冷却系统及电池系统的制作方法

未命名 07-22 阅读:90 评论:0


1.本技术涉及电池散热技术领域,特别涉及一种冷却系统及电池系统。


背景技术:

2.随着新能源行业的快速发展,电池模组作为新能源行业中的主要能量元件,是新能源产品的关键部件,直接影响到新能源产品的主要性能。在不同工况中,电池模组会以不同的倍率放电,以不同的产热速率产生大量的热量,为了安全着想,需要对电池模组进行散热处理。


技术实现要素:

3.本技术提供一种冷却系统及电池系统。
4.第一方面,本技术提供了一种冷却系统,该冷却系统包括至少一个冷却板,所述冷却板包括相对且密封设置的第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构;所述第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构均具有柔性;
5.所述第一可塑绝缘结构上具有与所述第一可塑绝缘结构的本体一体成型的第一凸起结构;所述第一凸起结构沿背离所述第二可塑绝缘结构的方向相对所述本体凸起;所述第一凸起结构的内侧与所述第二可塑绝缘结构表面围成的空间为冷却通道;所述冷却板上具有与所述冷却通道连通的进水孔,以及,与所述冷却通道连通的出水孔。
6.在一些实施例中,所述第一可塑绝缘结构和/或第二可塑绝缘结构采用柔性材料制成。
7.在一些实施例中,所述第一凸起结构是通过对所述第一可塑绝缘结构的本体进行冲压形成的。
8.在一些实施例中,所述进水孔是通过对所述第一凸起结构或者所述第二可塑绝缘结构进行冲孔形成的;所述出水孔是通过对所述第一凸起结构或者所述第二可塑绝缘结构进行冲孔形成的。
9.在一些实施例中,所述第二可塑绝缘结构朝向所述第一可塑绝缘结构的表面为平面,所述冷却通道是所述第一凸起结构的内侧与所述第二可塑绝缘结构朝向所述第一可塑绝缘结构的表面围成的空间;或者,
10.所述第二可塑绝缘结构上具有与所述第一凸起结构对称设置的第二凸起结构,所述第二凸起结构与所述第二可塑绝缘结构的本体一体成型;所述第二可塑绝缘结构的本体上对应所述第一凸起结构的部分沿背离所述第一可塑绝缘结构的方向凸起,形成所述第二凸起结构;所述冷却通道是所述第一凸起结构的内侧与所述第二凸起结构的内侧围成的空间。
11.在一些实施例中,所述第二凸起结构是通过对所述第二可塑绝缘结构的本体进行冲压形成的。
12.在一些实施例中,所述进水孔连接有第一水冷接头,所述第一水冷接头通过热压
工艺与所述进水孔进行连接;所述出水孔连接有第二水冷接头,所述第二水冷接头通过热压工艺与所述出水孔进行连接。
13.在一些实施例中,相对设置的所述第一可塑绝缘结构和所述第二可塑绝缘结构通过热压工艺进行密封设置。
14.在一些实施例中,所述冷却板的数量为多个,多个所述冷却板的进水孔均与进水管道进行连通,所述进水管道具有总进水口;
15.多个所述冷却板的出水孔均与出水管道进行连通,所述出水管道具有总出水口。
16.在一些实施例中,每个所述冷却板的进水孔通过三通接头与所述进水管道进行连通;
17.每个所述冷却板的出水孔通过三通接头与所述出水管道进行连通。
18.在一些实施例中,所述冷却系统还包括冷却水箱,所述总进水口与所述冷却水箱连接。
19.在一些实施例中,所述总出水口还与所述冷却水箱连接。
20.在一些实施例中,所述冷却系统还包括水泵,所述总进水口通过所述水泵与所述冷却水箱连接。
21.在一些实施例中,所述冷却系统还包括压力调节器;
22.所述总进水口通过所述压力调节器与所述水泵连接,其中所述压力调节器的第一端与所述总进水口连接,所述压力调节器的第二端与所述水泵的一端连接,所述压力调节器的第三端与所述冷却水箱连接,所述水泵的另一端连接所述冷却水箱。
23.在一些实施例中,所述冷却系统还包括泄压阀;
24.所述压力调节器通过所述泄压阀与所述水泵连接;其中所述泄压阀的第一端与所述水泵的一端连接,所述泄压阀的第二端与所述压力调节器的第二端连接,所述泄压阀的第三端与所述冷却水箱连接。
25.在一些实施例中,多个所述冷却板呈阵列排布设置;其中,在行方向上任意相邻的两个所述冷却板相对且间隔设置,或者,在列方向上任意相邻的两个所述冷却板相对且间隔设置。
26.第二方面,本技术提供了一种电池系统,该电池系统包括电池模组和上述的冷却系统,所述冷却系统用于对所述电池模组进行散热。
27.在一些实施例中,所述电池模组包括多个电芯;所述冷却系统中每个所述冷却板对应设于每相邻两个所述电芯之间,且所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电芯中一个电芯的表面贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电芯中另一个电芯的表面贴附。
