CN114464923A - 一种快充型锂离子电池模组结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快充型锂离子电池模组结构，包括电池盒和冷却板，冷却板设置于所述电池盒内部，冷却板内部设有用于供冷却液流通的冷却液通道，且其上设有电池插孔，电池插孔内插设有锂离子电池，电池盒的壁体上开设有与电池盒内部贯通的通风口。本发明中通过设置冷却板及通风口，将风冷和水冷两种降温方式完美结合，一方面可以增大锂离子电池与冷却板的接触面积，提高模组内部锂离子电池散热的均匀性，另一方面可以增大锂离子电池与空气接触面积，提高锂离子电池表面的自然换热系数，增大电池表面的散热能力，整个结构通能够在保证电池模组强度的同时，最大限度地提高电池模组的散热能力，保证电池性能，延长电池寿命。

Description

一种快充型锂离子电池模组结构
技术领域
本发明涉及电池技术领域，更具体地说是涉及一种快充型锂离子电池模组结构。
背景技术
近年来，为减少碳排放和对石油的依赖性，国家开始大力推行新能源汽车，同时，推动工程机械领域“油改电”的普及。作为新能源的汽车以及工程应用领域的核心部件，锂离子电池，还存在容量低以及充电时间短的问题。高容量的锂离子电池由于材料本身的特性，存在极高的安全隐患。相反，超快充锂离子电池愈来成为诸多企业的研发中心。其中，当下超快充锂电池市场主要集中于港口机械等其他工程领域，由于超快充锂电池具有高功率的特性，可满足大倍率放电，满足特定的工程作业要求，备受青睐。在应用过程中，超快充锂离子电池通常成组使用，是由多个电池单体进行串并联构成。由于超快充锂电池单体进行大倍率充放电时，会产生大量的热，若电池产生的热量无法及时散出，可能导致单体电芯温度升高。温度过高将会影响电池寿命、容量等其他性能，甚至产生热失控的风险。
当下模组的散热主要有两种方式，第一为液体冷却，通过连通管中的冷却液带走模组内部电池产生的热量，但设计的连通管一般在模组的上端或者下端或者模组的两侧，虽然能保证与模组空间充分接触，但对于模组内部电池，串并联的电池内部间隙的热量，无法及时散出，热量堆积可能损失电池性能，造成液体冷却有效散热面积不够，且模组内部液冷管道体积过大，导致模组空间利用率低的问题，若连通管过多，则会造成模组强度不够，出现机械破坏的现象。第二为空气冷却，通常为模组端板处存在进风口以及出风口，通过自然风冷散热或强制风冷散热的方式，自然风冷满足小功率模组的要求，但当热量过多时，热量可能无法及时散失；强制风冷需其在模组进风口侧加散热风扇，但风扇的存在，导致电池模组串并联使用时，强度不够，可能造成机械损伤。
因此，如何提供一种能够在保证电池模组强度的前提下，提高电池模组散热能力的快充型锂离子电池模组结构是本领域亟需解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种快充型锂离子电池模组结构，目的就是为了解决上述之不足。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种快充型锂离子电池模组结构，包括：电池盒和冷却板；所述冷却板设置于所述电池盒内部；所述冷却板内部设有用于供冷却液流通的冷却液通道，且其上设有电池插孔；所述电池插孔内插设有锂离子电池；所述电池盒的壁体上开设有与所述电池盒内部贯通的通风口。
优选地，所述冷却板的数量为两个；两个所述冷却板分为上下两层间隔设置于所述电池盒内部。
优选地，两个所述冷却板的一侧通过连通管连通；两个冷却板的另一侧分别设有进液管和出液管。
优选地，所述进液管设置于上层的所述冷却板的端部；所述出液管设置于下层的所述冷却板的端部。
优选地，所述电池盒靠近所述连通管一侧的壁体上设有与所述连通管相适配的第一插槽；所述电池盒靠近所述出液管一侧的壁体上设有与所述进液管及所述出液管相适配的第二插槽。
优选地，所述电池盒与所述第一插槽相邻的两侧壁体上均设有多个所述通风口。
优选地，所述电池盒顶端设有导出口。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明一方面通过在电池盒内部设置带有电池插孔的冷却板，并将锂离子电池依次***电池插孔内通过向冷却板内通入冷却液，即可实现锂离子电池的水冷降温，每个锂离子电池均与冷却板紧密接触，可以有效增大模组内部锂离子电池接触的液体冷却面积，提高模组内部锂离子电池散热的均匀性，另一方面通过在电池盒两侧壁体上开设多个通风口，使外界空气与模组内部空气相互流通，即可实现风冷降温，可以提供更大的模组内部锂离子电池与空气接触面积，提高锂离子电池表面的自然换热系数，增大电池表面的散热能力，进一步提高模组内部锂离子电池的散热能力，整个结构通过将水冷和风冷两种降温方式相结合，能够在保证电池模组强度的同时，最大限度地提高电池模组的散热能力，保证电池性能，延长电池寿命。
