一种基于圆柱电芯的动力电池系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于圆柱电芯的动力电池系统，包括下托盘(100)；下托盘(100)的顶部放置有多个电池模组(200)；每个电池模组(200)包括前后间隔分布的两个支架(5)；每个支架(5)中从上到下开有多排圆柱孔，每排圆柱孔包含的每个圆柱孔中均放置有一个纵向分布的圆柱型的电芯(1)；任意相邻的两排圆柱孔之间，设置有一个蛇形管(4)；每个支架(5)的左右两端分别具有垂直分布的、中空的端管(3)；每个蛇形管(4)的左右两端分别与一个端管(3)相连接。本发明专利技术能够可靠、有效地对于圆柱电池系统进行可靠的热管理，及时对电池电芯进行冷却和加热处理，控制电池电芯之间的温度差，保证电池系统的均温性。

A Power Battery System Based on Cylindrical Core

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆柱电芯的动力电池系统
本专利技术涉及新能源汽车动力电池
，特别是涉及一种基于圆柱电芯的动力电池系统。
技术介绍
目前，全球来看，新能源汽车上的主要能源是电池，尤其是锂电池，各种新型电动车其基础技术仍然是三电技术，尤其锂电池技术，包括锂电池电芯技术和电池系统技术。电芯种类大致分为圆形、方形和软包电芯。圆柱电池系统对比方形或软包电池系统，主要的难点在于电芯数量多，电芯智能管理任务重，尤其每个电芯均需热管理，需要各圆柱电芯模组集成热管理。但是，目前还没有一种技术，其能够可靠、有效地对于圆柱电池系统进行可靠的热管理，及时对电池电芯进行冷却和加热处理，控制电池电芯之间的温度差，保证电池系统的均温性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种基于圆柱电芯的动力电池系统。为此，本专利技术提供了一种基于圆柱电芯的动力电池系统，包括下托盘；下托盘的顶部放置有多个电池模组；每个电池模组包括前后间隔分布的两个支架；每个支架中从上到下开有多排圆柱孔，每排圆柱孔包含的每个圆柱孔中均放置有一个纵向分布的圆柱型的电芯；任意相邻的两排圆柱孔之间，设置有一个蛇形管；每个支架的左右两端分别具有垂直分布的、中空的端管；每个蛇形管的左右两端分别与一个端管相连接。其中，每个端管上部或者下部，与一个接头相连接。其中，每个蛇形管的左右两端，分别与一个端管插接并焊接。其中，接头与端管过盈插接配合。其中，端管由主管道、主管头、堵头和分管头构成，其中，堵头与主管道焊接或粘接在一起，主管头与主管道焊接，分管头与主管道焊接。其中，蛇形管包括中空的中间支管，中间支管的外部包裹有导热胶。其中，支架左右两侧分别具有一根总管道；位于支架左右两端的多个接头，分别对应与相邻的总管道相连通。其中，下托盘包括由多块底板组成的底板整体；底板整体的后端边缘，固定设置有横向分布的总管梁；底板整体的左右两侧边缘，固定设置有多根纵梁；底板整体的中部以及前端，固定设置有横梁。其中，位于下托盘后端的总管梁的侧面，安装设置有热管理总接头；热管理总接头与总管道相连通；热管理总接头具有两个接口。其中，位于下托盘后端的总管梁的侧面，还安装设置有高压器件、总正总负接头和通讯接头；高压器件，与总正总负接头相导电连接；电池模组的顶部安装有串联排；多个电池模组的外部罩有一个上盖；纵梁上间隔焊接有多个第二吊耳；总管梁的后侧面左右两端，分别焊接有一个第一吊耳。由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统，其能够可靠、有效地对于圆柱电池系统进行可靠的热管理，及时对电池电芯进行冷却和加热处理，控制电池电芯之间的温度差，保证电池系统的均温性，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统的整体结构示意图；图2为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统在没有扣上上盖时的整体结构示意图；图3为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统在没有扣上上盖时的俯视图；图4为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中位于前部的电池模组装配后的正视图；图5为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中位于中部的电池模组装配后的正视图；图6为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中位于后部的电池模组装配后的正视图；图7为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中一种电池模组的热管理结构的装配示意图；图8为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的端管的正视图；图9为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的端管的侧视图；图10为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的端管的俯视图；图11为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的蛇形管的放大示意图；图12为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的热管理结构的装配示意图；图13为本专利技术提供的一种基于圆柱电芯的动力电池系统中的下托盘以及吊耳的装配示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。