28.在一些实施例中,所述电池模组还包括侧板,所述侧板围绕形成容纳所述多个电芯的空间;所述冷却系统中,所述冷却板还设置于所述电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间,和/或,所述冷却板还设置于所述电池模组的侧板外侧;
29.其中当所述冷却板还设置于所述电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间时,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述电池模组中的电芯贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面
与所述电池模组的侧板内侧表面贴附;
30.当所述冷却板还设置于所述电池模组的侧板外侧时,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述电池模组的侧板外侧表面贴附;或者,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与所述电池模组的侧板外侧表面贴附。
31.在一些实施例中,所述电池系统包括电池包,所述电池模组的数量为多个,所述电池包由多个所述电池模组组成。
32.在一些实施例中,所述冷却系统中,所述冷却板还设置于所述电池包中相邻两个电池模组之间;
33.其中,在所述相邻两个电池模组之间,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电池模组中一个电池模组的侧板外侧表面贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与另一个电池模组的侧板外侧表面贴附。
34.本技术所提供的冷却系统及电池系统的技术方案,一方面,冷却系统中冷却板由可塑绝缘结构制成,可塑绝缘结构的质量较轻,有利于减轻电池模组的质量,有利于降低冷却板的制作成本,以及有利于提高电池模组系统的能量密度;另一方面,可塑绝缘结构具有电绝缘特性,无需进行绝缘处理,有利于降低电池模组的漏电风险及制作成本,提高电池模组的安全性;此外,可塑绝缘结构具有良好的可塑性,可以和电池模组及电池模组的电芯紧密贴合,有利于吸收电池模组的装配公差,无需使用填缝剂或导热胶等材料;本技术实施例的冷却系统,制作工艺简单,且制作成本较低。
35.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
36.附图用来提供对本技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本技术的实施例一起用于解释本技术,并不构成对本技术的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述,以上和其他特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见,在附图中:
37.图1a为本技术实施例提供的一种冷却装置的结构示意图;
38.图1b为本技术实施例提供的一种冷却装置的拆分结构示意图;
39.图2为一种第一可塑绝缘结构的结构示意图;
40.图3为一种第二可塑绝缘结构的结构示意图;
41.图4为另一种第二可塑绝缘结构的结构示意图;
42.图5为本技术实施例提供的一种冷却系统的结构示意图;
43.图6为本技术实施例提供的另一种冷却系统的结构示意图;
44.图7为本技术实施例所提供的一种电池模组系统的结构示意图。
具体实施方式
45.为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案,以下结合附图对本技术的示范性实施例做出说明,其中包括本技术实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为
仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本技术的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
46.在不冲突的情况下,本技术各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
47.如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。
