[发明专利]一种液冷电池箱上盖组件及包括其的电池包及其制造方法

说明书

本申请涉及一种液冷电池箱上盖组件及包括其的电池包及其制造方法,属于电池冷却技术领域。其为一体化带液冷的电池箱上盖组件，包括水冷板和上盖，水冷板由胀面和平面组成，胀面形成串并联流道，水冷板位于上盖下方，胀面与上盖下表面接触。水冷板置于上方，避免承重，安全性提高；保证了平面度，提高了传热效率；有效抵制变形和破裂；通用性增强。大大减少设计工作；装配简单高效，传统水冷板需要额外进行装配，该液冷上盖可以作为前置加工将工作转嫁供应商，整体装配非常简单快速方便；空间利用率特别高。对于电池箱空间比较紧凑的设计，可以节约空间，上盖可以进一步做薄，不必为考虑强度而刻意增厚，减重，减材，提升能量密度的同时降低成本。

技术领域

本申请涉及一种液冷电池箱上盖组件及包括其的电池包及其制造方法,属于电池冷却技术领域。

背景技术

当前电池包热管理比较理想的方案是采用液冷方式来进行电池包的加热和冷却，其加热和冷却效果相对于传统的自然冷却和风冷方式要好很多。其中比较常见的一类是基于冷却液的液冷板方案，其特点是板内设置有多个串并联的通道，并且在两端分别设有进口端和出口端以实现循环水的流通。而制造工艺一般采用铝材(一般是1系铝)挤压吹胀成型，整个胀面壁厚一般仅有0.8-1.2mm(太厚不利于吹胀成型)，因此整个均热板承压十分有限。当其受到撞击、挤压等突发工况时，极易发生变形和破裂，造成内部冷却液泄露，从而使电池发生短路，引发安全事故；并且如上所述由于液冷板板自身承重性能比较差，大部分情况下为避免承重问题，会将其放置于模块上层，以避免其自重或振动等带有加速度的工况下对板造成不可逆的挤压破损，但是放置于上层的水冷板，单靠上盖去压很难保证接触良好，且上盖强度不够的情况下，很容易发生中间鼓起等问题，是热管理效果受限。

发明内容

针对现有技术中的问题，而本次设计的液冷板除具有高导热率、传热均匀、抗腐蚀等特点外，通过简单的与上盖耦合，利用焊接和采用结构将上盖和冷板二者连接，做成一体化带液冷的电池箱上盖，有以下优势：1.水冷板和上盖抗击变形(如中间拱起)的能力增强；2.整体强度和刚度增加；3.通用性增强，同一个电池箱内，无论模组如何改变排布方式，水冷板不需要依据模组变化；4.对于电池箱空间比较紧凑的设计，可以节约空间，上盖可以做薄，不必为考虑强度而刻意增厚，减重，减材，提升能量密度的同时降低成本。

本申请提出一种液冷电池箱上盖组件，其为一体化带液冷的电池箱上盖组件，包括水冷板和上盖，水冷板由胀面和平面组成，胀面形成串并联流道，水冷板位于上盖下方，胀面与上盖下表面接触。

进一步，上述液冷电池箱上盖组件中，上盖下表面具有若干上盖固定凸包，对应的，水冷板流道之间的啮合面具有若干与上盖固定凸包相匹配的定位孔，二者相互配合，水冷板和上盖之间紧贴处通过焊接固定方式或结构胶粘接方式，连接在一起。

本申请还提出一种电池包，其包括液冷电池箱上盖组件以及绝缘镂空板、导热片、模组和下箱体；液冷电池箱上盖组件为一体化带液冷的电池箱上盖组件，包括水冷板和上盖，水冷板由胀面和平面组成，胀面形成串并联流道，水冷板位于上盖下方，胀面与上盖下表面接触；模组包括电芯、支撑电芯两端的支架以及电芯两端的汇流片，汇流片折弯向上设计形成折弯部位，汇流片上依次贴附有导热片，导热片通过贯穿绝缘镂空板，与水冷板连接在一起。

进一步，上述电池包中，汇流片的材料为铝、铜或铝铜复材，电芯通过焊接方式与汇流片连接在一起。导热片的材料为硅胶、硅橡胶、导热膏或导热凝胶；导热片的导热系数：1.0-3.0W/mK，导热片分割成一个个小块，导热片结构尺寸与汇流片面积和绝缘镂空板区域相匹配，上接触水冷板，中间贯穿绝缘镂空板，下接触汇流片。绝缘镂空板为云母板、环氧板或酚醛板的阻燃防护板。

本申请还提出一种前述电池包的制造方法，水冷板制造工艺选用吹胀工艺，水冷板由胀面和平面组成，平面采用3系铝，胀面选用1系铝挤压吹胀成型，胀面形成串并联流道；水冷板与上盖一体化设计，水冷板位于上盖下方，胀面与上盖下表面接触。