电池液冷降温排爆条、电池模组以及电池系统的制作方法

专利2025-04-12  8


本发明涉及动力电池,特别是涉及一种电池液冷降温排爆条、电池模组以及电池系统。


背景技术:

1、随着电动汽车市场的快速发展,动力电池的安全性和可靠性越来越受到关注。其中,电池的冷却技术和热失控排放技术是两个关键环节。动力电池在工作过程中会产生大量的热,如果这些热不能及时散发出去,将会导致电池温度升高,从而影响电池的性能和寿命。此外,当电池发生热失控时,如果不能及时有效地排放出产生的高温高压气体,可能会导致电池爆炸,引发安全事故。因此,如何有效地冷却电池并排放热失控产生的高温高压气体,是当前动力电池技术面临的重要问题。

2、现有的动力电池冷却技术主要是通过风冷和液冷两种方式。风冷是通过空气流动带走电池产生的热量,这种方法的优点是结构简单,成本低,但冷却效果有限,且容易受到环境温度的影响。液冷则是通过液体(如水)的流动带走电池产生的热量,这种方法的优点是冷却效果好,但需要复杂的冷却系统,成本较高。对于热失控排放技术,现有的方法主要是通过电池的安全阀进行排放。当电池内部压力达到一定程度时,安全阀会自动打开,将电池内部的高温高压气体排放到电池包外。但这种方法的缺点是,一旦安全阀打开,电池内部的化学物质会直接接触到外界环境,可能会引发火灾或爆炸。

3、现有的动力电池冷却技术和热失控排放技术都存在一些问题和缺点。首先,现有冷却技术冷却效果不理想,不能有效地降低电池的工作温度,从而影响电池的性能和寿命。其次,现有的热失控排放技术在排放高温高压气体时,可能会引发火灾或爆炸,存在很大的安全隐患。最后,现有的电池汇流条装置虽然可以实现电池的电连接,但不能有效地吸收和排放热失控产生的高温高压气体,无法防止热扩散。


技术实现思路

1、本发明的目的是为克服现有技术的不足和缺陷,而提供一种电池液冷降温排爆条、电池模组以及电池系统。

2、本发明的第一方面,提供一种电池液冷降温排爆条,用于方形电芯极柱侧的液冷降温,包括矩形条状的液冷板,所述液冷板内部有冷却液的流道,所述液冷板上设置有用于电芯极柱避让的极柱避让孔以及与电芯爆喷阀对应的排爆口。

3、其中,所述液冷板的长度方向的一端有用于冷却液进入的进液口,相对的另一端有用于冷却液流出的出液口,所述冷却液包括绝缘阻燃液体。

4、其中,所述液冷板内部除所述极柱避让孔外的其余区域为空腔,形成冷却液的流道。

5、其中,所述液冷板的宽度与方形电芯的厚度相适应,所述液冷板的长度与电芯模组的单列电芯的长度相适应,所述单列电芯沿电芯的长度方向直线排列。

6、其中,所述排爆口面向电芯爆喷阀的一侧通过铣削加工减薄,自一端至另一端形成从厚到薄的凹槽过渡结构,且从厚到薄的方向与冷却液流动方向一致,以使所述爆喷口能在最薄处被电芯发生爆喷时产生的高温高压气体冲开,形成定向排爆。

7、本发明的第二方面,提供一种电池模组,包括本发明的第一方面所提供一种所述电池液冷降温排爆条,多个所述电池液冷降温排爆条拼接在一起,形成电池模组的极柱侧的液冷降温结构,每个电池液冷降温排爆条对应一列电芯进行配置;与电芯极柱连接的汇流排的中间区向上隆起并设置绝缘防护结构,且与所述电池液冷降温排爆条隔开而不接触。

8、其中,所述电池模组,包括有多个ffc电压温度采集装置,每个所述ffc电压温度采集装置包括排线以及所述排线连接的温度采集接点、电压采集接点,所述温度采集接点通过延长采集线引出,与电芯的侧面接触进行电芯温度采集,所述排线布置于所述电池液冷降温排爆条的顶部。

9、其中,所述电池模组,包括一个进液集流管以及一个排液集流管,所述进液集流管的出液口与多个所述电池液冷降温排爆条的进液口连接,所述排液集流管的进液口与多个所述电池液冷降温排爆条的排液口连接,所述进液集流管的宽度方向一端具有进液接头,所述排液集流管的宽度方向一端具有排液接头。

10、本发明的第三方面,提供一种电池系统,包括至少两个本发明的第二方面所述电池模组、一个进液集流管、一个排液集流管,相邻所述电池模组相互隔开布置且通过汇流排电连接,相邻所述电池模组的电池液冷降温排爆条各自通过一个桥接扁管连接并连通,形成一个电池液冷降温排爆条拼接体;

11、所述进液集流管的出液口与多个所述电池液冷降温排爆条拼接体的进液口连接,所述排液集流管的进液口与多个所述电池液冷降温排爆条拼接体的排液口连接;

12、所述进液集流管的宽度方向一端具有进液接头,所述排液集流管的宽度方向一端具有排液接头;

