电池总成的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池总成。


背景技术：

2.目前，方形电芯和圆柱形电芯均采用方形电池包。对于圆柱形电芯而言，方形电池包空间利用率不高，且圆柱电芯的直径越大，空间利用率越低，导致电池包结构不紧凑。
3.此外，在液冷板的布置上，液冷板沿方形电池包长度或宽度方向呈波浪线延伸，与圆柱形状电芯的贴合度不够高，冷却效率相对较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电池总成，能够解决现有圆柱形电芯采用方形电池包时出现空间利用率低、冷却效率低的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.电池总成，包括：
7.箱体，所述箱体呈圆柱状；
8.电芯模组，包括多个电芯组，所述电芯组包括呈圆形轨迹排布的多个电芯，多个所述电芯组对应的圆形轨迹的圆心重合；
9.液冷管，所述液冷管包括软管，所述液冷管沿所述箱体的径向逐个缠绕于所述电芯组的周向外侧或内侧。
10.作为上述电池总成的一种可选方案，所述液冷管的一端由所述箱体的周向侧壁伸出所述箱体外，所述液冷管的另一端位于所述箱体的中心并由所述箱体的轴向端面伸出所述箱体外。
11.作为上述电池总成的一种可选方案，所述液冷管包括多个冷却段，所述液冷管对应每个所述电芯组均设置有所述冷却段，所述冷却段沿对应所述电芯组的周向延伸，相邻两个所述冷却段的延伸方向相反。
12.作为上述电池总成的一种可选方案，每个所述电芯组的周向外侧或内侧缠绕有至少一圈所述液冷管。
13.作为上述电池总成的一种可选方案，所述箱体的内侧底面对应每个所述电芯组均设置有定位结构，所述定位结构用于定位所述电芯组。
14.作为上述电池总成的一种可选方案，所述定位结构包括多个呈圆形排列的定位槽，所述电芯的底端插入所述定位槽内。
15.作为上述电池总成的一种可选方案，所述定位结构为环形槽，所述电芯组的底端均插入所述环形槽内。
16.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括保温层，所述保温层覆盖所述电芯模组的顶端、底端和/或周向外壁。
17.作为上述电池总成的一种可选方案，所述电池总成还包括电池包断路单元，所述
电池包断路单元包括顶端开口的槽体，所述槽体设置于所述电芯模组的顶部。
18.作为上述电池总成的一种可选方案，所述箱体包括可拆装连接的上盖和底壳，所述上盖和所述底壳的结构相同，且尺寸相等。
19.本实用新型的有益效果：
20.本实用新型提供的电池总成中，通过圆柱状的箱体容纳呈圆形阵列排列的多个电芯，能够提高空间利用率，使电芯排布更紧凑；采用软管作为液冷管，每个电芯组均缠绕有一圈软管，软管内通入液体膨胀时，能够与电芯抵接，增加与电芯的接触面积，从而提高冷却效率。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的电池总成的主视图；
22.图2是本实用新型提供的电芯和液冷管装配在下壳内时的俯视图；
23.图3是本实用新型提供的电池总成中液冷管的缠绕方向示意图；
24.图4是本实用新型提供的电芯与箱体配合的部分结构示意图；
25.图5是本实用新型提供的电池总成在未装配上盖和电池包断路单元时的主视图；
26.图6是本实用新型提供的电池总成在未装配上盖时的结构示意图；
27.图7是本实用新型提供的电池总成的剖视图。
28.图中：
29.10、箱体；11、底壳；111、定位槽；12、上盖；20、电芯组；21、电芯；30、液冷管；31、出口连接管；32、进口连接管；33、冷却段；41、底部保温层；42、侧部保温层；43、顶部保温层；50、槽体。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
