一种新型动力电池液冷散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了一种新型动力电池液冷散热装置。所述新型动力电池液冷散热装置包括用于电池组固定的模块框架以及用于冷却剂进出的进口水箱和出口水箱，在所述模块框架的内部还嵌入有分别与进口水箱及出口水箱连通，且用于冷却剂流通的并行冷却通道；其中，所述电池组是由若干个单体电池并排构成，且相邻两单体电池之间设有绝缘阻燃层。本实用新型专利技术结合电池热物性，从导热系数大的面进行散热，提高散热效率，同时进行四个小面散热，减小热管理系统体积，减小电池包重量，提高电池包能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种新型动力电池液冷散热装置
本技术涉及电动汽车方形动力电池
，具体涉及一种新型动力电池液冷散热装置。
技术介绍
据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)称，目前全球气温比工业革命前升高了1℃，这与人类活动直接相关。按照目前的增长速度，预计在2030年至2052年期间将达到1.5℃。为了减少气候变化的风险，必须实施大量的技术转变，包括跨广泛部门的创新和转型。电动汽车(EVs)和混合动力电动汽车(HEVs)在减少温室气体排放和改善城市环境中的人类健康方面具有巨大的潜力。据报道，大约30％～35％的一次能源需求被运输部门消耗。发电厂和电动汽车充电点的分离可以减少大气污染物。电动汽车的运行依赖于安装在汽车上的电池组提供的电能。在众多的二次电池中，锂离子电池(LIB)因其具有高能量和功率密度、寿命长、环境友好等特点，使得在电动汽车上得到广泛应用。然而，与电池安全性、成本、温度均匀性等相关的一些问题给广泛应用带来了诸多障碍。就使用温度而言，目前的单体电池在低温(低于-30℃)和高温(高于50℃)的环境下都无法正常工作，导致以电池为能量来源的车辆此时也无法正常工作，使车辆无法达到全天候运行的要求，和传统汽车相比其使用有较大的局限性，并且温度不一致性也将导致电池老化速度不同。为了保证电池温度一致，对电池进行热管理。对于方形电池而言，目前热管理方案主要有两种：第一种如专利CN106410322A中描述的从电池面积较大的面进行散热，但是结合电池的热物性可知，厚度方向上导热系数较小，不利于热量散失。并且会大幅度增加电池包体积，降低电池包能量密度，增加电池包重量，不符合电池包设计轻量化的初衷。另一种设计也是商用较多的动力电池包底部液冷铺设方案，虽然结构简单，但是对于维持单体电池均温性不好，只对电池底部散热，可能导致电池包温差较大，最终导致电池容量的不一致，而导致充放电过程的热失控等安全问题。因此，针对动力电池包，设计一套有效的热管理方案，保证电池处在理想的工作温度，以及保证单体电池之间具有较小的温差是必不可少的。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种新型动力电池液冷散热装置，以克服现有技术中存在的不足。为实现前述目的，本技术实施例采用的技术方案包括：本技术实施例提供一种新型动力电池液冷散热装置，其包括：用于电池组固定的模块框架以及用于冷却剂进出的进口水箱和出口水箱，在所述模块框架的内部还嵌入有分别与进口水箱及出口水箱连通，且用于冷却剂流通的并行冷却通道；其中，所述电池组是由若干个单体电池并排构成，且相邻两单体电池之间设有绝缘阻燃层。进一步地，所述进口水箱上还具有至少一个与进口水箱连通的进口，所述出口水箱上还具有至少一个与出口水箱连通的出口，使进口、冷却通道与出口之间形成Z型通道。进一步地，所述并行冷却通道分别与单体电池侧面一一对应设置，并居中排列。进一步地，所述单体电池和冷却通道之间设有导热垫片，且导热垫片的面积与单体电池的侧面面积一致，通过导热垫片使单体电池和并行冷却通道间接接触。进一步地，所述导热垫片通过导热硅胶粘连在单体电池与冷却通道之间。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：(1)本技术动力电池液冷散热装置，结合电池热物性特点，从导热系数大的面考虑散热，进行流道布置，这样可以有效散热，提高散热效率；同时进行四个小面散热，即四周环绕型散热，既不会大幅度增加体积，又能克服温度不均性的问题，快速散热，从而减小热管理系统体积、降低电池包重量并保证电池包的最大温度和温度差维持在合适的温度范围内，提高电池包能量密度。(2)本技术动力电池液冷散热装置，其中，进出口水箱的进出口采用Z型布置，上下水箱汇流作用保证各并行流道的进出口压力一致，冷却通道采用并行直通道，减小泵功，减小电动车的寄生功率，增加续航里程。