一種通過液體冷卻的電池系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種通過液體冷卻的電池系統，包括箱體，箱體內設有空腔，空腔內放置有至少兩個電池模塊、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電池單體，電池模塊的兩端設置有正負極連接端口；正負極連接端口通過連接銅排連接，將電池模塊串聯連接；冷卻鋁板貼敷在電池單體的表面，冷卻鋁板的側面設置有安裝槽；冷卻鋁管安裝在電池模塊的側面，固定在安裝槽內，并貫穿箱體向外延伸。本實用新型具有優良的散熱性、牢固性、安全性，可廣泛運用于電動汽車，電動自行車，航天航空，儲能等領域。
【專利說明】一種通過液體冷卻的電池系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及動力電池系統結構【技術領域】，尤其涉及一種通過液體冷卻的電池系統。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池作為未來20年的電池主導產品，其應用前景也是一片光明，雖然行業內對鋰離子電池的質疑從未息，如羅蘭貝格預測鋰離子電池是否是下一個泡沫。但全球對鋰離子電池市場以及其相關產業電動車市場的投資熱情從未減退過，原因在于，現在的市場導向決定了新能源，綠色環保是21世紀的主題，而行業內人士分析認為，鋰離子電池是電子信息產業和汽車產業等的時代產兒，根據近年來各國對鋰離子電池以及純電動汽車新政策的發布，其預示著鋰離子電池的黃金時期還未到來，其發展還將上一個臺階，而且是國民經濟各個領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計靈活，安全性能好，導熱導電性能好，適應溫度寬，可大電流充放電等優點，已在各大領域的廣泛應用了。
[0003]電池包是電動汽車的動力源泉，也是電動汽車的核心部件。由于電動汽車行駛工況復雜，電池使用過程中會產生較多熱量，使電池內部溫度升高，尤其是對于多個單體電池組成的模塊，模塊內的溫度會升得更快，如果熱量不能及時釋放，會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，現在市場上亟需設計一種能夠快速散熱，安全便捷，一致性優良的電池系統。
實用新型內容
[0005]本實用新型提出了一種通過液體冷卻的電池系統，采用箱體六面鉚接，冷卻鋁管傳導散熱等技術，具有散熱性能優良、安全性能好、結構合理、組裝靈活方便等優點。
[0006]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統，包括:箱體，所述箱體內設有一空腔，所述空腔內放置有至少兩個電池模塊、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電池單體，所述電池模塊的兩端設置有正負極連接端口 ；所述正負極連接端口通過連接銅排連接，將所述電池模塊串聯連接；所述冷卻鋁板貼敷在所述電池單體的表面，所述冷卻鋁板的側面設置有安裝槽；所述冷卻鋁管安裝在所述電池模塊的側面，固定在所述安裝槽內，并貫穿所述箱體向外延伸。
[0008]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，所述冷卻鋁管為空心管狀，所述冷卻鋁管呈之字形結構，其兩端分別為進液口及出液口。
[0009]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，進一步包括設置在箱體外的冷卻裝置，所述進液口及所述出液口分別與所述冷卻裝置連通。
[0010]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，所述冷卻鋁板的一側邊翻折，在翻折處設置有安裝槽。
[0011]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，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設置。
[0012]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，所述箱體包括:前蓋板、后蓋板、上蓋板、底板和兩塊側蓋板；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蓋板通過鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體。
[0013]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，所述前蓋板上設置有正負極出線孔、罩子安裝孔、BMS出線口和BMS安裝孔；所述BMS控制盒通過所述BMS安裝孔固定在所述前蓋板上；所述BMS控制盒通過所述BMS出線口與所述電池模塊連接。
[0014]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，所述側蓋板包括:第一側蓋安裝孔，所述冷卻鋁管穿過所述第一側蓋安裝孔延伸至所述箱體外；第二側蓋安裝孔，所述電池模塊通過所述第二側蓋安裝孔固定在所述箱體內。
[0015]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，進一步包括:壓板，所述壓板設置在所述電池模塊與所述箱體之間。
[0016]本實用新型提出的通過液體冷卻的電池系統中，進一步包括:BMS控制盒罩子，所述BMS控制盒安裝在所述BMS控制盒罩子內。
[0017]本實用新型利用液體冷卻方式對電池包進行散熱，具有優良的散熱性、牢固性、安全性，可廣泛運用于電動汽車，電動自行車，航天航空，儲能等領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型電池系統整體的結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型設置多組電池模塊的結構示意圖。
