[发明专利]一种蛇形扁管液体冷却电池模块

说明书

一种蛇形扁管液体冷却电池模块，属于电池热管理领域。包括左端的入口和流体分配联箱，中间的蛇形扁管与圆柱形电池，右端的汇集联箱和出口。分配联箱和汇集联箱保证液体工质均匀流过每个蛇形扁管，并对圆柱形电池进行间接接触冷却。蛇形扁管通过电绝缘涂层和硅胶套实现与圆柱形电池的电绝缘。本发明将扁管挤压成与圆柱电池形状相适应的蛇形扁管，每两根蛇形扁管夹持一排圆柱形电池，有效增大了圆柱形电池侧面的冷却面积，可获得均匀的温度分布。

技术领域

本发明属于电池热管理领域，具体是将电池组的最高温度、最低温度及电池单体间温度差控制在规定范围内。

技术背景

动力电池是电动汽车的核心部件之一，其充放电是以电化学反应为基础，因此电池的安全、性能和寿命与温度密切相关。而随着电动汽车技术的飞速发展，对动力电池的比能量、充放电速率和使用寿命要求越来越高，因此电池热管理也变得越来越重要。

由于电动汽车的电池组由大量电池单体串并联而成，电池单体间的温度差会造成电池状态不一致，从而影响电池组的整体性能，因此电池热管理除了控制电池的工作温度范围，还要设法减小电池单体间的最大温差。

目前，对于圆柱形电池液体冷却，主要采用肋化冷板，蛇形扁管或水套间接冷却来实现。相比于空气冷却，液体冷却电池模块的结构更加紧凑，冷却效果更好，且泵功消耗更小。

中国专利申请201510591143.9公开了一种动力电池冷却结构，包括由若干电池单体组成的模组和水套，水套盘绕在电池模组内，水管具有管腔，水套具有可与电池单体紧密贴合的外表面。

上述的方案存在一定的不足：

1)电池单体与水套的接触面积较小，可能导致电池局部温差较大；

2)水套内的冷却工质依次流经每个电池侧面，因此冷却布置方式属于串联布置方式。这种冷却布置方式造成的流体工质压降较大，靠近水套进口和出口处的电池单体间会有较大温差；

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制造工艺简单，流体通道的连接和焊点尽量少，冷却效率高的液冷电池模块。

本发明所采取的技术方案为：一种蛇形扁管液体冷却电池模块，包括入口(1)、分配联箱(2)、蛇形扁管(3)、汇集联箱(5)、圆柱形电池(4)、出口(6)；

分配联箱(2)和汇集联箱(5)均为板型空腔箱体结构，在一侧的下部设有入口(1)，在汇集联箱(5)的一侧上部设有出口(6)，分配联箱(2)和汇集联箱(5)板型相对且平行，在分配联箱(2)和汇集联箱(5)之间设有多个蛇形扁管(3)和多个圆柱形电池(4)，多个圆柱形电池(4)按阵列排布，圆柱形电池(4)按正三角形的形式排列；每个蛇形扁管(3)的一端与分配联箱(2)的一侧面A固定连通，分配联箱(2)侧面A为分配联箱(2)侧面面积相对最大的一侧面，每个蛇形扁管(3)的另一端与汇集联箱(5)的一侧面B固定连通，汇集联箱(5)的侧面B为汇集联箱(5)侧面面积最大的一侧面；每一圆柱形电池(4)均被其两侧的两个蛇形扁管(3)所包住夹持；在沿液体工质走向，与分配联箱(2)A侧面平行排列的第一列每相邻的两圆柱形电池(4)之间的均设有并行的两蛇形扁管(3)，紧贴固定在一起，然后在垂直于分配联箱(2)侧面A的方向上遇到第二列的一圆柱形电池后两并行的蛇形扁管(3)分开并将该圆柱形电池包覆加持，再在第三列的两个相邻的两圆柱形电池之间再并行紧贴固定在一起，依次类推，直到汇集联箱(5)的侧面B。

与分配联箱(2)侧面A相贴或紧邻的一列圆柱形电池，以及与汇集联箱(5)侧面B相贴或紧邻的一列圆柱形电池，与单个蛇形扁管(3)的接触面的角度在50°～60°之间。而中间其他列每个圆柱形电池(4)被包覆夹持时，单个蛇形扁管(3)与圆柱形电池(4)接触面的角度在100°～120°之间。