一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板制造技术

本实用新型专利技术涉及了一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，包括顶冷板，顶冷板顶部设有盖板，顶冷板两侧设有对称的定位卡板，顶冷板上设有多个独立水道，多个独立水道逐一偏移，每个独立水道都有独立的进水口与出水口，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，顶冷板底部焊接有多个侧冷板，且侧冷板与侧冷板之间安装有刀片电芯，多个侧冷板两侧设有封板，封板安装在顶冷板两端，封板一侧设有安装有流动控制机构，流动控制机构通过橡胶软管连通进水口以及出水口，流动控制机构底部电性连接电源组件；解决了热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差；温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，降低整个电池包性能的问题。电池包性能的问题。电池包性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板


[0001]本技术属于新能源汽车电池领域，具体涉及一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车正在快速推广和普及，车用动力电池也在不断推陈出新。刀片电池（电芯）构型自身可以作为承重构件，同时电芯内部的排布以及电芯与电芯之间的排布都可以变得更加紧密，使电池包能量密度得到进一步提高，同时也减小了整个电池包包覆件和结构件的体积与重量，对提升新能源汽车续航里程和轻量化都有重要意义。
[0003]在紧密排布刀片电池的状态下，热管理的有效性非常重要。尤其是三元锂电池，耐高温性能更弱，容易发生高温下的燃烧爆炸等事故，需要进更加优秀的热管理装置。
[0004]电池热管理需要实现夏季高温时的冷却散热和冬季的保温加热，使电池温度保持在20
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25℃，从而使电池的性能、寿命和安全性得到最大化保障。目前广泛使用的是水冷式热管理装置，利用冷却液和相应循环装置来带走电池的多余热量（冬季加热冷却液来实现升温和保温）。
[0005]多数水冷式热管理装置是在电池包的顶部或底部安装一块水冷板，利用冷却液来实现温度控制。对于高密度排布的刀片电池，这种热管理装置存在以下不足：
[0006]1、只能对刀片电池的顶部或者底部进行热交换，而刀片电池的侧面才是面积最大的，这就导致热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差，为了确保热管理的有效性，只能加大冷却液流量或者降低电芯的排布紧密度，实际上也就降低了整个电池包的性能水平和能量密度。
[0007]2、冷却液从水冷板一侧流到另一侧，热交换明显会出现不均衡性，导致头部电芯换热多而尾部电芯换热偏少，温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，长期积累下去就会降低整个电池包的性能，甚至引发安全事故。
[0008]3、排布于中间位置的刀片电芯由于空间上的集中，发热会有所积聚，所以电池包的温度在中心区域会更高一些，水冷板的水道和流向是固定的，无法实现主动调整，这也会导致电池包的整体温度是不均衡的。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于提供一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，解决了热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差；温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，降低整个电池包性能的问题。
[0010]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0011]本技术提供的一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，所述顶冷板顶部设有盖板，所述顶冷板两侧设有对称的定位卡板，所述顶冷板上设有多个独立水道，所述多个独立水道逐一偏移，每个独立水道都有独立的进水口与出水口，所述进水口与出水口设
置在顶冷板一端，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，所述顶冷板底部焊接有多个侧冷板，所述侧冷板呈线性排列，且侧冷板与侧冷板之间安装有刀片电芯，所述多个侧冷板两侧设有封板，所述封板安装在顶冷板两端，所述封板一侧设有安装有流动控制机构，所述流动控制机构通过橡胶软管连通进水口以及出水口，所述流动控制机构底部电性连接电源组件，所述顶冷板底部安装有底壳，所述底壳外侧安装有电池包主框，所述定位卡板紧固在电池包主框内，所述电池包主框外侧壁安装有安装板。
[0012]作为本技术的进一步技术方案，所述盖板上两端均设有对称的泄压孔，且在出水口以及进水口方向设置多个泄压孔。