[0020]圖3為本實用新型中焊接有冷卻鋁板的電池模塊的結構示意圖。
[0021]圖4為本實用新型中冷卻鋁板的結構示意圖。
[0022]圖5為本實用新型中冷卻鋁管的結構示意圖。
[0023]圖6A為本實用新型中前蓋板的結構示意圖。
[0024]圖6B為本實用新型中后蓋板的結構示意圖。
[0025]圖6C為本實用新型中上蓋板的結構示意圖。
[0026]圖6D為本實用新型中底板的結構示意圖。
[0027]圖6E為本實用新型中側蓋板的結構示意圖。
[0028]圖7為本實用新型中壓板的結構示意圖。
[0029]圖8為本實用新型中BMS控制盒罩子的結構示意圖。
[0030]
【具體實施方式】
[0031]結合以下具體實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。實施本實用新型的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本實用新型沒有特別限制內容。
[0032]圖1至圖8中，1-電池模塊，11-正負極連接端口，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-側蓋板，451-第一側蓋安裝孔，452-第二側蓋安裝孔，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，本實用新型提出了一種通過液體冷卻的電池系統中，包括:箱體4和BMS控制盒。
[0034]其中，如圖2所示，箱體4內有具一空腔，空腔內放置冷卻鋁板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，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，電池模塊I的兩端設置有正負極連接端口 11，電池模塊I的正負極連接端口 11通過連接銅排連接，將電池模塊I串聯連接，正負極連接端口 11上設置有絕緣罩5。
[0036]如圖4所示，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，冷卻鋁板2貼敷在電池單體12的表面，冷卻鋁板2的一側邊呈90°翻折，在翻折處設置有多個安裝槽21。由于在翻折處設置安裝槽21來安裝冷卻鋁管3，冷卻鋁板2與冷卻鋁管3的接觸面較大，冷卻效果好。
[0037]本實用新型也可以在冷卻鋁板2的側邊直接設置安裝槽21，而不進行翻折，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，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，冷卻鋁管3呈之字形結構，并被固定在安裝槽21內，冷卻鋁管3要配合安裝槽21的位置來進行折彎，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穿過側蓋板45上的第一側蓋安裝孔451后固定到安裝槽21內，并冷卻鋁管3在與冷卻鋁板2的連接處涂抹導熱硅脂，將冷卻鋁板2上的熱量傳導到冷卻鋁管3上。
[0039]本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，冷卻鋁管3為空心管狀，其兩端分別為進液口 31及出液口 32。冷卻鋁管3的進液口 31及出液口 32分別與設置在箱體4外的冷卻裝置(未圖示)連通。具體地，在冷卻鋁管3內通入冷卻液，通過冷卻裝置來循環冷卻液，形成循環回路，不僅能有效排出電池熱量，還能提高電池一致性性能。
[0040]本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，冷卻鋁管3是一根長條形金屬管道，將其多次來回彎折后形成之字形，之字形的左右兩側延伸至箱體4外。
[0041]本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，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之間并聯設置。
[0042]如圖6A至圖6E所示，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，箱體4包括:前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側蓋板45 ;前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側蓋板45通過鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體4。
[0043]如圖6A所示,本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，前蓋板41上設置有正負極出線孔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BMS安裝孔414固定在前蓋板41上，BMS控制盒通過BMS出線口 413與電池模塊I連接。
[0044]如圖6E所示，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，側蓋板45包括:第一側蓋安裝孔451和第二側蓋安裝孔452。其中，冷卻鋁管3穿過第一側蓋安裝孔451延伸至箱體4外，電池模塊I通過第二側蓋安裝孔452固定在箱體4內。
[0045]如圖7所示，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，進一步包括:壓板6，壓板6設置在電池模塊I與箱體4之間，起到了絕緣耐壓的作用。
[0046]如圖8所示，本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，進一步包括: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內部具有空間，空間內放置BMS控制盒
