CN115241565A - 一种集成式安装支架及大容量电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成式安装支架及大容量电池组,主要解决现有热传导装置安装费时费力的问题。该集成式安装支架包括支架本体和换热装置;支架本体为绝缘件,其内侧设置有安装凹槽,用于安装热管和/或导电管;换热装置设置在支架本体的一端或两端,用于实现热管与温控装置的热量交换。该集成式安装支架能够把导电部件、导热部件和液冷管道集成在一起,能欧将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装时整体一次性安装即可,省时省力。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装好后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
Description
技术领域
本发明属于电池领域,具体涉及一种集成式安装支架及大容量电池组。
背景技术
锂离子电池的应用领域十分广泛,可以被应用于储能、动力电池等领域。近年来随着锂离子电池的进一步发展,锂离子电池的安全使用也受到关注。由于锂离子电池的原理和结构特性,大容量电池在充放电过程中会产生较大的热量,而且热量会逐渐增加,若产生的热量无法有效释放,热量将会累积于单体电池中,造成大容量电池温度不均匀,从而降低电池使用寿命,严重时引发大容量电池的安全事故,因此,需对电池进行有效的温控,使其运行在最佳温度。
中国专利申请CN114583353A公开了一种具有温控装置的大容量电池组,该具有温控装置的大容量电池组包括温控装置和至少两个电池,温控装置包括温控单元、输入管道、输出管道和传热管道,输入管道和输出管道与温控单元相连,传热管道设置在相邻两个单体电池的极柱连接面之间,传热管道内包括传热介质,以与极柱进行热交换。
中国专利申请CN114583352A公开了一种具有温控装置的大容量电池组,该具有温控装置的大容量电池组包括温控装置和至少两个电池,电池包括上、下盖板,上、下盖板分别为电池的正、负极柱,温控装置包括至少一个温控单元和至少一个传热单元,传热单元与温控单元相连接,均热板或热管设置在相连接两个电池的极柱之间并与极柱接触,以与极柱进行热交换。
上述大容量电池组通过传热管道、均热板或热管对电池盖板进行温控,安装时,传热管道、均热板或热管为独立的部件,需要分别安装在电池组极板之间,单独安装没有定位,单独固定费时费力,很难保证一次安装到位,同时,如果上述部件安装没有定位,将会导致电池性能下降等问题。
发明内容
为解决现有热传导装置安装费时费力的问题,本发明提供一种集成式安装支架及大容量电池组。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种集成式安装支架,包括支架本体和换热装置;所述支架本体为绝缘件,其内侧设置有安装凹槽,所述安装凹槽用于安装热管和/或导电管;所述换热装置设置在支架本体的一端或两端,用于实现热管与温控装置的热量交换。
进一步地,所述支架本体包括第一支架、第二支架和支架侧板,所述第一支架和第二支架通过至少一个支架侧板连接,所述安装凹槽位于第一支架和第二支架上。
进一步地,所述第一支架、第二支架与支架侧板通过连接插销连接,用于实现可拆卸安装。
进一步地,所述支架本体上设置有至少一个定位孔,所述定位孔用于与电池盖板的定位柱配合,实现支架本体与电池盖板的定位安装。
进一步地,所述第一支架、第二支架上还设置有绝缘层或绝缘垫,用于实现热管与电池箱体之间的绝缘。
进一步地,所述支架本体的两端或一端设置有测温孔和测压孔,所述测温孔用于安装温度探头,所述测压孔用于安装电压探头。
进一步地,所述换热装置包括支撑压板和绝缘换热板,所述支撑压板与第一支架、第二支架一体设置,所述支撑压板和绝缘换热板之间还设置有传热板。
进一步地,所述支架本体上设置有环形密封槽,所述环形密封槽内设置有密封条。
同时,本发明提供一种大容量电池组,包括多个大容量电池和上述的集成式安装支架;所述大容量电池的上盖板、下盖板分别为正极柱和负极柱,多个大容量电池叠加设置,所述集成式安装支架设置在相邻大容量电池的上盖板和下盖板之间,且集成式安装支架的安装凹槽内设置有至少一个热管,或者设置有至少一个热管和导电管。
进一步地,所述集成式安装支架的同一安装凹槽内设置有多个热管,多个热管通过连接套连接。
和现有技术相比,本发明技术方案具有如下优点:
