CN108011156A - 电池模组冷却水箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池模组冷却水箱，包括箱体和导水机构，所述导水机构包括进水通道、出水通道、进口和出口；所述进水通道和出水通道在所述箱体内相对设置，所述进水通道和出水通道相对的侧壁上分别开有若干孔；所述进口和出口设在所述箱体外部，分别连通所述进水通道和出水通道；所述进水通道和出水通道之间设有若干均匀排列的电池支撑筒。本发明的优点在于：通过冷却液浸泡的方式可以很大程度减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，增加电池组的整体寿命；整体式设计，可以实现整体焊接，使水箱可以快速焊接成型。
Description
技术领域
本发明涉及电池模组冷却装置，尤其涉及一种电池模组冷却水箱。
背景技术
随着常规化石能源的生产和消耗已达到顶峰并逐步趋向枯竭，环境污染日益突出，以可再生能源为主的能源体系正在逐渐形成。在当前全球汽车工业面临的能源和环境问题的巨大挑战下，发展新能源电动汽车，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已达成共识。从汽车行业节能减排的趋势看，我国发展新能源汽车是汽车技术进步与产业升级的必然选择。
电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。动力电池模组热管理的两个重要指标为：
1)保持电池内和电池间的温度均衡；
2)把电池的绝对温度控制在合理范围内。
电动汽车中电池的适宜温度在25-45℃之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减，控制在合理的温度范围内电池使用寿命较长，可靠性也较高。设计性能良好的动力电池冷却系统，可以及时带走电池工作时产生的过多热量，使电池的温升在合理范围内，改善电池的工作环境，从而达到提高电池的寿命和可靠性。
目前车用动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命。传统的电池冷却系统主要为风冷，虽然能达到一定的冷却效果，但是易产生电池局部温度过高现象。而且在极寒的环境下，电池充电效果差，存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较好的冷却和保温作用的电池模组冷却水箱。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：电池模组冷却水箱，包括箱体和导水机构，所述导水机构包括进水通道(1)、出水通道(2)、进口(3)和出口(4)；所述进水通道(1)和出水通道(2)在所述箱体内相对设置，所述进水通道(1)和出水通道(2)相对的侧壁上分别开有若干孔；所述进口(3)和出口(4)设在所述箱体外部，分别连通所述进水通道(1)和出水通道(2)；所述进水通道(1)和出水通道(2)之间设有若干均匀排列的电池支撑筒(5)。
作为优化的技术方案，所述箱体包括边墙(6)、上多孔板(7)和下多孔板(8)；所述边墙(6)围绕成封闭环形；所述上多孔板(7)和下多孔板(8)分别连接在所述边墙(6)的上下端，盖住所述边墙(6)的上下端开口；所述上多孔板(7)和下多孔板(8)上均开有对应各电池支撑筒(5)上下端的孔；所述进水通道(1)和出水通道(2)分别安装在所述边墙(6)相对的两侧内壁上。整体式设计，可以实现整体焊接，使水箱可以快速焊接成型。
作为优化的技术方案，所述箱体为长方体，所述边墙(6)、上多孔板(7)和下多孔板(8)分别构成长方体的侧面和上、下底面。
作为优化的技术方案，所述进水通道(1)和出水通道(2)相对的侧壁分别为进口侧边板和出口侧边板，所述进口侧边板和出口侧边板分别与其安装处的边墙(6)内壁形状相同且相互相平行。
作为优化的技术方案，所述上多孔板(7)和下多孔板(8)之间连接有支撑柱(9)。用于支撑上多孔板和下多孔板，使结构更加稳定。
作为优化的技术方案，所述边墙(6)与上多孔板(7)、下多孔板(8)之间通过焊接夹(10)固定。焊接夹的设计可以提高水箱的强度。
作为优化的技术方案，所述进口(3)和出口(4)处分别设有水泵。
作为优化的技术方案，所述电池支撑筒(5)排成若干行，相邻各行交错排列成蜂窝形。结构紧凑，各电池支撑筒之间的间隙相同。
作为优化的技术方案，所述进水通道(1)、出水通道(2)、进口(3)、出口(4)、电池支撑筒(5)、边墙(6)、上多孔板(7)、下多孔板(8)支撑柱(9)和焊接夹(10)均采用铝合金。铝合金密度小、强度高、无磁性、具有良好的散热性、耐腐蚀性、低温韧性及成形性，采用铝合金代替钢材料，在相同的刚度和强度要求下，结构质量可减轻60％左右，可大大实现产品结构的轻量化。
作为优化的技术方案，该冷却水箱的装配步骤为：首先将进水通道(1)和出水通道(2)焊接在边墙(6)的内壁上，将进口(3)和出口(4)安装边墙(6)的外壁上；然后依次安装下多孔板(8)、电池支撑筒(5)和上多孔板(7)，组成水箱装配体；再将水箱装配体放入焊接夹具中，在水箱装配体上涂抹钎焊焊料和助焊剂；最后将水箱装配体放入钎焊炉中进行整体焊接。
本发明的优点在于：通过冷却液浸泡的方式可以很大程度减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，增加电池组的整体寿命；在电池温度较低时可以快速预热，提升电池温度，在电池温度较高时可以快速散热，降低电池温度，确保电池的正常的充放电和安全性；整体式设计，可以实现整体焊接，使水箱可以快速焊接成型；制造成本低，装配方便，使用可靠。
附图说明
图1是本发明电池模组冷却水箱的整体结构示意图。
图2是本发明电池模组冷却水箱的拆分结构示意图。
图3是本发明进水通道和出水通道的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，电池模组冷却水箱，包括箱体和导水机构。
箱体为长方体，包括边墙6、上多孔板7和下多孔板8，边墙6、上多孔板7和下多孔板8分别构成长方体的侧面和上、下底面。
导水机构包括进水通道1、出水通道2、进口3和出口4。
进水通道1和出水通道2分别安装在边墙6相对的两侧内壁上，进水通道1和出水通道2相对的侧壁分别为进口侧边板和出口侧边板，进口侧边板和出口侧边板分别与其安装处的边墙6内壁形状相同且相互相平行.