48.本文所使用的术语仅用于描述特定实施例,且不意欲限制本技术。如本文所使用的,单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式,除非上下文另外清楚指出。还将理解的是,当本说明书中使用术语“包括”和/或“由
……
制成”时,指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
49.除非另外限定,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解,诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本技术的背景下的含义一致的含义,且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义,除非本文明确如此限定。
50.在相关技术中,在新能源行业中的电池模组,普遍的散热方式为采用铝制液冷板(液冷管)对电池模组进行冷却,使用膨胀泡棉提供电芯预紧力,使用tp材料阻燃,并用导热胶或者导热垫、结构胶辅助导热和固定,但铝制液冷板的质量较大,使得整个电池模组重量较大,并且金属铝制液冷板容易漏电,容易引起安全问题,需要进行绝缘处理,同时铝制液冷板在精细层面的尺寸成型难度较高,对于尺寸公差的吸收也不佳;电芯大面需安装膨胀泡棉提供电芯预紧力,导致液冷板只能与电芯小面接触,散热面积较小;同时在与电池模组进行装配时需要进行装配公差补偿,填充填缝剂,增加了制作成本。
51.在相关技术中,电池模组的热失控主要控制措施有电芯间的隔热材料,一般的隔热材料(例如:气凝胶)弹性很小或者几乎没有弹性。模组或电芯(例如ctc、ctp)的顶部、底部或者侧板的液冷板,液冷板的壁厚较厚,液冷板呈刚性且表面的平面度有限,因此电芯在长期的使用过程中的预紧力及电芯的膨胀依赖于泡棉等弹性体,模组或者电芯与液冷板之间的间隙需要导热胶或者导热垫等来吸收,以此保证模组或电芯的热交换效率。
52.但是,在相关技术中,模组中电芯间放置隔热材料仅能起到隔热作用,防止单体电芯热失控时蔓延到相邻电芯,而且隔热效果和材料的厚度成正比,与空间利用率成反比,材料越厚,隔热效果越好,但将降低模组或电芯的空间利用率;隔热材料微小的弹性不能满足电芯在长期的使用过程中电芯的膨胀所需要的空间,虽然电芯间的泡棉等弹性体能满足电芯在长期的使用过程中电芯的膨胀所需要的空间,但是不能有效阻止单体电芯热失控时蔓延到相邻电芯,即使阻止也需要填充泡棉等弹性体达到一定厚度,但将降低模组或电芯的空间利用率;且相关技术中使用的液冷板的厚度较大,液冷板呈刚性且表面的平面度有限,电芯和液冷板之间的间隙需要导热垫或者导热胶等来吸收,两者相互结合虽然能阻止电芯的热失控蔓延,但是无法提供电芯长期使用过程中的膨胀空间,模组或者电芯的空间利用率低。因此,在相关技术中,电池模组的安全离不开隔热材料、泡棉、液冷板、导热胶或导热垫等材料的使用,物料复杂,导致生产、使用及维护成本较高,生产、安装繁琐,且不利于提高电池模组的空间利用率。
53.本技术实施例提供一种冷却系统及电池模组系统,旨在能够解决相关技术中存在的技术问题中的至少一种。
54.图1a为本技术实施例提供的一种冷却系统中冷却板的结构示意图,图1b为本技术实施例提供的一种冷却系统中冷却板的拆分结构示意图,本技术实施例提供一种冷却系统,应用于电池模组内的电芯与电芯之间、电池模组的侧板与电芯之间或电池模组间,该冷却系统用于对电芯或电池模组进行散热,以将电芯或电池模组工作过程中所产生的热量及时导出,保证整个电池模组或电池包正常工作,延长电池模组或电池包的使用寿命。
55.参照图1a和图1b,该冷却系统包括至少一个冷却板10,该冷却板10包括相对且密封设置的第一可塑绝缘结构11和第二可塑绝缘结构12,第一可塑绝缘结构11和第二可塑绝缘结构12均具有柔性。
56.其中,第一可塑绝缘结构11上具有与第一可塑绝缘结构11的本体一体成型的第一凸起结构111;第一凸起结构111沿第一可塑绝缘结构11背离第二可塑绝缘结构12的方向相对第一可塑绝缘结构11的本体凸起;第一凸起结构111的内侧与第二可塑绝缘结构12表面围成的空间为冷却通道;冷却板10上具有与冷却通道连通的进水孔112,以及,与冷却通道连通的出水孔113。
57.冷却板10对电芯或电池模组进行散热的原理为:冷源(图中未示出)输出的冷却液经冷却系统10的进水孔112进入冷却通道,吸收电芯或电池模组工作过程中产生的热量后,经出水孔113流出,释放热量,完成对电芯或电池模组的冷却散热,其中,冷源例如是可储存有冷却液且具有冷却功能的冷却水箱。
