换热扁管，换热扁管之间设置有导热垫，导热垫上设置有与电池配合的槽，导热垫围绕在电池的四周。2.根据权利要求1所述的一种圆柱体动力电池液冷热控箱体，其特征在于：导热垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚金甫，唐志国，陈西山，常乐，古伟鹏，汪世伟，秦哲，岳名扬，
申请(专利权)人：河南森源重工有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41