[實用新型]一種水冷式新能源動力電池

有效

• 申請號: 201621274676.0
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN206301913U
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 章波;葉建良
• 申請（專利權）人: 江西迪比科股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6567;H01M10/6568;H01M10/653;H01M2/10;H01M2/26;B60K11/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 郭顯文

技術領域

本實用新型涉及新能源動力電池領域，更具體地說，本實用新型涉及一種水冷式新能源動力電池。

背景技術

目前，國內對于傳熱介質的研究大部分采用還是傳統的單一空氣冷卻方式，而國外已經開始如液體冷卻方式、相變材料等對新的傳熱介質的研究。

空氣冷卻方式價格便宜但散熱效果差，液體冷卻方式效率高，是未來動力電池熱管理系統的重要發展方向；常見的液體冷卻方式是在電池包內部鋪散管道，這樣會比較占用內部空間，最重要的是液體冷卻在電池包內部使用存在泄漏的重大安全隱患。

同時，傳統卷繞結構的電池生產效率高，極片邊角面積小，易于批量化生產和極片邊緣毛刺、脫粉的有效控制；傳統多卷芯連續卷繞的電池充、放電倍率較高，產熱量小，適應一定范圍下的低溫條件下的使用；但極片邊角面積較大，生產效率相對較低，不利于批量化生產和極片邊緣毛刺、脫粉的控制。

傳統的超聲波焊接結構的缺點有：焊接極耳層數通常低于100層，且瞬間產生的高溫容易引起極耳處的陶瓷涂層隔膜紙收縮，形成安全隱患；超聲波設備保養困難，其虛焊產品不易被覺察，影響電池的一致性，不利于后續的電池配組與組裝；容易造成極耳開裂或產生金屬粉塵，影響電池的安全性。

傳統的螺柱聯接結構的缺點有：螺柱的尺寸材質受到工藝的限制，受電池殼空間影響，螺柱的直徑受到限制，為了提高扭力，通常采用不銹鋼螺柱，由于其與外殼蓋板連接柱材質不同而形成原電池，易現場腐蝕點，影響電池的可靠性；螺柱連接扭力較小，無法克服負、負極片極耳、外殼蓋板連接柱材料表面粗糙度等對接觸電阻的影響，其接觸面電阻不穩定，影響電池的一致性，不利于后續的電池配組與組裝；

激光穿透焊接其工藝控制復雜，受到環境、材料、工藝等諸多因素影響，其焊接極耳層數通常需控制在10層以下，且焊接效果極不穩定。

鋰電池由于工作電壓高、能量密度大、無記憶效應、循環壽命長、無污染等優點，已越來越廣泛地應用于消費、動力、儲能及各種用途電池中，逐步取代了傳統的可充電電池成為電池領域的主要產品。隨著市場的拓展，對大容量高功率鋰離子二次電池的需求也越來越大，如后備電源類的移動通訊基站、風光發電系統的調峰電源、車載鋰電池包、寒帶急救搶險備用電源及寒帶電動機車電源等市場均有很大的需求。要求電池單體容量大，功率密度高，一致性好，易于配組，電池包在-30℃～+60℃,（1—10）C放電倍率下，仍能負常工作，其常規100Ah及以上大容量鋰離子二次電池有以下難以逾越的缺陷。主要體現在：

1）超聲波焊接的電池，不同機臺和時間焊接的電池內阻離散度大，不利于電池包的配組；

2）螺柱連聯的電池內阻大，通常僅適合于常溫1C以下電流的連續放電，無法滿足設備所需的高功率要求；

3）螺柱連聯的電池內阻大，例如50Ah鋰離子二次電池1KHz交流阻抗通常在1mΩ以上，放電倍率差；

4）外殼一般與陰極直接導通，電池成組后，外殼絕緣層破裂，有造成電池組內Cell間短路或外殼被化學腐蝕的安全風險。

5）電池大電流充、放電條件下，溫升較高，嚴重影響電池的循環壽命安全性能。

實用新型內容

本實用新型針對的目的：針對液體冷卻方式在電池包內部應用存在重大安全隱患，而提供一種水冷式新能源動力電池。

本實用新型是這樣實現的：

一種水冷式新能源動力電池，包括電池箱上蓋、動力電池模組和電池箱下殼，所述電池箱下殼為凹型鋁合金鑄造件，動力電池模組與電池箱下殼內底面貼合連接，散熱硅膠均勻鋪覆在電池箱下殼的內部，電池箱下殼外設有水冷裝置，水冷裝置包括冷水板；冷水板固定安裝在電池箱下殼外底部設有的空腔位置，冷水板通過連接管件與汽車上的冷卻水路連接形成一個完整的水路冷循環裝置。

進一步，電池箱密封墊粘貼在電池箱下殼法蘭邊上，電池箱上蓋通過電池箱密封墊與電池箱下殼密封連接，所述電池箱上蓋為凹型鈑金件殼體，所述電池箱密封墊外形為回字形結構。

進一步，動力電池模組固定在電池箱下殼內底部，通過散熱硅膠使動力電池模組鋁殼的殼面與電池箱下殼貼合。

進一步，所述電池箱下殼內部設有下殼支撐架，下殼支撐架為型材焊接的加強梁。

進一步，所述冷水板采用第一冷水板結構，第一冷水板結構為由上下兩塊凹型鋁合金鑄造板經過壓鑄形成內部空心的鋁合金空心平板，第一冷水板的一端安裝有直形接頭；連接管路一端與第一冷水板的直形接頭連接，連接管路另一端通過轉接頭與汽車上的冷卻水路相接形成一個完整的水路冷循環裝置。