[实用新型]一种电芯冷却装置及电池系统

说明书

本实用新型公开一种电芯冷却装置及电池系统，电芯冷却装置包括：冷却板，冷却板的顶板、底板、前板、后板、以及侧板形成用于容置冷却液的冷却腔，冷却腔内设置多个两端开口且贯通顶板和底板的电芯水套，冷却板上还设有与冷却腔连通的进水口和回水口。本实用新型通过冷却腔容置冷却液，为电芯水套内的电芯进行冷却降温。由于电芯水套整体容置在冷却腔内，因此冷却均匀，且不会对电芯造成挤压，冷却效果明显改善。同时，该结构流阻小，相比于常规的蛇形扁管结构，其大空腔有利于降低流阻。在水泵功率不变的情况下，压降低可以保证系统有较大流量，拥有较高对流换热系数，从而增强换热能力，并且有利于提高电芯温度的一致性。

技术领域

本实用新型涉及电芯相关技术领域，特别是一种电芯冷却装置及电池系统。

背景技术

圆柱形电池是新能源汽车广泛应用的一种电池。目前基于圆柱形结构的热管理系统，主要通过蛇形扁管实现电芯的冷却和加热。

受制于圆柱的形状尺寸及内部电芯结构，目前的蛇形管在贴合电芯时，主要存在以下几项缺陷：

1、蛇形管与电芯表面无接触，或接触面积不足。

2、接触面积一致性差。

3、装配及尺寸偏差导致蛇形管表面导热硅胶过压缩或压缩不足

基于以上缺陷的原因进行简明阐述，蛇形扁管目前采用挤压型材铝，折弯成蛇形。由于电池系统在设计时极力追求电池箱的体积能量密度和质量能量密度，因此蛇形管的设计需质量轻，管壁薄，同时保证良好的热管理性能(流阻、换热效率等)。薄壁扁管的钢强度小，挤压成型的铝板在形成蛇形结构时，因应力回弹、高温冷却后的收缩变化等造成尺寸及形状偏差。

由于圆柱形电芯数量相对较多，在装配过程中因公差累积导致蛇形管与电芯表面的接触面积大小不一，同时在蛇形管两侧的受力不均，会造成一侧过挤压另一侧挤压不足。

接触面不足或不均匀直接会导致热管理冷却或加热的效率下降。过压缩会破坏柔性的导热材料，影响其使用寿命。而压缩不足会间接的影响热交换效率。最终造成电池系统温差过大或单体电芯温度过热过冷。因此不论从生产装配工艺上还是热管理性能上评价，蛇形扁管都难以满足日趋提升的电池系统要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术对于电芯冷却效果不足的技术问题，提供一种电芯冷却装置及电池系统。

本实用新型提供一种电芯冷却装置，包括：冷却板，所述冷却板的顶板、底板、前板、后板、以及侧板形成用于容置冷却液的冷却腔，所述冷却腔内设置多个两端开口且贯通所述顶板和所述底板的电芯水套，所述冷却板上还设有与所述冷却腔连通的进水口和回水口。

进一步的，所述电芯水套在所述冷却腔内排列成多排，在所述冷却腔内每间隔一排或多排所述电芯水套设置与两侧侧板连接的隔板，每一所述隔板在靠近一所述侧板的位置设置有开口。

更进一步的，任一所述隔板的开口的位置远离相邻所述隔板的开口的位置。

再进一步的，与所述进水口相邻的隔板的开口设置在远离所述进水口的位置，与所述回水口相邻的隔板的开口设置在远离所述回水口的位置。

再进一步的，所述电芯水套为圆柱形。

本实用新型提供一种电池系统，包括如前所述的电芯冷却装置，在所述电芯冷却装置的所述冷却腔内容置冷却液，在所述电芯水套内容置电芯。

进一步的，还包括设置在所述电芯冷却装置顶板上方的上部母线板、以及设置在所述电芯冷却装置底板下方的下部母线板，所述上部母线板与所述电芯的上部电连接，所述下部母线板与所述电芯的下部电连接，所述上部母线板与所述下部母线板通过紧固件固定连接。

进一步的，所述电芯为圆柱形电芯，所述电芯水套为圆柱形电芯水套。