集成式液冷板、电池系统和电动车技术方案

技术编号:41260330 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-11 09:18
本技术属于动力电池技术领域,涉及集成式液冷板、电池系统和电动车。针对现有技术中集成式动力电池中液冷板设计不紧凑,导致动力电池的空间利用率和能量密度亟待提升的技术问题,本方案提供集成式液冷板,包括口琴流道板、进口集流体、出口集流体;口琴流道板设有流道;进口集流体和出口集流体分别设置在口琴流道板两端;进口集流体和出口集流体设有与流道连通的集流空间;进口集流体和出口集流体分别设有进液口和出液口;进液口或出液口之间通过蝴蝶结构接头连接。本方案的液冷板集成度高,结构强度高,空间利用率高。本技术还提供了电池系统和电动车,在相同体积下,能量密度提升的同时,提高了电池的安全性和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力电池,具体地,涉及集成式液冷板、电池系统和电动车


技术介绍

1、新能源汽车动力传统的集成方式是ctm,即“cell to module”,它代表的是将电芯集成在模组上的集成模式。模组是针对不同车型的电池需求不同、电池厂家的电芯尺寸不同而提出的发展路径,有助于规模经济的形成与产品的统一。总的配置方式是:电芯-模组-pack-装车;但模组配置方式的空间利用率只有40%,很大程度限制了其它部件的空间。而电池一体化,如ctp(cell to pack)的发展逐渐成为行业的重点研究、应用方向。ctp一般指电动汽车上搭载的电池包,由电芯(cell)组装成为模组(module),再把模组安装电池包(pack)里,形成了“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。ctp跳过标准化模组环节,直接将电芯集成在电池包上,省去了中间模组节,有效提升了电池包的空间利用率和能量密度。

2、ctp的优点有:提高体积利用率;质量能量密度也能提高,整车续航里程提高;组装工艺简单,成本降低。但也有如下缺点:取消了模组,也取消了电芯发生热失控在模组级别的防护;一旦单个电芯发生故障,就会涉及到更换整个电池包,维修成本增加。为了空间、控热以及安全性的考虑,现有的液冷板结构,往往不适用于ctp。

3、如中国技术授权公告号为cn209691897u,申请日为申请日2018年12月20日,名称为“一种电芯接触式冷却系统”,公开的方案包括多片液冷板,以及与液冷板连接的进液口接头和出液口接头;每片液冷板置于电池模组的成组block之间,通过定位结构进行定位,通过成组block的电芯之间的夹持进行固定;进液口接头以及出液口接头通过插接的方式连接到液冷板上,并固定在电池模组或者电池箱体上。该方案的单个液冷板设计体积相对小,但多个液冷板组装时,由于连接部分过于复杂,结构不够紧凑。

4、又如中国专利技术专利申请公布号为cn116544547a,申请日为申请日2022年11月30日,名称为“一种三面液冷的大圆柱电池系统”,公开的方案包括动力电池模组,动力电池模组内包含至少一个电池模块,电池模块中均匀分布有多排电芯;液冷系统,包括位于动力电池模组两侧的液冷管和位于动力电池模组顶部的液冷板;其中,动力电池模组两侧的液冷管之间夹持有多个线性排布的间隔冷却板,每排电芯两侧均分布有一个间隔冷却板,间隔冷却板与电芯之间通过导热胶连接,液冷板与电芯之间通过导热胶连接。该方案一定程度上解决了电池系统在超高倍率充电下的温控性,但该方案的设计过于复杂,结构不够紧凑,不适用于ctp高度集成的解决方案。


技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有技术中集成式动力电池中液冷板设计不紧凑,导致动力电池的空间利用率和能量密度亟待提升的技术问题,本技术提供集成式液冷板,集成度高,结构强度高,空间利用率高。本技术还提供了电池系统和电动车,在相同体积下,能量密度提升的同时,提高了电池的安全性和循环寿命。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题,本技术提供的技术方案为:

5、集成式液冷板,包括多个液冷板;所述液冷板包括口琴流道板、进口集流体、出口集流体;所述口琴流道板设有流道;所述进口集流体和出口集流体分别设置在所述口琴流道板两端;所述进口集流体和出口集流体设有与所述流道连通的集流空间;所述进口集流体设有供冷却液流入的进液口,所述出口集流体设有供冷却液流入的出液口;

