CN115832515A - 一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车 - Google Patents

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张宝鑫
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武文杰
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Abstract

本发明公开了一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车，涉及汽车电池领域，所述电池模组包括，第一电芯、第二电芯、工字梁、第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板；所述第一电芯和第二电芯分别设置在工字梁的两侧的槽内；所述第一侧板和第二侧板分别扣设在所述第一电芯和第二电芯的外侧；所述第一端板和第二端板分别扣设在所述第一电芯、第二电芯的工字梁组成的两个端面；所述工字梁包括中梁，所述中梁上设置有流道。本发明可有效提高电池模组的集成化程度，降低电池模组的制造成本，简化生产工艺流程。

Description

一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车电池技术领域，更具体地，涉及一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车。
背景技术
目前，方形电芯具有封装可靠度高、系统能量效率高、能量密度较高、结构较为简单等优点，故方形电芯广泛应用于电池包。同时，方形电芯的热管理成为亟待解决的问题，本文提供一种用于方形电芯底部冷却的工字梁设计方案，以保障电芯处于适宜的工作温度，避免发生热失控。
现有技术存在的问题：
方形电芯普遍使用液冷板实现电池的热管理，而工字梁用于固定方形电池，两者相互独立各自实现设计功能，此种方式浪费电池包空间、增加成组工序等问题。
因此，如何提供一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种带液冷工字梁的电池模组及电动汽车。
根据本发明的第一方面，提供了一种带液冷工字梁的电池模组，包括，
所述电池模组包括：第一电芯、第二电芯、工字梁、第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板；
所述第一电芯和第二电芯分别设置在工字梁的两侧的槽内；所述第一侧板和第二侧板分别扣设在所述第一电芯和第二电芯的外侧；所述第一端板和第二端板分别扣设在所述第一电芯、第二电芯的工字梁组成的两个端面；所述工字梁包括中梁，所述中梁上设置有流道。
可选地，所述第一电芯与所述工字梁的槽内壁之间设置有第一导热垫；所述第二电芯与所述工字梁的槽内壁之间设置有第二导热垫。
可选地，所述工字梁还包括上盖和下盖，所述中梁垂直设置在所述上盖和下盖之间。
可选地，所述工字梁还包括第一水盖和第二水盖，所述第一水盖和第二水盖分别扣设在所述中梁的两端。
可选地，所述流道包括进水流道和出水流道。
可选地，所述第一水盖上设置有出水口和进水口，所述出水口与出水流道对应，所述进水流道与进水口相对应。
可选地，进水流道和出水流道的个数比为3：1。
可选地，所述第一侧板和第二侧板结构相同，均由三块板子组成的槽型结构。
可选地，所述第一电芯与第一侧板之间设置有间隙；所述第二电芯与第二侧板之间设置有间隙
根据本发明的第二方面，提供了一种电动汽车，包括本发明第一方面任一项所述的带液冷工字梁的电池模组。
根据本发明公开的技术内容，具有如下有益效果：
1.工字梁与液冷板集成化设计相较于散件，提高空间利用率，减少成组工序，提升成组效率；
2.U型流道的进出流道比为3：1，降低模组内温差与最高温度，提升电池模组均温性；
3.工字梁与电芯之间粘贴导热垫相较于涂胶工艺，操作简单便利，节省人工成本。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为根据实施例提供的一种带液冷工字梁的电池模组安装示意图；
图2为根据实施例提供的一种带液冷工字梁的电池模组装配示意图；
图3为根据实施例提供的一种带液冷工字梁的电池模组中的工字梁装配示意图；
图4为根据实施例提供的一种带液冷工字梁的电池模组中的工字梁安装示意图；
图5为根据实施例提供的一种带液冷工字梁的电池模组中的工字梁的局部放大示意图。