本发明集成式安装支架包括支架本体和换热装置;支架本体的内侧设置有安装凹槽,用于安装热管和导电管;换热装置设置在支架本体的两端,用于实现热管与温控装置的热量交换。该集成式安装支架能够把导电部件、导热部件、液冷管道集成在一起,将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装时整体一次性安装即可,省时省力。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例1中集成式安装支架的结构示意图一;
图2为本发明实施例1中集成式安装支架的结构示意图二;
图3为本发明实施例1中换热装置的结构示意图;
图4为本发明实施例2中集成式安装支架的结构示意图一;
图5为本发明实施例2中集成式安装支架的局部放大图;
图6为本发明实施例2中换热装置的结构示意图;
图7为本发明实施例3中集成式安装支架的安装示意图;
图8为本发明实施例3中集成式安装支架的安装使用示意图。
附图标记:1-支架本体,2-换热装置,3-热管,4-导电管,5-环形密封槽,6-大容量电池,7-上盖板,8-下盖板,9-温控管,11-第一支架,12-第二支架,13-支架侧板,14-安装凹槽,15-连接插销,16-定位孔,17-绝缘层或绝缘垫,18-测温孔,19-测压孔,21-支撑压板,22-绝缘换热板,23-传热板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用来解释本发明的技术原理,目的并不是用来限制本发明的保护范围。
将电池盖板作为电池极板时,电池极板之间需要安装导电部件、导热部件、电池外部也需要安装液冷管道,零散安装比较费时费力,而且安装位置如果没有定位,会导致电池性能下降等情况,所以本发明设计一种能够把导电、导热部件、液冷管道安装部件安装在一起的安装支架,先把各个部件按照规定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装的时候整体一次性安装即可,省时省力。
本发明集成式安装支架包括支架本体和换热装置;支架本体的内侧设置有安装凹槽,用于安装热管和导电管;换热装置设置在支架本体的一端或两端,用于实现热管与温控装置的热量交换。该集成式安装支架能够把导电部件、导热部件、液冷管道安装部件集成在一起,可将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装的时候整体一次性安装即可,省时省力。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装好后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
本发明支架本体具体包括第一支架、第二支架和支架侧板,第一支架和第二支架通过至少一个支架侧板连接,安装凹槽位于第一支架和第二支架相对设置的内侧。上述第一支架、第二支架与支架侧板可通过连接插销连接,连接插销是一种可插拔连接方式,用于方便的实现可拆卸安装。当然,也可通过其他手段连接,例如焊接或螺栓固定等。该支架本体上设置有至少一个定位孔,用于与电池盖板的定位柱配合,从而实现支架本体与电池箱体的定位安装,使得集成式安装支架与电池箱体的安装快速且准确。同时,该第一支架、第二支架上还设置有绝缘层或绝缘垫,用于实现热管与电池箱体之间的绝缘。此外,还支架本体的两端或一端设置有测温孔和测压孔,测温孔用于安装温度探头,测压孔用于安装电压探头,该测温孔和测压孔实现与电池BMS的安装配合,使得该集成式安装支架的功能更加丰富。为实现相邻电池盖板之间的密封性,该支架本体上还设置有环形密封槽,环形密封槽内设置有密封条。
本发明换热装置可为不同结构形式的装置,只要能够实现热管与温控装置的热量交换即可。同时,若热管是导电件时,还需实现热管与温控装置之间的绝缘。在本发明中,换热装置包括支撑压板和绝缘换热板,热管设置在支撑压板上,温控装置的温控管也设置在支撑压板上。两个支撑压板之间设置绝缘换热板,此时,热管设置在绝缘换热板的第一面,温控管设置在绝缘换热板的第二面,也就是说,热管和温控管设置在绝缘换热板的两侧。优选的,该绝缘换热板为导热陶瓷板,该导热陶瓷板具体可为氧化铝陶瓷板、氮化硅陶瓷板、氧化锆陶瓷板、碳化硅陶瓷板、氧化镁陶瓷板、氮化硼陶瓷板、氮化铝陶瓷板、氧化铍陶瓷板中的一种。本发明采用导热陶瓷板实现传热,该导热陶瓷板在具有优良的热传导效率时,还同时具备良好的绝缘性能,使得换热装置在具有良好热传导性能和绝缘性能的同时,还具有结构简单,体积和质量较小的优点。
