[實(shí)用新型]一種逆流式圓柱電池堆及其電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220629008.4
• 申請(qǐng)日: 2022-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN217158331U
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐晨曦;王修虎;楊健;倪婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 一汽-大眾汽車有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/617;H01M10/6568;H01M10/625;H01M10/6555
• 代理公司: 中國(guó)商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 曾海艷

本實(shí)用新型提供了一種逆流式圓柱電池堆及其電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，逆流式圓柱電池堆包括電芯模塊和冷卻板，電芯模塊包括多排電芯單元，每排電芯單元包括多個(gè)電芯單體；冷卻板設(shè)置于兩排電芯單元之間，間隔多排電芯單元設(shè)置一個(gè)冷卻板，相鄰冷卻板中的冷卻液流動(dòng)方向相反。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)還包括環(huán)繞式功率型電池堆、進(jìn)水總管和出水總管，逆流式圓柱電池堆和環(huán)繞式功率型電池堆的進(jìn)液口、出液口分別與進(jìn)水總管和出水總管連接。本實(shí)用新型逆流式圓柱電池堆相鄰冷卻板中的冷卻液的流動(dòng)相互獨(dú)立，且呈逆向流動(dòng)，通過(guò)換熱，相鄰冷卻板之間的兩排圓柱電芯的溫度分布呈中心對(duì)稱的形式，顯著提升整包電池的溫度一致性，從而提高電池使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及汽車熱管理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種逆流式圓柱電池堆及其電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，新能源車輛在市場(chǎng)的普及性顯著提高，各大電池廠商從電池成本、電池容量和電池安全性等維度綜合考慮，開展不同電池類型的研發(fā)工作。目前，市場(chǎng)上常見的電池類型為方殼電池、圓柱電池和軟包電池。圓柱電池與其他兩種電池相比，電池容量較小，因此當(dāng)電芯單體發(fā)生熱失控時(shí)，其所釋放的能量較少，在合理的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，能夠有效降低或阻止整包產(chǎn)生熱擴(kuò)散現(xiàn)象。基于安全性維度考量，部分主機(jī)廠使用圓柱電池開展電池包的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)更有利于提高安全性。

根據(jù)用戶對(duì)于車輛的日常使用需求，在低溫和高溫的環(huán)境工況下，為保證電池能夠進(jìn)行正常的充放電工況，需要對(duì)電池進(jìn)行必要的冷卻或加熱。針對(duì)圓柱電池，考慮其機(jī)械結(jié)構(gòu)和尺寸信息，單電芯的防爆閥位于電芯底面，電芯上表面需布置銅排與其他電芯實(shí)現(xiàn)電氣連接。基于此，實(shí)現(xiàn)圓柱電池冷卻或加熱功能的冷卻板，只能沿電池周向布置。

為實(shí)現(xiàn)圓柱電池的冷卻或加熱功能，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要分為以下兩種：一是，冷卻板布置在圓柱電芯單體周向區(qū)域，且電芯的兩側(cè)均布置有冷卻板，能夠有效提高電芯的換熱能力，系統(tǒng)的熱管理性能較好，但是成本較高。二是，冷卻板布置在圓柱電芯單體周向區(qū)域，相鄰冷卻板之間布置兩排圓柱電池，所有冷卻板中的冷卻液采用同向流動(dòng)，能夠有效降低成本，但因?yàn)槔鋮s板中的冷卻液都同向流動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致電池整包的溫度均勻性顯著下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種逆流式圓柱電池堆及其電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，相鄰冷卻板中的冷卻液采用雙向?qū)ο蛄鲃?dòng)方式，有效提升整包圓柱電芯的溫度一致性。

本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種逆流式圓柱電池堆，包括電芯模塊和冷卻板，所述電芯模塊包括多排電芯單元，每排電芯單元包括多個(gè)電芯單體；所述冷卻板設(shè)置于兩排電芯單元之間，間隔多排電芯單元設(shè)置一個(gè)冷卻板；所述冷卻板具有第一進(jìn)口和第一出口，所述第一進(jìn)口設(shè)置于電芯模塊的一側(cè)，所述第一出口設(shè)置于與第一進(jìn)口相對(duì)的電芯模塊的另一側(cè)；相鄰冷卻板的第一進(jìn)口分別設(shè)置于電芯模塊的相對(duì)兩側(cè)，相鄰冷卻板的第一出口分別設(shè)置于電芯模塊的相對(duì)兩側(cè)，使相鄰冷卻板中的冷卻液呈逆向流動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述電芯單元的排數(shù)n為偶數(shù)，且n≥4，位于電芯模塊邊緣的冷卻板設(shè)置于邊緣電芯單元的內(nèi)側(cè)，相鄰冷卻板之間的電芯單元為兩排；或者所述電芯單元的排數(shù)n為奇數(shù)，且n≥5，(n-3)/2組相鄰冷卻板或者(n-1)/2組相鄰冷卻板之間的電芯單元為兩排。

進(jìn)一步的，電芯模塊一側(cè)的第一進(jìn)口都連接于第一進(jìn)水集管，其相應(yīng)的第一出口都連接于第一出水集管；電芯模塊另一側(cè)的第一進(jìn)口都連接于第二進(jìn)水集管，其相應(yīng)的第一出口都連接于第二出水集管，減少管路數(shù)量，優(yōu)化管路布置。

進(jìn)一步的，相鄰電芯單體之間設(shè)置有灌封膠，電芯單體與冷卻板之間設(shè)置有導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠，加強(qiáng)冷卻板和電芯單體之間的換熱。

進(jìn)一步的，相鄰排電芯單元的電芯單體錯(cuò)落布置，所述冷卻板為與電芯單元外壁輪廓相適配的蛇形冷卻板，增加冷卻板與電芯單元的接觸面積。