CN113193281A - 动力电池模组及其液冷结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力电池模组及其液冷结构，动力电池模组包括：壳体，其具有内腔；电池单元排列结构，其设置于内腔中，包括两个沿壳体的宽度方向依次排列的电池组；液冷结构，其包括设置于两个电池组之间的液冷板和沿壳体的高度方向分别设置于液冷板的相对侧的两个凸起筋；液冷板用于对电池组进行降温；凸起筋用于与壳体相固定；液冷板包括沿其厚度方向相对设置的第一板体和第二板体；第一板体和/或第二板体内设置有多个沿其长度方向延伸的第一凹槽；多个第一凹槽沿其宽度方向间隔排列；位于最外侧的两个第一凹槽之间的距离不小于电池组的高度。本发明提供了一种动力电池模组及其液冷结构，其能满足大模组的结构强度要求和散热要求。

Description

动力电池模组及其液冷结构

技术领域

本发明涉及一种动力电池模组及其液冷结构。

背景技术

动力电池系统能够是新能源汽车中最重要的组成部分。随着新能源汽车的发展，其对动力电池系统的能量密度的要求越来越高。

现有的动力电池系统一般包括箱体和设置于箱体内的多个动力电池模组。动力电池模组包括壳体和设置于壳体内的多个电芯。现有的动力电池模组内的电芯数量较少，所以现有的动力电池模组的壳体一般较小。若在壳体内增加电芯的数量，那么必然会增大对动力电池模组壳体的体积要求；同时也增大对动力电池模组壳体的结构强度的要求。但现有技术动力电池模组壳体包括顶板、底板以及围设在顶板和底板之间的侧板，当仅仅增大顶板、底板以及侧板的面积时，相应的会增大动力电池模组壳体的结构强度，但是该动力电池模组壳体的结构强度增大得较慢，难以满足大型动力电池模组的要求。同时大型动力电池模组内的电芯数量较多，现有的液冷结构难以满足大型动力电池模组的散热要求。

因此，有必要提出一种电芯单元及动力电池模组以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池模组及其液冷结构，其能满足大模组的结构强度要求和散热要求。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种动力电池模组，其包括：壳体，其具有内腔；电池单元排列结构，其设置于所述内腔中，包括两个沿所述壳体的宽度方向依次排列的电池组；液冷结构，其包括设置于两个所述电池组之间的液冷板和沿所述壳体的高度方向分别设置于所述液冷板的相对侧的两个凸起筋；所述液冷板用于对所述电池组进行降温；所述凸起筋用于与所述壳体相固定。

作为一种优选的实施方式，所述液冷板包括沿其厚度方向相对设置的第一板体和第二板体；所述第一板体和/或所述第二板体内设置有多个沿其长度方向延伸的第一凹槽；多个所述第一凹槽沿其宽度方向间隔排列，所述第一凹槽用于供冷却液流通；位于最外侧的两个所述第一凹槽之间的距离不小于所述电池组的高度。

作为一种优选的实施方式，所述第一板体和/或所述第二板体内设置有多个第二凹槽；所述第二凹槽的两端分别与两个所述第一凹槽相连通。

作为一种优选的实施方式，所述第二凹槽与所述第一凹槽之间通过圆弧形的第三凹槽相连通。

作为一种优选的实施方式，所述液冷板具有沿其宽度方向相对设置的两个表面；所述凸起筋自所述表面沿所述液冷板的宽度方向凸出所述表面；且所述凸起筋沿所述液冷板的长度方向延伸。

作为一种优选的实施方式，所述壳体包括分别设置于所述凸起筋沿所述液冷板的厚度方向的相对侧的第一壳本体和第二壳本体；所述凸起筋具有分别与所述第一壳本体和所述第二壳本体相面对的第一连接面和第二连接面；所述第一连接面和所述第二连接面分别用于与所述第一壳本体和所述第二壳体体相焊接。

作为一种优选的实施方式，所述表面包括分别自所述第一连接面和所述第二连接面向外延伸的第一支撑面和第二支撑面；所述第一支撑面和所述第二支撑面分别用于对所述第一壳本体和所述第二壳本体进行支撑。

