CN105390636B - 电池箱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种电池箱。包括箱体、电池模组、冷却组件以及导热密封层；箱体的底部设置有多个导热通孔，电池模组为多个，电池模组放置在箱体内，且每个电池模组均至少位于一个导热通孔的上方，每个导热通孔内均设置有一个导热密封层，导热密封层与导热通孔密封配合，且紧贴电池模组，冷却组件设置在箱体的底部外侧，且紧贴导热密封层。本申请所提供的电池箱通过在箱体的底部设置导热通孔，并采用导热密封层密封的方式，能够使处于箱体内部的电池模组与处于箱体外部的冷却组件通过导热密封层进行间接换热，从而避免了将冷却组件设置在电池箱内时发生冷却液泄漏所造成的电池箱阻值降低，内部金属零件被腐蚀的问题。

Description

电池箱

技术领域

本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种电池箱。

背景技术

随着电池技术的进步，目前用于新能源电动汽车及混合动力汽车的动力电池具有能量密度高、容量大、功率密度大的特点。电池成组后结构紧凑，在快速充电和大功率放电过程中产生大量的热量。若热量无法及时有效的散发出去，会使电芯的衰减速度加快，缩短电芯寿命，严重时甚至会导致安全问题。因此需要设计一种简单、高效、适合量产的冷却系统以满足当前动力电池模块的产业化。

相关技术中，如中国专利CN102544567B以及CN103474593A，均通过在电池箱内的每个电池模组上设置一个独立的冷却模块的方式通过冷却液进行冷却。

这种方式虽然能够达到对电池模组进行冷却的目的，但由于冷却模块设置在电池箱的内部，长期使用过程中若发生冷却液泄漏，一方面冷却液会使电池模组的外壳与电池箱的金属零件导通，降低整个电池箱的绝缘阻值；另一方面，冷却液也会加速金属零件的腐蚀过程，产生安全隐患。

发明内容

本申请提供了一种电池箱，能够降低冷却液泄露对电池箱内部的影响。

本申请所提供的一种电池箱，包括箱体、电池模组、冷却组件以及导热密封层；所述箱体的底部设置有多个导热通孔，所述电池模组为多个，所述电池模组放置在所述箱体内，且每个所述电池模组均至少位于一个所述导热通孔的上方，每个所述导热通孔内均设置有一个所述导热密封层，所述导热密封层与所述导热通孔密封配合，且紧贴所述电池模组，所述冷却组件设置在所述箱体的底部外侧，且紧贴所述导热密封层。

优选地，所述导热密封层为导热硅胶垫或液态导热硅胶。

优选地，所述导热硅胶垫为发泡硅胶材质，硬度为邵氏C 20～50。

优选地，所述冷却组件包括液冷板，所述液冷板的内部设置有冷却液流道。

优选地，在所述箱体的底部与所述液冷板之间，围绕每个所述导热通孔均设置有一圈密封结构。

优选地，所述密封结构包括密封槽以及密封条，

所述密封槽设置在所述液冷板的顶面或所述箱体的底面，所述密封条置于所述密封槽以及所述箱体的底部之间。

优选地，所述密封条的材质为聚氨酯或发泡硅胶材质。

优选地，还包括保温层，所述保温层覆盖在所述液冷板的底面。

优选地，所述保温层上设置有多个溢流孔。

优选地，所述冷却组件还包括冷却液进管以及冷却液回管，

所述液冷板为多个，每个所述液冷板均与所述冷却液进管以及所述冷却液回管连接，且多个所述液冷板并排排布，并覆盖所述箱体的底部。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池箱通过在箱体的底部设置导热通孔，并采用导热密封层密封的方式，能够使处于箱体内部的电池模组与处于箱体外部的冷却组件通过导热密封层进行间接换热，从而避免了将冷却组件设置在电池箱内时发生冷却液泄漏所造成的电池箱阻值降低，内部金属零件被腐蚀的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池箱的剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的箱体的仰视等轴侧示意图；

