一种圆柱电池包及其组装方法与流程

本发明涉及锂电池，特别的涉及一种圆柱电池包及其组装方法。

背景技术：

1、现有的圆柱电池组常用的冷却结构为在电芯侧面使用蛇形液冷板进行冷却，电池顶部及底部未进行冷却。但对于大容量、大直径，高倍率的圆柱电池组，由于电池的直径较大，卷芯径向上的导热系数较小，电池的热量大部分沿轴向传导，使得电池的热量主要集中在顶部和底部，若仍采用侧面蛇形冷却板的形式进行冷却，会大大降低散热效率，使得电池的温差增大，冷却效果差。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，能够对电池两端进行散热，散热效率高，有利于改善冷却效果的圆柱电池包及其组装方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种圆柱电池包，其特征在于，包括中空的箱体和圆柱电池，所述箱体的底部设置有下冷却模组，所述下冷却模组上具有与所述圆柱电池的底部相匹配的电池槽，所述电池槽沿横向和纵向均布设置；所述圆柱电池放置在所述电池槽内，所述电池槽的底部具有与所述圆柱电池的防爆阀正对的贯通孔；所述箱体的顶部设置有卡板，所述卡板上贯通地设置有与所述圆柱电池正对的焊接孔，所述圆柱电池的上端通过所述焊接孔与汇流排焊接相连；所述卡板上导热相贴地设置有上冷却板，所述下冷却模组和上冷却板上均设置有冷却流道。

4、上述结构中，通过下冷却模组上的电池槽对圆柱电池的底部进行的定位，圆柱电池的顶部通过焊接孔与汇流排焊接相连，并在卡板上导热相贴地设置下冷却模组，圆柱电池工作所产生的热量就能够沿轴向传递至两端，并最终传导到下冷却模组和下冷却板上，而下冷却模组和下冷却板通过冷却流道内的冷却液带走热量，实现液冷散热。该电池包通过对圆柱电池的两端进行散热，就可以利用圆柱电池轴向热传导率高的特点，进行快速散热，改善冷却效果。同时，由于下冷却模组和下冷却板布置在箱体的顶部和底部，也方便安装。另外，在上述结构中，电池槽的底部具有与防爆阀正对的贯通孔，一旦个别电池因故障而爆开，防爆阀处喷出的气体可以从贯通孔处排出，降低进一步损坏的风险，提升电池包的整体安全性。

5、进一步的，所述下冷却模组包括所述箱体的底板和铺设在所述底板上的下冷却板，所述电池槽为设置在所述下冷却板上的定位槽；所述贯通孔设置的所述底板上，所述定位槽的底部具有与所述圆柱电池的防爆阀正对的镂空孔，所述镂空孔的投影位于所述贯通孔内。

6、进一步的，所述圆柱电池沿所述箱体的纵向等距排布成电池排，所述电池排沿所述箱体的横向并排地设置有多排。

7、进一步的，相邻两排所述电池排在纵向上错位设置，且错位距离为所述电池排上相邻两个圆柱电池中心距的一半。

8、进一步的，所述卡板朝向所述圆柱电池的一侧具有突出形成的加强筋，所述加强筋沿对应的所述电池排的边缘延伸设置；所述加强筋内的所有所述焊接孔之间贯通相连。

9、由于加强筋沿对应的电池排边缘延伸设置，就可以通过卡板上的加强筋对每排电池排上的圆柱电池进行定位，避免电池成组后在箱体内沿径向晃动，改善装配的稳定性。同时，将加强筋内的所有焊接孔贯通相连，从而更加方便焊接汇流排。

10、进一步的，所述下冷却板呈长条状，且并排地设置有多个；所述定位槽沿所述下冷却板的长度方向等距设置有多个；所述下冷却板内具有中空设置而成的冷却流道，且两端具有与所述冷却流道相连通的冷却液进口和冷却液出口。

11、由于冷却流道是中空地设置在下冷却板上，那么在定位槽和镂空孔的所有侧壁上均具有冷却流道，这样，下冷却板既可以对圆柱电池的底面进行散热，也可以对圆柱电池底部的外圆面进行散热。另外，将下冷却板设置为条状，就可以对每个下冷却板进行独立的温度控制，从而最高效地实现散热。

12、进一步的，所述箱体的底板包括多个并排且等距设置的支撑筋，所述贯通孔为相邻两个所述支撑筋之间的间隙，所述下冷却板铺设在所述支撑筋上。

13、这样，相邻两个支撑筋之间的所有镂空孔就能够通过两个支撑筋之间的空间相连通，电池热失控所排出的喷溅物就能够通过镂空孔进入到两个支撑筋之间的空间，从而可以容纳更多的喷溅物。另外，通过支撑筋对下冷却板形成支撑，也可以减轻箱体的整体重量。