作为一种优选的实施方式，所述壳体还包括沿长度方向设置于所述电池单元排列结构一侧的第一端板；所述第一端板上设置有第四凹槽；所述液冷板一端形成收缩端；所述收缩端用于穿设于所述第四凹槽内；所述收缩端上设置有用于与外部管道相连通的接头；所述接头用于将所述外部管道内的冷却液输入所述液冷板内。

作为一种优选的实施方式，所述液冷板包括所述收缩端和宽度大于所述收缩端的本体部；所述收缩端与所述本体部之间形成用于与所述第一端板相卡接的弯折部。

一种动力电池模组液冷结构，其包括：液冷板，用于对电池组进行降温；两个凸起筋，沿所述液冷板的高度方向分别设置于所述液冷板的相对侧；所述凸起筋沿所述液冷板的厚度方向的两侧分别用于与第一壳本体和第二壳本体相固定。

本申请提供的动力电池模组及其液冷结构的有益效果是：本申请实施方式所述的动力电池模组及其液冷结构设置壳体、电池单元排列结构和液冷结构。该电池单元排列结构包括两个沿所述壳体的宽度方向依次排列的电池组；该液冷结构包括设置于两个所述电池组之间的液冷板和沿所述壳体的高度方向分别设置于所述液冷板的相对侧的两个凸起筋；所述液冷板用于对所述电池组进行降温；所述凸起筋用于与所述壳体相固定。如此当电池组内的电芯较多时，能通过该液冷板对其两侧的电芯进行降温，以满足动力电池模组的散热要求。另一方面能通过凸起筋将液冷结构与壳体固定为一体，进而提高壳体的结构强度。因此，本发明提供了一种动力电池模组及其液冷结构，其能满足大模组的结构强度要求和散热要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本申请实施例所提供的动力电池模组的液冷结构的正视图；

图2为本申请实施例所提供的动力电池模组的液冷结构的俯视示意图；

图3为图1中沿A-A方向的剖视图；

图4为图3中B部分的放大图

图5为本申请实施例所提供的动力电池模组的爆炸图；

图6为本申请实施例所提供的电池组的爆炸图。

附图标记说明：

13、壳体；14、电池单元排列结构；15、电池组；17、液冷板；19、凸起筋；21、第一板体；22、第二板体；27、第一凹槽；31、第二凹槽；33、第三凹槽；35、收缩端；37、第一壳本体；39、第二壳本体；41、第一连接面；43、第二连接面；45、第一支撑面；47、第二支撑面；49、第一端板；51、第四凹槽；53、接头；55、本体部；57、弯折部；59、液冷结构；61、第二端板；63、电芯单元；65、电芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6。本申请一种实施方式提供了动力电池模组外壳。该动力电池模组包括：壳体13，其具有内腔；电池单元排列结构14，其设置于所述内腔中，包括两个沿所述壳体13的宽度方向依次排列的电池组15；液冷结构59，其包括设置于两个所述电池组15之间的液冷板17和沿所述壳体13的高度方向分别设置于所述液冷板17的相对侧的两个凸起筋19；所述液冷板17用于对所述电池组15进行降温；所述凸起筋19用于与所述壳体13相固定。

从以上技术方案可以看出：本申请实施方式所述的动力电池模组设置壳体13、电池单元排列结构14和液冷结构59。该电池单元排列结构14包括两个沿所述壳体13的宽度方向依次排列的电池组15；该液冷结构59包括设置于两个所述电池组15之间的液冷板17和沿所述壳体13的高度方向分别设置于所述液冷板17的相对侧的两个凸起筋19；所述液冷板17用于对所述电池组15进行降温；所述凸起筋19用于与所述壳体13相固定。如此当电池组15内的电芯65较多时，能通过该液冷板17对其两侧的电芯65进行降温，以满足动力电池模组的散热要求。另一方面能通过凸起筋19将液冷结构59与壳体13固定为一体，进而提高壳体13的结构强度。

