一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有空腔，空腔內(nèi)放置有至少兩個(gè)電池模塊、冷卻鋁板和冷卻鋁管；BMS控制盒，BMS控制盒固定在箱體的外表面；電池模塊包括至少一個(gè)電池單體，電池模塊的兩端設(shè)置有正負(fù)極連接端口；正負(fù)極連接端口通過(guò)連接銅排連接，將電池模塊串聯(lián)連接；冷卻鋁板貼敷在電池單體的表面，冷卻鋁板的側(cè)面設(shè)置有安裝槽；冷卻鋁管安裝在電池模塊的側(cè)面，固定在安裝槽內(nèi)，并貫穿箱體向外延伸。本實(shí)用新型具有優(yōu)良的散熱性、牢固性、安全性，可廣泛運(yùn)用于電動(dòng)汽車，電動(dòng)自行車，航天航空，儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池作為未來(lái)20年的電池主導(dǎo)產(chǎn)品，其應(yīng)用前景也是一片光明，雖然行業(yè)內(nèi)對(duì)鋰離子電池的質(zhì)疑從未息，如羅蘭貝格預(yù)測(cè)鋰離子電池是否是下一個(gè)泡沫。但全球?qū)︿囯x子電池市場(chǎng)以及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)車市場(chǎng)的投資熱情從未減退過(guò)，原因在于，現(xiàn)在的市場(chǎng)導(dǎo)向決定了新能源，綠色環(huán)保是21世紀(jì)的主題，而行業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，鋰離子電池是電子信息產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)等的時(shí)代產(chǎn)兒，根據(jù)近年來(lái)各國(guó)對(duì)鋰離子電池以及純電動(dòng)汽車新政策的發(fā)布，其預(yù)示著鋰離子電池的黃金時(shí)期還未到來(lái)，其發(fā)展還將上一個(gè)臺(tái)階，而且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域必不可少的新能源途徑，目前鋰電池按外形分類主要有:方形、圓柱、軟包裝聚合物電池，其中軟包裝聚合物鋰電池因其設(shè)計(jì)靈活，安全性能好，導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好，適應(yīng)溫度寬，可大電流充放電等優(yōu)點(diǎn)，已在各大領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用了。
[0003]電池包是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是電動(dòng)汽車的核心部件。由于電動(dòng)汽車行駛工況復(fù)雜，電池使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多熱量，使電池內(nèi)部溫度升高，尤其是對(duì)于多個(gè)單體電池組成的模塊，模塊內(nèi)的溫度會(huì)升得更快，如果熱量不能及時(shí)釋放，會(huì)加大電池的不一致性，并縮短電池的使用壽命，甚至造成安全隱患。
[0004]因此，現(xiàn)在市場(chǎng)上亟需設(shè)計(jì)一種能夠快速散熱，安全便捷，一致性優(yōu)良的電池系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提出了一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，采用箱體六面鉚接，冷卻鋁管傳導(dǎo)散熱等技術(shù)，具有散熱性能優(yōu)良、安全性能好、結(jié)構(gòu)合理、組裝靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，包括:箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)放置有至少兩個(gè)電池模塊、冷卻鋁板和冷卻鋁管；BMS控制盒，所述BMS控制盒固定在所述箱體的外表面。
[0007]其中，所述電池模塊包括至少一個(gè)電池單體，所述電池模塊的兩端設(shè)置有正負(fù)極連接端口 ；所述正負(fù)極連接端口通過(guò)連接銅排連接，將所述電池模塊串聯(lián)連接；所述冷卻鋁板貼敷在所述電池單體的表面，所述冷卻鋁板的側(cè)面設(shè)置有安裝槽；所述冷卻鋁管安裝在所述電池模塊的側(cè)面，固定在所述安裝槽內(nèi)，并貫穿所述箱體向外延伸。
[0008]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述冷卻鋁管為空心管狀，所述冷卻鋁管呈之字形結(jié)構(gòu)，其兩端分別為進(jìn)液口及出液口。
[0009]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括設(shè)置在箱體外的冷卻裝置，所述進(jìn)液口及所述出液口分別與所述冷卻裝置連通。
[0010]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述冷卻鋁板的一側(cè)邊翻折，在翻折處設(shè)置有安裝槽。
[0011]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述電池模塊包括:至少三塊電池單體，每塊所述電池單體的表面均貼敷有所述冷卻鋁板，多塊所述電池單體之間并聯(lián)設(shè)置。