31.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件
必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
34.如图1和图2所示，本实施例提供了一种电池总成，包括箱体10、设置在箱体10内的电芯模组20以及液冷管30。其中，箱体10呈圆柱状态。电芯模组20包括多个电芯组20，每个电芯组20包括呈圆形轨迹排布的多个电芯21，多个电芯组20对应的圆形轨迹的圆心重合。液冷管30为软管，液冷管30沿箱体10的径向逐个缠绕于电芯组20的周向外侧或内侧。
35.本实施例提供的电池总成，通过圆柱状的箱体10容纳呈圆形阵列排列的多个电芯21，能够提高空间利用率，使电芯21排布更紧凑；采用软管作为液冷管30，每个电芯组20均缠绕有一圈软管，软管内通入液体膨胀时，能够与电芯21抵接，增加与电芯21的接触面积，从而提高冷却效率。
36.可选地，电芯21可以为圆柱形电芯21，使液冷管30与电芯21的接触更充分，冷却效果更好。
37.为了提高液冷管30对电芯21的冷却效率，软管可以为扁平管，软管的宽度与电芯21的高度大致相等，以使软管缠绕在电芯组20外侧或内侧时，电芯21沿高度方向的外周面均能够与软管接触，软管与电芯21的接触面积更大，有利于提高冷却效率。
38.一些实施例中，软管的宽度可以小于电芯21，软管在电芯组20的外侧或内侧缠绕多圈，以保证电芯21沿高度方向的外周面均能够与软管接触。
39.进一步地，液冷管30的一端由箱体10的周向侧壁伸出箱体10外，液冷管30的另一端位于箱体10的中心并由箱体10的轴向端面伸出箱体10外。液冷管30包括管体以及连接在管体两端的进口连接管32和出口连接管31，进口连接管32用于向管体内通入液体，出口连接管31用于将管体内的液体排出，以实现液冷管30内液体的循环流动，保证冷却效果。
40.可选地，进口连接管32和出口连接管31可以为硬管，以方便连接，保证密封效果。
41.本实施例中，共设置四个电芯组20，四个电芯组20依次套设并同圆心设置，电芯组20内电芯21的数量由外侧向内侧逐渐减小。液冷管30缠绕在电芯组20的内侧，以分别对四个电芯组20内的电芯21散热。进口连接管32由箱体10的周向侧壁伸出，管体依次经过四个电芯组20的周向内侧延伸后，由最内侧的电芯组20的中心向下伸出箱体10外。
42.一些实施例中，进口连接管32可以由箱体10的轴向端面伸出箱体10外，对应地，出口连接管31由箱体10的周向侧壁伸出箱体10外。
43.为简化软管在箱体10内的缠绕方式，如图3所示，管体包括多个冷却段33，液冷管30对应每个电芯组20均设置有冷却段33，冷却段33沿对应电芯组20的周向延伸，相邻两个冷却段33的延伸方向相反，以使相邻两个冷却段33中液体的流动方向相反。其中，冷却段33的延伸方向是指该冷却段33内液体的流动方向。
44.为方便介绍，将四个电芯组20由外向内依次命名为第一电芯组、第二电芯组、第三电芯组和第四电芯组，如图3所示，管体由进口连接管32处先逆时针延伸，并缠绕于第一电芯组和第二电芯组之间，直至管体绕回至进口连接管32处；之后，管体沿顺时针延伸，并缠绕于第二电芯组和第三电芯组之间，直至管体延伸一周回到与进口连接管32对应位置处；管体再次反转方向并沿逆时针延伸，并缠绕于第三电芯组和第四电芯组之间，直至管体延伸一周回到与进口连接管32对应位置处；最后，管体伸入第四电芯组内，并由箱体10的轴向端面处伸出。
45.此处需要说明的是，因第四电芯组内部空间小，管体可以直接向下延伸；若第四电芯组中间空间大，管体仍可以沿顺时针方向延伸一周后再伸出箱体10外。
