[发明专利]一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板

说明书

本发明公开了一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，包括顶冷板，顶冷板顶部设有盖板，顶冷板两侧设有对称的定位卡板，顶冷板上设有多个独立水道，多个独立水道逐一偏移，每个独立水道都有独立的进水口与出水口，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，顶冷板底部焊接有多个侧冷板，且侧冷板与侧冷板之间安装有刀片电芯，多个侧冷板两侧设有封板，封板安装在顶冷板两端，封板一侧设有安装有流动控制机构，流动控制机构通过橡胶软管连通进水口以及出水口，流动控制机构底部电性连接电源组件；解决了热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差；温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，降低整个电池包性能的问题。

技术领域

本发明属于新能源汽车电池领域，具体涉及一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板。

背景技术

目前，新能源汽车正在快速推广和普及，车用动力电池也在不断推陈出新。刀片电池（电芯）构型自身可以作为承重构件，同时电芯内部的排布以及电芯与电芯之间的排布都可以变得更加紧密，使电池包能量密度得到进一步提高，同时也减小了整个电池包包覆件和结构件的体积与重量，对提升新能源汽车续航里程和轻量化都有重要意义。

在紧密排布刀片电池的状态下，热管理的有效性非常重要。尤其是三元锂电池，耐高温性能更弱，容易发生高温下的燃烧爆炸等事故，需要进更加优秀的热管理装置。

电池热管理需要实现夏季高温时的冷却散热和冬季的保温加热，使电池温度保持在20-25℃，从而使电池的性能、寿命和安全性得到最大化保障。目前广泛使用的是水冷式热管理装置，利用冷却液和相应循环装置来带走电池的多余热量（冬季加热冷却液来实现升温和保温）。

多数水冷式热管理装置是在电池包的顶部或底部安装一块水冷板，利用冷却液来实现温度控制。对于高密度排布的刀片电池，这种热管理装置存在以下不足：

1、只能对刀片电池的顶部或者底部进行热交换，而刀片电池的侧面才是面积最大的，这就导致热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差，为了确保热管理的有效性，只能加大冷却液流量或者降低电芯的排布紧密度，实际上也就降低了整个电池包的性能水平和能量密度。

2、冷却液从水冷板一侧流到另一侧，热交换明显会出现不均衡性，导致头部电芯换热多而尾部电芯换热偏少，温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，长期积累下去就会降低整个电池包的性能，甚至引发安全事故。

3、排布于中间位置的刀片电芯由于空间上的集中，发热会有所积聚，所以电池包的温度在中心区域会更高一些，水冷板的水道和流向是固定的，无法实现主动调整，这也会导致电池包的整体温度是不均衡的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，解决了热交换的位置不合理，热交换的效果和效率都会变差；温度的不均衡会导致不同位置电芯的充放电性能和寿命出现差异，降低整个电池包性能的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供的一种多段主动调节式刀片电池双位置水冷板，所述顶冷板顶部设有盖板，所述顶冷板两侧设有对称的定位卡板，所述顶冷板上设有多个独立水道，所述多个独立水道逐一偏移，每个独立水道都有独立的进水口与出水口，所述进水口与出水口设置在顶冷板一端，且相邻水道进出水方向设计成交错布置，所述顶冷板底部焊接有多个侧冷板，所述侧冷板呈线性排列，且侧冷板与侧冷板之间安装有刀片电芯，所述多个侧冷板两侧设有封板，所述封板安装在顶冷板两端，所述封板一侧设有安装有流动控制机构，所述流动控制机构通过橡胶软管连通进水口以及出水口，所述流动控制机构底部电性连接电源组件，所述顶冷板底部安装有底壳，所述底壳外侧安装有电池包主框，所述定位卡板紧固在电池包主框内，所述电池包主框外侧壁安装有安装板。

作为本发明的进一步技术方案，所述盖板上两端均设有对称的泄压孔，且在出水口以及进水口方向设置多个泄压孔。