双层电池包的制作方法

allin2024-04-13  107



1.本发明涉及电池包技术领域,尤其是一种双层电池包。


背景技术:

2.电池包是电动汽车的主要动力来源,一般由多个电池单元组成电池组,电池组安装在电池盖和底板之间组成电池包,电池包安装在电动车底盘位置提供动力,由于动力电池必须在一定的温度范围内才有较佳性能和使用寿命,所以电池包的热管理系统必须效率够高,足够可靠。
3.电池包热管理系统常见的导热介质有空气、液体和相变材料,由于效率和成本原因,目前利用液体作为导热介质是主流,这类电池包热管理系统的关键是在电池单元或电池组周围合理设计液体流道和管理液体流量。
4.传统的液冷电池包热管理是通过液冷板实现的,液冷板的制造通常需要加温钎焊或搅拌摩擦焊,制造工艺难度大且结构复杂,还容易出现冷却液泄漏的事故。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提出一种散热效果好、结构简单可靠性且易于制造的电池包结构。
6.为实现该目的,采用的技术方案是这样的:一种双层电池包,包括上层、下层和电池组,所诉上层具有上盖、隔热板、定位件,所诉下层具有支撑板、密封圈、定位件、散热层、温度湿度传感器、肋板、底板,所诉上盖具有凸缘,凸缘上设置有螺纹连接的法兰,所诉定位件设置在上盖与支撑板内侧壁,上盖的定位件具有锁死装置,所诉隔热板设置在上盖内表面;所诉支撑板具有凸缘,凸缘上设置有螺纹连接孔,支撑板上设置有散热涂层和温度湿度传感器;所诉肋板通过焊接固定在底板上表面;所诉底板具有凸缘和进液口、出液口,进液口、出液口和水泵相连;支撑板和底板之间的夹层填充有冷却液,上盖和支撑板之间、支撑板和底板之间由凸缘上的法兰螺钉连接固定,支撑板和底板的凸缘之间设有密封圈。
7.电池组通过定位件安装固定在上盖与支撑板之间的空腔内,上盖的定位件锁死电池组,支撑板和肋板对电池组起支撑作用,上盖内表面设有隔热板,同时电池组下设有散热层,电池组周围还设有温度湿度传感器,温度湿度传感器和控制系统电气连接,控制系统可以调控水泵参数,进而调整冷却液流量。
8.这种结构下,支撑板和底板夹层内的冷却液半包围电池组,极大扩增了散热面积,提高了散热效率。同时支撑板和底板为一体式结构,可由冲压成型制造,不需要特殊焊接,降低了工艺难度,结构简单可靠。
9.本双层电池包还具有以下技术特征:隔热板为云母板,通过上盖型面安装固定。
10.支撑板上表面通过喷涂聚合物覆盖上散热层,也可以将喷涂有散热涂层的散热片贴紧固定在支撑板上作为散热层。
11.支撑板和底板优选不锈钢材料,因为相比于常用的铝合金材料不锈钢不易发生被冷却液腐蚀的现象。
12.上盖、支撑板、底板都带有凸缘,电池包和电动车安装梁之间的固定连接也是通过该凸缘上的安装孔实现的。
13.密封圈优选橡胶材料,安装于支撑板和底板的凸缘之间防止冷却液泄漏。
14.根据电池组的重量和分布位置,支撑板和底板之间可以设置多条肋板,肋板起辅助支撑电池组和引导液体流向的作用,通过轧辊弯曲成型,通过焊接固定在底板上。
15.上盖、支撑板和底板都能通过简单的冲压工序制造,都需要校平、冲裁、拉伸成型,底板还需要预冲孔工序开进液口和出液口。
16.进液口和出液口与水泵机械连接,温度湿度传感器和控制系统电气连接,控制系统和水泵电气连接,温度湿度传感器的数量和布置位置取决于电池组的排列布置,通过温度湿度传感器的数据调整水泵参数,进而调控冷却液的流量,最终达到控制电池包温度范围的目的。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图;图2为本发明组装示意图;图3为本发明制造工艺示意图;图4为本发明热管理路径示意图。
18.图1中:上层10,下层20,电池组30。
19.图2中:上盖11,定位件12,锁死机构121,隔热板13,支撑板21,密封圈22,定位件23,散热层24,温度湿度传感器25,底板26,进液口27,出液口28,肋板29,凸缘31,法兰螺钉32。
20.具体实施方式
21.为便于本领域技术人员能准确理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明专利作具体介绍。
22.参照图1和图2,本发明提供了一种双层电池包,包括能相互贴合的上层10和下层20,电池组30安装在上层10与下层20之间的空腔内,上层10起隔热功能,下层20起散热功能,上层10、下层20与电池组30共同形成电池包。
23.本发明的主要内容是下层20具有夹层结构,夹层内可填充冷却液,下层20半包围电池组30,所以对电池组30而言能增大面积散热,提高散热效果。
24.对于上层10,上盖11的高度没有特别要求,不需要和支撑板21完全对称,在一些实施例中,采用支撑板21完全包裹电池组30,上盖11高度极低的方案。隔热板13优选云母板,固定在上盖11内表面,上盖11通过冲压工艺形成隔热板13安装凹槽,此时定位件12无锁死机构121,支撑板侧壁的定位件23设有锁死机构。
25.下层20包括支撑板21和底板26,上盖11、支撑板21、底板26的凸缘31应相配合,通过凸缘31连接固定上层10和下层20,也通过该凸缘31将电池包和电动车的安装梁连接固
定。
26.支撑板21上的散热层24可以通过喷涂聚合物实现,在一些实施例中还可以通过安装散热片实现,散热片即为基板上喷涂好聚合物的散热层24,相比于直接在散热层24上喷涂聚合物,散热片可以拆卸,便于更换。
27.支撑板21和底板26夹层之间可以设置肋板29,肋板29的形状按电池组30布置方式设计,肋板29可以辅助支撑电池组30,同时肋板29可以对夹层之间的冷却液起分隔、引流的作用,取代了传统液冷板中的冷流道结构,一些实施例中由普通的机器人座点焊与底板26连接,使得本发明提供的电池包不需要加温钎焊或搅拌摩擦焊制造液冷板,工艺难度大大降低。
28.参照图2和图3,一个实施例中上盖11、支撑板21、底板26主要通过冲压工艺成型制造,为一体式结构,由冲压模具一步或分序成型,再经过打磨、防锈、外观处理等后工序生产制造,肋板29通过轧辊制造,将材料较平后由轧辊机多次弯曲生产制造,肋板29固定在底板26上,定位件12和温度湿度传感器25分布固定在上盖11内表面与支撑板21上表面适当的位置。
29.在一个实施例中,上盖11、支撑板21和底板26之间的凸缘31由法兰与螺栓连接,凸缘31与侧壁之间的距离约为18cm,开有与车体安装梁配对的安装孔,支撑板21和底板26优选不锈钢材料,厚度约为2mm,支撑板21深约35cm,底板26深约45cm,上盖11优选薄钢材,厚度为1~1.2mm,高度约为10cm。
30.参考图4,热管理是由温度湿度传感器25与控制系统的反馈实现的,由于本发明主要只涉及电池包结构,不做保护限制。
31.在上述对本发明的描述中,需要解释的是,术语
ꢀ“
上下”、“前后”、“左右”、“内外”、等指示的方位或位置关系为基于电池包具体组件的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明专利和简化描述,如上盖内表面和支撑板上表面所指的面都是容纳电池组的空间所在的一面,请结合附图理解其含义。
32.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