58.本实施例所提供的冷却系统的技术方案中,一方面,冷却系统中冷却板由可塑绝缘结构制成,可塑绝缘结构的质量较轻,有利于减轻电池模组或电池包的质量,有利于降低冷却板的制作成本,以及有利于提高电池模组或电池包系统的能量密度;另一方面,可塑绝缘结构具有电绝缘特性,无需进行绝缘处理,有利于降低电池模组或电池包的漏电风险及制作成本,提高电池模组或电池包的安全性;此外,可塑绝缘结构具有良好的可塑性,可以和电池模组及电池模组的电芯紧密贴合,有利于吸收电池模组的装配公差,无需使用填缝剂或导热胶等材料;本技术实施例的冷却系统,制作工艺简单,且制作成本较低。
59.在一些实施例中,第一可塑绝缘结构11和/或第二可塑绝缘结构12采用柔性材料制成,例如,柔性材料为铝塑膜,铝塑膜具有极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解液稳定性、电绝缘性,铝塑膜熔点和燃点高于冷却液沸点,在装有冷却液下遇到燃烧或高温等情况,铝塑膜不会熔化或燃烧,可起到阻燃作用。
60.需要说明的是,本技术实施例中第一可塑绝缘结构11和/或第二可塑绝缘结构12的材料不仅限于铝塑膜,只要是柔性材料且具备良好密封性、耐温、耐压、耐腐蚀、强度高等特性均可。
61.在一些实施例中,第一凸起结构111是通过对第一可塑绝缘结构11的本体进行冲压形成的,冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
62.在一些实施例中,与冷却通道连通的进水孔112位于第一凸起结构111的一端,与冷却通道连通的出水孔113位于第一凸起结构111的另一端。
63.需要说明的是,图1a和图1b仅示例性示出了进水孔112和出水孔位于第一凸起结
构111的情形,本技术实施例包括但不限于此种情形。
64.在一些实施例中,与冷却通道连通的进水孔112位于第二可塑绝缘结构12的一端,与冷却通道连通的出水孔113位于第二可塑绝缘结构12的另一端。
65.在一些实施例中,与冷却通道连通的进水孔112位于第一凸起结构111上,与冷却通道连通的出水孔113位于第二可塑绝缘结构12上;或者,与冷却通道连通的进水孔112位于第二可塑绝缘结构12上,与冷却通道连通的出水孔113位于第一凸起结构111上。
66.在一些实施例中,进水孔112是通过对第一凸起结构111或者第二可塑绝缘结构12进行冲孔形成的,出水孔113是通过对第一凸起结构111或者第二可塑绝缘结构12进行冲孔形成的;其中,冲孔是指在钢板、革、布、木板等材料上打出各种图形以适应不同的需求的加工工艺方法。
67.图2示例性示出了一种第一可塑绝缘结构的主视图和侧视图,在本技术实施例中,如图2所示,通过冲压工艺对第一可塑绝缘结构11的本体的部分位置进行冲压,以使该部分位置在背离第二可塑绝缘结构12的方向相对于第一可塑绝缘结构11的本体表面凸起,从而形成所需形状的第一凸起结构111,相应的,该部分位置在靠近第二可塑绝缘结构12的方向相对的第一可塑绝缘结构11的本体表面是凹陷的。
68.图3示例性示出了一种第二可塑绝缘结构的主视图和侧视图,在一些实施例中,参照图1b和图3,第二可塑绝缘结构12朝向第一可塑绝缘结构11的表面为平面,冷却通道是第一凸起结构111的内侧与第二可塑绝缘结构12朝向第一可塑绝缘结构11的表面围成的空间。
69.图4示例性示出了另一种第二可塑绝缘结构的正视图和侧视图,在一些实施例中,参照图1b和图4,第二可塑绝缘结构12上具有与第一凸起结构111对称设置的第二凸起结构121,第二凸起结构121与第二可塑绝缘结构12的本体一体成型;第二可塑绝缘结构12的本体上对应第一凸起结构111的部分沿第二可塑绝缘结构12背离第一可塑绝缘结构11的方向凸起,形成第二凸起结构121;冷却通道是第一凸起结构111的内侧与第二凸起结构121的内侧围成的空间。
70.在一些实施例中,第二凸起结构121是通过对第二可塑绝缘结构12的本体进行冲压形成的。
71.需要说明的是,本技术实施例对于第一凸起结构111和第二凸起结构121的形状不作特殊限制,可根据实际所需设置的形状对可塑绝缘结构进行冲压形成相应形状。
72.在一些实施例中,如图1a和图1b所示,进水孔112连接有第一水冷接头13,第一水冷接头13通过热压工艺等密封工艺与进水孔112进行连接,第一水冷接头13可以用于连接冷源的出水口,冷源输出的冷却液通过第一水冷接头13进入进水孔112。例如,热压工艺为pp热压工艺。
