CN107611299A - 电池包冷却结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池包冷却结构及电池包，涉及动力电池技术领域，该电池包冷却结构托盘和固设在托盘上的冷却单元，冷却单元包括液冷管和包裹于液冷管的保温管套，保温管套下表面与托盘上表面固接，液冷管包括用于固设在电池组件下方的冷却板和包裹于保温管套内的冷却管，冷却板与冷却管彼此接触且固定连接。本发明的电池包冷却结构具有实用性高且热管理性佳的特点。

Description

电池包冷却结构及电池包

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池包冷却结构及电池包。

背景技术

随着社会的进步和科学技术的飞速发展，在这个自然资源有限的背景下，新能源的出现显然解决了当下能源匮乏的问题。新能源车辆作为环保和新概念汽车，目前在市场上出现的数量不断增加。动力电池包作为新能源车辆上的核心部件之一，其安全性能、续航性能等备受关注。其中，冷却系统作为动力电池包上重要的组成部分，由于能够对电池包进行冷却以防止电池过热导致危险的情况发生，因此对电池的性能、寿命、安全有着非常大的影响。

现有的新能源车辆电池包的冷却系统包括液冷板冷却结构和液冷管内嵌结构两种，虽然能够对电池起到一定的冷却效果，但是，液冷板冷却结构具有冷却板结构形式单一的缺点，且安装时需要在冷却板外增加保温棉，生产制造成本高；液冷管内嵌结构安装冷却管前需要在托盘上预留精度较高的水槽，具有加工工艺要求高的缺点，且液冷板冷却结构和液冷管内嵌结构均具有热损失大的缺点，存在实用性低且热管理性差的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池包冷却结构及电池包，以缓解了现有的电池包冷却结构存在实用性低且热管理性差的技术问题。

本发明提供的一种电池包冷却结构，包括托盘和固设在所述托盘上的冷却单元，所述冷却单元包括液冷管和包裹于所述液冷管的保温管套，所述保温管套下表面与所述托盘上表面固接；

所述液冷管包括用于固设在电池组件下方的冷却板和包裹于所述保温管套内的冷却管，所述冷却板与所述冷却管彼此接触且固定连接。

进一步的，所述冷却管包括彼此相通的进液口、冷却管本体和出液口，且所述出液口位置处设有用于检测冷却液温度的温度传感器。

进一步的，所述冷却管外壁沿其轴向方向设有开口，所述冷却板固设在所述开口上。

进一步的，所述冷却单元等间距粘接在所述托盘上。

进一步的，所述保温管套为发泡材料。

进一步的，所述液冷管为铝材料。

进一步的，所述托盘与所述保温管套之间均为胶粘接。

进一步的，所述冷却板上表面粘接有导热层。

进一步的，所述导热层为导热硅胶。

本发明的有益效果为：

该电池包冷却结构包括托盘和固设在托盘上的冷却单元，安装时，将冷却单元固设在电池组件与托盘之间，其中，冷却单元包括固设在电池组件下方的液冷管和包裹于液冷管的保温管套，液冷管包括固设在电池组件下方的冷却板和包裹于保温管套内的冷却管，由于冷却管包裹于保温管套内，因此，保温管套能够防止冷却管内冷却液的热量快速传递至托盘上，进而再由托盘传至外界环境中以造成热损失的情况发生。除此之外，保温管套还具有能够起到减振的效果，减少冷却管与托盘间摩擦力的作用，防止电池组件的重力导致托盘的损坏，延长了该电池包冷却结构的使用寿命，提高了该电池包冷却结构的实用性。

除此之外，冷却板的上表面与电池组件的下表面紧密接触，进而冷却管内的冷却液能够与电池组件充分接触，保障了该电池包冷却结构的冷却效果。由于冷却板的结构特征增加了电池组件与液冷管之间的接触面积，进而提高了冷却管内的冷却液对电池组件的冷却效果，同时，冷却板还能够降低电池组件施加在液冷管上的压力，防止电池组件的重力导致液冷管的损坏，进一步延长了该电池包冷却结构的使用寿命。

本发明的电池包冷却结构通过在电池组件与托盘之间固设冷却单元，冷却单元包括液冷管和包裹于液冷管外侧的保温管套，利用保温管套的保温隔热的作用，降低了液冷管内冷却液的热损失，从而使得液冷管内冷却液与电池组件之间能够快速实现热交换，同时，利用液冷管的冷却板增加了液冷管与电池组件之间的接触面积，进而使得液冷管内冷却液的热量与电池组件间实现最大程度的热交换，以达到提高热管理性的效果，具有实用性强、热管理性好和功能性佳的特点。

本发明提供一种具有上述电池包冷却结构的电池包。

本发明的有益效果为：

该电池包与上述电池包冷却结构所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的电池包冷却结构的正视图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本发明实施例一提供的粘接有导热层的电池包冷却结构示意图；

图4为图1中液冷管的立体结构示意图。

图标：1-电池组件；2-托盘；3-冷却单元；4-导热层；31-液冷管；32-保温管套；311-冷却板；312-冷却管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

