CN111755775A - 一种电池冷板、电池箱体及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池冷板、电池箱体及电池包，电池冷板用于冷却电池，电池冷板包括板本体和密封件，板本体具有冷却腔和第一隔热腔，冷却腔具有进液口和出液口，冷却腔设置在第一隔热腔的一侧，冷却腔远离第一隔热腔的一侧能够与电池接触。该电池冷板的结构简单，生产成本较低，漏液风险较小，换热效果较好，且热散失途径较小，提升了低温环境下对电池的保温功能。

Description

一种电池冷板、电池箱体及电池包

技术领域

本发明涉及能源设备技术领域，尤其涉及一种电池冷板、电池箱体及电池包。

背景技术

目前，新能源汽车对动力电池的能量和功率需求越来越高，相应动力电池总成的发热量随之增大，传统的风冷技术已经无法满足高度集成化的动力电池总成需求，液冷方案已经逐渐占据主流。

当前大多数的液冷系统采用单独装配工艺，这种工艺特点是成组液冷系统零件多、焊接区域多，采用这种工艺的缺点在于：

第一：电池包组装零件多、生产工序繁杂，降低了电池包组装效率低，提升了电池包的成本；

第二：冷板的焊点较多，漏液风险较大；

第三：为了避免换热后的冷板的热量迅速散失，提升电池包在低温环境的工作可靠性，通常会在冷板和箱体之间铺设保温棉，铺设保温棉的工艺较为复杂，降低了电池包的组装效率。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种电池冷板，该电池冷板的结构简单，换热效果较好，且热散失途径较小，提升了低温环境下对电池的保温功能。

本发明的第二个目的在于提出一种电池箱体，该电池箱体的结构简单，安装较为方便，提升了电池包的组装效率。

本发明的第三个目的在于提出一种电池包，该电池包的成本较低，组装效率较高，在低温环境下的可靠性较好。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种电池冷板，所述电池冷板用于冷却电池，所述电池冷板包括：板本体，所述板本体具有冷却腔和第一隔热腔，所述冷却腔具有进液口和出液口，所述冷却腔设置在所述第一隔热腔的一侧，所述冷却腔远离所述第一隔热腔的一侧能够与所述电池接触。

在一些实施例中，所述板本体还具有第二隔热腔，所述第二隔热腔位于所述冷却腔及所述第一隔热腔的两端。

在一些实施例中，所述冷却腔内设有多个隔板，多个所述隔板间隔设置，且位于所述进液口和所述出液口之间，所述隔板用于延长所述冷却腔内冷却液的流动路径。

在一些实施例中，所述冷却腔的两端敞开设置，所述电池冷板还包括密封件，所述密封件封堵所述冷却腔的敞开端；其中：所述密封件焊接连接在所述冷却腔的内侧壁上；或者；所述密封件封堵在所述冷却腔的敞开端；或者：所述密封件粘接在所述冷却腔的内壁上。

在一些实施例中，所述板本体为6系铝合金件。

本发明公开了一种电池箱体，包括：框架，所述框架上设有进液接头和出液接头；前文所述的电池冷板，所述进液口和所述进液接头相连通，所述出液口和所述出液接头相连通：其中：所述框架具有贯穿其底壁的配合槽，所述电池冷板安装于所述配合槽内。

在一些实施例中，所述板本体的两端的底边与所述配合槽的侧壁焊接相连。

在一些实施例中，所述板本体上的两端设置凸块，所述框架上具有与所述凸块配合的第一支撑台阶。

在一些实施例中，所述框架上还具有第二支撑台阶，所述第二支撑台阶的顶壁与所述凸块的顶壁齐平设置，所述凸块的顶边与所述第二支撑台阶焊接相连。

本发明公开了一种电池包，包括前文所述的电池箱体和设在所述电池箱体内的多个电池。

本发明的电池冷板，由于冷却腔下方形成有第一隔热腔，延缓了换热后的冷却液的热量散失，提升了电池冷板对电池的保温功能，提升了电池在低温环境下的工作可靠性。

本发明的电池箱体，由于框架的底壁上设有贯穿设置的配合槽，电池冷板配合在配合槽内，方便了电池箱体的组装，提升了电池箱体的组装效率，省掉冷板单独制造的人工、设备、管理等费用，极大地降低了箱体的制造成本。

本发明的电池包，由于具有前文所述的电池箱体，降低了生产成本，提升了组装效率较高，提升了在低温环境下的可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的电池冷板的结构示意图。