73.在一些实施例中,如图1a和图1b所示,出水孔113连接有第二水冷接头14,第二水冷接头14通过热压工艺等密封工艺与出水孔113进行连接,第二水冷接头14可以连接冷源的进水口,从出水孔流出的吸收热量后的冷却液可通过第二水冷接头14流回冷源进行冷却处理,以实现冷却液的重复利用。
74.在一些实施例中,相对设置的第一可塑绝缘结构11和第二可塑绝缘结构12通过热压工艺等密封工艺进行密封设置。通过热压工艺等密封工艺,可以有效保证冷却板密封性
良好,且不易开裂。
75.图5为本技术实施例提供的一种冷却系统的结构示意图,在一些实施例中,如图5所示,在冷却系统中,冷却板10的数量为多个,多个冷却板10的进水孔112均与进水管道15进行连通,进水管道15具有总进水口151;多个冷却板10的出水孔113均与出水管道16进行连通,出水管道16具有总出水口161。
76.在一些实施例中,每个冷却板10的进水孔112通过三通接头17与进水管道15进行连通;每个冷却板10的出水孔113通过三通接头17与出水管道16进行连通;具体地,每个冷却板10的进水孔112对应的第一水冷接头13可通过三通接头17与进水管道15连通,每个冷却板10的出水孔113对应的第二水冷接头14可通过三通接头17与出水管道16连通。其中,进水管道15和出水管道16均可为水管。
77.图6为本技术实施例提供的另一种冷却系统的结构示意图,在一些实施例中,如图5和图6所示,冷却系统还可以进一步包括冷却水箱18,进水管道15的总进水口151与冷却水箱18连接。其中,冷却水箱18用于储存冷却液并向总进水口151输出冷却液,冷却液经由进水管道15进入冷却系统中各个冷却板10中的冷却通道,以对电池模组的电芯在工作过程中产生的热量进行散热处理。
78.在一些实施例中,如图5和图6所示,出水管道16的总出水口161还与冷却水箱18连接。其中,冷却板10的冷却通道中的冷却液在吸收电池模组工作过程中产生的热量后,可通过出水孔113流出,经由出水管道16的总出水口161流回冷却水箱18,进行降温冷却,释放热量,从而实现对冷却液的回收及重复利用。
79.在一些实施例中,如图6所示,冷却系统还可以进一步包括水泵19,总进水口151通过水泵19与冷却水箱18连接,水泵19可用于给整个冷却水路提供动力,从冷却水箱18中抽出冷却液并向总进水口151输送。可以理解的,冷却水路是指由进出水管道和与进出水管道连通的冷却板中的冷却通道组成的冷却路径。
80.在一些实施例中,如图6所示,冷却系统还可以进一步包括压力调节器20;总进水口151通过压力调节器20与水泵19连接,其中压力调节器20的第一端与总进水口151连接,压力调节器20的第二端与水泵19的一端连接,压力调节器20的第三端与冷却水箱18连接,水泵19的另一端连接冷却水箱18。
81.其中,压力调节器20可用于检测冷却水路的水压力以及根据检测到的水压力进行冷却水路的水压力调节。例如,当检测到冷却水路的水压力大于第一预设值,表示水压力过大,压力调节器20可将其第三端与冷却水箱18进行连通,从而将冷却液引流回冷却水箱18,从而达到降低水压、泄压作用,以使得冷却水路的水压力调节到不高于第一预设值;当检测到冷却水路的水压力小于第二预设值,表示水压力过小,压力调节器20可通过水泵19调节(如增大)总进水口151的水流量,从而达到增压作用,以使得冷却水路的水压力调节到不低于第二预设值。
82.在一些实施例中,如图6所示,冷却系统还可以进一步包括泄压阀21;压力调节器20通过泄压阀21与水泵19连接;其中泄压阀21的第一端与水泵19的一端连接,泄压阀21的第二端与压力调节器20的第二端连接,泄压阀21的第三端与冷却水箱18连接,泄压阀21的第三端为泄压口。
83.其中,泄压阀21用于在开启工作时将冷却液通过泄压口引流回冷却水箱18,从而
达到降低水压、泄压作用,压力调节器20还可通过泄压阀21进行压力调节。例如,当压力调节器20检测到冷却水路的水压力大于第一预设值,表示水压力过大,压力调节器20可反馈至泄压阀21进行开启工作,从而对水路的水压力进行降压,以使得冷却水路的水压力调节到不高于第一预设值;当压力调节器20检测到冷却水路的水压力小于第二预设值,表示水压力过小,压力调节器20可反馈至水泵19,通过水泵19调节(如增大)总进水口151的水流量,从而达到增压作用,以使得冷却水路的水压力调节到不低于第二预设值。其中,第一预设值大于或等于第二预设值。
84.在一些实施例中,如图6所示,多个冷却板10呈阵列排布设置;其中,在行方向上任意相邻的两个冷却板10相对且间隔设置,或者,在列方向上任意相邻的两个冷却板10相对且间隔设置。