(3)本技术动力电池液冷散热装置，其中，出口水箱上底板上设置有加强筋，对电池组有支撑作用和对冷却剂流动有扰流作用，从而强化传热。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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。图1是本技术实施方式中新型动力电池液冷散热装置中的结构示意图。图2是图1中电池组的结构示意图。图3是图2中A部分的放大结构示意图。图4是图1中出口水箱的侧视图。图5是图4沿A-A的剖视图。附图标记说明：1、进口水箱，11、进口，2、出口水箱，21、出口，3、模块框架，4、冷却通道，5、绝缘阻燃层，6、单体电池，7、导热垫片，8、加强筋。具体实施方式鉴于现有技术中由于电池包体积，电池包能量密度大，电池包重量大，以及温度不均匀性的问题，本案专利技术人经长期研究和大量实践，开发出本技术的新型动力电池液冷散热装置，能够有效解决现有技术中存在的问题。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本技术实施例提供了一种新型动力电池液冷散热装置，其包括：用于电池组固定的模块框架以及用于冷却剂进出的进口水箱和出口水箱，在所述模块框架的内部还嵌入有分别与进口水箱及出口水箱连通，且用于冷却剂流通的并行冷却通道；其中，所述电池组是由若干个单体电池并排构成，且相邻两单体电池之间设有绝缘阻燃层，绝缘阻燃层的设置具有较好的绝缘性、阻燃性和一定的硬度。一方面起到支撑作用，另一方面，避免单体电池之间的直接接触，防止某一电池出现热点后，热传播导致整个模块热失控。在一些优选实施例中，所述进口水箱包括中空结构的箱体，在所述箱体的底部设有与冷却通道连通的上连接通孔。在一些优选实施例中，所述出口水箱包括中空结构的箱体，在所述箱体的顶部设有与冷却通道连通的下连接通孔。在本技术实施例的一些优选方案中，所述进口水箱上还具有至少一个与进口水箱连通的进口，所述出口水箱上还具有至少一个与出口水箱连通的出口，使进口、冷却通道与出口之间形成Z型通道。进一步地，所述进口水箱上还具有两个与进口水箱连通且并排设置的进口，所述出口水箱上还具有两个与出口水箱连通且分别与进口一一配合的出口，使相互配合的进口、冷却通道与出口之间形成Z型通道；双进双出可以保证上下水箱内水压均匀，使得并行流道内冷却液流量的一致；电池垂直放置在下水箱上，采用上水箱进水主要考虑在大倍率充放电时电池极耳产热较为明显，而进口水温相对较低，优先冷却极耳，对单体电池温度一致性具有重要作用。在一些优选实施例中，所述进口与进口水箱采用倒角连接，所述出口与出口水箱采用倒角连接，倒角连接结构的设计，能够减小进出口阻力。在一些较为具体的实施例中，模块框架采用铝合金压铸，进出口水箱也通过压铸方式形成。在一些优选实施例中，所述并行冷却通道分别与单体电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型动力电池液冷散热装置，其特征在于包括：用于电池组固定的模块框架以及用于冷却剂进出的进口水箱和出口水箱，在所述模块框架的内部还嵌入有分别与进口水箱及出口水箱连通，且用于冷却剂流通的并行冷却通道；其中，所述电池组是由若干个单体电池并排构成，且相邻两单体电池之间设有绝缘阻燃层。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型动力电池液冷散热装置，其特征在于包括：用于电池组固定的模块框架以及用于冷却剂进出的进口水箱和出口水箱，在所述模块框架的内部还嵌入有分别与进口水箱及出口水箱连通，且用于冷却剂流通的并行冷却通道；其中，所述电池组是由若干个单体电池并排构成，且相邻两单体电池之间设有绝缘阻燃层。


2.根据权利要求1所述的新型动力电池液冷散热装置，其特征在于：所述进口水箱包括中空结构的箱体，在所述箱体的底部设有与冷却通道连通的上连接通孔；和/或，所述出口水箱包括中空结构的箱体，在所述箱体的顶部设有与冷却通道连通的下连接通孔。


3.根据权利要求2所述的新型动力电池液冷散热装置，其特征在于：所述进口水箱上还具有至少一个与进口水箱连通的进口，所述出口水箱上还具有至少一个与出口水箱连通的出口，使进口、冷却通道与出口之间形成Z型通道。


4.根据权利要求3所述的新型动力电池液冷散热装置，其特征在于：所述进口水箱上还具有两个与进口水箱连通且并排设置的进口，所述出口水箱上还具有两个与出口水箱连通且分别与进口一一配合的出口，使相互配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：段佳彬，袁金良，赵加佩，李欣珂，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33