CN108448207A - 一种换热组件及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换热组件及电池模组，所述换热组件，应用于电池模组，所述电池模组包括呈阵列分布的多个柱形单体电池；所述换热组件包括设置于多层所述单体电池之间的连接扁管，所述连接扁管上连接有呈环形包裹所述单体电池至少一部分的均温扁管；所述多个均温扁管通过所述连接扁管依次连通，当液体进入所述均温扁管后，环绕所述单体电池后流出所述均温扁管。本申请的换热组件能够实现高效率的换热，同时还能够实现均匀换热。本申请公开的电池模组采用本申请公开的换热组件，因此，该电池模组换热高效且均匀。

Description

一种换热组件及电池模组

技术领域

本申请涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种换热组件及电池模组。

背景技术

电动汽车中，电池是重要的供能部件。电池温度过高或者过低都会影响电池电能的输出，因此，保持电池温度的稳定性有利于电池电能的稳定输出，对电动汽车来说十分重要。

现有的电池电芯换热结构中，往往是在电池模组中相邻的两排电芯之间设置换热管，使换热管与电芯之间物理接触从而达到电芯与换热管之间进行热交换的目的。然而，现有技术中，换热结构与单个电芯之间的接触面积小，因此，这种换热结构中，不仅存在电芯的换热效率不高的问题，还存在单个电芯换热不均匀的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种换热组件，应用于电池模组，所述电池模组包括呈阵列分布的多个柱形单体电池；所述换热组件包括设置于多层所述单体电池之间的连接扁管，所述连接扁管上连接有呈环形包裹所述单体电池至少一部分的均温扁管；所述多个均温扁管通过所述连接扁管依次连通，当液体进入所述均温扁管后，环绕所述单体电池后流出所述均温扁管。

可选地，多个所述均温扁管在所述连接扁管的两个侧面上依次交错设置。

可选地，所述连接扁管呈波浪形延伸，所述均温扁管设置在所述连接扁管的弧形面上。

可选地，单个所述均温扁管与该均温扁管两端的连接扁管形成的液体流通路径呈Ω形。

可选地，所述换热组件迂回设置于多层所述单体电池之间。

可选地，所述多个换热组件并行设置在多层所述单体电池之间，所述连接扁管设置在相邻两层单体电池之间。

可选地，所述均温扁管由导热材料制成。

可选地，所述均温扁管在所述单体电池轴向的长度与所述连接扁管在所述单体电池轴向的长度一致；所述均温扁管与所述连接扁管连接处的开口的长度与均温扁管在所述单体电池轴向的长度一致。

可选地，所述开口的宽度处处相等。

本申请的另一目的在于提供一种电池模组，所述电池模组包括多层单体电池及前述任一项所述的换热组件，所述换热组件的均温扁管呈环形包裹所述单体电池至少一部分，所述换热组件的连接扁管设置于相邻两层所述单体电池之间。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：本申请提供的换热组件采用呈环形包裹在单体电池上的均温组件来实现与单体电池之间的换热，并使所述多个均温扁管通过所述连接扁管依次连通，当液体进入所述均温扁管后，环绕所述单体电池后流出所述均温扁管，这样，增大了均温扁管与单体电池之间的接触面积，提高了换热的面积，从而提高了换热的效率。由于均温扁管与单体电池之间的接触面积更大，因此，换热也更加均匀。本申请所提供电池模组，由于采用了本申请的换热组件，同样也具有换热效率高和换热均匀的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种换热组件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种换热组件径向的剖面结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第二种换热组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第三种换热组件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第一种换热组件的设置示意图；

图6为本申请实施例提供的电池模组的结构示意图。

图标：10-单体电池；20-换热组件；201-均温扁管；2011-均温扁管内侧面；2012-均温扁管外侧面；202-连接扁管；203-隔板；2021-第一管段；2022-第二管段；2023-第一管段第一面；2024-第一管段第二面；2025-第二管段第一面；2026-第二管段第二面。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

请参照图1，该图中展示了换热组件20的结构示意图。

一种换热组件20，应用于电池模组，所述电池模组包括呈阵列分布的多个柱形单体电池10；所述换热组件20包括设置于多层所述单体电池10之间的连接扁管202，所述连接扁管202上连接有呈环形包裹所述单体电池10至少一部分的均温扁管201；所述多个均温扁管201通过所述连接扁管202依次连通，当液体进入所述均温扁管201后，环绕所述单体电池10后流出所述均温扁管201。

本实施例中，单体电池10可以设置为圆柱形，当然，本实施例中柱形的单体电池10既可以是圆柱形也可以是其他的柱形。均温扁管201的内侧面与单体电池10外侧面物理接触。当单体电池10为圆柱形时，对应的均温组件与单体电池10的接触面也设置为弧形。