[0013]作为本技术的进一步技术方案，所述顶冷板上每个独立水道内均设有多个小流道，每个小流道隔板的两端设有汇流圆角，且每个小流道内设有与侧冷板顶部相配的安装孔，所述顶冷板顶部中央设有一排减重槽。
[0014]作为本技术的进一步技术方案，所述多个侧冷板顶部均设有口琴管口，每个侧冷板都夹在相邻两片刀片电芯之间，所述顶冷板与每片刀片电芯顶面接触，且所有接触面使用导热绝缘结构胶粘合。
[0015]作为本技术的进一步技术方案，所述流动控制机构包括集成阀岛控制器，所述集成阀岛控制器两端连通有多个橡胶软管，所述多个橡胶软管一端联通进水口以及出水口，所述集成阀岛控制器一端设有一组进出水快插头。
[0016]作为本技术的进一步技术方案，所述电源组件包括电缆线，所述电缆线一端电性连接集成阀岛控制器，另一端电性连接于集成外插头，所述集成外插头安装在电池包主框一侧。
[0017]相对于现有技术，本技术的有益效果为：
[0018]1、提高了刀片电池电芯的热交换面积，提高了热交换效率，实例中电芯的换热面积占比从传统顶部水冷板的5.08%增加到49.53%。
[0019]2、顶冷板相邻独立水道进出水交错布局，与之相关的侧板进出水方向也呈现交错，实现了被动层面的冷热均衡布局。
[0020]3、采用多段独立主动调节的模式，对电池包温度的均匀性提升明显，各个电芯的温差可以控制在极小的范围。在主动层面也具备很大的调节均衡能力，热管理水平显著提升；采用电控调节，响应速度快，适应范围广。
[0021]4、实现更高能量密度的电芯应用或者电池包布局，确保其充放电性能、寿命以及安全性。
附图说明
[0022]图1是本技术的结构示意图；
[0023]图2是本技术的内部结构图；
[0024]图3是本技术的水冷板组件爆炸图；
[0025]图4是本技术的水冷板组件的安装图；
[0026]图5是本技术图4的局部剖视图；
[0027]图6是本技术图3的局部放大图；
[0028]图7是本技术的顶冷板的俯视图；
[0029]图中，1、盖板；101、泄压孔；2、顶冷板；201、定位卡板；202、独立水道；203、安装孔；204、汇流圆角；205、减重槽；3、进水口；4、出水口；5、侧冷板；501、口琴管口；6、封板；7、橡胶软管；8、电缆线；9、集成阀岛控制器；10、进出水快插头；11、集成外插头；12、电池包主框；121、安装板；13、导热绝缘结构胶；14、刀片电芯；15、底壳。
具体实施方式
[0030]为更进一步阐述本技术为实现预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0031]参见图1至图7，本技术提供的一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，包括顶冷板2，顶冷板2顶部设有盖板1，盖板1上两端均设有对称的泄压孔101，且在出水口4以及进水口3方向设置多个泄压孔101；顶冷板2两侧设有对称的定位卡板201，顶冷板2上设有多个独立水道202，多个独立水道202逐一偏移，每个独立水道202都有独立的进水口3与出水口4，进水口3与出水口4设置在顶冷板2一端，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，有利于均衡整个顶冷板的温度；顶冷板2上每个独立水道202内均设有多个小流道，每个小流道隔板的两端设有汇流圆角204，且每个小流道内设有与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，其特征在于；包括顶冷板（2），所述顶冷板（2）顶部设有盖板（1），所述顶冷板（2）两侧设有对称的定位卡板（201），所述顶冷板（2）上设有多个独立水道（202），所述多个独立水道（202）逐一偏移，每个独立水道（202）都有独立的进水口（3）与出水口（4），所述进水口（3）与出水口（4）设置在顶冷板（2）一端，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，所述顶冷板（2）底部焊接有多个侧冷板（5），所述侧冷板（5）呈线性排列，且侧冷板（5）与侧冷板（5）之间安装有刀片电芯（14），所述多个侧冷板（5）两侧设有封板（6），所述封板（6）安装在顶冷板（2）两端，所述封板（6）一侧设有安装有流动控制机构，所述流动控制机构通过橡胶软管（7）连通进水口（3）以及出水口（4），所述流动控制机构底部电性连接电源组件，所述顶冷板（2）底部安装有底壳（15），所述底壳（15）外侧安装有电池包主框（12），所述定位卡板（201）紧固在电池包主框（12）内，所述电池包主框（12）外侧壁安装有安装板（121）。2.根据权利要求1所述的一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，其特征在于：所述盖板（1）上两端均设有对称的泄压孔（101），且在出水口（4）以及进水口（3）方向设置多个泄压孔（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张劼，姚筱霏，
申请(专利权)人：江苏信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：