CN115714211A - 电池组液冷无焊接成组结构、电池包及集装箱式电池*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池组液冷无焊接成组结构、电池包及集装箱式电池***，该电池组液冷无焊接成组结构包括多个液冷板，多组密封连接组件，设于端部的密封连接组件上的进水管、出水管、堵头，以及连接相邻的密封连接组件的连接管；各个液冷板上设有冷媒通道，所述密封连接组件用于密封连接液冷板，连接管用于连接相邻的密封连接组件，加上进水管、出水管及堵头，构成完整的电池组液冷***，冷媒从进水口流入，通过密封连接组件进入各个液冷板，带走电芯产生的热量，本发明相对于焊接成组的液冷***，对生产工艺的要求低，操作方便，密封性好，电芯可通过液冷板进行降温，提高电芯的均温性，延长电池组寿命。
Description
技术领域
本发明涉及储能电池的热管理技术领域，具体涉及一种电池组液冷无焊接成组结构、电池包及集装箱式电池***。
背景技术
储能电池组在充放电时，会产生大量热量，加上电池空间布置紧密，储能电池组内的温度迅速上升，即使电池组、集装箱内总的布置空间的温度在现有散热装置的作用下可以得到有效的下降，但箱内局部的热量难以均匀的排出，电池运行环境出现较大的差异。电池组在温差较大的环境下长期运行会导致电池间内阻、容量出现严重的差异，可能造成部分电池过充或过放，影响储能***的性能和寿命，严重的还会造成安全隐患。
针对上述问题，我们提出了一种电芯大侧面液冷的电池模组结构，申请号为202210815779.7的发明专利中公开了电芯、液冷板的成组结构，在电芯两个大侧面设置液冷板，降温效果更好，但是由于液冷板数量较多，通过焊接成组，结构强度好，但对焊接的技术要求高，生产成本较高，因此，需要设计一种无焊接的液冷成组结构，在降低成组难度和减少成本的同时，保证***降温效果。本发明同时提出了一种电池包和集装箱式电池***。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电池组液冷无焊接成组结构、电池包及集装箱式电池***，旨在解决液冷焊接成组的局限性。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案，一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于：
包括多个液冷板，其下部设有两个向外延伸的连接端部，
多组密封连接组件，设于所述连接端部处，包括两个相对设置的主体部，
进水管，套设于端部的密封连接组件上，
出水管，套设于端部的密封连接组件上，
连接管，连接相邻的密封连接组件，
以及堵头，设于端部的密封连接组件上；
所述液冷板1内设有冷媒通道，所述冷媒通道在所述连接端部上形成两个与外界联通的冷媒通道开口；所述密封连接组件设于所述连接端部处，包括两个相对设置的主体部，所述主体部内表面上设有容纳所述连接端部的液冷板槽，外表面上设有水道接头，所述主体部上还设有密封槽，所述主体部上还设有多个用于固定连接两个所述主体部的连接孔。
进一步的，所述密封槽内设有密封圈或设置密封结构胶。
进一步的，所述主体部内表面一端设有导向定位块，另一端与之对应的位置设有导向定位槽。
进一步的，所述导向定位块顶部设有水平向单侧或双侧延伸的固定部，所述导向定位槽具有容纳所述固定部的空间。
进一步的，所述水道接头、所述连接管两端均为双向止水快插接头。
进一步的，所述连接端部上设有液冷板定位孔，所述主体部上设有与所述液冷板定位孔相配合的液冷板定位柱。
进一步的，所述连接孔上设有螺纹连接件。
进一步的，所述连接管中部设有一段波纹管。
进一步的，本发明提出了一种电池包，包括电池壳体，内设腔室，以及，上述的电池组液冷无焊接成组结构，以及电芯，包括上述的任意一个电池组液冷无焊接成组结构。
进一步的，本发明提出了一种集装箱式电池***，包括上述的电池包。
综上所述，本发明结构简单，相对于焊接成组的结构，对生产工艺的要求较低，操作方便，密封性更好，冷媒通过密封连接组件进入各个液冷板，冷媒流动的流阻小，散热效果好，使得每一块电芯均能通过液冷板进行降温，降温效果好，有效提高电芯的均温性，延长电池组的寿命。且本液冷结构紧凑，对电池组的体积影响小，具有较高的推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的三维分解结构示意图。
