一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置，屬于電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域。該電源裝置包括電池模組、支撐板、集流板和液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，該電池模組包括多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電池；所述電池模組安裝于支撐板,支撐板與集流板接觸；液冷扁管設(shè)置于電池模組內(nèi)。該液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)包括：設(shè)置于多層子電池模組之間的液冷扁管；及由填充于液冷扁管和電池模組之間空隙處的導(dǎo)熱材料形成的灌封材料層，其中，該灌封材料層用于實現(xiàn)多個單體電池與該液冷扁管之間的熱傳遞。本發(fā)明能夠增大電池模組與液冷扁管的接觸面積，有效提高了電池模組的散熱能力以及降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】
-種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 應(yīng)用于電動汽車的電池模組在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量。當(dāng)該熱量不能被及 時地排出時，將會使電池模組的溫度不斷上升，從而影響電池模組的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù) 中，液冷扁管與電池之間是通過安裝導(dǎo)熱硅膠墊的方式來傳遞電池模組與液冷系統(tǒng)之間的 熱量，運對液冷扁管的尺寸、導(dǎo)熱硅膠墊的尺寸W及壓縮量精度控制提出了嚴(yán)格的要求，同 時導(dǎo)熱硅膠墊主要是通過手工操作W背膠的形式先裝在液冷扁管上，然后再將液冷扁管安 裝于電池模組上，其操作步驟繁瑣，人力資源耗費巨大W及成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種具有液冷扁管結(jié)構(gòu)的裝置及電源裝置，旨在增 大電池模組與液冷扁管的接觸面積，有效提高電池模組的散熱能力W及降低生產(chǎn)成本。
[0004] 第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于包括多個單體電 池的電池模組，所述電池模組包括多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電 池，所述液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)包括：
[0005] 設(shè)置于所述多層子電池模組之間的液冷扁管;及
[0006] 由填充于所述液冷扁管和所述電池模組之間空隙處的導(dǎo)熱材料形成的灌封材料 層，其中，所述灌封材料層，用于實現(xiàn)所述多個單體電池與所述液冷扁管之間的熱傳遞。
[0007] 優(yōu)選地，所述灌封材料層填充于所述液冷扁管和所述電池模組之間的全部空隙區(qū) 域中，使所述液冷扁管全部位于所述灌封材料層內(nèi)部。
[000引優(yōu)選地，所述灌封材料層填充于所述液冷扁管和所述電池模組之間的部分空隙區(qū) 域中，使所述液冷扁管包括位于所述灌封材料層內(nèi)部的第一部分W及位于所述灌封材料層 外部的第二部分。
[0009] 優(yōu)選地，所述灌封材料層由填充于所述液冷扁管和所述電池模組之間的空隙處的 液態(tài)導(dǎo)熱材料固化而成。
[0010] 優(yōu)選地，所述液冷扁管包括進(jìn)液口、出液口 W及冷卻液流通道，所述冷卻液流通道 位于所述進(jìn)液口和出液口之間，并連通所述進(jìn)液口和出液口。
[0011] 優(yōu)選地，所述液冷扁管由導(dǎo)熱材料制造而成，所述導(dǎo)熱材料包括侶。
[0012] 第二方面，本發(fā)明實施例提供的一種電源裝置，包括電池模組、支撐板、集流板及 液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其中：
[0013] 所述電池模組包括多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電池;所 述電池模組安裝于所述支撐板，所述支撐板與所述集流板接觸;所述液冷扁管設(shè)置于所述 電池模組內(nèi)，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相鄰的兩層子電池模組之間的空隙處。
[0014] 優(yōu)選地，所述集流板上設(shè)置有多個與所述多個單體電池分別對應(yīng)的極耳，所述集 流板通過所述極耳連接于所述多個單體電池，W將所述電池模組的電能傳遞至所述集流 板。
[0015] 優(yōu)選地，所述支撐板設(shè)有多個與所述單體電池的大小相一致的第一通孔，所述電 池模組通過所述第一通孔固定于所述支撐板。
[0016] 優(yōu)選地，所述集流板設(shè)有多個與所述單體電池的大小相一致的第二通孔，W將所 述極耳焊接于所述集流板。
