CN107464902A - 一种用于车辆的电池包冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆电池包结构，用于对电动车辆或混合动力车辆的电池包进行冷却，包括：用于支撑所述电池包的电池模组的托盘主体；与所述托盘主体固定连接的盖板，所述盖板和所述托盘主体共同限定至少一个流动通道；至少一个密封件，所述密封件的材料选择成弹性材料，每一密封件以被压缩的状态设置在所述托盘主体和所述盖板之间，以使得所述密封件能够对所述托盘主体和所述盖板之间的缝隙进行密封，以防止所述流动通道内的冷却液沿着所述缝隙溢出。本发明通过托盘主体和盖板的紧密结合，以及预先设置的被压缩的密封件来提高电池包内冷却液的密封性能。

Description

一种用于车辆的电池包冷却结构
技术领域
本发明涉及车辆电池包技术领域，特别是涉及一种用于车辆的电池包冷却结构。
背景技术
随着新能源车辆的增加，特别是电动车辆的迅猛增长，作为车辆关键零部件的电池包也得到了快速发展。
现有技术，如图1所示，托盘主体10与盖板20直接焊接或直接胶接而成。一般，盖板20平整地覆盖在托盘主体10中流动通道60的上方。在此基础上，为了保证其中流动通道60的密封性，盖板20与托盘主体10之间的连接要求较高，对焊接或者胶接的工艺要求较高。因此，在进行焊接和胶接的生产过程中，产品的失效率大，废品率高，从而增加了产品单价。并且，盖板20与托盘主体10的焊接或者胶接的结构形式了单一的密封结构，在车辆行驶过程中还可能会因为振动和扭转等引起电池包托盘主体10与盖板20的连接处失效，从而造成冷却液的泄漏。
如图2所示，位于液冷板21的流动通道60，其与托盘主体10分离。液冷板21与托盘主体10需要通过焊接以形成稳定的结构。而由于拼焊的位置和数量较多，可能存在焊接缺陷以及焊接变形，影响最终产品的质量。因此，为了实现焊接还需要开发相应的检具和焊接工装夹具。之后还需要配置对应的生产线和人员进行焊接，场地面积占用大，周期时间长，增加了生产成本。并且，液冷板21与托盘主体10分离的结构形式，在车辆行驶过程中还可能会因为振动和扭转等引起液冷板的失效和其内冷却液的泄漏。
因此，现有技术中的盖板20/液冷板21和托盘主体10是分离的，盖板20/液冷板21平整地覆盖在托盘主体10的上方，并通过焊接或胶接结合在一起。但是，现有技术的方案显然忽略了焊接引起变形，造成废品率高，质量不合格的情况。而由于外部环境的振动影响，盖板20/液冷板21和托盘主体10之间容易产生相互移动或者扭动，即使两者之间只有很小的一个缝隙产生，也会导致冷却液的泄漏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车辆的电池包冷却结构，该电池包的制造不需要开发较多的检具与工装夹具，也不需要采用焊接工艺，同时通过托盘主体和盖板的紧密结合，以及预先设置的被压缩的密封件来提高电池包内冷却液的密封性能。
特别地，本发明提供了一种用于车辆的电池包冷却结构，用于对电动车辆或混合动力车辆的电池包进行冷却，包括：用于支撑所述电池包的电池模组的托盘主体；与所述托盘主体固定连接的盖板，所述盖板和所述托盘主体共同限定至少一个流动通道；至少一个密封件，所述密封件的材料选择成弹性材料，每一密封件以被压缩的状态设置在所述托盘主体和所述盖板之间，以使得所述密封件能够对所述托盘主体和所述盖板之间的缝隙进行密封，以防止所述流动通道内的冷却液沿着所述缝隙溢出。
进一步地，所述托盘主体包括：支撑部，用于支撑所述电池包的所述电池模组；和至少一个第一凹入部，每一第一凹入部从所述支撑部向远离所述支撑部的支撑面的方向凹入；其中，所述盖板设置成贴近所述支撑部，并与所述至少一个第一凹入部共同限定所述至少一个流动通道。
进一步地，所述冷却结构还包括：第一导热件，其设置在所述盖板的远离所述托盘主体的表面处，用于将安装在所述第一导热件处的电池包的热量传导至所述盖板。
进一步地，所述盖板的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板或复合材料。