图4为本申请实施例所提供的电池箱的俯视等轴侧示意图；

图5为本申请实施例所提供的液冷板的仰视等轴侧示意图；

图6为本申请实施例所提供的电池箱的仰视等轴侧示意图。

附图说明：

10-箱体；

100-导热通孔；

20-箱盖；

30-电池模组；

40-导热密封层；

50-冷却组件；

500-液冷板；502-冷却液进管；504-冷却液回管；

60-密封结构；

600-密封槽；602-密封条；

70-保温层；

700-溢流孔。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的电池箱的放置状态为参照。

如图1和图2所示，本申请的实施例提供了一种电池箱，包括箱体10、箱盖20、电池模组30、导热密封层40、冷却组件50、密封结构60以及保温层70。

其中，箱体10与箱盖20为电池箱的主体结构。装配时，箱盖20封盖箱体10的顶部开口，从而使箱体10与箱盖20形成一个整体密闭结构。根据不同的工艺要求，箱体10以及箱盖20的材料可以选择钢板、塑料、碳纤维复合材料或夹心复合材料的一种。为了增加箱体10与箱盖20之间的连接牢固性，可以在箱体10以及箱盖20的接触部位形成法兰边，这样便可以增加箱体10以及箱盖20的接触部位的刚度，进而提高二者的连接牢固性。

一般情况下，每个电池箱均包含若干个电池模组30，这些电池模组30被规则码放在箱体10的内部。电池模组30由内部的电芯以及包裹电芯的外壳组成，其中，为了提高结构强度，并增强导热性能，外壳一般采用金属材质。如图3所示，在本实施例中，箱体10的底部还设置有若干个导热通孔100，导热通孔100的数量以及设置位置均对应于电池模组30。至少要保证每个电池模组30均至少位于一个导热通孔100的上方。并且作为优选方案，导热通孔100的尺寸最好与电池模组30的尺寸基本一致，这样能够使导热通孔100与电池模组30能够一一对应，并保持最大的底部换热面积。

如图2所示，在本实施例中，每个导热通孔100内均设置有一个导热密封层40，导热密封层40与导热通孔100之间要保持密封配合，并且紧贴着电池模组30。导热密封层40的作用是用来在电池模组30与冷却组件50之间进行热量传递，同时还能够有效密封导热通孔100，防止冷却液经由导热通孔100进入电池箱的内部。

冷却组件50是使电池模组30温度降低的重要部件，冷却组件50安放在箱体10的底部外侧，并紧贴着导热密封层40。在冷却组件50内部流通有低温的冷却液，这些冷却液在流动过程中能够通过导热密封层40间接地由电池模组30上吸收热量，从而降低电池模组30的温度。

通过导热通孔100、导热密封层40以及冷却组件50的相互配合，能够使本实施例所提供的电池箱在实现对电池模组30的快速冷却的同时，也在冷却组件50破损，造成冷却液泄漏的情况发生时，能够通过导热密封层40有效阻止冷却液进入电池箱的内部，因此避免了因冷却液泄漏而造成的电池箱阻值下降以及内部零件腐蚀等问题。

在本实施例中，导热密封层40可以采用具有弹性的导热材料制成，例如采用发泡硅胶材质制成的导热硅胶垫，或者是液态导热硅胶。这样能够利用导热密封层40的自身弹性有效提高对导热通孔100的密封效果。导热硅胶垫的硬度最好保持在邵氏C 20～50范围内。

同时，在相关技术中，冷却组件以及电池模组的材料一般均为硬质材料，例如金属材质，因此其弹性较差，二者的贴合面容易存在间隙，影响换热效率。而本实施例中，由于导热密封层40为弹性材质，因此能够更好地与电池模组30的底面相贴合，相互之间基本不会存在间隙。与相关技术中那种硬质材料的冷却组件与同样硬质材料的电池模组直接贴合的方案相比，本实施例的导热效率更高。为了提高导热硅胶垫与电池模组30以及冷却组件50的贴合紧密度，还可以采用粘接的方式将导热密封层40与电池模组30以及冷却组件50粘接在一起。考虑到防火要求，导热密封层40所采用的材料的阻燃等级至少处于V-0UL 94。

如图4所示，在本实施例中，冷却组件50包括多个液冷板500、冷却液进管502以及冷却液回管504。液冷板500是冷却换热的主要部件，其内部设置有供冷却液流通的冷却液流道，可采用高导热率、质量轻、强度高的铝合金材质制造。在装配时，多个液冷板500采用并排排布的方式覆盖在箱体10的底部，将所有的导热密封层40全部遮盖。此时可以采用将一列导热密封层40通过一块液冷板500遮盖的方式进行排布。液冷板可以通过螺栓、铆钉或者粘合剂等与箱体10固定在一起。冷却液进管502以及冷却液回管504可分别设置在箱体10的两侧，每个液冷板500均与冷却液进管502以及冷却液回管504进行连接，形成多个相互并联的冷却回路。