[0012]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述箱體包括:前蓋板、后蓋板、上蓋板、底板和兩塊側(cè)蓋板；所述前蓋板、所述后蓋板、所述上蓋板、所述底板和所述兩塊側(cè)蓋板通過(guò)鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體。
[0013]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述前蓋板上設(shè)置有正負(fù)極出線孔、罩子安裝孔、BMS出線口和BMS安裝孔；所述BMS控制盒通過(guò)所述BMS安裝孔固定在所述前蓋板上；所述BMS控制盒通過(guò)所述BMS出線口與所述電池模塊連接。
[0014]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，所述側(cè)蓋板包括:第一側(cè)蓋安裝孔，所述冷卻鋁管穿過(guò)所述第一側(cè)蓋安裝孔延伸至所述箱體外；第二側(cè)蓋安裝孔，所述電池模塊通過(guò)所述第二側(cè)蓋安裝孔固定在所述箱體內(nèi)。
[0015]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括:壓板，所述壓板設(shè)置在所述電池模塊與所述箱體之間。
[0016]本實(shí)用新型提出的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括:BMS控制盒罩子，所述BMS控制盒安裝在所述BMS控制盒罩子內(nèi)。
[0017]本實(shí)用新型利用液體冷卻方式對(duì)電池包進(jìn)行散熱，具有優(yōu)良的散熱性、牢固性、安全性，可廣泛運(yùn)用于電動(dòng)汽車，電動(dòng)自行車，航天航空，儲(chǔ)能等領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型電池系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型設(shè)置多組電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型中焊接有冷卻鋁板的電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型中冷卻鋁板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型中冷卻鋁管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6A為本實(shí)用新型中前蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6B為本實(shí)用新型中后蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6C為本實(shí)用新型中上蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6D為本實(shí)用新型中底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6E為本實(shí)用新型中側(cè)蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為本實(shí)用新型中壓板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8為本實(shí)用新型中BMS控制盒罩子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]

【具體實(shí)施方式】
[0031]結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施本實(shí)用新型的過(guò)程、條件、實(shí)驗(yàn)方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識(shí)和公知常識(shí)，本實(shí)用新型沒(méi)有特別限制內(nèi)容。
[0032]圖1至圖8中，1-電池模塊，11-正負(fù)極連接端口，12-電池單體，2_冷卻鋁板，21-安裝槽，3-冷卻鋁管，4-箱體，41-前蓋板，411-正負(fù)極出線孔，412-罩子安裝孔，413-BMS出線口，414-BMS安裝孔，42-后蓋板，43-上蓋板，44-底板，45-側(cè)蓋板，451-第一側(cè)蓋安裝孔，452-第二側(cè)蓋安裝孔，5-絕緣罩，6-壓板，61-壓板安裝孔，7-BMS控制盒罩子。
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型提出了一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，包括:箱體4和BMS控制盒。
[0034]其中，如圖2所示，箱體4內(nèi)有具一空腔，空腔內(nèi)放置冷卻鋁板2和冷卻鋁管3和至少兩組電池模塊I。BMS控制盒固定在箱體4的外表面，并與電池模塊I連接。
[0035]如圖3所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，電池模塊I的兩端設(shè)置有正負(fù)極連接端口 11，電池模塊I的正負(fù)極連接端口 11通過(guò)連接銅排連接，將電池模塊I串聯(lián)連接，正負(fù)極連接端口 11上設(shè)置有絕緣罩5。
[0036]如圖4所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，冷卻鋁板2貼敷在電池單體12的表面，冷卻鋁板2的一側(cè)邊呈90°翻折，在翻折處設(shè)置有多個(gè)安裝槽21。由于在翻折處設(shè)置安裝槽21來(lái)安裝冷卻鋁管3，冷卻鋁板2與冷卻鋁管3的接觸面較大，冷卻效果好。