为了更进一步增加绝缘换热板的换热性能,以及使得其拆卸和安装方便,还可在绝缘换热板两侧设置传热板,该传热板和支撑压板上设置有凹槽,热管和温控管设置在凹槽内。传热板可为热传导系数较好的板状结构,例如,铝板等。此时,可在传热板上设置有凹槽,用于安装温控管和热管。传热板的增加,可使得凹槽设置在传热板上,此时绝缘换热板可不设置温控凹槽,绝缘换热板可优化为平板结构,使得绝缘换热板的结构更加简单,制作成本大幅降低。上述凹槽的形状可为多种,只要能够使得温控管、热管分别与支撑压板、传热板紧密接触即可。优选的,上述凹槽为半圆形凹槽或弓形凹槽,热管和温控管在凹槽内被挤压和变形,使得其与支撑压板和传热板紧密接触,实现良好的热交换和稳固的安装,上述支撑压板具体可采用绝缘材料制作,例如塑料压板等。
本发明还提供一种大容量电池组,包括多个大容量电池和集成式安装支架;大容量电池的上盖板、下盖板分别为正极柱和负极柱,多个大容量电池叠加设置,集成式安装支架设置在相邻大容量电池的上盖板和下盖板之间,且集成式安装支架的安装凹槽内设置有多个热管和导电管。集成式安装支架的同一安装凹槽内设置有多个热管时,多个热管通过连接套连接。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例提供的集成式安装支架包括支架本体1和换热装置2;支架本体1的内侧设置有安装凹槽14,用于安装热管3和导电管4;换热装置2设置在支架本体1的两端,用于实现热管3与温控装置的热量交换。该支架本体1包括第一支架11、第二支架12和支架侧板13,第一支架11和第二支架12之间通过两个支架侧板13连接,形成一个矩形框架结构。此时,上述安装凹槽14位于第一支架11和第二支架12上,且设置在上第一支架11和第二支架12相对的内侧。第一支架11、第二支架12与支架侧板13可通过连接插销15连接,用于实现可拆卸安装,当然,也可通过方式连接。该支架本体1上设置有四个定位孔16,用于与电池箱体的定位柱配合,实现支架本体1与电池箱体的定位安装。同时,该第一支架11、第二支架12上还设置有绝缘层或绝缘垫17,用于实现热管3与电池箱体之间的绝缘。
如图3所示,上述换热装置2包括支撑压板21和绝缘换热板22,热管3设置在支撑压板21上,温控装置的温控管9设置在支撑压板21上。设置热管的支撑压板21与第一支架11、第二支架12为分体结构,具体可通过插销或者其它连接件连接,同时,还需在两个支撑压板21之间设置绝缘换热板22,实现热管3和温控管9的绝缘。由于绝缘换热板22为导热陶瓷板,导热陶瓷板加工成本较高,因此,可在支撑压板21和绝缘换热板22之间设置传热板23,将温控管9设置在传热板23上,该传热板23具体为铝板,具有良好的导热性能。
上述集成式安装支架能够把导电部件、导热部件、液冷管道安装部件集成在一起,可将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装时整体一次性安装即可,省时省力,解决整体性安装的问题。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装好后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
实施例2
如图4和图5所示,本实施例提供的集成式安装支架包括支架本体1和换热装置2;支架本体1内侧设置有安装凹槽14,用于安装热管3和导电管4;换热装置2设置在支架本体1的两端,用于实现热管3与温控装置的热量交换。该支架本体1包括第一支架11、第二支架12和支架侧板13,第一支架11和第二支架12之间通过两个支架侧板13连接,安装凹槽14位于第一支架11和第二支架12,且设置在上第一支架11和第二支架12相对的内侧。第一支架11、第二支架12与支架侧板13可通过连接插销15连接,用于实现可拆卸安装,当然,也可通过其方式连接。该支架本体1上设置有四个定位孔16,用于与电池箱体的定位柱配合,实现支架本体1与电池箱体的定位安装。支架本体1的两端或一端设置有测温孔18和测压孔19,测温孔18用于安装温度探头,测压孔19用于安装电压探头。支架本体1上设置有环形密封槽5,环形密封槽5内设置有密封条,密封条实现相邻电池盖板之间的良好密封性能。
如图6所示,上述换热装置2包括支撑压板21和绝缘换热板22,热管3设置在支撑压板21上,温控装置的温控管9设置在另一个支撑压板21上。该支撑压板21与第一支架11、第二支架12为一体结构,此时,两个支撑压板21之间设置有绝缘换热板22和两个传热板23,绝缘换热板22实现温控管9和热管3之间的绝缘,传热板23用于实现温控管9和热管3的安装,安装时,将热管3的一端镶嵌在支撑压板21和传热板23之间的凹槽内,另一端穿过支撑压板21设置在支架本体上,此外,可在第一支架11、第二支架12和支撑压板21设置支撑筋,使得支撑压板21的安装更加稳固,该支撑筋在加工时与第一支架11、第二支架12和支撑压板21一体设置。