6、所述进液口或出液口之间通过蝴蝶结构接头连接;所述蝴蝶结构接头设有倒钩,与所述进液口或出液口的法兰结构配合连接。

7、进一步地,所述蝴蝶结构接头设有凹槽;所述凹槽中设有密封圈。

8、进一步地,所述蝴蝶结构接头的长度≤40mm。

9、进一步地,所述进液口或出液口设有孔结构。

10、进一步地,所述孔结构为多个。

11、电池系统,包括所述的集成式液冷板。

12、进一步地,还包括电芯;所述液冷板设置在所述电芯一侧壁;所述液冷板和所述电芯通过胶粘剂粘结。

13、进一步地,所述胶粘剂的厚度为0.2~0.4mm。

14、优选的,所述胶粘剂的厚度为0.3mm。

15、进一步地,所述电芯的另一侧壁设有缓冲隔热材料。

16、电动车,使用所述的电池系统。

17、3、有益效果

18、相比于现有技术,本技术的有益效果为:

19、(1)本技术的集成式液冷板,包括口琴流道板、进口集流体、出口集流体;口琴流道板设有流道;进口集流体和出口集流体分别设置在口琴流道板两端;进口集流体和出口集流体设有与流道连通的集流空间;进口集流体和出口集流体分别设有进液口和出液口;进液口或出液口之间通过蝴蝶结构接头连接。本技术的液冷板集成度高,结构强度高,空间利用率高。

20、(2)本技术的电池系统,包括所述的集成式液冷板,还包括电芯;集成式液冷板设置在电芯一侧壁;液冷板和所述电芯通过胶粘剂粘结。本技术还的电池系统,在相同体积下,能量密度提升的同时,提高了电池的安全性和循环寿命。

21、(3)本技术的电动车,使用所述的电池系统,使得使用ctp的电动汽车,在设计上更加紧凑,安全性能更高成为可能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.集成式液冷板,其特征在于:包括多个液冷板(3);所述液冷板(3)包括口琴流道板(30)、进口集流体(31)、出口集流体(32);所述口琴流道板(30)设有流道;所述进口集流体(31)和出口集流体(32)分别设置在所述口琴流道板(30)两端;所述进口集流体(31)和出口集流体(32)设有与所述流道连通的集流空间;所述进口集流体(31)设有供冷却液流入的进液口(310),所述出口集流体(32)设有供冷却液流入的出液口(320);

2.根据权利要求1所述的集成式液冷板,其特征在于:所述蝴蝶结构接头(2)设有凹槽;所述凹槽中设有密封圈(20)。

3.根据权利要求2所述的集成式液冷板,其特征在于:所述蝴蝶结构接头(2)的长度≤40mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的集成式液冷板,其特征在于:所述进液口(310)或出液口(320)设有孔结构。

5.根据权利要求4所述的集成式液冷板,其特征在于:所述孔结构为多个。

6.电池系统,其特征在于:包括权利要求1-5任一项所述的集成式液冷板。

7.根据权利要求6所述的电池系统,其特征在于:还包括电芯(1);所述液冷板(3)设置在所述电芯(1)一侧壁;所述液冷板(3)和所述电芯(1)通过胶粘剂粘结。

8.根据权利要求7所述的电池系统,其特征在于:所述胶粘剂的厚度为0.2~0.4mm。

9.根据权利要求7或8任一项所述的电池系统,其特征在于:所述电芯(1)的另一侧壁设有缓冲隔热材料(4)。

10.电动车,其特征在于:使用权利要求6-9任一项所述的电池系统。

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【技术特征摘要】

1.集成式液冷板,其特征在于:包括多个液冷板(3);所述液冷板(3)包括口琴流道板(30)、进口集流体(31)、出口集流体(32);所述口琴流道板(30)设有流道;所述进口集流体(31)和出口集流体(32)分别设置在所述口琴流道板(30)两端;所述进口集流体(31)和出口集流体(32)设有与所述流道连通的集流空间;所述进口集流体(31)设有供冷却液流入的进液口(310),所述出口集流体(32)设有供冷却液流入的出液口(320);

2.根据权利要求1所述的集成式液冷板,其特征在于:所述蝴蝶结构接头(2)设有凹槽;所述凹槽中设有密封圈(20)。

3.根据权利要求2所述的集成式液冷板,其特征在于:所述蝴蝶结构接头(2)的长度≤40mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鑫垚童邦张鸿宋俊阳
申请(专利权)人:合肥国轩高科动力能源有限公司
类型:新型
国别省市:

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