技术特征:
1.一种双层电池包,包括上层、下层和电池组,所诉上层具有上盖、隔热板、定位件,所诉下层具有支撑板、密封圈、定位件、散热层、温度湿度传感器、肋板和底板。2.根据权利要求书1所诉的双层电池包,其特征是电池组安装在上层与下层之间的空腔内,下层的支撑板半包围电池组,支撑板和底板之间的夹层内填充有冷却液,通过控制冷却液流量控制电池包工作温度。3.根据权利要求书1所诉的上层,其特征是所诉上盖内侧壁安装有定位件,所诉定位件具有锁死机构,上盖内表面安装有隔热板,上盖边缘留有足量距离的凸缘,凸缘上设置有配对的安装孔,上盖外形根据电池组形状规格通过冲压成型制造。4.根据权利要求书1所诉的下层,其特征是所诉支撑板和所诉底板具有凸缘,凸缘上设置有配对的安装孔,外形通过冲压成型制造,支撑板内侧壁安装有定位件,支撑板上表面安装或喷涂有散热层,支撑板上表面还设置有多个温度湿度传感器;底板上表面安装有肋板,底板侧壁设置有进液口与出液口,支撑板和底板在凸缘上安装有密封圈。

技术总结
一种双层电池包,包括上层、下层和电池组,上层具有上盖、隔热板、定位件,下层具有支撑板、密封圈、定位件、散热层、温度湿度传感器、肋板和底板,电池组安装在上层与下层之间的空腔内,下层的支撑板半包围电池组,支撑板和底板之间的夹层内填充有冷却液,通过肋板引导冷却液流向,相比于一般的安装有液冷板的电池包,该电池包具有结构简单、可靠性好、易于制造的优点。优点。优点。


技术研发人员:廖强
受保护的技术使用者:安徽强龙工业有限公司
技术研发日:2022.05.10
技术公布日:2022/7/5
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