[0017] 本發(fā)明實施例提供的一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置，將電池模組安裝于支撐 板，支撐板連接于集流板，并將液冷扁管設(shè)置于多層子電池模組之間，在液冷扁管和電池模 組之間的空隙處填充由導(dǎo)熱材料形成的灌封材料層，能夠增大電池模組與液冷扁管的接觸 面積，有效提高電池模組的散熱能力W及降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，W下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作 是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根 據(jù)運些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0019] 圖1是本發(fā)明實施方式提供的一種電源裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明實施方式提供的一種電源裝置的立體分解示意圖。
[0021 ]圖3是本發(fā)明實施方式提供的一種電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖4是本發(fā)明實施方式提供的一種灌封材料層用于圖3所示的電池模組的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0023] 圖5是本發(fā)明實施方式提供的另一種灌封材料層用于圖3所示的電池模組的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0024] 圖6是本發(fā)明實施方式提供的另一種灌封材料層用于圖3所示的電池模組的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0025] 圖7是本發(fā)明實施方式提供的一種液冷扁管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖8是本發(fā)明實施方式提供的一種支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖9是本發(fā)明實施方式提供的一種集流板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[002引圖中標(biāo)記分別為：
[0029]
[0030]

【具體實施方式】
[0031] 目前使用液冷扁管對電池進(jìn)行熱管理的電池模組中，液冷扁管與電池之間是通過 安裝導(dǎo)熱硅膠墊的方式來傳遞熱量，運對液冷扁管的尺寸、導(dǎo)熱硅膠墊的尺寸W及壓縮量 精度控制提出了嚴(yán)格要求。同時，導(dǎo)熱硅膠墊主要是通過手工操作采用背膠的形式先裝在 液冷扁管上，然后再將液冷扁管安裝于電池模組上，其操作步驟繁瑣，人力資源耗費巨大W 及成本較高。
[0032] 鑒于此，本發(fā)明的設(shè)計者通過長期的探索和嘗試，W及多次的實驗和努力，不斷的 改革創(chuàng)新，設(shè)計出了一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置，通過增大電池模組與液冷扁管之 間的接觸面積，能夠有效提高電池模組的散熱能力W及降低生產(chǎn)成本。
[0033] 為使本發(fā)明實施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施 方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實 施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明 保護(hù)的范圍。因此，W下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要 求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本 發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034] 應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0035] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語"上"、"內(nèi)"等指示的方位或位置關(guān)系為基 于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅 是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的 方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0036] 在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"設(shè)置"、 "連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地連接;可W是 機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W是兩個 元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明 中的具體含義。
[0037] 如圖1和圖2所示，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種電源裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖 2是所述電源裝置100的立體分解示意圖。所述電源裝置100可W包括電池模組101、支撐板 102、集流板103、液冷扁管104和灌封材料層105等。如圖3所示，所述電池模組101包括多個 單體電池。所述多個單體電池包括多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電 池。所述單體電池的形狀包括，但不限于，圓柱形和長形體形。