在本实施例中，应用换热组件20的电池模组的单体电池10阵列分布，这样可以使得电池周围的空隙分布比较均匀，更有利于各个单体电池10之间均匀换热，同时，也更有利于单体电池10之间的换热结构等的布置。

本实施例中，在单体电池10周围设置呈环形包裹单体电池10至少一部分的均温扁管201，使均温扁管201的内侧面与单体电池10的外侧面物理接触，以实现交换热量的作用；本实施例中，由于均温扁管201呈环形包裹电池至少一部分，这样，使得均温扁管201与单体电池10的物理接触面大大增减，从而使得换热效率也大大提高。此外，将多个均温扁管201通过连接扁管202连通，能够使通入换热组件20的液体依次流经通过连接扁管202连接的均温扁管201，与单体电池10之间进行换热，从而节约所需要的液体量，同时也能使液体换热更充分。为了保证换热效率，需要使均温管与单体电池10接触的部位均有流动的液体，从而使得包裹有均温扁管201的单体电池10的外侧能与流动的液体之间进行换热。

在本实施例，多个所述均温扁管201在所述连接扁管202的两个侧面上依次交错设置。这样设置均温扁管201，两层单体电池10可以共用一根连接扁管202，从而减少电池模组中均温扁管201的设置，节约连接扁管202。如此设置，对于圆柱形的单体电池10而言，将均温扁管201在连接扁管202两侧交错设置，还够减小圆柱形单体电池10之间的间隙，节约设置单体电池10的空间，从而减小电池模组整体的体积。

在另一种实施例中，均温扁管201也可以只设置在连接扁管202的一侧。在本实施例中，由于需要将单体电池10交错设置，故本实施例中设置的连接扁管202呈波浪形延伸，所述均温扁管201设置在所述连接扁管202的弧形面上。当在连接扁管202的一侧设置均温扁管201时，在连接扁管202一侧将均温扁管201设置在连接扁管202下凹的弧形面上。可以在连接扁管202一侧将均温扁管201设置在连接扁管202的波浪形下凹的弧形面上，在连接扁管202另一侧将均温扁管201设置在连接扁管202的波浪形下凹的弧形面上。将连接扁管202设置为波浪形，能够使扁管沿一层单体电池10的轮廓弯曲，从而使得相邻的两层单体电池10之间布置更加紧凑，节约空间。

本实施例中，连接扁管202还可以设置为直线型或者折线形。

请参照图2，在均温扁管201与单体电池10之间进行换热时，需要使单体电池10尽可能多的部位与均温扁管201接触，故本实施例中单个所述均温扁管201与该均温扁管201两端的连接扁管202形成的液体流通路径呈Ω形。将均温扁管201与该均温扁管201两端的连接扁管202形成的液体流通路径设置为Ω型，能够保证单体电池10与均温扁管201之间的接触面积更大，从而使得换热效果更好。

在实际设置均温扁管201时，为了更好地保证单体电池10一周均能够与均温扁管201物理接触，以实现良好的换热，在设置连接扁管202时，将连接扁管202设置为第一管段2021和第二管段2022，其中，第一管段第二面2024与第二管段第二面2026相连接，构成公共面，第一管段第一面2023、第二管段第一面2025位于公共面的同一侧，第一管段第一面2023、第二管段第一面2025之间设置第一开口，均温扁管外侧面2012上设置第二开口，第一开口和第二开口连通形成连通通道，隔板203从公共面经过连通通道连接至均温扁管内侧面2011，隔板203将连通通道隔开为两部分。从而，液体在流动时，不能直接从第一管段2021流入第二管段2022，而是会从第一管段2021流入均温扁管201，并环绕均温扁管201一周后流入第二管段2022。

此外，实际中，请参照图3，所述的Ω形结构中，第一管段2021和第二管段2022可以分开设置，均温扁管201上设置第一开口和第二开口，从而使第一管段2021与均温扁管201的通过第一开口连通，第二管段2022与均温扁管201通过第二开口连通。

请参照图4,在实际设置均温扁管201时，也可以将均温扁管201端面设置为如图4所示的弧形。在换热组件20中，换热组件20的连接扁管202两侧交错设置均温扁管201。如图5所示，当在电池模组中设置该换热组件20时，在两层单体电池10之间设置换热组件20，并使换热组件20迂回设置，从而，同一层单体电池10便由位于两个不同层的均温扁管201包裹，从而，使得换热面积更大。