在本实施方式中，壳体13整体上呈中空结构的矩形。该中空结构形成内腔。例如如图5所示，该壳体13的长度方向为左右方向。该壳体13的宽度方向为前后方向。该壳体13的高度方向为上下方向。进一步地，该壳体13包括相对设置并围成内腔的第一壳本体37和第二壳本体39。具体地，例如如图5所示，第一壳本体37包括相对设置的第一横板和第二横板以及位于第一横板和第二横板相同侧的第一竖板。例如如图5所示，第一横板和第二横板沿上下方向相对设置。第一竖板设置于第一横板和第二横板的后侧。从而第一横板、第二横板和第一竖板之间形成U型的第一凹槽27。进一步地，第二壳本体39包括相对设置的第三横板和第四横板以及位于第三横板和第四横板相同侧的第二竖板。例如如图5所示，第三横板和第四横板沿上下方向相对设置。第二竖板设置于第三横板和第四横板的前侧。从而第三横板、第四横板和第二竖板之间形成U型的第二凹槽31。

在本实施方式中，电池单元排列结构14设置于内腔中。具体地，电池单元排列结构14包括多个沿壳体13宽度方向依次排列的电池组15。例如如图5所示，电池单元排列结构14的宽度方向为前后方向。电池单元排列结构14在前后方向上包括两个电池组15。进一步地，该电池组15包括多个沿壳体13的长度方向依次排列的电芯单元63。每个电芯单元63包括多个沿壳体13高度方向依次排列的电芯65。例如如图5所示，壳体13的长度方向为左右方向。壳体13的高度方向为上下方向。电池组15在左右方向上包括两个电芯单元63。例如如图6所示，电芯单元63在上下方向上包括多个电芯65。且每个电芯65的长度方向与壳体13的长度方向相一致。每个电芯65的宽度方向与壳体13的宽度方向相一致。每个电芯65的高度方向与壳体13的高度方向相一致。该多个可以是2个、3个、4个、5个等。

进一步地，液冷结构59包括设置于两个电池组15之间的液冷板17和沿壳体13的高度方向分别设置于液冷板17的相对侧的两个凸起筋19。例如如图5所示，液冷板17沿壳体13的长度方向延伸。两个凸起筋19分别设置于液冷板17的上侧和下侧。进一步地，液冷板17用于对电池组15进行降温。具体地，如图2所示，液冷板17包括沿其厚度方向相对设置的第一板体21和第二板体22。如图5所示，液冷板17的厚度方向为前后方向。第一板体21和第二板体22沿前后方向相对设置。进一步地，第一板体21和/或第二板体22内设置有多个沿其长度方向延伸的第一凹槽27。也即第一板体21上设置有多个第一凹槽27。或者第二板体22上设置有多个第一凹槽27。或者第一板体21和第二板体22上均设置有多个第一凹槽27。从而当第一板体21与第二板体22相叠合时，第一板体21和/或第二板体22能密封第二板体22和/或第一板体21内的第一凹槽27。进一步地，例如如图3所示，第二板体22上设置有多个第一凹槽27。液冷板17的长度方向为左右方向。第一凹槽27沿左右方向延伸。液冷板17的宽度方向为上下方向。多个第一凹槽27沿上下方向间隔排列。进一步地，第一凹槽27用于供冷却液流通。从而该液冷板17能对电芯65进行降温。进一步地，如图5所示，液冷板17的长度方向与壳体13的长度方向相一致。液冷板17的宽度方向与壳体13的高度方向相一致。液冷板17的厚度方向与壳体13的宽度方向相一致。从而当液冷板17设置于两个电池组15之间时，液冷板17能与其厚度方向两侧的电池组15内的电芯65直接接触，进而对电芯65进行降温。进一步地，位于最外侧的两个第一凹槽27之间的距离不小于电池组15的高度。例如，如图3所示，位于最上侧的第一凹槽27与位于最下侧的第一凹槽27之间的距离不小于如图5所示的电池组15的高度。如此多个第一凹槽27能分别对与其高度相适应的液冷板17两侧的电芯65进行降温，进而提高降温效果。