图2是图1中圈示A处的放大示意图。

图3是本发明实施例的电池冷板的剖视图。

图4是本发明实施例的板本体的剖视图。

图5是本发明实施例的电池箱体的结构示意图。

图6是本发明实施例的电池箱体的局部结构剖视图。

附图标记：

1、板本体；11、冷却腔；111、进液口；112、出液口；12、第一隔热腔；121、支撑板；13、第二隔热腔；131、凸块；1311、顶边；14、隔板；141、进液隔板；142、出液隔板；143、中间隔板；15、进液头；16、出液头；17、底边；

2、密封件；21、密封部；22、焊接部；

3、框架；31、底板；311、配合槽；312、第一支撑台阶；313、第二支撑台阶；314、溢胶槽；32、围板；33、间隔梁；34、进液接头；35、出液接头。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面参考图1-图4描述本发明实施例的电池冷板的具体结构。

如图1-图4所示，本发明公开了一种电池冷板，电池冷板用于冷却电池，电池冷板包括板本体1，板本体1具有冷却腔11和第一隔热腔12，冷却腔11具有进液口111和出液口112，冷却腔11设置在第一隔热腔12的一侧，冷却腔11远离第一隔热腔12的一侧能够与电池接触。

可以理解的是，本实施例的电池冷板具有冷却腔11和第一隔热腔12，在实际冷却过程中，电池与冷却腔11的一侧接触，冷却腔11内的冷却液能够较好地实现电池的降温，避免电池过热的现象发生。而冷却腔11的下方形成有第一隔热腔12，增设的第一隔热腔12能够延缓换热后的冷却液内的热量散发到电池箱体的其他部分的过程，提升了电池冷板对电池的保温功能，确保了电池在低温环境下仍然能够稳定的工作。

本发明实施例的电池冷板，由于冷却腔11的下方形成有第一隔热腔12，延缓了换热后的冷却液的热量散失，提升了电池冷板对电池的保温功能，提升了电池在低温环境下的工作可靠性。

这里需要补充说明的是，由于第一隔热腔12的存在，在安装本实施例的电池冷板时，无需铺设用于保温的保温层，从而简化了整个电池包的结构，降低了电池包的生产成本，提升了电池包的组装效率。

在一些实施例中，板本体1为一体成型件，简化了板本体1的结构，降低漏液风险。

在一些实施例中，第一隔热腔12沿板本体的厚度为5mm。由此，能够较好地保证第一隔热腔12的隔热效果，当然，在本发明的其他实施例中，第一隔热腔12的尺寸可以根据实际需要选择。

在一些实施例中，如图4所示，第一隔热腔12内设有支撑板121。可以理解的是，支撑板121的存在能够提升整个第一隔热腔12的抗变形能力，较好地避免了电池压弯板本体1的现象发生。

这里需要额外说明的是，支撑板121的形状和分布可以根据实际需要选择。并且在保证第一隔热腔12的强度的前提下，支撑板121的个数越少，越有利于延缓换热后的冷却液的热量损失。

在一些实施例中，如图4所示，板本体1还具有第二隔热腔13，第二隔热腔13位于第一隔热腔12及冷却腔11的两端。由此，冷却腔11的两端的第二隔热腔13能够进一步延缓换热后的冷却液的热量散失，从而进一步地提升电池冷板对电池的保温功能。具体的，板本体1具有两个第二隔热腔13，两个第二隔热腔13位于第一隔热腔12及冷却腔11的两端，也即是将第一隔热腔12及冷却腔11当成一个整体，两个第二隔热腔13位于这个整体的两端。

在一些实施例中，板本体1为6系铝合金件。可以的理解的是，传统的冷板采用1-5系铝合金，这会导致冷板强度不足，导热性能较差，导热介质通过冷板冷却电池。在本实施例中，板本体1为6系铝合金件，一方面提升了电池冷板的强度，降低了电池冷板的损坏几率，另一方面提升了电池冷板的导热性能，从而提升了电池冷板的冷却效率。

可选的，电池冷板由Al6063-T6，Al6061-T6，Al6005a-T6中的任何一个型号的铝合金制成。当然，这里需要额外说明的是，在本发明的其他实施例中，电池冷板可以根据采用其他材料制成。

在一些实施例中，如图1-图2所示，冷却腔11的两端敞开设置，电池冷板还包括密封件2，密封件2封堵冷却腔11的敞开端。可以理解的是，本实施例的电池冷板仅仅包括板本体1和密封连接在冷却腔11的敞开端的密封件2，结构较为简单，组装较为方便，降低了电池冷板的制造人工、设备及管理成本。且在实际组装过程中，如果密封件2与板本体1焊接，焊点只存在与密封件2与冷却腔11的内壁之间，焊点较少，漏液风险较低。如果密封件2粘接在板本体1上，整个电池冷板组装过程中不存在焊点，同样能够降低漏液风险。

此外，由于本实施例的电池冷板的结构较为简单，在实际应用过程中，减少了整个电池箱体的零件，降低了电池箱体的制造工艺的复杂程度，提升了电池箱体的组装效率。

在一些可选的实施例中，密封件2焊接连接在冷却腔11的内侧壁上。由此，采用密封件2焊接密封冷却腔11的方式能够较好地实现冷却腔11的密封，从而避免冷却腔11出现漏液的现象。

优选的，如图2所示，密封件2包括密封部21和焊接部22，两个焊接部22连接在密封部21的相对设置的两个侧壁上，每个焊接部22与密封部21之间的夹角为钝角，每个焊接部22远离密封部21的一侧与冷却腔11的侧壁焊接相连。由此，既能方便密封件2与冷却腔11焊接，提升密封件2和冷却腔11的焊接质量，从而确保密封件2与冷却腔11的密封效果。

在一些可选的实施例中，密封件2封堵在冷却腔11的敞开端。可以理解的是，相比密封件2焊接的方案，采用密封件2封堵的技术方案，组装较为简便，提升了电池冷板的组装效率。

优选的，密封件2为弹性体，且密封件2与冷却腔11过盈配合。由此，能够确保密封件2对冷却腔11的密封性能。

在一些可选的实施例中，密封件2粘接在冷却腔11的内壁上。可以理解的是，相比密封件2封堵的方案，密封件2粘接的技术方案能够提升密封件2对冷却腔11的密封效果，从而进一步避免冷却腔11出现漏液的现象。

这里需要补充说明的是，密封件2的形式以及密封件2与板本体1的连接方式均可以根据实际需要选择，并不限于上述限定。

在一些实施例中，如图1所示，电池冷板为矩形板体结构，进液口111和出液口112位于板本体1的顶壁上，且呈对角设置。可以理解的是，进液口111和出液口112位于板本体1的内角，在一定程度上延长了冷却液的流动路径，从而延长冷却液对电池的冷却时间，确保对电池的稳定降温。

在一些实施例中，如图3所示，冷却腔11内设有多个隔板14，多个隔板14间隔设置，且位于进液口111和出液口112之间，隔板14用于延长冷却腔11内冷却液的流动路径。可以理解的是，隔板14能够延长冷却液在冷却腔11的流动时间，既能延长冷却液对电池的冷却时间，确保对电池的稳定降温，又能在低温环境下延长对电池的保温时长，从而保证电池在低温环境下的工作可靠性。此外，隔板的存在还能够提升整个冷却腔11的抗变形能力，较好地避免了电池压弯板本体1的现象发生。

在一些实施例中，如图3所示，多个隔板14包括进液隔板141、中间隔板143和出液隔板142，进液隔板141的一端与靠接进液口111的密封件2相连，另一端与靠近出液口112设置的密封件2间隔设置，出液隔板142的一端与靠近出液口112设置的密封件2相连，另一端与靠接进液口111的密封件2间隔设置，中间隔板143为多个，多个中间隔板143间隔设置且位于进液隔板141和出液隔板142之间，每个中间隔板143的两端分别与两个密封件2间隔设置。由此，通过三种隔板14的设置最大限度的提升了冷却液在冷却腔11内的流通路径，从而较好地保证了电池冷板对电池的冷却效果。

这里需要补充说明的是，隔板14的个数和分布形式可以根据实际需要选择，在此不对隔板14的分布形成做出限定。

在一些实施例中，如图1所示，电池冷板还包括进液头15和出液头16，进液头15焊接在进液口111上，出液头16焊接在出液口112上。可以理解的是，增设的进液头15和出液头16能够较好地实现进液口111和出液口112与外部管路的连接，从而较好地保证进液口111和出液口112的进液稳定性和出液稳定性。而进液头15焊接在进液口111上，出液头16焊接在出液口112上。保证了电池冷板的进液密封性和出液密封性，避免了冷却液渗漏的现象发生。

下面参考图5-图6描述本发明一个具体实施例的电池箱体的具体结构。

如图5-图6所示，本发明公开的一种电池箱体包括框架3和电池冷板，框架3上设有进液接头34和出液接头35，进液口111和进液接头34相连通，出液口112和出液接头35相连通，框架3具有贯穿其底壁的配合槽311，电池冷板配合在配合槽311内。

可以理解的是，由于电池冷板配合在配合槽311内，而配合槽311贯穿了框架3，也就是说，在安装完成后，电池冷板形成为框架3的一部分，这种将电池冷板集成在框架3上的结构简化了整个电池箱体的结构，方便了电池箱体的组装，提升了电池箱体的组装效率，省掉冷板单独制造的人工、设备、管理等费用，极大地降低了箱体的制造成本。

本发明实施例的电池箱体，由于框架3的底壁上设有贯穿设置的配合槽311，电池冷板配合在配合槽311内，方便了电池箱体的组装，提升了电池箱体的组装效率，省掉冷板单独制造的人工、设备、管理等费用，极大地降低了箱体的制造成本。

优选的，电池冷板的下表面和框架3的下表面基本齐平，由此，使得整个电池箱体的底壁较为平整，方便电池箱体的运输及搬运。

优选的，电池冷板的上表面和框架3的底板31的上表面基本齐平，由此，使得整个放置电池的平面较为平整，方便电池的安装，并且保证了电池的安装稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，板本体1的两端的底边17与配合槽311的侧壁焊接相连。由此，能够提升电池冷板与框架3的连接稳定性，避免了电池冷板晃动的现象发生。

优选的，板本体1的两端的底边17与配合槽311的侧壁通过摩擦焊接的方式相连。

在一些实施例中，如图6所示，板本体1上的两端设置凸块131，框架3上具有与凸块131配合的第一支撑台阶312，凸块131的顶边1311与第一支撑台阶312焊接相连。可以理解的是，凸块131与第一支撑台阶312的抵接能够提升板本体1与框架3的连接稳定性。

在一些实施例中，如图6所示，框架3上还具有第二支撑台阶313，第二支撑台阶313与凸块131的顶壁齐平设置，凸块131的顶边1311与第二支撑台阶313焊接相连。可以理解的是，凸块131的顶边1311与第二支撑台阶313焊接能够提升板本体1与框架3的连接稳定性。

优选的，配合槽311的侧壁与板本体1的侧壁共同限定出溢胶槽314。可以理解的是，可以理解的是，在实际组装过程中，电池与电池冷板之间具有导热胶以提升电池冷板与电池之间的热传导，溢胶槽314内可以用于承载电池冷板与电池之间溢出的导热胶，从而避免导热胶流出电池箱体。

优选的，凸块131的顶边1311与第二支撑台阶313通过摩擦焊接的方式相连。

在一些实施例，如图5所示，框架3包括底板31和围板32，底板31上设有配合槽311，围板32环绕底板31的外周设置。可以理解的是，底板31用于安装电池冷板，能够保证电池冷板的安装稳定性，围板32用于与电池箱体的其他侧壁相连，这样方便了整个电池箱体的组装。

在一些可选的实施例，如图5所示，配合槽311为多个，多个配合槽311间隔设置，底板31上凸设有间隔梁33，间隔梁33位于两个配合槽311之间，间隔梁33用于间隔多个电池。由此，电池箱体能够装载多个电池，而每个电池都能够对应一个电池冷板设置，在提升电池箱体的承载量的同时保证了每个电池都能够被稳定的散热。

实施例：

下面参考图1-图6描述本发明一个具体实施例的电池箱体。

如图1-图6所示，本实施例的电池箱体包括框架3和两个电池冷板，框架3上设有进液接头34和出液接头35，框架3包括底板31和围板32，底板31具有贯穿其底壁的两个配合槽311，两个配合槽311间隔设置，底板31上设有间隔梁33，间隔梁33设在两个配合槽311之间。每个配合槽311的侧壁上设有第一支撑台阶312和第二支撑台阶313，第二支撑台阶313位于第一支撑台阶312的上方。每个电池冷板包括板本体1和密封件2，板本体1为一体成型件，板本体1具有冷却腔11、第一隔热腔12和第二隔热腔13，冷却腔11的两端敞开设置，冷却腔11具有进液口111和出液口112。进液口111上焊接有进液头15，出液口112上焊接有出液头16，进液头15和进液接头34通过连接管相连，出液头16与出液接头35通过连接管相连。冷却腔11设置在第一隔热腔12的一侧，冷却腔11远离第一隔热腔12的一侧面能够与电池接触，第二隔热腔13为两个，两个第二个隔热腔分别位于冷却腔11和第一隔热腔12的两侧。冷却腔11内设有三个间隔设置的隔板14。三个隔板14包括进液隔板141、中间隔板143和出液隔板142，进液隔板141的一端与靠接进液口111的密封件2相连，另一端与靠近出液口112设置的密封件2间隔设置，出液隔板142的一端与靠近出液口112设置的密封件2相连，另一端与靠接进液口111的密封件2间隔设置，中间隔板143间隔设置且位于进液隔板141和出液隔板142之间，每个中间隔板143的两端分别与两个密封件2间隔设置。第一隔热腔12中设有一个支撑板121，支撑板121与其中中间隔板143正对设置。板本体1的两端的底边17与配合槽311的侧壁通过摩擦焊相连。每个第二隔热腔13的远离冷却腔11的外侧壁上设有凸块131，凸块131的顶边1311与第二支撑台阶313通过摩擦焊相连。配合槽311的侧壁与板本体1的侧壁共同限定出溢胶槽314。密封件2包括密封部21和焊接部22，两个焊接部22连接在密封部21的相对设置的两个侧壁上，每个焊接部22与密封部21之间的夹角为钝角，每个焊接部22远离密封部21的一侧与冷却腔11的侧壁焊接相连。

