一种圆柱电池模组的防爆液冷结构制造技术

本发明专利技术提供一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，包括：塑料框架、灌封胶、导热结构胶和防爆液冷板。将圆柱电池模组的锂离子电芯的两端分别固定在两个所述塑料框架上，并注入所述灌封胶填充电芯间隙。所述防爆液冷板设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板内流通有制冷液以对各个电芯进行散热，所述防爆液冷板设有多个液冷流道和防爆通道，所述防爆通道与电芯同轴设置，所述液冷流道使所述防爆液冷板内部的制冷液的流场分布呈区域分割。所述防爆液冷板分别通过所述导热结构胶与所述塑料框架和电芯端部粘接固定。本发明专利技术能提高圆柱电池模组高效热管理及热失控安全，增加圆柱电池的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱电池模组的防爆液冷结构


[0001]本专利技术涉及汽车电池的
，尤其涉及一种圆柱电池模组的防爆液冷结构。

技术介绍

[0002]现有电动汽车使用的锂离子电池的性能与寿命极大地受到工作温度的影响，过高过低的温度都会降低锂离子电池的性能和寿命。目前市场上圆柱电池具有工艺成熟，卷绕工艺自动化程度高，极片分切不良率低，能够实现定向爆炸，安全性高等优势，受到国内外不少OEM的青睐，尤其是近期更新迭代的大圆柱无极耳方案大幅提升了电池能量及功率性，补齐了圆柱电池作为动力电池的短板，未来将更具竞争力。长期以来圆柱电池采用侧面冷却方案，蛇形管盘绕于圆柱电池间隙，冷却液流经蛇形管空腔对电池进行散热。基于21700电池模组试验实测表明，侧面冷却方案难以应对圆柱电池1.4C以上高倍率充放电散热问题，且蛇形管盘绕在电池间隙之间，一根蛇形管液冷电池数量众多，进出水附近电池温差较大；侧面冷却时，单个圆柱电池内部靠近冷却面与远离冷却面的温差较大(温差可以达到12℃)，这对电池使用寿命和性能发挥是不利的。当电池尺寸继续增大，采用侧面冷却的弊端愈专利技术显。因此，如何提高圆柱电池的散热均匀性和效率，具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，解决现有圆柱锂离子电池采用侧面冷却方式存在散热效果不均匀的问题，能提高圆柱电池模组高效热管理及热失控安全，增加圆柱电池的使用寿命。
[0004]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，包括：塑料框架、灌封胶、导热结构胶和防爆液冷板；
[0006]将圆柱电池模组的锂离子电芯的两端分别固定在两个所述塑料框架上，并注入所述灌封胶填充电芯间隙；
[0007]所述防爆液冷板设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板内流通有制冷液以对各个电芯进行散热，所述防爆液冷板设有多个液冷流道和防爆通道，所述防爆通道与电芯同轴设置，所述液冷流道使所述防爆液冷板内部的制冷液的流场分布呈区域分割；
[0008]所述防爆液冷板分别通过所述导热结构胶与所述塑料框架和电芯端部粘接固定。
[0009]优选的，所述防爆液冷板包括：上层板和下层板；
[0010]所述上层板为平面板，均匀设有所述防爆通道，所述上层板设有进水口和出水口；
[0011]所述下层板对应设置有所述防爆通道和所述液冷流道，所述下层板还设有流道密封面、防爆通道密封面和冷板密封面，以使制冷液在防爆液冷板内流动无泄漏；
[0012]所述上层板和所述下层板对齐贴合后钎焊密封。
[0013]优选的，所述冷板密封面设置在所述下层板的四周边缘，以在所述下层板的四周
边缘形成密封凸起。
[0014]优选的，所述流道密封面沿所述液冷流道的边缘设置，以对所述下层板进行区域分隔。
[0015]优选的，所述防爆通道密封面环绕所述防爆通道设置。
[0016]优选的，所述防爆液冷板为金属铝材料制备。
[0017]优选的，所述液冷流道为直流式流道或盘绕式流道，每个所述液冷流道分别对应一个所述进水口和一个所述出水口。
[0018]优选的，所述防爆液冷板设置在电芯底部端面上，使电芯底部的防爆阀与所述防爆液冷板上的所述防爆通道相对应。
[0019]优选的，还包括：集流板；
[0020]所述集流板设置在圆柱电池模组的另一端面上，所述集流板与各个电芯的正极或负极点焊连接，以使圆柱电池模组内的各个电芯之间电连接。
[0021]优选的，还包括：固定钣金；
[0022]所述固定钣金置于所述塑料框架四周，用于将圆柱电池模组与电池包壳体固定。