进口侧边板和出口侧边板上分别开有若干有规律地分布的小孔，用于均衡流量，使冷却液进出有规律。
进口3和出口4设在箱体外部，分别连通进水通道1和出水通道2的端部，进口3和出口4处分别设有水泵。
进水通道1和出水通道2之间设有若干均匀排列的电池支撑筒5，电池支撑筒5排成若干行，相邻各行交错排列成蜂窝形，各电池支撑筒5之间的间隙相同。
上多孔板7和下多孔板8上均开有对应各电池支撑筒5上下端的孔。
上多孔板7和下多孔板8之间连接有支撑柱9，支撑柱9排成两行，分别设在蜂窝形电池支撑筒5的两侧。
边墙6与上多孔板7、下多孔板8之间通过焊接夹10固定。
进水通道1、出水通道2、进口3、出口4、电池支撑筒5、边墙6、上多孔板7、下多孔板8、支撑柱9和焊接夹10均采用铝合金。
该冷却水箱的装配步骤为：首先将水箱各部件都用超声波清洗干净，保证表面干净，无灰尘；将进水通道1和出水通道2用电阻焊点焊的方式焊接在边墙6的内壁上，将进口3和出口4安装边墙6的外壁上；然后依次安装下多孔板8、电池支撑筒5、支撑柱9、上多孔板7，组成水箱装配体；再将水箱装配体放入焊接夹具中，在水箱装配体上涂抹钎焊焊料和助焊剂；最后将水箱装配体放入钎焊炉中进行整体焊接。
使用该冷却水箱的对电池模组进行散热的过程为：将电池模组从上多孔板7的上方放入电池支撑筒5中，通过抽水水泵运转使冷却液从进口3进入进水通道1中，冷却液由进口侧边板上的小孔流出，均匀地流向电池支撑筒5的周围，对电池支撑筒5进行散热后的冷却液从出口侧边板上的小孔流入出水通道2中，通过吸水水泵运转使冷却液从出口4排出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池模组冷却水箱，其特征在于：包括箱体和导水机构，所述导水机构包括进水通道(1)、出水通道(2)、进口(3)和出口(4)；所述进水通道(1)和出水通道(2)在所述箱体内相对设置，所述进水通道(1)和出水通道(2)相对的侧壁上分别开有若干孔；所述进口(3)和出口(4)设在所述箱体外部，分别连通所述进水通道(1)和出水通道(2)；所述进水通道(1)和出水通道(2)之间设有若干均匀排列的电池支撑筒(5)。
2.如权利要求1所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述箱体包括边墙(6)、上多孔板(7)和下多孔板(8)；所述边墙(6)围绕成封闭环形；所述上多孔板(7)和下多孔板(8)分别连接在所述边墙(6)的上下端，盖住所述边墙(6)的上下端开口；所述上多孔板(7)和下多孔板(8)上均开有对应各电池支撑筒(5)上下端的孔；所述进水通道(1)和出水通道(2)分别安装在所述边墙(6)相对的两侧内壁上。
3.如权利要求2所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述箱体为长方体，所述边墙(6)、上多孔板(7)和下多孔板(8)分别构成长方体的侧面和上、下底面。
4.如权利要求2所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述进水通道(1)和出水通道(2)相对的侧壁分别为进口侧边板和出口侧边板，所述进口侧边板和出口侧边板分别与其安装处的边墙(6)内壁形状相同且相互相平行。
5.如权利要求2所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述上多孔板(7)和下多孔板(8)之间连接有支撑柱(9)。
6.如权利要求2所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述边墙(6)与上多孔板(7)、下多孔板(8)之间通过焊接夹(10)固定。
7.如权利要求1-6任一项所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述进口(3)和出口(4)处分别设有水泵。
8.如权利要求1-6任一项所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述电池支撑筒(5)排成若干行，相邻各行交错排列成蜂窝形。
9.如权利要求2-6任一项所述的电池模组冷却水箱，其特征在于：所述进水通道(1)、出水通道(2)、进口(3)、出口(4)、电池支撑筒(5)、边墙(6)、上多孔板(7)和下多孔板(8)均采用铝合金。
10.如权利要求9所述的电池模组冷却水箱，其特征在于，该冷却水箱的装配步骤为：首先将进水通道(1)和出水通道(2)焊接在边墙(6)的内壁上，将进口(3)和出口(4)安装边墙(6)的外壁上；然后依次安装下多孔板(8)、电池支撑筒(5)和上多孔板(7)，组成水箱装配体；再将水箱装配体放入焊接夹具中，在水箱装配体上涂抹钎焊焊料和助焊剂；最后将水箱装配体放入钎焊炉中进行整体焊接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180508 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |