本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)，特別是一種電動(dòng)汽車用軟包電池冷卻系統(tǒng)的軟包模組水冷結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前鋰離子電池市場(chǎng)日趨成熟，軟包電芯電池組優(yōu)勢(shì)也逐漸體現(xiàn)出來(lái)，現(xiàn)有的電池在電芯單體、水冷結(jié)構(gòu)方面各有特點(diǎn)，但其效果都不盡人意。如專利公開號(hào)為CN104916880A，一種電動(dòng)汽車電池水冷裝置，包括呈矩陣排布的若干個(gè)電池以及彼此之間通過(guò)連接管連通的若干組冷卻管路，冷卻管路包括分別與進(jìn)水室、出水室連接的進(jìn)水管、出水管，一組冷卻管路的進(jìn)水室和出水室之間通過(guò)蛇形管連通，該蛇形管貼靠于電池的側(cè)壁形成S形連續(xù)環(huán)繞狀。又如專利公告號(hào)為CN205811008U設(shè)計(jì)的一種軟包電芯模組散熱結(jié)構(gòu)，包括多塊電芯以及多片槽型結(jié)構(gòu)的散熱片，多片散熱片并列排布并在每片散熱片內(nèi)分別安置有兩塊電芯，每片散熱片中位于外側(cè)的電芯靠壓在相鄰的散熱片的外端面上，最外側(cè)的散熱片的兩側(cè)設(shè)置有擋板，兩側(cè)的擋板之間設(shè)置有螺桿，散熱片的頂部設(shè)置有蓋板，散熱片的底部設(shè)置有底板。這種結(jié)構(gòu)后散熱片的熱量通過(guò)側(cè)面的翅片與空氣對(duì)流散熱以及通過(guò)底部折彎段與電池模塊底部大鋁板接觸散熱。

在現(xiàn)有產(chǎn)品以及公開技術(shù)的軟包電芯成組工藝中，軟包電芯本身往往采用鋁塑膜作為外部防護(hù)，在組裝過(guò)程中容易刺破，同時(shí)軟包電芯尺寸公差范圍大，成組后尺寸公差更大，不利于電池模組組裝，很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低下。由于復(fù)雜組裝工藝，電芯單體以搭積木方式堆疊，電芯單體在充放電時(shí)，產(chǎn)生的熱量也很難散發(fā)，冷卻系統(tǒng)更是無(wú)法經(jīng)過(guò)每個(gè)單體電芯，致使在夏季時(shí)電池在高溫的環(huán)境下工作，降低了電池的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決以下問(wèn)題：采用傳統(tǒng)的鋁塑膜作為外部防護(hù)，組裝過(guò)程中易刺破，且成組后尺寸公差大，不利于電池模組組裝，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；組裝工藝復(fù)雜，電芯單體充放電時(shí)產(chǎn)生的熱量難散發(fā)，冷卻系統(tǒng)無(wú)法經(jīng)過(guò)每個(gè)單體電芯，導(dǎo)致夏季電池在高溫環(huán)境下作業(yè)，降低了電池使用壽命。本方案提供一種軟包模組水冷結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種軟包模組水冷結(jié)構(gòu)，包括相框，其特征是相框內(nèi)設(shè)有軟包電芯，在軟包電芯的一側(cè)設(shè)置絕緣水冷散熱鋁片，軟包電芯的另一側(cè)設(shè)有發(fā)泡泡棉；一組軟包電芯串并后形成：絕緣水冷散熱鋁片+軟包電芯+發(fā)泡泡棉+絕緣水冷散熱鋁片…循環(huán)結(jié)構(gòu)；端板上設(shè)有冷卻液進(jìn)出口，冷卻液在模組內(nèi)部形成一個(gè)液流回路。

本技術(shù)方案主要應(yīng)用于電動(dòng)汽車用軟包電芯動(dòng)力電池系統(tǒng)中，其中用相框來(lái)定位和安裝軟包電芯，所有的軟包電芯同向排列，通過(guò)長(zhǎng)螺栓把整個(gè)模組進(jìn)行組合，使密封水冷管道內(nèi)置。絕緣水冷散熱鋁片進(jìn)行電泳處理，散熱鋁片與電芯單體表面直接接觸，散熱鋁片內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)血管孔，冷卻液通過(guò)這些毛細(xì)血管孔直接與電芯表面進(jìn)行熱交換，散熱鋁片能有效將電芯熱量導(dǎo)入或?qū)С?，保證電芯溫差一致性。匯流板用于單體電芯之間的串并連，并通過(guò)位于模組兩端的總極匯流板進(jìn)行整個(gè)模組合并。模組上蓋用于模組串并連完成后，模組上部高壓連接處的包裹與防護(hù)。冷卻液通過(guò)進(jìn)出接頭在模組內(nèi)部形成一個(gè)回路。在相框組合并串過(guò)程中，每片絕緣水冷散熱鋁片與電池之間粘貼一片發(fā)泡泡棉，可消除軟包電芯的厚度公差，同時(shí)可以降低軟包電芯在充放電過(guò)程中的膨脹率。由于每個(gè)軟包電芯均有相框防護(hù)，絕緣水冷散熱鋁片和軟包電芯熱交換及時(shí)而覆蓋全面，熱量會(huì)快速交換，從而提高整套電池包的使用壽命。軟包電芯極耳通過(guò)超聲波與匯流板進(jìn)行焊接，焊接時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)軟包電芯動(dòng)力電池全自動(dòng)化生產(chǎn)。

作為優(yōu)選，所述的相框上設(shè)有軟包電芯安置槽，相鄰兩片軟包電芯按同一方向排放。

作為優(yōu)選，所述的相框、絕緣水冷散熱鋁片、發(fā)泡泡棉上分別設(shè)有相互疊配的液體進(jìn)出口，在液體進(jìn)出口部位設(shè)有密封圈。密封橡膠圈置于相框與絕緣水冷散熱鋁片之間，用于密封系統(tǒng)水冷管道。

作為優(yōu)選，所述的密封圈位于相框與絕緣水冷散熱鋁片之間的系統(tǒng)水冷管道中。

作為優(yōu)選，所述的相框上設(shè)有若干支長(zhǎng)螺桿，長(zhǎng)螺桿與模組成組串并共用。

作為優(yōu)選，所述的整個(gè)模組兩端設(shè)有總極匯流板，所述的匯流板用于單體電芯之間的串并連，總極匯流板用于模組與模組之間的串并連。

作為優(yōu)選，所述的在匯流板上設(shè)有采樣點(diǎn)螺孔，一組軟包電芯通過(guò)匯流板聯(lián)接，匯流板部位設(shè)有采樣線槽，采樣線槽內(nèi)布置采樣線束，采樣線槽作為串接的單體電芯之間的絕緣體。采樣線槽一方面用于線束走線，另一方面用于單體電芯串與串之間的絕緣，管理系統(tǒng)通過(guò)采樣點(diǎn)螺孔固定的采樣線采集電壓、電流信息。

作為優(yōu)選，所述的絕緣水冷散熱鋁片內(nèi)部設(shè)計(jì)毛細(xì)血管孔，絕緣水冷散熱鋁片與軟包電芯單體表面直接接觸。

本實(shí)用新型的有益效果是：每個(gè)軟包電芯均有相框防護(hù)，絕緣水冷散熱鋁片和軟包電芯之間熱交換面大，絕緣水冷散熱鋁片能有效將軟包電芯熱量導(dǎo)入或?qū)С觯ＷC電芯溫差的一致性，提高了整套電池包的使用壽命；發(fā)泡泡棉的設(shè)計(jì)消除了電芯的膨脹值，電芯極耳通過(guò)超聲波與匯流板進(jìn)行連接，焊接時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)軟包電芯動(dòng)力電池自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一種組裝過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的一種組裝后結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1. 模組上蓋，2. 匯流板，3. 相框，4. 軟包電芯，5. 絕緣水冷散熱鋁片，6. 端板，7. 出水口，8. 長(zhǎng)螺桿，9. 進(jìn)水口，10. 密封圈，11. 發(fā)泡泡棉，12. 采樣線槽。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

本實(shí)施例一種軟包模組水冷機(jī)構(gòu)，如圖1、圖2所示，在電池模組中，每片軟包電芯4都采用相框3進(jìn)行防護(hù)固定，相框3中設(shè)有軟包電芯4的安置槽，相鄰兩片串并的軟包電芯4按同一方向排放，即軟包電芯4正負(fù)極一一對(duì)應(yīng)，正極對(duì)正極，負(fù)極對(duì)負(fù)極。

串并的軟包電芯4層與層之間的布置如下：軟包電芯4的一側(cè)設(shè)置絕緣水冷散熱鋁片5，絕緣水冷散熱鋁片5內(nèi)部設(shè)有毛細(xì)血管孔，絕緣水冷散熱鋁片5與軟包電芯4表面直接接觸進(jìn)行熱交換；在軟包電芯4的另一側(cè)設(shè)置具有緩沖、抗震作用的發(fā)泡泡棉11，發(fā)泡泡棉可消除軟包電芯4的膨脹；串并后最后形成：絕緣水冷散熱鋁片5+軟包電芯4+發(fā)泡泡棉11+絕緣水冷散熱鋁片5…的循環(huán)結(jié)構(gòu)。

所有的電芯極耳通過(guò)超聲波焊接方式與匯流板2進(jìn)行連接。端板6上設(shè)有冷卻液進(jìn)出口，進(jìn)水口9和出水口7，相框3、絕緣水冷散熱鋁片5、發(fā)泡泡棉11上分別設(shè)有相互疊配的液體進(jìn)出口，在液體進(jìn)出口部位設(shè)有密封圈10，即密封圈10安裝于相框3與絕緣水冷散熱鋁片5之間的整個(gè)系統(tǒng)水冷管道中，冷卻液在模組內(nèi)部形成一個(gè)液流回路。

在相框3上上下兩端共設(shè)4支M6長(zhǎng)螺桿8，長(zhǎng)螺桿8作為整個(gè)模組成組串并之用。匯流板2用于單體軟包電芯4之間的串并連，另外，整個(gè)模組兩端分別設(shè)有總極匯流板，總極匯流板用于模組與模組之間的串并連。在每件匯流板2上均設(shè)有M3的采樣點(diǎn)螺孔，一組軟包電芯4通過(guò)匯流板2聯(lián)接，匯流板2部位設(shè)置采樣線槽12，采樣線槽12內(nèi)用來(lái)布置采樣線束，采樣線槽12同時(shí)作為串接的單體軟包電芯4之間的絕緣體之用。

裝配時(shí)，先將相框3放置在工裝上，然后將軟包電芯4置于相框的電芯放置槽內(nèi)，再絕緣水冷散熱鋁片5通過(guò)卡口卡插方式固定在相框3上，散熱鋁片與軟包電芯4表面直接接觸換熱，調(diào)整工裝，將相框3反過(guò)來(lái)放置；接下來(lái)進(jìn)行上述同樣步驟，需注意的是軟包電芯4正負(fù)極需對(duì)應(yīng)（正極對(duì)正極，負(fù)極對(duì)負(fù)極）；隨后將成組的模組轉(zhuǎn)移到自動(dòng)超聲焊接工裝上進(jìn)行自動(dòng)焊接，最后安裝絕緣件，絕緣件通過(guò)卡扣與相框3固定，至此，模組組裝完成。

上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明，不是對(duì)本實(shí)用新型的限定，任何對(duì)本實(shí)用新型的簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)等均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。