CN213636101U - 一种电池电芯液冷散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池电芯水冷散热结构，包括若干单体电芯，单体电芯并排多列设置，相邻两列之间间隔设置；导热硅胶片，导热硅胶片绕设于单体电芯相邻的两列之间，导热硅胶片内设有贯通导热硅胶片首尾的冷却槽；液冷管，液冷管设置于冷却槽内，用于容纳冷却液；上冷却板，上冷却板设置于单体电芯的一端，上冷却板内设有与单体电芯对应的上板槽；下冷却板，下冷却板设置于单体电芯远离上冷却板的一端，下冷却板内设有与单体电芯对应的下板槽。与现有技术相比，有益效果在于：提升单体电芯两极区域的散热，使单体电芯的温度保持一致，提升单体电芯的使用寿命，避免温度过高，出现自燃，保障使用者的安全。

Description

一种电池电芯液冷散热结构

【技术领域】

本实用新型涉及锂电池设备技术领域，具体的涉及一种电池电芯液冷散热结构。

【背景技术】

随着风力发电。光伏发电等新能源的发展，为之配套的储能***逐渐得到人们的重视。在众多类型的储能***中，锂离子电池储能***在制造成本与使用条件等方面具有一定的优势。锂离子电池应用在储能***时，需要进行串并联以实现高功率输出。在使用中锂离子电池的一致性决定了储能***的使用寿命。锂离子电池在充放电过程中放热使得单体电池温度出现差异，而锂离子电池自身属于化学电源，对温度变化比较敏感，电池特性参数因温度变化发生变化使得电池组一致性变差，致使储能***使用寿命受到严重影响，甚至出现热失效、自燃等严重后果。

鉴于此，实有必要提供一种电池电芯液冷散热结构以克服上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种电池电芯预烘烤设备，旨在减少电池电芯的升温加热时间，提高生产效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池电芯水冷散热结构，其特征在于，包括：若干单体电芯，所述单体电芯并排多列设置，相邻两列之间间隔设置；导热硅胶片，所述导热硅胶片绕设于所述单体电芯相邻的两列之间，所述导热硅胶片内设有贯通所述导热硅胶片首尾的冷却槽；液冷管，所述液冷管设置于所述冷却槽内，用于容纳冷却液；上冷却板，所述上冷却板设置于所述单体电芯的一端，所述上冷却板内设有与所述单体电芯对应的上板槽；下冷却板，所述下冷却板设置于所述单体电芯远离所述上冷却板的一端，所述下冷却板内设有与所述单体电芯对应的下板槽；所述上冷却板与所述下冷却板将所述单体电芯夹持固定于中间。

在一个优选的实施例中，若干所述单体电芯的正极通过正极汇流排并联，所述正极汇流排位于所述上板槽内。

在一个优选的实施例中，若干所述单体电芯的负极通过负极汇流排并联，所述负极汇流排位于所述下板槽内。

在一个优选的实施例中，所述导热硅胶片的一端设有进液口，所述导热硅胶片远离所述进液口的一端设有出液口，所述导热硅胶片的高度小于或等于所述单体电芯的高度。

在一个优选的实施例中，所述液冷管与所述导热硅胶片匹配，所述液冷管的外壁与所述导热硅胶片的内壁紧贴。

在一个优选的实施例中，所述冷却液为乙二醇或蒸馏水或纯净水。

在一个优选的实施例中，所述上板槽为矩形并呈蛇形弯折设置于所述上冷却板内，所述上板槽贯穿所述上冷却板，所述上板槽的宽度与所述单体电芯匹配。

在一个优选的实施例中，所述下板槽为矩形并呈蛇形弯折设置于所述下冷却板内，所述下板槽贯穿所述下冷却板，所述下板槽的宽度与所述单体电芯匹配。

在一个优选的实施例中，所述上冷却板靠近所述单体电芯的一面上设有第一导热硅胶层。

在一个优选的实施例中，所述下冷却板靠近所述单体电芯的一面上设有第二导热硅胶层。

与现有技术相比，本实用新型电池电芯水冷散热结构有益效果在于：通过在单体电芯之间绕设导热硅胶片和液冷管，在单体电芯的上下两端上分别设置冷却板，其中导热硅胶片和液冷管的高度与单体电芯相等，从而使导热硅胶片将单体电芯整体包住，从而实现对单体电芯的整体散热，保证单体电芯温度的一致性，冷却板的内部设有板槽，板槽与单体电芯匹配，使单体电芯的两极位于板槽中，当板槽内输入冷却液时，两极被浸泡在冷却液中，进一步提升单体电芯高温度区域的散热，使单体电芯的温度保持一致，从而提升单体电芯的使用寿命，避免出现因温度过高，而出现自燃的情况，保障使用者的安全。