图2为本发明一实施例的密封连接组件和液冷板的连接示意图。
图3为图1另一角度的三维结构示意图。
附图标号说明：
1-液冷板，11-冷媒通道，12-冷媒通道开口，13-连接端部，14-液冷板定位孔，2-密封连接组件，21-主体部，22-液冷板槽，23-连接孔，24-液冷板定位柱，25-密封槽，26-水道接头，27-导向定位块，28-导向定位槽，3-进水管，4-出水管，5-连接管，6-堵头；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以 “A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
通常情况下，储能电池组在充放电时，会产生大量热量，加上电池空间布置紧密，储能电池组内的温度迅速上升，即使电池组、集装箱内总的布置空间的温度在现有散热装置的作用下可以得到有效的下降，但箱内局部的热量难以均匀的排出，电池运行环境出现较大的差异。电池组在温差较大的环境下长期运行会导致电池间内阻、容量出现严重的差异，可能造成部分电池过充或过放，影响储能***的性能和寿命，严重的还会造成安全隐患。
为解决上述问题，本发明提供了一种电池组液冷无焊接成组结构，图1至图3为本发明一个实施例的三维结构示意图。
请参阅图1，一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于：包括多个液冷板1，其下部设有两个向外延伸的连接端部13，
多组密封连接组件2，设于所述连接端部13处，包括两个相对设置的主体部21，
进水管3，套设于前端的密封连接组件2上，
出水管4，套设于后端的密封连接组件2上，
连接管5，连接相邻的密封连接组件2，
以及堵头6，设于端部的密封连接组件2上；
所述液冷板1内设有冷媒通道11，所述冷媒通道11在所述连接端部13上形成两个与外界联通的冷媒通道开口12；所述密封连接组件2设于所述连接端部13处，包括两个相对设置的主体部21，所述主体部21内表面上设有容纳所述连接端部13的液冷板槽22，外表面上设有水道接头26，所述主体部21上还设有密封槽25，所述主体部上还设有多个用于固定连接两个所述主体部的连接孔23。
进一步的，所述密封槽25内设置密封结构胶，本实施例中，在密封槽25内打胶，该胶一般为密封结构胶，具有防水、防腐蚀的性能；同样的，也可以采用在密封槽25内设置密封圈的方式进行密封，其目的在于使密封连接组件的两个主体部21之间完全贴合；也可以采用其他能达到此目的的方式，在此不做过多限制。
进一步的，所述主体部21内表面一端设有导向定位块27，另一端与之对应的位置设有导向定位槽28。
进一步的，所述导向定位块27顶部设有水平向单侧延伸的固定部，所述导向定位槽具有容纳所述固定部的空间。该固定部用于在成组过程中固定两个主体部21，避免出现相对移动，从而引起漏液。
进一步的，所述水道接头26、所述连接管5为双向止水快插接头，因此，在成组过程中，可以快速安装，而且，双向止水接头可防止连接管5和水道接头26在拔插连接过程中漏液，而使电芯产生安全隐患。
进一步的，所述连接管5中部设有一段波纹管（波纹管在图中未示出）。将连接管5套设于连接相邻的密封连接组件2上的水道接头26上，使各个密封连接组件2连通；为适应、包含相邻的所述液冷板1与安置于其中的电芯之间的位置、尺寸公差，各个连接管5的中部设有一段波纹管；在本实施例中，所述波纹管具有一定的伸缩性，以满足各两相邻的所述液冷板块1与安置于其中的电芯之间的位置、尺寸公差，并且所述波纹管可以吸收震动，以保证液冷的结构强度。所述连接管5的材质不做具体限制，考虑到应用场景在电池***中，需要有耐腐蚀、绝缘的特点，故在本实施例中，所述连接管5的材质选择塑胶，具体为PA66＋GF30材质，即玻璃纤维加强塑胶，以防止连接管5在长期使用过程中被腐蚀。