[0038] 本實施例中，所述液冷扁管104和所述灌封材料層105組成液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)。所 述液冷扁管104設(shè)置于所述多層子電池模組之間的空隙處。如此使得位于所述液冷扁管104 中的冷卻液能夠充分吸收所述電池模組101內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量。所述灌封材料層105填充于 所述液冷扁管104和所述電池模組101之間的空隙處。所述灌封材料層105由導(dǎo)熱材料形成。 如此所述多個單體電池與所述液冷扁管104之間沒有了空隙，使得所述多個單體電池與所 述液冷扁管104的接觸面積更大，更好地實現(xiàn)了所述多個單體電池與所述液冷扁管104之間 的熱傳遞。當(dāng)所述單體電池產(chǎn)生熱失穩(wěn)后，由于其熱量更容易傳遞出去，減小了局部熱量的 集中，避免了整個電池模組101熱失穩(wěn)的可能性。
[0039] 其中，所述液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)可W包括全部空間灌封結(jié)構(gòu)和局部空間灌封結(jié)構(gòu)。 所述全部空間灌封結(jié)構(gòu)的示意圖請參閱圖4和圖5,所述灌封材料層105填充于所述液冷扁 管104和所述電池模組101之間的全部空隙區(qū)域中，并位于所述電池模組101的同一側(cè)，使得 所述液冷扁管104全部位于所述灌封材料層105的內(nèi)部。
[0040] 所述局部空間灌封結(jié)構(gòu)的示意圖如圖6所示，所述灌封材料層105可填充于所述液 冷扁管104和所述電池模組101之間的部分空隙區(qū)域中。并將所述液冷扁管104分為第一部 分和第二部分。其中，所述第一部分位于所述灌封材料層105的內(nèi)部。所述第二部分位于所 述灌封材料層105的外部。
[0041] 進(jìn)一步地，在對所述電池模組101進(jìn)行灌封的過程中，首先，直接將所述液冷扁管 104安裝到所述電池模組101上，然后注入液態(tài)的導(dǎo)熱灌封材料，最后所述液態(tài)的導(dǎo)熱灌封 材料固化后形成所述灌封材料層105。如此減少了處理導(dǎo)熱硅膠片W及將其粘貼于所述電 池模組101的步驟，并增加了所述灌封材料層105的可靠性，W及更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)和 降低生產(chǎn)成本等。另外，所述液態(tài)的導(dǎo)熱灌封材料固化之后對于所述液冷扁管104起到了較 好的固定作用，從而還可W進(jìn)一步減少用于固定所述液冷扁管104的固定結(jié)構(gòu)。
[0042] 請參閱圖7，所述液冷扁管104包括進(jìn)液口 1041、出液口 1042 W及冷卻液流通道 1043。其中，所述冷卻液流通道1043位于所述進(jìn)液口 1041和所述出液口 1042之間，W連通所 述進(jìn)液口 1041和所述出液口 1042。所述冷卻液流通道1043用于控制所述冷卻液的流動方 向。本實施例中，所述液冷扁管104被擠壓成彎曲形狀W繞行于所述電池模組101內(nèi)。且所述 液冷扁管104的至少一段位于任意相鄰的兩層子電池模組之間的空隙處。當(dāng)所述電池模組 101內(nèi)的某個單體電池發(fā)生熱失穩(wěn)時，其在短時間內(nèi)會釋放大量的熱量，該單體電池所處的 環(huán)境溫度會驟然上升，甚至直接損壞該單體電池。使用時，冷卻液從所述液冷扁管104的進(jìn) 液口 1041流入所述冷卻液流通道1043,并經(jīng)所述冷卻液流通道1043流動至所述出液口 1042。在所述冷卻液流動的過程中，該冷卻液將吸收所述電池模組101內(nèi)由于工作所產(chǎn)生的 并逐漸聚集的熱量，進(jìn)而實現(xiàn)所述電池模組101的散熱。另外，當(dāng)所述電池模組101處于低溫 工作環(huán)境時，所述液冷扁管104的進(jìn)液口 1041、出液口 1042W及冷卻液流通道1043構(gòu)成加熱 液體的流通通道，流通的加熱液體通過所述灌封材料層105將熱量傳遞給電池模組101，使 電池模組101內(nèi)的溫度升高，達(dá)到其適宜的工作溫度。
[0043] 由于所述灌封材料層105設(shè)置于電池模組101內(nèi)相鄰的單體電池之間的空隙處，所 W能夠有效提升熱傳導(dǎo)效率。在所述電池模組101發(fā)熱或處于低溫工作環(huán)境時，所述灌封材 料層105能夠及時地在所述液冷扁管104與電池模組101之間進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，W避免所述電 池模組101的壽命和充放電性能受到影響。
[0044] 本實施例中，所述液冷扁管104的材質(zhì)優(yōu)選為導(dǎo)熱性能佳、具有較好的結(jié)構(gòu)強度、 質(zhì)輕、易加工的金屬，例如銀、銅、金和侶等。綜合考慮各金屬的生產(chǎn)成本及性能后，所述液 冷扁管104的材質(zhì)優(yōu)選為侶，即液冷扁管104基材優(yōu)選為侶質(zhì)扁管。