实施例一

如图1、图2和图4所示，本实施例提供的一种电池包冷却结构，包括托盘2和固设在托盘2上的冷却单元3，冷却单元3包括液冷管31和包裹于液冷管31的保温管套32，保温管套32下表面与托盘2上表面固接。

液冷管31包括用于固设在电池组件1下方的冷却板311和包裹于保温管套32内的冷却管312，冷却板311与冷却管312彼此接触且固定连接。

该电池包冷却结构包括托盘2和固设在托盘2上的冷却单元3，安装时，将冷却单元3固设在电池组件1与托盘2之间，其中，冷却单元3包括固设在电池组件1下方的液冷管31和包裹于液冷管31的保温管套32，液冷管31包括固设在电池组件1下方的冷却板311和包裹于保温管套32内的冷却管312，由于冷却管312包裹于保温管套32内，因此，保温管套32能够防止冷却管312内冷却液的热量快速传递至托盘2上，进而再由托盘2传至外界环境中以造成热损失的情况发生。除此之外，保温管套32还具有能够起到减振的效果，减少冷却管312与托盘2间摩擦力的作用，防止电池组件1的重力导致托盘2的损坏，延长了该电池包冷却结构的使用寿命，提高了该电池包冷却结构的实用性。

除此之外，冷却板311的上表面与电池组件1的下表面紧密接触，进而冷却管312内的冷却液能够与电池组件1充分接触，保障了该电池包冷却结构的冷却效果。由于冷却板311的结构特征增加了电池组件1与液冷管31之间的接触面积，进而提高了冷却管312内的冷却液对电池组件1的冷却效果，同时，冷却板311还能够降低电池组件1施加在液冷管31上的压力，防止电池组件1的重力导致液冷管31的损坏，进一步延长了该电池包冷却结构的使用寿命。

本实施例的电池包冷却结构通过在电池组件1与托盘2之间固设冷却单元3，冷却单元3包括液冷管31和包裹于液冷管31外侧的保温管套32，利用保温管套32的保温隔热的作用，降低了液冷管31内冷却液的热损失，从而使得液冷管31内冷却液与电池组件1之间能够快速实现热交换，同时，利用液冷管31的冷却板311增加了液冷管31与电池组件1之间的接触面积，进而使得液冷管31内冷却液的热量与电池组件1间实现最大程度的热交换，以达到提高热管理性的效果，具有实用性强、热管理性好和功能性佳的特点。

其中，在本实施例中，该电池包冷却结构为一体成型的液冷管31，安装时直接将液冷管31预埋在保温管套32内即可，安装简单、便捷，一体成型的液冷管31还具有密封效果好且结构强度高的特点。

在本实施例中，冷却管312的形状可以为圆形、椭圆形、方形等具有容纳冷却液的任意形状。

在本实施例中，由于液冷管31预先埋设在保温管套32内，即液冷管31与保温管套32构件成一个整体，工作人员可以根据电池组件1的实际布置情况将冷却单元3进行变形安装在托盘2上，以达到对电池组件1的最佳冷却效果，具有灵活铺设液冷单元、通用性广的特点，能够适应各种电池组件1的布置形式。

如图4所示，具体的，冷却管312包括彼此相通的进液口、冷却管本体和出液口，且出液口位置处设有用于检测冷却液温度的温度传感器。

在本实施例中，出液口位置处设有用于检测冷却液温度的温度传感器。通过温度传感器可以检测液冷管31中冷却液的温度，进而得到电池包冷却结构的实时温度。

当电池包冷却结构的温度过高时，增大冷却液的流量和/或流速，以提高电池组件1与液冷管31之间的换热效率；当电池包冷却结构的温度过低时，减少冷却液的流量和/或流速，以降低电池组件1与液冷管31之间的换热效率。

其中，在本实施例中，冷却管312外壁沿其轴向方向设有开口，冷却板311固设在开口上。将冷却板311固设在开口上能够使得冷却管312内的冷却液直接与冷却板311接触，进而提高冷却板311与电池组件间的热交换速度，提高热交换率。

其中，在本实施例中，冷却单元3为多个，且冷却单元3等间距粘接在托盘2上。由于多个冷却单元3等间距设置使得电池组件1与托盘2之间形成多个空间，空腔结构的设计不但能够节省加工制造材料，降低加工成本，同时，还提高了该电池包冷却结构整体的刚度，延长了该电池包冷却结构的使用寿命，进一步提高了该电池包冷却结构的功能性，同时，空腔结构的设计还降低了整个电池包冷却结构的重量，进而能够降低车辆整体的重量。

除此之外，多个冷却单元3等间距设置使得电池组件1与托盘2之间形成多个空间，多个空间如同散热通道，加强了电池组件1的散热效果，进一步提高了该电池包冷却结构的整体热交换性。

具体的，在本实施例中，保温管套32为发泡材料。发泡材料是一种通过在物质内部气化产生气泡使之成为多孔的物质，发泡材料具有易切割安装，施工方便、节省工时的特点；同时，发泡材料还具有低热容、低导热率和高热敏性的特性；除此之外，发泡材料的抗风蚀性能和抗机械冲击性使得发泡材料能够延长设备及零部件的使用寿命。