13、所述桥接扁管的相对自由端各自形成内凹结构,相邻所述桥接扁管之间形成避让ffc电压温度采集装置的温度采集接点的避让孔。

14、本发明的第四方面,提供一种电池模组,包括至少一个第一方面所提供一种电池液冷降温排爆条以及位于所述电池液冷降温排爆条两侧,而将所述电池液冷降温排爆条夹在中间的两组极柱相对的电芯,每组电芯线性排列,每个电芯的极柱位于对应的一个所述极柱避让孔中且与相对的电芯极柱通过导电胶连接。

15、本发明的电池液冷降温排爆条,可以实现方形电芯极柱侧的液冷降温,用于电池模组后,配合电池其它面的液冷结构,能够提供电池模组的多面冷却,提升电池的冷却效率;同时通过排爆口的设计,能够起到对失控电芯定向降温、高温烟气定向排出的作用。

16、本发明的电池液冷降温排爆条,完全模块化设计,使用时,仅需进行排列组合与电芯组装即可,没有开模成本或仅需极低的开模成本;而且采用模块化设计,能够轻松适配各种电芯的堆叠方式,即使采用极柱对极柱的电芯的堆叠方式也可以实现有效的电芯冷却及排爆功能。



技术特征:

1.电池液冷降温排爆条,其特征在于,用于方形电芯极柱侧的液冷降温,包括矩形条状的液冷板,所述液冷板内部有冷却液的流道,所述液冷板上设置有用于电芯极柱避让的极柱避让孔以及与电芯爆喷阀对应的排爆口。

2.根据权利要求1所述电池液冷降温排爆条,其特征在于,所述液冷板的长度方向的一端有用于冷却液进入的进液口,相对的另一端有用于冷却液流出的出液口;所述冷却液包括绝缘阻燃液体。

3.根据权利要求1所述电池液冷降温排爆条,其特征在于,所述液冷板内部除所述极柱避让孔外的其余区域为空腔,形成冷却液的流道。

4.根据权利要求1所述电池液冷降温排爆条,其特征在于,所述液冷板的宽度与方形电芯的厚度相适应,所述液冷板的长度与电芯模组的单列电芯的长度相适应,所述单列电芯沿电芯的长度方向直线排列。

5.根据权利要求1所述电池液冷降温排爆条,其特征在于,所述排爆口面向电芯爆喷阀的一侧通过铣削加工减薄,自一端至另一端形成从厚到薄的凹槽过渡结构,且从厚到薄的方向与冷却液流动方向一致,以使所述爆喷口能在最薄处被电芯发生爆喷时产生的高温高压气体冲开,形成定向排爆。

6.电池模组,其特征在于,包括多个权利要求1-5任一项所述电池液冷降温排爆条,多个所述电池液冷降温排爆条拼接在一起,形成电池模组的极柱侧的液冷降温结构,每个电池液冷降温排爆条对应一列电芯进行配置;与电芯极柱连接的汇流排的中间区向上隆起并设置绝缘防护结构,且与所述电池液冷降温排爆条隔开而不接触。

7.根据权利要求6所述电池模组,其特征在于,包括有多个ffc电压温度采集装置,每个所述ffc电压温度采集装置包括排线以及所述排线连接的温度采集接点、电压采集接点,所述温度采集接点通过延长采集线引出,与电芯的侧面接触进行电芯温度采集,所述排线布置于所述电池液冷降温排爆条的顶部。

8.根据权利要求7所述电池模组,其特征在于,包括一个进液集流管以及一个排液集流管,所述进液集流管的出液口与多个所述电池液冷降温排爆条的进液口连接,所述排液集流管的进液口与多个所述电池液冷降温排爆条的排液口连接,所述进液集流管的宽度方向一端具有进液接头,所述排液集流管的宽度方向一端具有排液接头。

9.电池系统,其特征在于,包括至少两个权利要求6-7任一项所述电池模组、一个进液集流管、一个排液集流管,相邻所述电池模组相互隔开布置且通过汇流排电连接,相邻所述电池模组的电池液冷降温排爆条各自通过一个桥接扁管连接并连通,形成一个电池液冷降温排爆条拼接体;

10.电池模组,其特征在于,包括至少一个权利要求1-5任一项电池液冷降温排爆条以及位于所述电池液冷降温排爆条两侧,而将所述电池液冷降温排爆条夹在中间的两组极柱相对的电芯,每组电芯线性排列,每个电芯的极柱位于对应的一个所述极柱避让孔中且与相对的电芯极柱通过导电胶连接。


技术总结
本发明公开电池液冷降温排爆条、电池模组以及电池系统。电池液冷降温排爆条用于方形电芯极柱侧液冷降温,包括矩形条状的液冷板,所述液冷板内部有冷却液的流道,所述液冷板上设置有用于电芯极柱避让的极柱避让孔以及与电芯爆喷阀对应的排爆口。本发明配合电池其它面的液冷结构,能够提供电池模组的多面冷却,提升电池的冷却效率;通过排爆炸口的设计,能够起到对失控电芯定向降温、高温烟气定向排出的作用;完全模块化设计,仅需进行排列组合与电芯组装即可使用,没有开模成本或仅需极低的开模成本;采用模块化设计,能够轻松适配各种电芯堆叠方式,即使采用极柱对极柱的电芯的堆叠方式也可以实现有效的电芯冷却及排爆功能。

技术研发人员:周校冉,李新澎,黄鑫
受保护的技术使用者:天津力神新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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