进一步地，第一板体21和/或第二板体22内设置有多个第二凹槽31。第二凹槽31的两端分别与两个第一凹槽27相连通。更进一步地，第二凹槽31竖直延伸。且多个第二凹槽31位于第一凹槽27的相同侧。例如如图3所示，第二凹槽31设置于第一凹槽27的右侧。第二凹槽31的上端和下端分别与一个第一凹槽27相连通，如此两个第一凹槽27能通过第二凹槽31相连通。进一步地，如图3、图4所示，第二凹槽31与第一凹槽27之间通过圆弧形的第三凹槽33相连通。如此通过圆弧形的第三凹槽33能降低第一凹槽27和第二凹槽31内的冷却液的流动阻力，降低冷却液的流动压降，进而使得冷却液能以较低的速度在第一凹槽27和第二凹槽31内流动，如此第一凹槽27和第二凹槽31内即能留存较多的冷却液，如此提高液冷板17对电芯65的降温效果。

进一步地，液冷板17具有沿其宽度方向相对设置的两个表面。例如如图1所示，液冷板17的宽度方向为上下方向。两个表面分别为液冷板17的顶面和底面。进一步地，凸起筋19自表面沿液冷板17的宽度方向凸出表面。具体地，顶面上的凸起筋19向上凸出顶面。底面上的凸起筋19向下凸出底面。进一步地，凸起筋19沿液冷板17的长度方向延伸。具体地，例如如图1所示，液冷板17的长度方向为左右方向。凸起筋19在液冷板17上沿左右方向延伸。

进一步地，凸起筋19用于与壳体13相固定。如此当电池组15内的电芯65较多时，能通过该液冷板17对其两侧的电芯65进行降温，以满足动力电池模组的散热要求。另一方面能通过凸起筋19将液冷结构59与壳体13固定为一体，进而提高壳体13的结构强度。

进一步地，第一壳本体37和第二壳本体39分别设置于凸起筋19沿液冷板17的厚度方向的相对侧。例如如图5所示，液冷板17的厚度方向为前后方向。第一壳本体37和第二壳本体39沿前后方向相对设置。液冷板17设置于第一壳本体37和第二壳本体39之间。凸起筋19具有分别与第一壳本体37和所述第二壳本体39相面对的的第一连接面41和第二连接面43。例如如图1、图2所示，第一连接面41和第二连接面43沿前后方向相对设置。进一步地，第一连接面41和第二连接面43分别用于与第一壳本体37和第二壳本体39相焊接。从而第一壳本体37和第二壳本体39能与液冷结构59固定为一体，进而增强壳体13的结构强度。

进一步地，如图5所示，第一横板背对第一竖板的一侧与第一连接面41相焊接。第三横板背对第二竖板的一侧与第二连接面43相焊接。第二横板背对第一竖板的一侧与第一连接面41相焊接。第四横板背对第二竖板的一侧与第二连接面43相焊接。

进一步地，表面包括分别自第一连接面41和第二连接面43向外延伸的第一支撑面45和第二支撑面47。例如如图1所示，顶面的第一支撑面45和第二支撑面47面向上方。进一步地，第一支撑面45和第二支撑面47分别用于对第一壳本体37和第二壳本体39进行支撑。例如如图1、图2所示，顶面上的第一支撑面45与第一连接面41垂直设置。从而当第一横板与第一连接部相焊接时，该第一支撑面45能与第一横板相接触，从而对第一横板进行支撑。顶面上的第二支撑面47与第二连接面43垂直设置。从而当第三横板与第二连接部相焊接时，该第二支撑面47能与第三横板相接触，从而对第三横板进行支撑。底面上的第一支撑面45与第一连接面41垂直设置。从而当第二横板与第一连接部相焊接时，该第一支撑面45能与第二横板相接触，从而对第二横板进行支撑。底面上的第二支撑面47与第二连接面43垂直设置。从而当第四横板与第二连接部相焊接时，该第二支撑面47能与第四横板相接触，从而对第四横板进行支撑。

在一个实施方式中，壳体13还包括沿长度方向设置于电池单元排列结构14一侧的第一端板49。第一端板49上设置有第四凹槽51。例如如图5所示，第一端板49设置于壳体13的左侧。第四凹槽51设置于第一端板49的中间。且第四凹槽51向上敞开。进一步地，液冷板17一端形成收缩端35。该收缩端35用于穿设于第四凹槽51内。具体地，收缩端35设置于液冷板17背对第二凹槽31的一侧。例如如图1所示，收缩端35设置于液冷板17的左侧。进一步地，收缩端35上设置有用于与外部管道相连通的接头53。接头53用于将外部管道内的冷却液输入液冷板17内。具体地，该接头53与第一凹槽27相连通，从而接头53能向第一凹槽27内输送冷却液。