附图标记说明：100-电池模组，1-第一电芯，2-第二电芯，3-工字梁，31-上盖，32-下盖，33-中梁，34-第一水盖，35-流道，351-出水流道，352-第一进水流道，353-第二进水流道，354-第三进水流道，36-出水口，37-进水口，38-第二水盖，4-第一侧板，5-第二侧板，6-第一端板，7-第二端板。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本发明的第一方面，提供了一种带液冷工字梁的电池模组，如图1-图2所示，包括，所述电池模组包括：第一电芯1、第二电芯2、工字梁3、第一侧板4、第二侧板5、第一端板6和第二端板7；所述第一电芯1和第二电芯2分别设置在工字梁3的两侧的槽内；所述第一侧板4和第二侧板5分别扣设置在所述第一电芯1和第二电芯2的外侧；所述第一端板6和第二端板7分别扣设置在所述第一电芯1、第二电芯2的工字梁3组成的两个端面；所述工字梁3包括中梁33，所述中梁33上设置有流道35。所述第一电芯1与所述工字梁3的槽内壁之间设置有第一导热垫(图中未示出)；所述第二电芯2与所述工字梁3的槽内壁之间设置有第二导热垫(图中未示出)。如图3-图4所示，所述工字梁3还包括上盖31和下盖32，所述中梁33垂直设置在所述上盖31和下盖32之间。所述工字梁3还包括第一水盖34和第二水盖38，所述第一水盖34和第二水盖38分别扣设在所述中梁33的两端。所述流道35包括进水流道和出水流道351。所述第一水盖34上设置有出水口36和进水口37，所述出水口36与出水流道351对应，所述进水流道与进水口37相对应。进水流道和出水流道的个数比为3：1；如图5所示，所述进水流道包括第一进水流道352、第二进水流道353和第三进水流道354。所述第一侧板4和第二侧板5结构相同，均由三块板子组成的槽型结构，所述第一电芯1与第一侧板4之间设置有间隙；所述第二电芯2与第二侧板5之间设置有间隙。可以利用相同方法实现匹配不同类型低成本、高效率、高可靠性的模组结构设计，根据本发明的技术内容，可有效提高各类模组的集成化程度，降低电池模组的制造成本，简化生产工艺流程。
本实施例中两端板共同对电芯起到X向限位作用，两端板与两侧版、工字梁通过螺栓紧固；导热垫贴在电芯与工字梁之间，实现导热、缓冲作用；工字梁采用U型流道进出流道比为3：1，进出水口位于同一侧，出水口位于上方，进水口位于下方，通过导热垫与电芯进行热交换；两侧板共同对电芯起到Y向限位作用，同时工字梁与两侧板共同对Z向进行限位作用，而且工字梁与两侧板之间间隙便于释放电芯膨胀力的释放。
通过工字梁与液冷板结合，使工字梁即实现对电芯Z向限位作用的功能，又实现对电芯的热管理，减少电池包零部件数量，提高浪费电池包空间，减少成组工序，提升成组效率；本实施例工字梁U型流道创新的采用进出流道比为3：1的设计，将冷却液流道从常规的进出流道比为1：1，变为进出流道比为3：1。该方案的有利于减少温差，降低常规方案中液冷管进出水口附近电芯的温差，同时利用重力阻止冷却液在工字梁中Z向流动更有效抑制模组最高温度。
根据本发明的第二方面，提供了一种电动汽车，包括实施例一中任一项所述的带液冷工字梁的电池模组。
综上，本发明提供的一种带液冷工字梁的电池模组：
1.工字梁与液冷板集成化设计相较于散件，提高空间利用率，减少成组工序，提升成组效率；
2.U型流道的进出流道比为3：1，降低模组内温差与最高温度，提升电池模组均温性；
3.工字梁与电芯之间粘贴导热垫相较于涂胶工艺，操作简单便利，节省人工成本。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：第一电芯、第二电芯、工字梁、第一侧板、第二侧板、第一端板和第二端板；
所述第一电芯和第二电芯分别设置在工字梁的两侧的槽内；所述第一侧板和第二侧板分别扣设在所述第一电芯和第二电芯的外侧；所述第一端板和第二端板分别扣设在所述第一电芯、第二电芯和工字梁对应的两端端面；所述工字梁包括中梁，所述中梁上设置有流道。
2.根据权利要求1所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述第一电芯与所述工字梁的槽内壁之间设置有第一导热垫；所述第二电芯与所述工字梁的槽内壁之间设置有第二导热垫。
3.根据权利要求2所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述工字梁还包括上盖和下盖，所述中梁垂直设置在所述上盖和下盖之间。
4.根据权利要求3所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述工字梁还包括第一水盖和第二水盖，所述第一水盖和第二水盖分别扣设在所述中梁的两端。
5.根据权利要求4所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述流道包括进水流道和出水流道。
6.根据权利要求5所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述第一水盖上设置有出水口和进水口，所述出水口与出水流道对应，所述进水流道与进水口相对应。
7.根据权利要求6所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，进水流道和出水流道的个数比为3：1。
8.根据权利要求7所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述第一侧板和第二侧板结构相同，均为由三块板子组成的槽型结构。
9.根据权利要求8所述的带液冷工字梁的电池模组，其特征在于，所述第一电芯与第一侧板之间设置有间隙；所述第二电芯与第二侧板之间设置有间隙。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的带液冷工字梁的电池模组。
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