85.在一些应用场景中,如图6所示,冷却系统可组装在电池模组系统中,电池模组包括多个电芯,冷却系统每个冷却板可位于相邻两个电芯之间,在组装电芯时冷却板可处于扁平状态,以便于电芯插入组装;组装好后,水泵19工作,通过泄压阀21、压力调节器20向总进水口151进行充水,冷却板10中冷却通道受冷却液作用鼓胀后贴紧电芯,可为电芯施加预紧力。
86.电芯工作过程中可能会鼓胀或收缩,使得冷却板10膨胀或收缩,将导致冷却水路的水压力发生变化,压力调节器20可根据检测到的水压力进行压力调节,当检测到水压力大于第一预设值时,泄压阀21开启工作以对水路进行泄压,将水压力降低,从而确保电芯与冷却板10之间的压力恒定;当检测到水压力低于第二预设值时,可反馈至水泵19,通过水泵19加大进水流量,从而加大水压力。
87.当单个电芯出现异常需要更换时,可将泄压阀21开启工作,将冷却板10内部的冷却液释放,使得水路的水压力归零,同时冷却板10恢复扁平状态,便于将异常的电芯取出。待电芯更换完毕后,通过水泵及时充水加压,从而保证电池模组系统中电芯预紧力,提高电芯循环寿命。
88.在一些实施例中,在总进水口151与压力调节器20之间还可设置阀门,用于控制总进水口151与压力调节器20之间开启连通或关闭连通,当需要将冷却板10中的冷却液进行释放时,可将总进水口151与压力调节器20之间的阀门关闭,通过水泵19进行抽水,使得冷却板10中的冷却液通过出水通道16流回冷却水箱18进行释放。
89.在本技术实施例中,由于冷却板中冷却通道注入冷却液后体积膨胀变化,可替代膨胀泡棉提供电芯预紧力,且冷却板中注入冷却液后本身具有阻燃效果,可替代tp材料,节省了材料的使用,降低了成本;冷却板内部的冷却液能快速带走电芯产生的热量,从而确保电芯稳定运行,有利于避免电芯发生热失控,且冷却板具有良好的可塑性,受冷却液作用鼓胀与电芯表面贴附,增大了冷却板与电芯的接触面积,也即散热面积增大,散热效果增强;当电池模组中电芯工作时,通过水泵控制冷却液流速,可以有效降低电芯的温度,起到代替隔热材料的作用;冷却板在注入冷却液时可提供电芯所需的预紧力,同时在电芯产生膨胀时,可通过调节水压力,以调节冷却液的流速和流量,实现冷却板的回缩,冷却板的回缩提供了电芯膨胀所需的空间,从而起到代替膨胀泡棉的作用,提高了电芯的循环寿命和安全性。
90.在本技术实施例中,冷却板壁厚较薄,既具有塑料的可塑性,又具有金属材料的韧
性,冷却板膨胀时,其外形形状可随电芯的外形形状变化而变化,冷却板可与电芯有效的贴合,不需要再添加导热胶或导热垫等来填充液冷部件和电芯间的间隙,提高了电池模组的空间利用率。
91.本技术实施例还提供一种电池系统,该电池系统包括电池模组和冷却系统,该冷却系统包括上述实施例所提供的冷却系统,冷却系统用于对电池模组进行散热。
92.图7为本技术实施例所提供的一种电池系统的结构示意图,在一些实施例中,如图7所示,在电池系统中,电池模组包括多个电芯30,冷却系统中每个冷却板10对应设于每相邻两个电芯30之间,且冷却板10中第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与相邻两个电芯30中一个电芯30的表面贴附,第二可塑绝缘结构背向第一可塑绝缘结构的表面与相邻两个电芯30中另一个电芯30的表面贴附。
93.在将电芯30与冷却系统进行组装时,冷却系统中冷却板10可处于扁平状态,以便于电芯30插入组装;组装好后,将冷却液注入冷却板10中的冷却通道,冷却板10中冷却通道受冷却液作用鼓胀后贴紧电芯30,可为电芯30施加预紧力,图7中左侧部分示出了电芯30与冷却板10未贴紧的情形,右侧部分示出了电芯30与冷却板10贴紧的情形。
94.在一些实施例中,电池模组还包括侧板,侧板围绕形成容纳多个电芯的空间;冷却系统中的冷却板还设置于电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间,和/或,冷却板还设置于电池模组的侧板外侧。
95.其中当冷却板还设置于电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间时,冷却板中第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与电池模组中的电芯贴附,第二可塑绝缘结构背向第一可塑绝缘结构的表面与电池模组的侧板内侧表面贴附。当冷却板还设置于电池模组的侧板外侧时,冷却板中第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与电池模组的侧板外侧表面贴附;或者,第二可塑绝缘结构背向第一可塑绝缘结构的表面与电池模组的侧板外侧表面贴附。