【附图说明】

图1为本实用新型提供的电池电芯水冷散热结构的立体图。

图2为图1所示导热硅胶片的结构示意图；

图3为图1所示上冷却板的结构示意图。

图中：

10、单体电芯；101、正极汇流排；11、导热硅胶垫片；111、冷却槽；112、进液口；113、出液口；12、液冷管；13、上冷却板；131、上板槽；132、第一导热硅胶层；14、下冷却板；141、下板槽；142、第二导热硅胶层

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种电池电芯水冷散热结构100，主要用于对单体电芯进行降温，保持单体电芯温度的一致性，提升单体电芯的使用寿命，避免温度过高而自燃，保障使用者的安全。

在本实用新型的实施例中，电池电芯水冷散热结构100包括：若干个圆柱形单体电芯10，多个单体电芯10之间可以多列设置或多排设置形成一个电池组，当多个单体电芯10多列设置时，相邻的两列之间间隔设置，间隔处用于放置导热硅胶片11；当多个单体电芯10多排设置时，相邻的两排之间间隔设置，间隔处用于放置导热硅胶片11，导热硅胶片11穿绕于多列或多排单体电芯10之间将多列或者多排单体电芯10围绕住，便于导热硅胶片11对单体电芯10进行散热。

进一步的，单体电芯10的正极端通过正极汇流排101并联一起，单体电芯10的负极端通过负极汇流排(图中未示出)并联一起，其中在本实施例中，单体电芯10之间可以通过串联的方式连接一起。

在本实用新型的实施例中，导热硅胶片11呈蛇形穿绕在多列或多排单体电芯10之间将每一列或每一排的单体电芯10围绕起来并与单体电芯10贴合，从而便于带走单体电芯10的热量，其中，导热硅胶片11的内部设有冷却槽111，冷却槽111贯通导热硅胶片11的两端，用于放置液冷管12，导热硅胶片11的高度与单体电芯10的高度相等或低于单体电芯10的高度，在本实施例中，为便于对单体电芯10整体进行散热，导热硅胶片11的高度与单体电芯10的高度相同，从而能对整个单体电芯10进行散热降温，使单体电芯10的温度保持一致性；在导热硅胶片11上为方便倒入冷却液，在导热硅胶片11的一端设有三个进液口112，三个进液口112上下间隔设置，在导热硅胶片11远离进液口112的一端上设有三个出液口113，便于冷却液从液冷管12中流出，当单体电芯10工作时产生热量，热量从单体电芯10内传递出来并被导热硅胶片11所吸附，再被冷却液带走，实现降温。

在本实用新型的实施例中，液冷管12为亚克力材质制成，亚克力具有较好的化学稳定性、耐候性、易加工和成本低的优点，液冷管12设置在冷却槽111内，液冷管12与导热硅胶片11相匹配，液冷管12的外壁与导热硅胶片11的内壁相贴合，液冷管12的两端上设有与进液口112和出液口113相匹配的通孔。

在本实用新型的实施例中，因单体电芯10在工作时，单体电芯10的两端会产生比单体电芯10中部高的温度，为进一步的对单体电芯10的两端进行降温，在单体电芯10的正极端上设置上冷却板13，该上冷却板13的内部设有供冷却液流动的上板槽131，该上板槽131呈蛇形，夹角为90°设置，并与单体电芯10相对应，单体电芯10的正极端位于上板槽131内，使正极汇流排101亦位于与上板槽131内并被冷却液所浸泡，从而极大的提升单体电芯10的降温效率；单体电芯10的负极端上设有下冷却板14，下冷却板14内设有供冷却液流动的下板槽141，该下板槽141与上板槽131的位置形状相对应，单体电芯10的负极端与负极汇流排(图中未示出)位于下板槽内并被冷却液浸泡，从而实现对单体电芯10的两端双重降温，从而保证单体电芯10的温度的一致性。