附图说明
图1为本发明一种快充型锂离子电池模组结构的***示意图；
图2为本发明一种快充型锂离子电池模组结构的左视图；
图3为本发明一种快充型锂离子电池模组结构的右视图；
图4为冷却板的结构示意图；
图中：1、电池盒；2、冷却板；3、电池插孔；4、锂离子电池；5、通风口；6、连通管；7、进液管；8、出液管；9、第一插槽；10、第二插槽；11、导出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1所示，本发明公开了一种快充型锂离子电池模组结构，包括：电池盒1和冷却板2；冷却板2设置于电池盒1内部；冷却板2内部设有用于供冷却液流通的冷却液通道，且其上设有多个贯穿冷却板2上下表面的电池插孔3；每个电池插孔3内插设有1个锂离子电池4；电池盒1的壁体上开设有与电池盒1内部贯通的通风口5。
在本实施例中，冷却板2为中空结构，电池插孔3的孔壁与冷却板2的外壁之间形成密闭的冷却液通道，可以使大锂离子电池4与冷却液通道紧密接触；
在本实施例中，冷却板2的数量为2个；2个冷却板2分为上下两层间隔设置于电池盒1内部；2个冷却板2上的电池插孔3数量相同，且一一对应设置。
在本实施例中，2个冷却板2的左侧通过连通管6连通；两个冷却板2的右侧分别设有进液管7和出液管8。
在本实施例中，连通管6、进液管7和出液管8的数量均为2个。
在本实施例中，进液管7设置于上层的冷却板2的左侧端面上；出液管8设置于下层的冷却板2的左侧端面上。
在本实施例中，电池盒1的左侧壁体上设有与连通管6相适配的第一插槽9，连通管6固定在第一插槽9中；电池盒1的右侧壁体上设有与进液管7及出液管8相适配的第二插槽10，进液管7及出液管8固定在第二插槽10中；可以有效保证模组内部冷却板2与锂离子电池4的稳定性。
在本实施例中，电池盒1的前后两侧壁体上均设有10个相互对称的通风口5。
在本实施例中，电池盒1顶端设有导出口11，用于电池模组电连接使用。
在本实施例中，电池盒1由6块端板可拆卸连接构成。
在另外一些实施例中，冷却板2、通风口5、连通管6、进液管7和出液管8的数量可根据实际需求进行设计。
工作原理：散热时，冷却液从2个进液管7流入，在液体的推动作用下，冷却液流过上层的冷却板2，并通过连通管6流至下层的冷却板2，最终通过出液管8流出，冷却液不断循环流动，对锂离子电池4进行水冷降温，同时，外界冷空气通过电池盒1其中一侧壁体上的通风口5进入电池盒1内部，并从另一侧壁体上的通风口5流出，对锂离子电池4进行风冷降温。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，包括：电池盒(1)和冷却板(2)；所述冷却板(2)设置于所述电池盒(1)内部；所述冷却板(2)内部设有用于供冷却液流通的冷却液通道，且其上设有电池插孔(3)；所述电池插孔(3)内插设有锂离子电池(4)；所述电池盒(1)的壁体上开设有与所述电池盒(1)内部贯通的通风口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，所述冷却板(2)的数量为两个；两个所述冷却板(2)分为上下两层间隔设置于所述电池盒(1)内部。
3.根据权利要求2所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，两个所述冷却板(2)的一侧通过连通管(6)连通；两个冷却板(2)的另一侧分别设有进液管(7)和出液管(8)。
4.根据权利要求3所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，所述进液管(7)设置于上层的所述冷却板(2)的端部；所述出液管(8)设置于下层的所述冷却板(2)的端部。
5.根据权利要求3所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，所述电池盒(1)靠近所述连通管(6)一侧的壁体上设有与所述连通管(6)相适配的第一插槽(9)；所述电池盒(1)靠近所述出液管(8)一侧的壁体上设有与所述进液管(7)及所述出液管(8)相适配的第二插槽(10)。
6.根据权利要求5所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，所述电池盒(1)与所述第一插槽(9)相邻的两侧壁体上均设有多个所述通风口(5)。
7.根据权利要求1所述的一种快充型锂离子电池模组结构，其特征在于，所述电池盒(1)顶端设有导出口(11)。
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