14、进一步的，所述箱体的顶部和底部分别封闭地设置有上防护板和下防护板。

15、这样，可以提升电池包的防撞性能，提升安全性。

16、进一步的，所述上冷却板的冷却流道迂回弯曲地设置在所述上冷却板背离所述圆柱电池的一侧。

17、一种如上所述的圆柱电池包的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

18、s1、将下冷却模组铺设在所述箱体的底部；

19、s2、将圆柱电池竖向放置在所述下冷却模组的电池槽内，并将圆柱电池的防爆阀正对所述贯通孔；

20、s3、将所述卡板覆盖在所述圆柱电池上，并通过焊接孔将汇流排与圆柱电池焊接相连；

21、s4、将上冷却板导热相贴地盖设在所述卡板上。

22、综上所述，本发明具有如下优点：

23、1、可同时对电池组进行底部、侧面、顶部三面冷却，冷却效果好，电池包散热性好。

24、2、底部具有泄压排烟通道，热失控管理要好，安全性高，且装配简单，易于自动化规模生产。

25、3、箱体结构强度高，且整体轻量化。

技术特征：

1.一种圆柱电池包，其特征在于，包括中空的箱体（1）和圆柱电池（2），所述箱体（1）的底部设置有下冷却模组，所述下冷却模组上具有与所述圆柱电池（2）的底部相匹配的电池槽，所述电池槽沿横向和纵向均布设置；所述圆柱电池（2）放置在所述电池槽内，所述电池槽的底部具有与所述圆柱电池（2）的防爆阀正对的贯通孔；所述箱体（1）的顶部设置有卡板（4），所述卡板（4）上贯通地设置有与所述圆柱电池（2）正对的焊接孔（41），所述圆柱电池（2）的上端通过所述焊接孔（41）与汇流排焊接相连；所述卡板（4）上导热相贴地设置有上冷却板（5），所述下冷却模组和上冷却板（5）上均设置有冷却流道。

2.如权利要求1所述的圆柱电池包，其特征在于，所述下冷却模组包括所述箱体（1）的底板和铺设在所述底板上的下冷却板（3），所述电池槽为设置在所述下冷却板（3）上的定位槽（31）；所述贯通孔设置的所述底板上，所述定位槽（31）的底部具有与所述圆柱电池（2）的防爆阀正对的镂空孔（32），所述镂空孔（32）的投影位于所述贯通孔内。

3.如权利要求2所述的圆柱电池包，其特征在于，所述圆柱电池（2）沿所述箱体（1）的纵向等距排布成电池排，所述电池排沿所述箱体（1）的横向并排地设置有多排。

4.如权利要求3所述的圆柱电池包，其特征在于，相邻两排所述电池排在纵向上错位设置，且错位距离为所述电池排上相邻两个圆柱电池中心距的一半。

5.如权利要求3或4所述的圆柱电池包，其特征在于，所述卡板（4）朝向所述圆柱电池（2）的一侧具有突出形成的加强筋（42），所述加强筋（42）沿对应的所述电池排的边缘延伸设置；所述加强筋（42）内的所有所述焊接孔（41）之间贯通相连。

6.如权利要求3或4所述的圆柱电池包，其特征在于，所述下冷却板（3）呈长条状，且并排地设置有多个；所述定位槽（31）沿所述下冷却板的长度方向等距设置有多个；所述下冷却板内具有中空设置而成的冷却流道，且两端具有与所述冷却流道相连通的冷却液进口和冷却液出口。

7.如权利要求2所述的圆柱电池包，其特征在于，所述箱体（1）的底板包括多个并排且等距设置的支撑筋，所述贯通孔为相邻两个所述支撑筋之间的间隙，所述下冷却板（3）铺设在所述支撑筋上。

8.如权利要求1所述的圆柱电池包，其特征在于，所述箱体（1）的顶部和底部分别封闭地设置有上防护板（6）和下防护板（7）。

9.如权利要求1所述的圆柱电池包，其特征在于，所述上冷却板（5）的冷却流道迂回弯曲地设置在所述上冷却板（5）背离所述圆柱电池（2）的一侧。

10.一种如权利要求1～9中任一权利要求所述的圆柱电池包的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种圆柱电池包及其组装方法，所述圆柱电池包包括中空的箱体和圆柱电池，所述箱体的底部铺设有下冷却板，所述下冷却板上具有与所述圆柱电池的底部相匹配的定位槽，所述定位槽均布在所述下冷却板上；所述圆柱电池放置在所述定位槽内，所述定位槽的底部具有与所述圆柱电池的防爆阀正对的镂空孔；所述箱体的顶部设置有卡板，所述卡板上贯通地设置有与所述圆柱电池正对的焊接孔，所述圆柱电池的上端通过所述焊接孔与汇流排焊接相连；所述卡板上导热相贴地设置有上冷却板，所述下冷却板和上冷却板上均设置有冷却流道。本发明具有结构设计合理，能够对电池两端进行散热，散热效率高，有利于改善冷却效果等优点。

技术研发人员：王举,冯树南,何伟
受保护的技术使用者：蓝京新能源（嘉兴）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11