96.在一些实施例中,电池系统包括电池包,电池模组的数量为多个,电池包由多个电池模组组成。
97.在一些实施例中,冷却系统中的冷却板还设置于电池包中相邻两个电池模组之间;其中,在相邻两个电池模组之间,冷却板中第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与相邻两个电池模组中一个电池模组的侧板外侧表面贴附,第二可塑绝缘结构背向第一可塑绝缘结构的表面与另一个电池模组的侧板外侧表面贴附。
98.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本技术的原理而采用的示例性实施方式,上述具体实施方式并不构成对本技术保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术保护范围之内。

技术特征:
1.一种冷却系统,其特征在于,所述冷却系统包括至少一个冷却板,所述冷却板包括相对且密封设置的第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构;所述第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构均具有柔性;所述第一可塑绝缘结构上具有与所述第一可塑绝缘结构的本体一体成型的第一凸起结构;所述第一凸起结构沿背离所述第二可塑绝缘结构的方向相对所述本体凸起;所述第一凸起结构的内侧与所述第二可塑绝缘结构表面围成的空间为冷却通道;所述冷却板上具有与所述冷却通道连通的进水孔,以及,与所述冷却通道连通的出水孔。2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述第一可塑绝缘结构和/或第二可塑绝缘结构采用柔性材料制成。3.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述第一凸起结构是通过对所述第一可塑绝缘结构的本体进行冲压形成的。4.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述进水孔是通过对所述第一凸起结构或者所述第二可塑绝缘结构进行冲孔形成的;所述出水孔是通过对所述第一凸起结构或者所述第二可塑绝缘结构进行冲孔形成的。5.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述第二可塑绝缘结构朝向所述第一可塑绝缘结构的表面为平面,所述冷却通道是所述第一凸起结构的内侧与所述第二可塑绝缘结构朝向所述第一可塑绝缘结构的表面围成的空间;或者,所述第二可塑绝缘结构上具有与所述第一凸起结构对称设置的第二凸起结构,所述第二凸起结构与所述第二可塑绝缘结构的本体一体成型;所述第二可塑绝缘结构的本体上对应所述第一凸起结构的部分沿背离所述第一可塑绝缘结构的方向凸起,形成所述第二凸起结构;所述冷却通道是所述第一凸起结构的内侧与所述第二凸起结构的内侧围成的空间。6.根据权利要求5所述的冷却系统,其特征在于,所述第二凸起结构是通过对所述第二可塑绝缘结构的本体进行冲压形成的。7.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述进水孔连接有第一水冷接头,所述第一水冷接头通过热压工艺与所述进水孔进行连接;所述出水孔连接有第二水冷接头,所述第二水冷接头通过热压工艺与所述出水孔进行连接。8.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,相对设置的所述第一可塑绝缘结构和所述第二可塑绝缘结构通过热压工艺进行密封设置。9.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却板的数量为多个,多个所述冷却板的进水孔均与进水管道进行连通,所述进水管道具有总进水口;多个所述冷却板的出水孔均与出水管道进行连通,所述出水管道具有总出水口。10.根据权利要求9所述的冷却系统,其特征在于,每个所述冷却板的进水孔通过三通接头与所述进水管道进行连通;每个所述冷却板的出水孔通过三通接头与所述出水管道进行连通。11.根据权利要求9所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括冷却水箱,所述总进水口与所述冷却水箱连接。12.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,所述总出水口还与所述冷却水箱连接。