进一步的，为防止上冷却板13和下冷却板14上的冷却液流出，在上冷却板13靠近单体电芯10的一面上设有一层第一导热硅胶层132，该第一导热硅胶层与单体电芯10的正极端密封连接；下冷却板14靠近单体电芯10的一面上设有一层第二导热硅胶层142，该第二导热硅胶层142与单体电芯10的负极端密封连接，具体的，第一硅胶层132和第二硅胶层142位于上板槽131和下板槽141的一面，将上板槽131和下板槽141盖住密封，单体电芯10的两端分别穿过第一导热硅胶层132和第二导热硅胶层142，将电极露于上板槽131和下板槽141内，从而进一步提升对单体电芯10的散热。

进一步的，上板槽131和下板槽141为矩形，宽度与单体电芯10的直径相对应，便于放置单体电芯10并固定单体电芯10。

进一步的，第一导热硅胶层131和第二导热硅胶层142上皆设有出口和进口，导热硅胶片11的出液口113与第二导热硅胶层142的进口通过管道连通，第二导热硅胶层142的出口与第一导热硅胶层132的进口通过管道连通，第一导热硅胶层132的出口与导热硅胶片11的进液口112相连，导热硅胶片11的进液口112还与外界连通，从而实现冷却液的循环往复。

进一步的，冷却液需为不导电性质的溶液，如乙二醇或蒸馏水或纯净水，其中，当使用乙二醇作为冷却液时，乙二醇的浓度需为100％方可，避免单体电芯10的正极和负极位于冷却液内时发送漏电短路的情况。

综上所述，本实用新型提供的电池电芯水冷散热结构100，通过在单体电芯10之间绕设导热硅胶片11和液冷管12，在单体电芯10的上下两端上分别设置冷却板，其中导热硅胶片11和液冷管12的高度与单体电芯10相等，从而使导热硅胶片11将单体电芯10整体包住，从而实现对单体电芯10的整体散热，保证单体电芯10温度的一致性，冷却板的内部设有板槽，板槽与单体电芯10匹配，使单体电芯10的两极位于板槽中，当板槽内输入冷却液时，两极被浸泡在冷却液中，进一步提升单体电芯10高温度区域的散热，使单体电芯10的温度保持一致，从而提升单体电芯10的使用寿命，避免出现因温度过高，而出现自燃的情况，保障使用者的安全。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种电池电芯水冷散热结构，其特征在于，包括：若干单体电芯，所述单体电芯并排多列设置，相邻两列之间间隔设置；导热硅胶片，所述导热硅胶片绕设于所述单体电芯相邻的两列之间，所述导热硅胶片内设有贯通所述导热硅胶片首尾的冷却槽；液冷管，所述液冷管设置于所述冷却槽内，用于容纳冷却液；上冷却板，所述上冷却板设置于所述单体电芯的一端，所述上冷却板内设有与所述单体电芯对应的上板槽；下冷却板，所述下冷却板设置于所述单体电芯远离所述上冷却板的一端，所述下冷却板内设有与所述单体电芯对应的下板槽；所述上冷却板与所述下冷却板将所述单体电芯夹持固定于中间。

2.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，若干所述单体电芯的正极通过正极汇流排并联，所述正极汇流排位于所述上板槽内。

3.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，若干所述单体电芯的负极通过负极汇流排并联，所述负极汇流排位于所述下板槽内。

4.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述导热硅胶片的一端设有进液口，所述导热硅胶片远离所述进液口的一端设有出液口，所述导热硅胶片的高度小于或等于所述单体电芯的高度。

5.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述液冷管与所述导热硅胶片匹配，所述液冷管的外壁与所述导热硅胶片的内壁紧贴。

6.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述冷却液为乙二醇或蒸馏水或纯净水。

7.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述上板槽为矩形并呈蛇形弯折设置于所述上冷却板内，所述上板槽贯穿所述上冷却板，所述上板槽的宽度与所述单体电芯匹配。

8.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述下板槽为矩形并呈蛇形弯折设置于所述下冷却板内，所述下板槽贯穿所述下冷却板，所述下板槽的宽度与所述单体电芯匹配。

9.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述上冷却板靠近所述单体电芯的一面上设有第一导热硅胶层。

10.根据权利要求1所述的电池电芯水冷散热结构，其特征在于，所述下冷却板靠近所述单体电芯的一面上设有第二导热硅胶层。

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