[0045] 請再參閱圖1，所述電源裝置100主要用于電動汽車，為電動汽車提供動力。所述電 池模組101安裝于所述支撐板102,所述支撐板102連接于所述集流板103。所述液冷扁管104 設(shè)置于所述電池模組101內(nèi)，且位于所述支撐板102和所述集流板103之間。在電池模組101 的每層子電池模組和每個單體電池之間存在空隙。所述液冷扁管104的至少一段位于任意 相鄰的兩層子電池模組101之間的空隙處。使得所述多個單體電池與所述液冷扁管104的接 觸面積更大，更好地實現(xiàn)所述多個單體電池與所述液冷扁管104之間的熱傳遞。
[0046] 如圖8所示，為了保證所述多個單體電池可靠地安裝于所述支撐板102上，在所述 支撐板102上設(shè)有多個第一通孔1021。所述多個第一通孔1021與所述多個單體電池的橫截 面的大小相匹配，W使每個單體電池剛好安裝于所述第一通孔1021內(nèi)。所述多個單體電池 與所述多個第一通孔1021可W通過膠接的方式進(jìn)行固定連接。所述電池模組101通過所述 第一通孔1021固定于所述支撐板102。
[0047] 本實施例中，所述集流板103上設(shè)置有多個與所述多個單體電池分別對應(yīng)的極耳， 使所述集流板103通過所述極耳連接于所述多個單體電池。其中，所述極耳可用于實現(xiàn)所述 集流板103與所述電池模組101的固定連接。另外，所述集流板103還通過所述極耳聚集所述 電池模組101內(nèi)每個單體電池的電能。
[004引進(jìn)一步地，如圖9所示，所述集流板103上設(shè)有多個第二通孔1031。所述多個第二通 孔1031與所述多個單體電池的橫截面的大小匹配，W使所述極耳焊接于所述集流板。本實 施例中，將每個單體電池連接于所述多個極耳。
[0049] 本發(fā)明實施例提供的一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)及電源裝置100,將電池模組101安裝 于支撐板102,所述支撐板102連接于集流板103,并將液冷扁管104設(shè)置于多層子電池模組 之間，在液冷扁管104和電池模組101之間的空隙處填充由導(dǎo)熱材料形成的灌封材料層105， 能夠增大電池模組101與液冷扁管104的接觸面積，有效提高電池模組101的散熱能力W及 降低生產(chǎn)成本。
[0050] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何 修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于包括多個單體電池的電池模組，所述電池模組包括 多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電池，其特征在于，所述液冷扁管灌封 結(jié)構(gòu)包括： 設(shè)置于所述多層子電池模組之間的液冷扁管;及 由填充于所述液冷扁管和所述電池模組之間空隙處的導(dǎo)熱材料形成的灌封材料層，其 中，所述灌封材料層用于實現(xiàn)所述多個單體電池與所述液冷扁管之間的熱傳遞。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述灌封材料層填充于所述 液冷扁管和所述電池模組之間的全部空隙區(qū)域中，使所述液冷扁管全部位于所述灌封材料 層內(nèi)部。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述灌封材料層填充于所述 液冷扁管和所述電池模組之間的部分空隙區(qū)域中，使所述液冷扁管包括位于所述灌封材料 層內(nèi)部的第一部分以及位于所述灌封材料層外部的第二部分。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述灌封材料層由填充于所 述液冷扁管和所述電池模組之間的空隙處的液態(tài)導(dǎo)熱材料固化而成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述液冷扁管包括進(jìn)液口、 出液口以及冷卻液流通道，所述冷卻液流通道位于所述進(jìn)液口和出液口之間，并連通所述 進(jìn)液口和出液口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述液冷扁管由導(dǎo)熱材料制 造而成，所述導(dǎo)熱材料包括鋁。7. -種電源裝置，其特征在于，包括電池模組、支撐板、集流板以及如權(quán)利要求1-6任意 一項所述的液冷扁管灌封結(jié)構(gòu)，其中： 所述電池模組包括多層子電池模組，每層子電池模組包括至少一個單體電池；所述電 池模組安裝于所述支撐板，所述支撐板與所述集流板接觸;所述液冷扁管設(shè)置于所述電池 模組內(nèi)，且所述液冷扁管的至少一段位于任意相鄰的兩層子電池模組之間的空隙處。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，其特征在于，所述集流板上設(shè)置有多個與所述多個 單體電池分別對應(yīng)的極耳，所述集流板通過所述極耳連接于所述多個單體電池，以將所述 電池模組的電能傳遞至所述集流板。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，其特征在于，所述支撐板設(shè)有多個與所述單體電池 的大小相一致的第一通孔，所述電池模組通過所述第一通孔固定于所述支撐板。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源裝置，其特征在于，所述集流板設(shè)有多個與所述單體電 池的大小相一致的第二通孔，以將所述極耳焊接于所述集流板。
【文檔編號】H01M10/625GK105977578SQ201610590401
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月25日
【發(fā)明人】李樹民, 勞力, 周鵬
【申請人】華霆（合肥）動力技術(shù)有限公司