本申请的电池箱体的优点如下：

第一、电池冷板的焊接点少，漏液风险低；

第二、设置的第一隔热腔12和第二隔热腔13，减少了电池冷板热量流失，保证了低温环境下电池冷板对电池的保温作用；

第三、冷板内冷却液的流通路径较长，电池与电池冷板热交换稳定性好，冷却效果较好；

第四、冷板与框架3集成为整个箱体的底壁，省掉电池冷板单独制造的人工、设备、管理等费用，降低了电池箱体的生产成本；

第五、电池箱体的装零件少、生产简单、成本低，潜在失效点少，可靠性高。

本发明公开了一种电池包，包括前文的电池箱体和设在电池箱体内的多个电池。

本发明的电池包，由于具有前文所述的电池箱体，降低了生产成本，提升了组装效率较高，提升了电池包在低温环境下的可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电池冷板，所述电池冷板用于冷却电池，其特征在于，所述电池冷板包括：

板本体(1)，所述板本体(1)具有冷却腔(11)和第一隔热腔(12)，所述冷却腔(11)具有进液口(111)和出液口(112)，所述冷却腔(11)设置在所述第一隔热腔(12)的一侧，所述板本体(1)于所述冷却腔(11)远离所述第一隔热腔(12)的方向的一侧能够与所述电池接触。

2.根据权利要求1所述的电池冷板，其特征在于，所述板本体(1)还具有第二隔热腔(13)，所述第二隔热腔(13)位于所述冷却腔(11)及所述第一隔热腔(12)的两端。

3.根据权利要求1所述的电池冷板，其特征在于，所述冷却腔(11)内设有多个隔板(14)，多个所述隔板(14)间隔设置，且位于所述进液口(111)和所述出液口(112)之间，所述隔板(14)用于延长所述冷却腔(11)内冷却液的流动路径。

4.根据权利要求1所述的电池冷板，其特征在于，所述冷却腔(11)的两端敞开设置，所述电池冷板还包括密封件(2)，所述密封件(2)封堵所述冷却腔(11)的敞开端；其中：

所述密封件(2)焊接连接在所述冷却腔(11)的内侧壁上；或者；

所述密封件(2)封堵在所述冷却腔(11)的敞开端；或者；

所述密封件(2)粘接在所述冷却腔(11)的内壁上。

5.根据权利要求1所述的电池冷板，其特征在于，所述板本体(1)为6系铝合金件。

6.一种电池箱体，其特征在于，包括：

框架(3)，所述框架(3)上设有进液接头(34)和出液接头(35)；

如权利要求1-5中任一项所述电池冷板，所述进液口(111)和所述进液接头(34)相连通，所述出液口(112)和所述出液接头(35)相连通：其中：所述框架(3)具有贯穿其底壁的配合槽(311)，所述电池冷板安装于所述配合槽(311)内。

7.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于，所述板本体(1)的两端的底边(17)与所述配合槽(311)的侧壁焊接相连。

8.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于，所述板本体(1)上的两端设置凸块(131)，所述框架(3)上具有与所述凸块(131)配合的第一支撑台阶(312)。

9.根据权利要求8所述的电池箱体，其特征在于，所述框架(3)上还具有第二支撑台阶(313)，所述第二支撑台阶(313)与所述凸块(131)的顶壁齐平设置，所述凸块(131)的顶边(1311)与所述第二支撑台阶(313)焊接相连。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的电池箱体和设在所述电池箱体内的多个电池。

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