进一步地，所述盖板包括：与所述托盘主体相接触的连接部；和至少一个第二凹入部，每一第二凹入部从所述连接部向远离所述接触部与所述托盘主体相接触的接触面的方向凹入；其中，所述托盘主体设置成贴近所述连接部，并与所述至少一个第二凹入部共同限定所述至少一个流动通道。
进一步地，所述冷却结构还包括：第二导热件，其设置在所述托盘主体的远离所述盖板的表面处，用于将安装在所述第二导热件处的电池包的热量传导至所述托盘主体。
进一步地，所述盖板的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板、工程塑料或SMC复合材料。
进一步地，所述至少一个流动通道中的任一流动通道的两侧均设置有所述紧固件。
进一步地，所述冷却结构还包括：分别与所述至少一个密封件相对应的至少一个密封槽，所述密封槽设置在所述托盘主体处并靠近所述流动通道，用于给所述至少一个密封件提供安装位置。
进一步地，所述电池包托盘主体的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板或复合材料。
本发明的一种用于车辆的电池包冷却结构，其电池包托盘主体和盖板通过紧密凹凸配合的结构设计，以使得盖板和托盘之间不会产生相互移动。而在托盘主体和盖板之间设置了被压缩状态的密封件，即使盖板和托盘之间产生了一丝缝隙，密封件也能膨胀以填补缝隙，避免流动通道中的冷却液泄漏至外部。
进一步地，本发明的一种用于车辆的电池包冷却结构，其盖板和托盘之间的上下位置关系并不限定，只要托盘主体和盖板能够利用其紧密凹凸配合的结构设计来实现固定，并且朝向电池包的那一部分零件的表面平整，就能够实现本发明的目的。因此，本发明在进行盖板和托盘的加工工艺时，仅仅通过较为简便的冲压成型就能够得到本发明所需的盖板和托盘，而不需要专门配置的夹具或模具。因此，本发明的结构大大降低了生产成本。
进一步地，本发明的车辆电池包结构，其盖板能够位于托盘的下方，以便于所述盖板的更换和安装。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是现有技术一个实施例的电池包示意图；
图2是现有技术另一个实施例的电池包示意图；
图3是根据本发明一个实施例的一种用于车辆的电池包冷却结构原理图；
图4是根据本发明另一个实施例的一种用于车辆的电池包冷却结构原理图。
图中各符号表示的含义如下：
10、托盘主体，20、盖板，21、液冷板，30、密封件，40、导热垫，50、电池模组，60、流动通道。
具体实施方式
如图3和图4所示，所述车辆电池包能够为车辆提供行驶动力，其一般性的可以包括用于支撑所述电池包的托盘主体10、与所述托盘主体固定连接的盖板20。所述盖板20和所述托盘主体10共同限定至少一个流动通道60。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，所述托盘主体10包括至少一个第一凹入部和用于支撑所述电池包的支撑部。每一第一凹入部从所述支撑部向远离所述支撑部的支撑面的方向凹入。其中，所述盖板20设置成贴近所述支撑部，并与所述至少一个第一凹入部共同限定所述至少一个流动通道60。流动流道60内部可以让冷却液流动，以起到与电池模组50的热交换作用。在本实施例中，盖板20设置在托盘主体10的上方，其中所述盖板20在朝向所述电池模组50的那一面相对平整，以使得电池模组50稳定地固定在盖板20和托盘主体10构成的结构上。
进一步地，本发明实施例在盖板10和托盘主体20的加工工艺中，仅仅通过较为简便的冲压成型就能够得到本发明所需的盖板10和托盘20，而不需要专门配置的夹具或模具。由于盖板20设置在托盘主体10的上方，电池包的热量要传递至盖板20，因此，所述盖板20的材料需要选择导热性能较好的材料，例如可以选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板或铸造钢板。所述电池包托盘主体10的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板或铸造钢板。