[0047]本實用新型通過液體冷卻的電池系統中，電池模塊1、壓板6和箱體4之間用長螺栓固定，長螺栓穿過第二側蓋安裝孔452、壓板安裝孔61和電池模塊I自身四個安裝孔固定連接。
[0048]本實施例中，將前蓋板41、后蓋板42、上蓋板43、底板44和兩塊側蓋板45通過鉚釘互相固定，形成一具有空腔的箱體4。箱體4六個面均為可拆分鋁板，既減輕重量，也保證了裝配拆卸便捷性。
[0049]本實施例中，前蓋板41上設置正負極出線孔411、罩子安裝孔412、BMS出線口 413和BMS安裝孔414。后蓋板42上設置有20個鉚釘孔，上蓋板43上設置有30個鉚釘孔，底板44與上蓋板43除厚度外與上蓋板43 —致。側蓋板45上設置第一側蓋安裝孔451和第二側蓋安裝孔452。
[0050]本實施例中，把BMS控制盒外裝在BMS控制盒罩子7中，通過BMS安裝孔414固定，并將BMS連接線穿過BMS出線口 413，在不開箱的情況下方便維護BMS控制器，BMS控制盒罩子7通過罩子安裝孔412固定在箱體4上。
[0051]本實施例中，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熱量傳導到冷卻鋁板2上。
[0052]本實施例中，將冷卻液通過冷卻鋁管3形成循環回路帶走電池包產生的熱量，并個使得箱體4內的各電池模塊I之間溫度保持一致，有利于延長電池壽命，提高電池性能。
[0053]目前市場上大部分電池冷卻方式采用風冷系統，主動風冷或者被動風冷，但是由于電池包內部溫度場的不一致性和空氣導熱系數偏低等原因，造成冷卻效果不明顯，無法保證在高溫環境下電池系統依然高效穩定的運行，而本實用新型的液冷方式系統可以規避這些弱點，利用冷卻液的導熱系數高，冷卻面積大，循環系統流動性好，帶走熱量多等特點，有效地提升電池包熱管理系統。
[0054]本實用新型的保護內容不局限于以上實施例。在不背離實用新型構思的精神和范圍下，本領域技術人員能夠向到的變化和優點都被包括在本實用新型中，并且以所附的權利要求書為保護范圍。
【權利要求】
1.一種通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，包括: 箱體(4)，所述箱體(4)內設有一空腔，所述空腔內放置有至少兩個電池模塊(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)包括至少一個電池單體(12)，所述電池模塊(I)的兩端設置有正負極連接端口(11);所述正負極連接端口(11)通過連接銅排連接，將所述電池模塊(I)串聯連接； 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)的側面設置有安裝槽(21)； 所述冷卻鋁管(3)安裝在所述電池模塊(I)的側面，固定在所述安裝槽(21)內，并貫穿所述箱體(4)向外延伸。
2.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，所述冷卻鋁管(3)為空心管狀，所述冷卻鋁管(3)呈之字形結構，其兩端分別為進液口(31)及出液口(32)。
3.如權利要求2所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，進一步包括設置在箱體(4)外的冷卻裝置，所述進液口(31)及所述出液口(32)分別與所述冷卻裝置連通。
4.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，所述冷卻鋁板(2)的一側邊翻折，在翻折處設置有安裝槽(21)。
5.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，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)之間并聯設置。
6.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，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)和所述兩塊側蓋板(45)通過鉚釘相互固定連接，形成一具有空腔的箱體(4)。
7.如權利要求6所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，所述前蓋板(41)上設置有正負極出線孔(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控制盒通過所述BMS出線口(413)與所述電池模塊(I)連接。
8.如權利要求6所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，所述側蓋板(45)包括: 第一側蓋安裝孔(451)，所述冷卻鋁管(3)穿過所述第一側蓋安裝孔(451)延伸至所述箱體⑷外； 第二側蓋安裝孔(452)，所述電池模塊(I)通過所述第二側蓋安裝孔(452)固定在所述箱體⑷內。
9.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，進一步包括:壓板(6)，所述壓板(6)設置在所述電池模塊(I)與所述箱體(4)之間。
10.如權利要求1所述的通過液體冷卻的電池系統，其特征在于，進一步包括: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。
【文檔編號】H01M10/625GK203839423SQ201420137767
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】于洪濤, 梁榮嶸, 和祥運, 陳中軍, 劉風磊, 陳瀝強, 鄧亞明, 葛祥, 張海林, 李艷, 趙豪星, 王慧景, 曹建航, 陳慧珺 申請人:上海卡耐新能源有限公司