进一步的，所述连接端部13上设有液冷板定位孔14，所述主体部21上设有与所述液冷板定位孔14相配合的液冷板定位柱24。安装过程中，液冷板定位孔14套设在液冷板定位柱24上，限制液冷板1和密封连接组件2在竖直方向上的相对移动，同时，两个主体部21在垂直于液冷板1平面的方向上压紧，使液冷板1与密封连接组件2密封连接。
进一步的，所述连接孔23上设有螺栓，将各个主体部21与液冷板1安装好后，将螺栓穿过连接孔23，另一端用螺母锁紧。
将进水管3安装在电池组最前端左侧的水道接头26上，将出水管4安装在电池组最后端右侧的水道接头26上，另外两个端部的水道接头26，通过堵头6封闭。
冷媒从进水管3通入，流入最前端左侧的密封连接组件2，一部分冷媒进入液冷板1，流入另一侧的密封连接组件2，一部分冷媒通过连接管3流入下一个密封连接组件2，进入下一个液冷板1，由此，冷媒经过各个液冷板1，通过冷媒通道11，带走电芯充、放电产生的热量，流入另一侧的密封连接组件2，通过连接管3进入出水管6，流出电池包再次进行循环。
本发明还提出了一种电池包，该电池包包括电池壳体，壳体内设有腔室，电池组液冷无焊接成组结构以及多个电芯安装在腔室内，该电池组液冷无焊接成组结构的具体结构参照上述实施例，由于本电池包采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
本发明还提出了一种集装箱式电池***，该集装箱式电池***包括上述的电池包，该电池包的具体结构参照上述实施例，由于本集装箱式电池***采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所在来的有益效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于：
包括多个液冷板，其下部设有两个向外延伸的连接端部，
多组密封连接组件，设于所述连接端部处，包括两个相对设置的主体部，
进水管，套设于端部的密封连接组件上，
出水管，套设于端部的密封连接组件上，
连接管，连接相邻的密封连接组件，
以及堵头，设于端部的密封连接组件上；
所述液冷板内设有冷媒通道，所述冷媒通道在所述连接端部上形成两个与外界联通的冷媒通道开口；所述密封连接组设于所述连接端部处，包括两个相对设置的主体部，所述主体部内表面上设有容纳所述连接端部的液冷板槽，外表面上设有水道接头，所述主体部上还设有密封槽，所述主体部上还设有多个用于固定连接两个所述主体部的连接孔。
2.根据权利要求1所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述密封槽内设有密封圈或设置密封结构胶。
3.根据权利要求1所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述主体部内表面一端设有导向定位块，另一端与之对应的位置设有导向定位槽。
4.根据权利要求3所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述导向定位块顶部设有水平向单侧或双侧延伸的固定部，所述导向定位槽具有容纳所述固定部的空间。
5.根据权利要求1所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述水道接头、所述连接管两端均为双向止水快插接头。
6.根据权利要求1所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述连接端部上设有液冷板定位孔，所述主体部上设有与所述液冷板定位孔相配合的液冷板定位柱。
7.根据权利要求1所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述连接孔上设有螺纹连接件。
8.根据权利要求5所述的一种电池组液冷无焊接成组结构，其特征在于，所述连接管中部设有一段波纹管。
9.一种电池包，其特征在于，包括电池壳体，以及电池组液冷无焊接成组结构，设于所述电池壳体内，包括如权利要求1-8任意一项所述的电池组液冷无焊接成组结构。
10.一种集装箱式电池***，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。
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