进一步地，托盘主体10和盖板20能够利用其紧密凹凸配合的结构设计来实现固定。并且，托盘主体10和盖板20设置有相互配合的螺栓孔的安装位置。其中，螺栓孔设置在每一流动通道60的两侧，以使得每一第一凹入部形成的流动通道都能够得到很好的固定，而不会因为外界振动造成相互偏移。这样的连接方式避免了盖板20需要通过焊接或者胶接连接至电池包托盘主体10处，从而减少因焊接不当而产生的废品的数量，也降低了制造成本。
进一步地，在一个实施例中，为了提高电池包内的密封性能，在紧密结合的盖板20和托盘主体10之间至少有一个密封件30。当所述密封件30只有一个时，一条密封件30绕着托盘主体10一圈，以最大限度的避免冷却液的泄漏。所述密封件30的材料选择成弹性材料，每一密封件30以被压缩的状态设置在所述托盘主体10和所述盖板20之间，以使得所述密封件30能够对所述托盘主体10和所述盖板20之间的缝隙进行密封，以防止所述流动通道60内的冷却液沿着所述缝隙溢出。即使盖板20和托盘主体10之间产生了一丝缝隙，密封件30也能膨胀以填补缝隙，避免流动通道60中的冷却液泄漏至外部。其中，所述冷却结构还包括分别与所述至少一个密封件30相对应的至少一个密封槽，所述密封槽设置在所述托盘主体10处并靠近所述流动通道60，用于给所述至少一个密封件30提供安装位置。在一个实施例中，所述密封件30可以为密封条，位于所述电池包托盘主体10的密封槽内，通过盖板20覆盖至所述电池包托盘主体10并对密封件30施加一定的压力，液冷流道内的冷却液就不会流出液冷流道从而保证了密封性能。
进一步地，电池包的所述冷却结构还包括第一导热件，该第一导热件可以为导热垫40。当盖板20朝向所述电池模组50时，导热垫40设置在所述盖板20的远离所述托盘主体10的表面处，用于将安装在所述第一导热件处的电池包的热量传导至所述盖板20。
如图4所示，在本发明的另一个实施例中，所述盖板20包括与所述托盘主体10相接触的连接部；和至少一个第二凹入部。每一第二凹入部从所述连接部向远离所述接触部与所述托盘主体10相接触的接触面的方向凹入。其中，所述托盘主体10设置成贴近所述连接部，并与所述至少一个第二凹入部共同限定所述至少一个流动通道60。流动流道60内部可以让冷却液流动，以起到与电池模组50的热交换作用。在本实施例中，盖板20设置在托盘主体10的下方，以便于所述盖板20的更换和安装。所述托盘主体10在朝向所述电池模组50的那一面相对平整，以使得电池模组50稳定的固定在盖板20和托盘主体10构成的结构上。
进一步地，本发明在盖板10和托盘主体20的加工工艺中，仅仅通过较为简便的冲压成型就能够得到本发明所需的盖板10和托盘20，而不需要专门配置的夹具或模具。由于本实施例中的盖板20位于电池包托盘主体10的下侧，因此不需要其具备导热性能，因而所述盖板20的材料可以为工程塑料或SMC复合材料。所述电池包托盘主体10的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板或铸造钢板。
进一步地，托盘主体10和盖板20能够利用其紧密凹凸配合的结构设计来实现固定。并且，托盘主体10和盖板20设置有相互配合的螺栓孔的安装位置。其中，螺栓孔设置在每一流动通道60的两侧，以使得每一第一凹入部形成的流动通道都能够得到很好的固定，而不会因为外界振动造成相互偏移。这样的连接方式避免了盖板20需要通过焊接或者胶接连接至电池包托盘主体10处，从而减少因焊接不当而产生的废品的数量，也降低了制造成本。
进一步地，为了提高电池包内的密封性能，在紧密结合的盖板20和托盘主体10之间至少有一个密封件30。所述密封件30的材料选择成弹性材料，每一密封件30以被压缩的状态设置在所述托盘主体10和所述盖板20之间，以使得所述密封件30能够对所述托盘主体10和所述盖板20之间的缝隙进行密封，以防止所述流动通道60内的冷却液沿着所述缝隙溢出。即使盖板20和托盘主体10之间产生了一丝缝隙，密封件30也能膨胀以填补缝隙，避免流动通道60中的冷却液泄漏至外部。其中，所述冷却结构还包括分别与所述至少一个密封件30相对应的至少一个密封槽，所述密封槽设置在所述托盘主体10处并靠近所述流动通道60，用于给所述至少一个密封件30提供安装位置。在一个实施例中，所述密封件30可以为密封条，位于所述电池包托盘主体10的密封槽内，通过盖板20覆盖至所述电池包托盘主体10并对密封件30施加一定的压力这样的两道密封，液冷流道内的冷却液就不会流出液冷流道从而保证了电池包冷却液的密封性能。
