[发明专利]液冷式圆柱电芯电池模组

说明书

本发明公开了一种液冷式圆柱电芯电池模组，包括电池主体和中空的紧固件，所述电池主体包括若干串联的电池模块，所述紧固件穿过若干串联的电池模块并锁紧，所述中空的紧固件内通入冷却液体；所述电池模块包括电芯单元，所述电芯单元包括若干单体圆柱电芯，所述电芯单元的两端分别设有导热骨架。本发明提供了一种液冷式圆柱电芯电池模组，电芯正负极之间直接串联一起，大大简化生产制造过程中的装配问题，提高生产效率；取消正负极之间的跨接铜片或铝片，提升了模组的能量密度；同时本发明模组中间流通液体冷却整个模组，冷却系统和电气系统分开，提高电池模组的安全性；冷却系统和紧固系统合二为一，减少零件数量，提高模组的能量密度。

技术领域

本发明属于圆柱电芯电池模组技术领域，特别是涉及一种液冷式圆柱电芯电池模组。

背景技术

目前圆柱型电芯的模组成组模式比较多的是自然冷却方式。液冷模组比较典型的方案就是特斯拉的蛇形管液冷方案。但蛇形管液冷方案(如图1所示，以18650电芯的37P9S模组为例)具有以下缺点：(1)、其18650电芯2串并联需要电芯正负极上下交替装配，其每37个电芯的正极朝上，相邻的37个电芯正极朝下，这给生产制造装配过程增加了难度,使得很容易电芯方向装配错误造成整个模组报废；(2)蛇形管3装配过程比较麻烦，在电芯装配到下支架后,因为蛇形管需要绝缘处理以及为了消除制造公差其侧壁需要贴导热硅胶垫,因此造成蛇形管和电芯之间需要过盈装配，造成蛇形管的装配困难,其很难实现自动化生产，造成生产效率低下成本过高；(3)因为电芯正负极之间需要串联因此需要串联跨接铜片4,造成铜片需要过多，重量增加,使得整个模组的成组效率降低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是一种液冷式圆柱电芯电池模组，电芯正负极之间直接串联一起，大大简化生产制造过程中的装配问题，提高生产效率；取消正负极之间的跨接铜片或铝片，提升了模组的能量密度；同时本发明模组中间流通液体冷却整个模组，冷却系统和电气系统分开，提高电池模组的安全性；冷却系统和紧固系统合二为一，减少零件数量，提高模组的能量密度。

为解决上述技术问题，本发明的采用的一个技术方案如下：

本发明提供了一种液冷式圆柱电芯电池模组，所述电池模组包括电池主体和中空的紧固件，所述电池主体包括若干串联的电池模块，所述紧固件穿过若干串联的电池模块并锁紧，所述中空的紧固件内通入冷却液体；

所述电池模块包括电芯单元，所述电芯单元包括若干单体圆柱电芯，所述若干单体圆柱电芯并列排布且相邻所述单体圆柱电芯之间具有间隙，所述电芯单元的两端分别设有导热骨架，所述导热骨架包括若干导热通孔，所述导热通孔与所述单体圆柱电芯一一对应。

进一步地说，所述电池模块还包括支架和镍片，所述支架设于导热骨架的外侧，所述镍片设于所述支架的外侧，所述支架具有若干与单体圆柱电芯一一对应的支架通孔，所述单体圆柱电芯的两端分别依次穿过导热骨架和支架后与镍片固定连接。

进一步地说，所述紧固件为中空的螺杆，所述螺杆穿过串联的若干电池模块且其两端通过螺母紧固。

进一步地说，所述冷却液体为冷却液或水。

进一步地说，所述螺杆的内壁设有若干自其一端延伸至另一端的凸条，所有所述凸条呈环状均匀分布于螺杆的内壁。

进一步地说，所述导热骨架由若干导热片叠合铆接连接，所述导热片的厚度为相邻单体圆柱电芯之间距离的1/3-1/2,所述导热骨架的厚度为相邻单体圆柱电芯之间距离的5-10倍。

进一步地说，所述电芯单元的单体圆柱电芯的排列方式为矩形阵列排列或心型错位排列。

进一步地说，所述单体圆柱电芯为心型错位排列，所述导热骨架的导热通孔为心型错位排列，所述导热骨架还包括若干能够穿设紧固件的销孔，所述导热通孔围绕销孔层层环状排布，且任一所述导热通孔与其最接近的销孔之间的距离不超过5层，所述销孔外围的导热通孔皆设有导热硅胶且导热硅胶的面积逐层增加。