[0037]本實(shí)用新型也可以在冷卻鋁板2的側(cè)邊直接設(shè)置安裝槽21，而不進(jìn)行翻折，這樣冷卻鋁板2與冷卻鋁管3的接觸面較小，冷卻效果相比上述情況要差。
[0038]如圖5所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，冷卻鋁管3呈之字形結(jié)構(gòu)，并被固定在安裝槽21內(nèi)，冷卻鋁管3要配合安裝槽21的位置來(lái)進(jìn)行折彎，并且冷卻鋁管3的兩端向外延伸出箱體4。具體地，將冷卻鋁管3穿過(guò)側(cè)蓋板45上的第一側(cè)蓋安裝孔451后固定到安裝槽21內(nèi)，并冷卻鋁管3在與冷卻鋁板2的連接處涂抹導(dǎo)熱硅脂，將冷卻鋁板2上的熱量傳導(dǎo)到冷卻鋁管3上。
[0039]本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，冷卻鋁管3為空心管狀，其兩端分別為進(jìn)液口 31及出液口 32。冷卻鋁管3的進(jìn)液口 31及出液口 32分別與設(shè)置在箱體4外的冷卻裝置(未圖示)連通。具體地，在冷卻鋁管3內(nèi)通入冷卻液，通過(guò)冷卻裝置來(lái)循環(huán)冷卻液，形成循環(huán)回路，不僅能有效排出電池?zé)崃浚€能提高電池一致性性能。
[0040]本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，冷卻鋁管3是一根長(zhǎng)條形金屬管道，將其多次來(lái)回彎折后形成之字形，之字形的左右兩側(cè)延伸至箱體4外。
[0041]本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，電池模塊I包括:至少三塊電池單體12，每塊電池單體12的表面均貼敷有冷卻鋁板2，多塊電池單體12之間并聯(lián)設(shè)置。
[0042]如圖6A至圖6E所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，箱體4包括:前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側(cè)蓋板45 ;前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側(cè)蓋板45通過(guò)鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體4。
[0043]如圖6A所示,本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，前蓋板41上設(shè)置有正負(fù)極出線孔411、罩子安裝孔412、BMS出線口 413和BMS安裝孔414。其中，BMS控制盒通過(guò)BMS安裝孔414固定在前蓋板41上，BMS控制盒通過(guò)BMS出線口 413與電池模塊I連接。
[0044]如圖6E所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，側(cè)蓋板45包括:第一側(cè)蓋安裝孔451和第二側(cè)蓋安裝孔452。其中，冷卻鋁管3穿過(guò)第一側(cè)蓋安裝孔451延伸至箱體4外，電池模塊I通過(guò)第二側(cè)蓋安裝孔452固定在箱體4內(nèi)。
[0045]如圖7所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括:壓板6，壓板6設(shè)置在電池模塊I與箱體4之間，起到了絕緣耐壓的作用。
[0046]如圖8所示，本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括:BMS控制盒罩子7，BMS控制盒罩子7固定在箱體4的外表面，BMS控制盒罩子7內(nèi)部具有空間，空間內(nèi)放置BMS控制盒
[0047]本實(shí)用新型通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)中，電池模塊1、壓板6和箱體4之間用長(zhǎng)螺栓固定，長(zhǎng)螺栓穿過(guò)第二側(cè)蓋安裝孔452、壓板安裝孔61和電池模塊I自身四個(gè)安裝孔固定連接。
[0048]本實(shí)施例中，將前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側(cè)蓋板45通過(guò)鉚釘互相固定，形成一具有空腔的箱體4。箱體4六個(gè)面均為可拆分鋁板，既減輕重量，也保證了裝配拆卸便捷性。
[0049]本實(shí)施例中，前蓋板41上設(shè)置正負(fù)極出線孔411、罩子安裝孔412、BMS出線口 413和BMS安裝孔414。后蓋板42上設(shè)置有20個(gè)鉚釘孔，上蓋板43上設(shè)置有30個(gè)鉚釘孔，底板44與上蓋板43除厚度外與上蓋板43 —致。側(cè)蓋板45上設(shè)置第一側(cè)蓋安裝孔451和第二側(cè)蓋安裝孔452。
[0050]本實(shí)施例中，把BMS控制盒外裝在BMS控制盒罩子7中，通過(guò)BMS安裝孔414固定，并將BMS連接線穿過(guò)BMS出線口 413，在不開(kāi)箱的情況下方便維護(hù)BMS控制器，BMS控制盒罩子7通過(guò)罩子安裝孔412固定在箱體4上。
[0051]本實(shí)施例中，冷卻鋁板2焊接在每片電池的鋁殼上，然后再組裝成三并電池模塊，這樣可以很好的將電池?zé)崃總鲗?dǎo)到冷卻鋁板2上。
[0052]本實(shí)施例中，將冷卻液通過(guò)冷卻鋁管3形成循環(huán)回路帶走電池包產(chǎn)生的熱量，并個(gè)使得箱體4內(nèi)的各電池模塊I之間溫度保持一致，有利于延長(zhǎng)電池壽命，提高電池性能。