进一步地，电池包的所述冷却结构还包括第二导热件，该第二导热件可以为导热垫40。当托盘主体10朝向所述电池模组50时，导热垫40设置在所述托盘主体10的远离所述托盘主体10的表面处，用于将安装在所述第二导热件处的电池包的热量传导至所述托盘主体10。
此外，本发明的车辆电池包结构无论是盖板上安装式电池包结构还是盖板下安装式电池包结构，由于其本身的结构特点，发明人发现，所述电池包内部的冷却液管与外接冷却液管的接头位于电池包外部，因此，相比于现有技术中电池包内部的冷却液管具有接头而可能产生冷却液泄露风险，本发明中所述电池包内部的冷却液管是无接头的，因而可以大大降低冷却液在电池包内部的泄露风险，提高电池包的使用安全。特别是，发明人发现，当盖板20采用下安装式形成的电池包结构，由于其可能发生的泄露位置泄漏时冷却液不易进入电池包内部，因此，基本可以杜绝冷却液在电池包内部的泄露风险，同时盖板采用下安装式，当盖板被损坏或其他情况需要更换时，也更容易拆除而更换新的盖板，这也提高了电池包的使用性能。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电池包冷却结构，用于对电动车辆或混合动力车辆的电池包进行冷却，包括：
用于支撑所述电池包的电池模组的托盘主体；
与所述托盘主体固定连接的盖板，所述盖板和所述托盘主体共同限定至少一个流动通道；
至少一个密封件，所述密封件的材料选择成弹性材料，每一密封件以被压缩的状态设置在所述托盘主体和所述盖板之间，以使得所述密封件能够对所述托盘主体和所述盖板之间的缝隙进行密封，以防止所述流动通道内的冷却液沿着所述缝隙溢出。
2.根据权利要求1所述的电池包冷却结构，其中，所述托盘主体包括：
支撑部，用于支撑所述电池包的所述电池模组；和
至少一个第一凹入部，每一第一凹入部从所述支撑部向远离所述支撑部的支撑面的方向凹入；
其中，所述盖板设置成贴近所述支撑部，并与所述至少一个第一凹入部共同限定所述至少一个流动通道。
3.根据权利要求2所述的电池包冷却结构，其中，所述冷却结构还包括：
第一导热件，其设置在所述盖板的远离所述托盘主体的表面处，用于将安装在所述第一导热件处的电池包的热量传导至所述盖板。
4.根据权利要求2或3所述的电池包冷却结构，其中，所述盖板的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板或复合材料。
5.根据权利要求1所述的电池包冷却结构，其中，所述盖板包括：
与所述托盘主体相接触的连接部；和
至少一个第二凹入部，每一第二凹入部从所述连接部向远离所述接触部与所述托盘主体相接触的接触面的方向凹入；
其中，所述托盘主体设置成贴近所述连接部，并与所述至少一个第二凹入部共同限定所述至少一个流动通道。
6.根据权利要求5所述的电池包冷却结构，其中，所述冷却结构还包括：
第二导热件，其设置在所述托盘主体的远离所述盖板的表面处，用于将安装在所述第二导热件处的电池包的热量传导至所述托盘主体。
7.根据权利要求5或6所述的电池包冷却结构，其中，所述盖板的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板、工程塑料或SMC复合材料。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池包冷却结构，其中，所述至少一个流动通道中的任一流动通道的两侧均设置有所述紧固件。
9.根据权利要求8所述的电池包冷却结构，其中，所述冷却结构还包括：
分别与所述至少一个密封件相对应的至少一个密封槽，所述密封槽设置在所述托盘主体处并靠近所述流动通道，用于给所述至少一个密封件提供安装位置。
10.根据权利要求9所述的电池包冷却结构，其中，所述电池包托盘主体的材料选自冲压铝板、冲压钢板、铸造铝板、铸造钢板或复合材料。
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