[0023]本专利技术提供一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，采用防爆液冷板设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板设有多个液冷流道和防爆通道，并流通有制冷液以对各个电芯进行散热。解决现有圆柱锂离子电池采用侧面冷却方式存在散热效果不均匀的问题，能提高圆柱电池模组高效热管理及热失控安全，增加圆柱电池的使用寿命。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0025]图1是本专利技术提供的一种圆柱电池模组的防爆液冷结构的示意图。
[0026]图2是本专利技术提供的防爆液冷板的上层板结构示意图。
[0027]图3是本专利技术提供的防爆液冷板的下层板结构示意图。
[0028]图4是图3的局部放大示意图。
[0029]图5是本专利技术提供的电芯结构示意图。
[0030]图6是本专利技术实施例提供的圆柱电池模组的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。
[0032]针对当前锂离子电池采用侧面冷却方式存在散热不均匀的问题。本专利技术提供一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，采用防爆液冷板设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板设有多个液冷流道和防爆通道，并流通有制冷液以对各个电芯进行散热。解决现有圆柱锂离子电池采用侧面冷却方式存在散热效果不均匀的问题，能提高圆柱电池模组高效热管理及热失控安全，增加圆柱电池的使用寿命。
[0033]如图1～4所示，一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，包括：塑料框架4、灌封胶2、导热结构胶3和防爆液冷板5。将圆柱电池模组的锂离子电芯1的两端分别固定在两个所述塑
料框架4上，并注入所述灌封胶2填充电芯间隙。所述防爆液冷板5设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板内流通有制冷液以对各个电芯进行散热，所述防爆液冷板5设有多个液冷流道和防爆通道，所述防爆通道与电芯同轴设置，所述液冷流道使所述防爆液冷板内部的制冷液的流场分布呈区域分割。所述防爆液冷板分别通过所述导热结构胶与所述塑料框架和电芯端部粘接固定。
[0034]具体地，灌封胶为低密度、阻燃、隔热材质，填充于电池间隙，当电池热失控时释放大量热量，电池间不做防护处理时，热失控电池会对周围电池释放大量辐射热，容易造成连锁反应，使模组甚至整包起火爆炸。当电池间隙被灌封胶填充后，具备低导热、阻燃特性的灌封胶能够削弱电池热失控时向周围电池的热量释放，大大降低模组或整包起火爆炸的风险。电池与集流板全部完成焊接后，从模组顶部注入灌封胶，填充电池间隙，经过一段时间反应后液态灌封胶固化，在模组中起到隔热、减振作用。导热结构胶用于电池与液冷板导热粘接，一方面电池与冷板通过导热结构胶固定，保证模组结构强度；另一方面连接电池与冷板传热通道，降低电池与液冷板界面热阻。塑料框架用于灌胶过程模组密封，塑料框架与冷板使用导热结构胶粘接密封，在灌封过程防止胶水泄露，同时对模组本身起防护作用。在电池模组的端部设置防爆液冷板以对各个电芯进行液冷，并在防爆液冷板防爆通道，保证电池热失控时排气通畅。同时对电池间隙使用灌封胶填充，实现单个电池热失控，模组不起火不爆炸，大大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池模组的防爆液冷结构，其特征在于，包括：塑料框架、灌封胶、导热结构胶和防爆液冷板；将圆柱电池模组的锂离子电芯的两端分别固定在两个所述塑料框架上，并注入所述灌封胶填充电芯间隙；所述防爆液冷板设置在圆柱电池模组的电芯端面上，所述防爆液冷板内流通有制冷液以对各个电芯进行散热，所述防爆液冷板设有多个液冷流道和防爆通道，所述防爆通道与电芯同轴设置，所述液冷流道使所述防爆液冷板内部的制冷液的流场分布呈区域分割；所述防爆液冷板分别通过所述导热结构胶与所述塑料框架和电芯端部粘接固定。2.根据权利要求1所述的圆柱电池模组的防爆液冷结构，其特征在于，所述防爆液冷板包括：上层板和下层板；所述上层板为平面板，均匀设有所述防爆通道，所述上层板设有进水口和出水口；所述下层板对应设置有所述防爆通道和所述液冷流道，所述下层板还设有流道密封面、防爆通道密封面和冷板密封面，以使制冷液在防爆液冷板内流动无泄漏；所述上层板和所述下层板对齐贴合后钎焊密封。3.根据权利要求2所述的圆柱电池模组的防爆液冷结构，其特征在于，所述冷板密封面设置在所述下层板的四周边缘，以在所述下层板的四周边缘形成密封凸起。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灯，陈子昂，王林，张宝鑫，武文杰，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：