13.根据权利要求11所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括水泵,所述总进水口通过所述水泵与所述冷却水箱连接。14.根据权利要求13所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括压力调节器;所述总进水口通过所述压力调节器与所述水泵连接,其中所述压力调节器的第一端与所述总进水口连接,所述压力调节器的第二端与所述水泵的一端连接,所述压力调节器的第三端与所述冷却水箱连接,所述水泵的另一端连接所述冷却水箱。15.根据权利要求14所述的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括泄压阀;所述压力调节器通过所述泄压阀与所述水泵连接;其中所述泄压阀的第一端与所述水泵的一端连接,所述泄压阀的第二端与所述压力调节器的第二端连接,所述泄压阀的第三端与所述冷却水箱连接。16.根据权利要求9-15中任一项所述的冷却系统,其特征在于,多个所述冷却板呈阵列排布设置;其中,在行方向上任意相邻的两个所述冷却板相对且间隔设置,或者,在列方向上任意相邻的两个所述冷却板相对且间隔设置。17.一种电池系统,其特征在于,包括电池模组和如权利要求1-16所述的冷却系统,所述冷却系统用于对所述电池模组进行散热。18.根据权利要求17所述的电池系统,其特征在于,所述电池模组包括多个电芯;所述冷却系统中每个所述冷却板对应设于每相邻两个所述电芯之间,且所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电芯中一个电芯的表面贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电芯中另一个电芯的表面贴附。19.根据权利要求18所述的电池系统,其特征在于,所述电池模组还包括侧板,所述侧板围绕形成容纳所述多个电芯的空间;所述冷却系统中,所述冷却板还设置于所述电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间,和/或所述冷却板还设置于所述电池模组的侧板外侧;其中当所述冷却板还设置于所述电池模组中的电芯与电池模组的侧板内侧之间时,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述电池模组中的电芯贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与所述电池模组的侧板内侧表面贴附;当所述冷却板还设置于所述电池模组的侧板外侧时,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述电池模组的侧板外侧表面贴附;或者,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与所述电池模组的侧板外侧表面贴附。20.根据权利要求19所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统包括电池包,所述电池模组的数量为多个,所述电池包由多个所述电池模组组成。21.根据权利要求20所述的电池系统,其特征在于,所述冷却系统中,所述冷却板还设置于所述电池包中相邻两个电池模组之间;其中,在所述相邻两个电池模组之间,所述冷却板中所述第一可塑绝缘结构上的第一凸起结构背向第二可塑绝缘结构的表面与所述相邻两个电池模组中一个电池模组的侧板
外侧表面贴附,所述第二可塑绝缘结构背向所述第一可塑绝缘结构的表面与另一个电池模组的侧板外侧表面贴附。

技术总结
本申请提供了一种冷却系统及电池系统,该冷却系统包括至少一个冷却板,冷却板包括相对且密封设置的第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构;第一可塑绝缘结构和第二可塑绝缘结构均具有柔性;第一可塑绝缘结构上具有与第一可塑绝缘结构的本体一体成型的第一凸起结构;第一凸起结构沿背离第二可塑绝缘结构的方向相对本体凸起;第一凸起结构的内侧与第二可塑绝缘结构表面围成的空间为冷却通道;所述冷却板上具有与冷却通道连通的进水孔,以及,与冷却通道连通的出水孔。通道连通的出水孔。通道连通的出水孔。


技术研发人员:陈剑伟 郭元 李水源 李明会 李文亮 薛彤
受保护的技术使用者:孚能科技(赣州)股份有限公司
技术研发日:2023.04.11
技术公布日:2023/7/20
版权声明

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