参见图1至图13，本专利技术提供了一种基于圆柱电芯的动力电池系统，包括下托盘100；下托盘100的顶部放置有多个电池模组200；每个电池模组200包括前后间隔分布的两个支架5；每个支架5中从上到下开有多排圆柱孔，每排圆柱孔包含的每个圆柱孔中均放置有一个纵向分布的圆柱型的电芯1；任意相邻的两排圆柱孔之间，设置有一个蛇形管4；每个支架5的左右两端分别具有垂直分布的、中空的端管3；每个蛇形管4的左右两端分别与一个端管3相连接。在本专利技术中，具体实现上，每个端管3上部或者下部，与一个接头2相连接。需要说明的是，具体实现上，每个蛇形管4的左右两端，分别与一个端管3插接并焊接，保证蛇形管4与端管3之间的密封可靠性。接头2与端管3过盈插接配合，保持密封可靠性，多个蛇形管4并联，整体构成模组热管理部件。在本专利技术中，具体实现上，参见图4至图6所示，电池模组200可以具有图4至图6的三种结构，当然，还可以是其他的结构，包括不同数量的电芯，不限于图中所示的数量。在图4至图6中，三种结构的电池模组分别为包括7串、3串和11串电芯，在实际应用中，分别位于系统前中后，模组内部的结构形式相同，每个模组均由电芯1、接头2、端管3、蛇形管4和支架5组成，每一串由多个电芯并联，保护范围不限图示电芯数量，每个模组包含两个接头2、两个端管3和两个支架5及多个蛇形管4，蛇形管4的数量根据系统高度空间和电芯尺寸而定，不限图示的五个蛇形管。具体实现上，左右两个的接头2分别为进液接头和出液接头，两接头位置可以为图4至图6所示位置，也可以在端管3的对角位置，所有蛇形管4在模组内部均为左进右出或右进左出的并联管道，热交换液体在蛇形管4内流动，通过蛇形管4的管壁与电芯1的外圆柱面进行热交换。每个电池模组的两个支架5，每个支架5底部左右两端各留两个螺栓孔，用于将电池模组固定在下托盘100两侧的梁上。需要说明的是，对于本专利技术的动力电池系统，具体实现上，可以采用三种不同结构的电池模组，分别位于动力电池系统前、中、后位置，所有模组内部，均采用液管并联。在本专利技术中，具体实现上，参见图8至图10所示，端管3由主管道300、主管头301、堵头302和分管头303构成，其中，堵头303与主管道300焊接或粘接在一起，主管头301与主管道300焊接，分管头303与主管道300焊接。在本专利技术中，具体实现上，参见图11所示，蛇形管4包括中空的中间支管400，中间支管100的外部包裹有导热胶401。需要说明的是，对于本专利技术提供的动力电池系统，采用一种圆柱电芯及其三种尺寸的电池模组，模组结构形式相同，分别位于系统前中后，每种模组内部均带有蛇形管，用于电芯热管理，所有模组内部热管理管路均并联，保证所有电芯热管理的快速高效与均温性。在本专利技术中，具体实现上，参见图4至图6所示，对于本专利技术，在电池模组装配时，电芯1定位在支架5的圆柱孔内，支架5通常采用绝缘材料(如工程塑料注塑件)制成，采用图9至10所示的分管头303与图11的各中间支管401插接，然后再焊接构成图7所示的一个电池模组的热管理结构的整体部件。图4所示的电池模组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，包括下托盘(100)；下托盘(100)的顶部放置有多个电池模组(200)；每个电池模组(200)包括前后间隔分布的两个支架(5)；每个支架(5)中从上到下开有多排圆柱孔，每排圆柱孔包含的每个圆柱孔中均放置有一个纵向分布的圆柱型的电芯(1)；任意相邻的两排圆柱孔之间，设置有一个蛇形管(4)；每个支架(5)的左右两端分别具有垂直分布的、中空的端管(3)；每个蛇形管(4)的左右两端分别与一个端管(3)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，包括下托盘(100)；下托盘(100)的顶部放置有多个电池模组(200)；每个电池模组(200)包括前后间隔分布的两个支架(5)；每个支架(5)中从上到下开有多排圆柱孔，每排圆柱孔包含的每个圆柱孔中均放置有一个纵向分布的圆柱型的电芯(1)；任意相邻的两排圆柱孔之间，设置有一个蛇形管(4)；每个支架(5)的左右两端分别具有垂直分布的、中空的端管(3)；每个蛇形管(4)的左右两端分别与一个端管(3)相连接。2.如权利要求1所述的基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，每个端管(3)上部或者下部，与一个接头(2)相连接。3.如权利要求1所述的基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，每个蛇形管(4)的左右两端，分别与一个端管(3)插接并焊接。4.如权利要求2所述的基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，接头(2)与端管(3)过盈插接配合。5.如权利要求1所述的基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，端管(3)由主管道(300)、主管头(301)、堵头(302)和分管头(303)构成，其中，堵头(303)与主管道(300)焊接或粘接在一起，主管头(301)与主管道(300)焊接，分管头(303)与主管道(300)焊接。6.如权利要求1所述的基于圆柱电芯的动力电池系统，其特征在于，蛇形管(4)包括中空的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨汉波，罗志民，
申请(专利权)人：力神动力电池系统有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12