本实施例中的集成式安装支架能够将导电部件、导热部件、液冷管道安装部件集成在一起,可将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装时整体一次性安装即可,省时省力,解决分体安装的问题。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装好后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
实施例3
如图7和图8所示,本实施例提供一种大容量电池组,包括多个大容量电池6以及实施例1或实施例2中的集成式安装支架;大容量电池6的上盖板7、下盖板8分别大容量电池6为正极柱和负极柱,多个大容量电池6叠加设置,集成式安装支架设置在相邻大容量电池6的上盖板7和下盖板8之间,且集成式安装支架的安装凹槽14内设置有多个热管3和导电管4。集成式安装支架的同一安装凹槽14内设置有多个热管3,多个热管3通过连接套连接。
现有的导电管4、导热管3、换热装置2为独立的部件,需要分别安装在电池组极板之间,单独安装没有定位,单独固定会费时费力,很难保***安装到位,所以亟需设计一种集成式安装支架解决整体性安装问题。本发明集成式安装支架把分布在电池极板或电池极柱之间的导电管4、热管3以及换热装置2集成在一个安装支架上,整体安装,防止安装时候分散安装、费时费力。
本发明集成式安装支架设置有四个安装孔,分别安装在电池箱体的四个定位支柱上,电池支架内部设置有9个凹槽用于安装导电管4及热管3,凹槽的间距分别对应电池盖板安装槽之间的间距,电池支架两端分别安装有换热装置2,现场安装直接把液冷管道安装在换热装置2的导向槽内即可。
本发明集成式安装支架能够把导电部件、导热部件、液冷管道安装部件集成在一起,可将各部件按照设定的位置安装好,然后整体安装在电池极板之间,现场安装的时候整体一次性安装即可,省时省力。同时,导电部件、导热部件、液冷管道通过集成式安装支架安装好后,各部件的安装实现准确定位,从而避免了电池性能下降等问题。
Claims (10)
1.一种集成式安装支架,其特征在于,包括支架本体和换热装置;
所述支架本体为绝缘件,其内侧设置有安装凹槽,所述安装凹槽用于安装热管和/或导电管;
所述换热装置设置在支架本体的一端或两端,用于实现热管与温控装置的热量交换。
2.根据权利要求1所述的集成式安装支架,其特征在于,所述支架本体包括第一支架、第二支架和支架侧板,所述第一支架和第二支架通过至少一个支架侧板连接,所述安装凹槽位于第一支架和第二支架上。
3.根据权利要求2所述的集成式安装支架,其特征在于,所述第一支架、第二支架与支架侧板通过连接插销连接,用于实现可拆卸安装。
4.根据权利要求2所述的集成式安装支架,其特征在于,所述第一支架、第二支架上还设置有绝缘层或绝缘垫,用于实现热管与电池箱体之间的绝缘。
5.根据权利要求1所述的集成式安装支架,其特征在于,所述支架本体上设置有至少一个定位孔,所述定位孔用于与电池箱体的定位柱配合,实现支架本体与电池箱体的定位安装。
6.根据权利要求1所述的集成式安装支架,其特征在于,所述支架本体的两端或一端设置有测温孔和测压孔,所述测温孔用于安装温度探头,所述测压孔用于安装电压探头。
7.根据权利要求1至6任一所述的集成式安装支架,其特征在于,所述换热装置包括支撑压板和绝缘换热板,所述支撑压板与第一支架、第二支架一体设置,所述支撑压板和绝缘换热板之间还设置有传热板。
8.根据权利要求7所述的集成式安装支架,其特征在于,所述支架本体上设置有环形密封槽,所述环形密封槽内设置有密封条。
9.一种大容量电池组,其特征在于,包括多个大容量电池和权利要求1至8任一所述的集成式安装支架;
所述大容量电池的上盖板、下盖板分别为正极柱和负极柱,多个大容量电池叠加设置,所述集成式安装支架设置在相邻大容量电池的上盖板和下盖板之间,且集成式安装支架的安装凹槽内设置有至少一个热管,或者设置有至少一个热管和导电管。
10.根据权利要求9所述的大容量电池组,其特征在于,所述集成式安装支架的同一安装凹槽内设置有多个热管,多个热管通过连接套连接。
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