在本实施例中，发泡材料可以为泡沫橡胶，泡沫橡胶具有良好的保温性，能够减少甚至避免液冷管31内冷却液的热损失，提高该电池包冷却结构的热管理性，同时，泡沫橡胶还具有良好的减震性，进而还能够减少冷却管312与托盘2间摩擦力的作用，防止电池组件1的重力导致托盘2的损坏，延长了该电池包冷却结构的使用寿命，提高了该电池包冷却结构的实用性。

在本实施例中，保温管套32还可以为保温棉，保温棉是将高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等原料在工业电炉中高温熔融形成流体，然后采用压缩空气喷吹或用甩丝机甩丝成纤维状，经过集棉器集棉，形成保温棉。保温棉具有易切割安装，施工方便、节省工时的特点，且保温棉不含任何结合剂，能够在中性、氧化环境中长期使用；同时，保温棉还具有低热容、低导热率、高耐火度和高热敏性的特性；除此之外，保温棉的抗风蚀性能和抗机械冲击性使得保温棉能够延长设备及零部件的使用寿命。

具体的，在本实施例中，液冷管31为铝材料。铝材料密度小，质量轻，进而能够使得液冷管31整体轻量化，同时，铝材料具有较强的耐腐蚀性，且锻造性能佳、可塑性强。除此之外，铝材料还具有良好的导热性，能够降低液冷管31内冷却液与电池组件1之间的热损失，提高了该电池包冷却结构整体的热管理性和实用性

具体的，在本实施例中，托盘2为压铸成型。压铸成型具有能够大规模生产、加工周期短、操作简单且制造成本低的特点。

如图1所示，在本实施例中，托盘2为一体成型，一体成型的托盘2提高了该电池包冷却结构的密闭性，减少相应的工装夹具检具和人工成本。同时，托盘2一体成型使得该电池包冷却结构宛如一体，在提高该电池包冷却结构整体强度的同时，还增加该电池包冷却结构整体的美观感。

其中，在本实施例中，托盘2与保温管套32之间为胶粘接。胶粘接避免了焊接、铆接及螺栓连接等固定连接方式的的繁琐性，且胶粘接在具有工艺简单的同时，还能够达到较高的强度要求。除此之外，胶粘接还具有施工设备简单、操作方便和加工成本低的特点，适用范围广、密封防腐性能好且耐疲劳强度高。

在本实施例中，电池组件1与冷却板311之间也为胶粘接，胶粘接的作用及目的在前文已经明确说明，在此不再赘述。

如图3所示，其中，在本实施例中，冷却板311上表面粘接有导热层4。安装时，首先将冷却板311的上部粘贴导热层4，然后再将冷却单元3与电池组件1固接在一起，导热层4位于冷却板311与电池组件1之间，导热层4能够使得液冷管31中的冷却液与固设在冷却板311上的电池组件1之间更好的实现热交换，同时，还能够起到减振效果，减少冷却板311与电池组件1间摩擦力的作用，防止电池组件1的施加在冷却板311上的重力进而传递给冷却管312导致冷却管312变形损坏。

具体的，在本实施例中，导热层4为导热硅胶。导热硅胶具有导热、绝缘和防震的性能，同时，导热硅胶材质柔软且表面自带粘性，使用方便，可以应用在各种规则和/或不规则的零件表面以起到填充作用。除此之外，导热硅胶具有导热性能稳定且能够降低零部件间的工艺工差要求，同时还具有绝缘的性能和减震吸音的效果。

实施例二

本实施例提供一种电池包，该电池包具有上述实施例一的电池包冷却结构。

该电池包与上述电池包冷却结构所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池包冷却结构，其特征在于，包括托盘(2)和固设在所述托盘上的冷却单元(3)，所述冷却单元(3)包括液冷管(31)和包裹于所述液冷管(31)的保温管套(32)，所述保温管套(32)下表面与所述托盘(2)上表面固接；

所述液冷管(31)包括用于固设在电池组件下方的冷却板(311)和包裹于所述保温管套(32)内的冷却管(312),所述冷却板(311)与所述冷却管(312)彼此接触且固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述冷却管(312)包括彼此相通的进液口、冷却管本体和出液口，且所述出液口位置处设有用于检测冷却液温度的温度传感器。

3.根据权利要求2所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述冷却管(312)外壁沿其轴向方向设有开口，所述冷却板(311)固设在所述开口上。

4.根据权利要求3所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述冷却单元(3)等间距粘接在所述托盘(2)上。

5.根据权利要求4所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述保温管套(32)为发泡材料。

6.根据权利要求5所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述液冷管(31)为铝材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述托盘(2)与所述保温管套(32)之间为胶粘接。

8.根据权利要求7所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述冷却板(311)上表面粘接有导热层(4)。

9.根据权利要求8所述的电池包冷却结构,其特征在于，所述导热层(4)为导热硅胶。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述电池包冷却结构。