[0053]目前市場(chǎng)上大部分電池冷卻方式采用風(fēng)冷系統(tǒng)，主動(dòng)風(fēng)冷或者被動(dòng)風(fēng)冷，但是由于電池包內(nèi)部溫度場(chǎng)的不一致性和空氣導(dǎo)熱系數(shù)偏低等原因，造成冷卻效果不明顯，無(wú)法保證在高溫環(huán)境下電池系統(tǒng)依然高效穩(wěn)定的運(yùn)行，而本實(shí)用新型的液冷方式系統(tǒng)可以規(guī)避這些弱點(diǎn)，利用冷卻液的導(dǎo)熱系數(shù)高，冷卻面積大，循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)性好，帶走熱量多等特點(diǎn)，有效地提升電池包熱管理系統(tǒng)。
[0054]本實(shí)用新型的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離實(shí)用新型構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠向到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本實(shí)用新型中，并且以所附的權(quán)利要求書(shū)為保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，包括: 箱體(4)，所述箱體(4)內(nèi)設(shè)有一空腔，所述空腔內(nèi)放置有至少兩個(gè)電池模塊(I)、冷卻鋁板⑵和冷卻鋁管⑶； BMS控制盒，所述BMS控制盒固定在所述箱體(4)的外表面； 所述電池模塊(I)包括至少一個(gè)電池單體(12)，所述電池模塊(I)的兩端設(shè)置有正負(fù)極連接端口(11);所述正負(fù)極連接端口(11)通過(guò)連接銅排連接，將所述電池模塊(I)串聯(lián)連接； 所述冷卻鋁板(2)貼敷在所述電池單體(12)的表面，所述冷卻鋁板(2)的側(cè)面設(shè)置有安裝槽(21)； 所述冷卻鋁管(3)安裝在所述電池模塊(I)的側(cè)面，固定在所述安裝槽(21)內(nèi)，并貫穿所述箱體(4)向外延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻鋁管(3)為空心管狀，所述冷卻鋁管(3)呈之字形結(jié)構(gòu)，其兩端分別為進(jìn)液口(31)及出液口(32)。
3.如權(quán)利要求2所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在箱體(4)外的冷卻裝置，所述進(jìn)液口(31)及所述出液口(32)分別與所述冷卻裝置連通。
4.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻鋁板(2)的一側(cè)邊翻折，在翻折處設(shè)置有安裝槽(21)。
5.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模塊(I)包括:至少三塊電池單體(12)，每塊所述電池單體(12)的表面均貼敷有所述冷卻鋁板(2)，多塊所述電池單體(12)之間并聯(lián)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述箱體(4)包括:前蓋板(41)、后蓋板(42)、上蓋板(43)、底板(44)和兩塊側(cè)蓋板(45);所述前蓋板(41)、所述后蓋板(42)、所述上蓋板(43)、所述底板(44)和所述兩塊側(cè)蓋板(45)通過(guò)鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體(4)。
7.如權(quán)利要求6所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述前蓋板(41)上設(shè)置有正負(fù)極出線孔(411)、罩子安裝孔(412)、BMS出線口 (413)和BMS安裝孔(414);所述BMS控制盒通過(guò)所述BMS安裝孔(414)固定在所述前蓋板(41)上；所述BMS控制盒通過(guò)所述BMS出線口(413)與所述電池模塊(I)連接。
8.如權(quán)利要求6所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)蓋板(45)包括: 第一側(cè)蓋安裝孔(451)，所述冷卻鋁管(3)穿過(guò)所述第一側(cè)蓋安裝孔(451)延伸至所述箱體⑷外； 第二側(cè)蓋安裝孔(452)，所述電池模塊(I)通過(guò)所述第二側(cè)蓋安裝孔(452)固定在所述箱體⑷內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括:壓板(6)，所述壓板(6)設(shè)置在所述電池模塊(I)與所述箱體(4)之間。
10.如權(quán)利要求1所述的通過(guò)液體冷卻的電池系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括:BMS控制盒罩子(7)，所述BMS控制盒安裝在所述BMS控制盒罩子(7)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H01M10/625GK203839423SQ201420137767
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】于洪濤, 梁榮嶸, 和祥運(yùn), 陳中軍, 劉風(fēng)磊, 陳瀝強(qiáng), 鄧亞明, 葛祥, 張海林, 李艷, 趙豪星, 王慧景, 曹建航, 陳慧珺 申請(qǐng)人:上?？托履茉从邢薰?br>