46.通过上述设置，通入液冷管30内的冷却液首先与第一电芯组和第二电芯组中靠近进口连接管32位置处的电芯21接触并冷却电芯21，因此时冷却液的温度较低，此处换热效果好，对电芯21的冷却效果好；冷却液吸收热量后温度升高，在流动过程中依次对经过的电芯21冷却，由于此时冷却液已经吸收一定热量，将影响其与后接触的电芯21的换热效果。因此，位于第一电芯组和第二电芯组之间的冷却段33内的冷却液对于第二电芯组中电芯21的换热效果将沿逆时针方向逐渐减弱。同样地，位于第二电芯组和第三电芯组之间的冷却段33内的冷却液对于第二电芯组中电芯21的换热效果沿顺时针方向逐渐减弱，通过将管体沿上述方式缠绕，能够均衡对于第二电芯组中多个电芯21的冷却效果，有利于保证多个电芯21的温度均匀。
47.一些实施例中，第一电芯组的周向外侧也可以缠绕有冷却段33，以进一步提高对第一电芯组的冷却效果。
48.在其他实施例中，液冷管30也可以采用其他缠绕方式，只要能够起到冷却电芯21的作用即可。
49.为提高电芯21在箱体10内的固定效果，箱体10的内侧底面对应每个电芯组20均设置有定位结构，定位结构用于固定电芯组20位置，避免电芯组20在箱体10内晃动，从而提高电池总成结构的稳定性。
50.如图4所示，定位结构包括多个定位槽111，多个定位槽111呈圆形排列，每个电芯21均对应设置有一个定位槽111，定位槽111的形状和尺寸与电芯21的截面形状和尺寸相适配，电芯21的底端插入定位槽111内，以固定电芯21位置。
51.一些实施例中，定位结构为环形槽，电芯组20的底端插入环形槽内，以实现定位。
52.为了起到保温和绝缘效果，电芯模组20的外侧可以铺设有保温层，保温层覆盖在电芯模组20的顶部端面、底部端面以及周向外壁，以避免电芯模组20工作时产生的热量外散，避免电芯21与箱体10接触导致断路。
53.具体地，保温层可以由保温棉制成。保温棉是由高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等原料制成的无毒、无害、无污染的新型保温材料，具有重量轻、抗氧化、导热率低、柔软性好等特点，能够避免电芯21热量以向电池总成外部的结构，有利于减小电池总成的质量，降低成本。
54.如图5所示，保温层包括位于电芯模组20顶部端面上的顶部保温层43、位于电芯模组20底部端面的底部保温层41以及覆盖在电芯模组20外侧的侧部保温层42。顶部保温层43和底部保温层41均为平面状，侧部保温层42为环形薄片状，通过将保温层分为上述三部分，方便保温层与电芯模组20配合，能够提高保温层与电芯模组20的贴合效果，使电池总成的结构更紧凑，有利于控制电池总成的尺寸。
55.一些实施例中，保温层可以仅覆盖电芯模组20的顶面、底面或周向外壁中的一个或两个。
56.如图6和图7所示，电池总成还包括电池包断路单元(power distribution unit，pdu)，电池包断路单元包括顶端开口的槽体50，槽体50设置于电池模组的顶面，槽体50内可以放置电器元件，以避免电器元件与电芯21直接接触。
57.为方便电池总成装配，箱体10包括可拆装连接的上盖12和底壳11，上盖12和底壳11结构相同，且尺寸相等。通过设置可拆装连接的上盖12和底壳11，方便向箱体10内安装电芯模组20和液冷管30；将上盖12和底壳11设置成一样的结构，使上盖12和底壳11可以采用同一模具加工，有利于节省设计生产和制作成本。
58.具体地，如图1、图6和图7所示，上盖12和底壳11均包括端板、围绕端板的周向设置并与端板连接的环形侧板以及与环形侧板的顶部连接的凸缘，凸缘上设置有安装孔，安装孔用于与螺栓配合。当箱体10装配时，将上盖12和底壳11的凸缘正对并贴合，通过螺栓和螺母将两个凸缘锁定，以将上盖12和底壳11固定。
59.为提高箱体10的密封效果，上盖12和底壳11的凸缘之间涂覆有密封胶，以密封两个凸缘之间的安装缝隙，提高箱体10的密封效果，也有利于提高上盖12和底壳11的固定效果。
60.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。