请参照图6，在一种实施例中，所述换热组件20迂回设置于多层所述单体电池10之间。

将换热组件20迂回地设置在多层单体电池10之间，能够使得各层电池之间的换热更均匀。如图6中所示，当液体从上部的管口流入换热组件20时，液体在换热组件20最上层的结构中，从右边向左边流动，此时，第一层单体电池10的换热效果为右边最佳。在换热组件20的第二层结构中，液体从左边单体电池10向右边单体电池10流动，此时，第二层单体电池10中，左边的单体电池10的换热效果比右边的换热效果要好。由于相邻的两层单体电池10中同样位于一端的单体电池10的换热效果并不相同，存在的温差较大，因此，两组电池之间会存储在一个热量转移的过程，从而使得不同位置的单体电池10的换热效果更好、更均匀。

在一种实施例中，可选地，所述多个换热组件20并行设置在多层所述单体电池10之间，所述连接扁管202设置在相邻两层单体电池10之间。

将换热组件20并行设置在多层所述单体电池10之间，具有设置方便的作用。

由于均温扁管201用于在液体与单体电池10之间传递热量，故在本实施例中，所述连接扁管202、均温扁管201由导热材料制成。这样，能够极大地提高换热效率。本实施例中，连接扁管202也可以采用导热材制成，连接扁管202采用导热材料，同样能够提高换热效率。

在一种实施例中，当换热组件20设置在电池模组上时，所述均温扁管201在所述单体电池10轴向的长度与所述连接扁管202在所述单体电池10轴向的长度一致；所述均温扁管201与所述连接扁管202连接处的开口的长度与均温扁管201在所述单体电池10轴向的长度一致。将均温扁管201和连接扁管202连接部位的开口设置为与均温扁管201在所述单体电池10轴向的长度一致，可以保证沿单体电池10轴向的每个部位流经的液体流量相同，从而使得单体电池10换热均匀。

在另一种实施例中，所述开口的宽度处处相等。开口的宽度相等，能够进一步保证沿单体电池10轴向的每个部位流经的液体流量相同，从而使得单体电池10换热更加均匀。

在一种实施例中，提供的一种电池模组，所述电池模组包括多层单体电池10及以上任一项所述的换热组件20，所述换热组件20的均温扁管201呈环形包裹所述单体电池10至少一部分，所述换热组件20的连接扁管202设置于相邻两层所述单体电池10之间。

本实施例所述的电池模组，具有换热效率高、换热均匀的效果。

综上所述，本申请提供的换热组件20采用呈环形包裹在单体电池10上的均温组件来实现与单体电池10之间的换热，并使所述多个均温扁管201通过所述连接扁管202依次连通，当液体进入所述均温扁管201后，环绕所述单体电池10后流出所述均温扁管201，这样，增大了均温扁管201与单体电池10之间的接触面积，提高了换热的面积，从而提高了换热的效率。由于均温扁管201与单体电池10之间的接触面积更大，因此，换热也更加均匀。本申请所提供电池模组，由于采用了本申请的换热组件20，同样也具有换热效率高和换热均匀的特点。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中显示了根据本申请的多个实施例的装置产品的可能实现的体系架构、功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种换热组件，其特征在于，应用于电池模组，所述电池模组包括呈阵列分布的多个柱形单体电池；所述换热组件包括设置于多层所述单体电池之间的连接扁管，所述连接扁管上连接有呈环形包裹所述单体电池至少一部分的均温扁管；所述多个均温扁管通过所述连接扁管依次连通，当液体进入所述均温扁管后，环绕所述单体电池后流出所述均温扁管。

2.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，多个所述均温扁管在所述连接扁管的两个侧面上依次交错设置。

3.根据权利要求2所述的换热组件，其特征在于，所述连接扁管呈波浪形延伸，所述均温扁管设置在所述连接扁管的弧形面上。

4.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，单个所述均温扁管与该均温扁管两端的连接扁管形成的液体流通路径呈Ω形。

5.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，所述换热组件迂回设置于多层所述单体电池之间。

6.根据权利要求5所述的换热组件，其特征在于，所述多个换热组件并行设置在多层所述单体电池之间，所述连接扁管设置在相邻两层单体电池之间。

7.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，所述均温扁管由导热材料制成。

8.根据权利要求1所述的换热组件，其特征在于，所述均温扁管在所述单体电池轴向的长度与所述连接扁管在所述单体电池轴向的长度一致；所述均温扁管与所述连接扁管连接处的开口的长度与均温扁管在所述单体电池轴向的长度一致。

9.根据权利要求8所述的换热组件，其特征在于，所述开口的宽度处处相等。

10.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多层单体电池及权利要求1-9任一项所述的换热组件，所述换热组件的均温扁管呈环形包裹所述单体电池至少一部分，所述换热组件的连接扁管设置于相邻两层所述单体电池之间。