为了进一步提高密封效果，本实施例中还在每个导热通孔100的外围设置了一圈密封结构60进行辅助密封。该密封结构60设置在液冷板500以及箱体10的底部之间，当液冷板50上处于密封结构60以外的区域发生冷却液泄漏时，密封结构60能够有效防止冷却液进入到密封结构60所封锁的内部区域，从而形成外围防护。

密封结构60包括密封槽600以及密封条602。密封槽600用于固定密封条602的位置以及形状，同时还能够与密封条602进行配合，提高密封效果。密封槽600可以设置在箱体10的底面上，也可以设置在液冷板500的顶面上(参见图5)。密封条602可选用聚氨酯或发泡硅胶材质，密封效果较好。为了防止密封条602被过度挤压，还可在液冷板500或箱体10上焊接一个限高块(图中未示出)，这样便能够控制密封条602的压缩量，以保证该结合面防护等级达到IP67。

如图6所示，由于本实施例中的冷却组件50位于箱体10的外部，因此为了防止冷却液过多的与箱体10的外部进行热交换，还可在液冷板500的底面覆盖一层保温层70，利用保温层70的低换热系数来阻止外部环境与冷却液的热量交换，提高冷却液的利用效率。在本实施例中，保温层70可以采用发泡结构的保温棉，通过粘合剂或胶带固定在液冷板500以及箱体10上。

当冷却液发生泄漏时，保温层70还能够充当吸附介质，对冷却液进行吸收，防止冷却液快速蔓延到其它部件，造成不必要的损坏。由于保温层70的吸收量有限，当冷却液的泄漏量较大时，保温层70可能无法全部吸收，此时冷却液还有可能溢流至其它区域。为此，本实施例还在保温层70上设置了多个溢流孔700(参见图6)。保温层70所吸收的冷却液以及液冷板500表面产生的冷凝水能够顺着保温层70内部流动至溢流孔700并排出，因此能够限制液体的排出位置。如果事先在溢流孔700的底部设置一个液体盛放槽，便可有效地聚集泄漏的冷却液。

本实施例所提供的电池箱避免了将冷却组件设置在电池箱内时发生冷却液泄漏所造成的电池箱阻值降低，内部金属零件被腐蚀的问题，同时还提高了冷却效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池箱，其特征在于，包括箱体、电池模组、冷却组件以及导热密封层；

所述箱体的底部设置有多个导热通孔，

所述电池模组为多个，所述电池模组放置在所述箱体内，且每个所述电池模组均至少位于一个所述导热通孔的上方，

每个所述导热通孔内均设置有一个所述导热密封层，所述导热密封层与所述导热通孔密封配合，且紧贴所述电池模组，

所述冷却组件设置在所述箱体的底部外侧，且紧贴所述导热密封层。

2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于，所述导热密封层为导热硅胶垫或液态导热硅胶。

3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于，所述导热硅胶垫为发泡硅胶材质，硬度为邵氏C 20～50。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电池箱，其特征在于，所述冷却组件包括液冷板，所述液冷板的内部设置有冷却液流道。

5.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于，在所述箱体的底部与所述液冷板之间，围绕每个所述导热通孔均设置有一圈密封结构。

6.根据权利要求5所述的电池箱，其特征在于，所述密封结构包括密封槽以及密封条，

所述密封槽设置在所述液冷板的顶面或所述箱体的底面，所述密封条置于所述密封槽以及所述箱体的底部之间。

7.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于，所述密封条的材质为聚氨酯或发泡硅胶材质。

8.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于，还包括保温层，所述保温层覆盖在所述液冷板的底面。

9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于，所述保温层上设置有多个溢流孔。

10.根据权利要求4所述的电池箱，其特征在于，所述冷却组件还包括冷却液进管以及冷却液回管，

所述液冷板为多个，每个所述液冷板均与所述冷却液进管以及所述冷却液回管连接，且多个所述液冷板并排排布，并覆盖所述箱体的底部。