进一步地，液冷板17包括收缩端35和宽度大于收缩端35的本体部55。该收缩端35与本体部55之间形成用于与第一端板49相卡接的弯折部57。例如如图1所示，收缩端35的宽度小于本体部55的宽度。该弯折部57设置于收缩端35的下方，从而当收缩端35穿设于第四凹槽51内时，弯折部57能与第一端板49相卡接。

在一个实施方式中，壳体13还包括沿长度方向设置于电池单元排列结构14另一侧的第二端板61。例如如图5所示，第二端板61设置于壳体13的右侧。该第一端板49和第二端板61用于密封内腔。

进一步地，如图1所示，本申请实施方式还提供一种动力电池模组液冷结构59，其包括：液冷板17，用于对电池组15进行降温；两个凸起筋19，沿所述液冷板17的高度方向分别设置于所述液冷板17的相对侧；所述凸起筋19沿所述液冷板17的厚度方向的两侧分别用于与第一壳本体37和第二壳本体39相固定。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种动力电池模组，其特征在于，其包括：

壳体，其具有内腔；

电池单元排列结构，其设置于所述内腔中，包括两个沿所述壳体的宽度方向依次排列的电池组；

液冷结构，其包括设置于两个所述电池组之间的液冷板和沿所述壳体的高度方向分别设置于所述液冷板的相对侧的两个凸起筋；所述液冷板用于对所述电池组进行降温；所述凸起筋用于与所述壳体相固定。

2.根据权利要求1所述的动力电池模组，其特征在于，所述液冷板包括沿其厚度方向相对设置的第一板体和第二板体；所述第一板体和/或所述第二板体内设置有多个沿其长度方向延伸的第一凹槽；多个所述第一凹槽沿其宽度方向间隔排列，所述第一凹槽用于供冷却液流通；位于最外侧的两个所述第一凹槽之间的距离不小于所述电池组的高度。

3.根据权利要求2所述的动力电池模组，其特征在于，所述第一板体和/或所述第二板体内设置有多个第二凹槽；所述第二凹槽的两端分别与两个所述第一凹槽相连通。

4.根据权利要求3所述的动力电池模组，其特征在于，所述第二凹槽与所述第一凹槽之间通过圆弧形的第三凹槽相连通。

5.根据权利要求1所述的动力电池模组，其特征在于，所述液冷板具有沿其宽度方向相对设置的两个表面；所述凸起筋自所述表面沿所述液冷板的宽度方向凸出所述表面；且所述凸起筋沿所述液冷板的长度方向延伸。

6.根据权利要求5所述的动力电池模组，其特征在于，所述壳体包括分别设置于所述凸起筋沿所述液冷板的厚度方向的相对侧的第一壳本体和第二壳本体；所述凸起筋具有分别与所述第一壳本体和所述第二壳本体相面对的第一连接面和第二连接面；所述第一连接面和所述第二连接面分别用于与所述第一壳本体和所述第二壳体体相焊接。

7.根据权利要求6所述的动力电池模组，其特征在于，所述表面包括分别自所述第一连接面和所述第二连接面向外延伸的第一支撑面和第二支撑面；所述第一支撑面和所述第二支撑面分别用于对所述第一壳本体和所述第二壳本体进行支撑。

8.根据权利要求1所述的动力电池模组，其特征在于，所述壳体还包括沿长度方向设置于所述电池单元排列结构一侧的第一端板；所述第一端板上设置有第四凹槽；所述液冷板一端形成收缩端；所述收缩端用于穿设于所述第四凹槽内；所述收缩端上设置有用于与外部管道相连通的接头；所述接头用于将所述外部管道内的冷却液输入所述液冷板内。

9.根据权利要求8所述的动力电池模组，其特征在于，所述液冷板包括所述收缩端和宽度大于所述收缩端的本体部；所述收缩端与所述本体部之间形成用于与所述第一端板相卡接的弯折部。

10.一种动力电池模组液冷结构，其特征在于，其包括：

液冷板，用于对电池组进行降温；

两个凸起筋，沿所述液冷板的高度方向分别设置于所述液冷板的相对侧；所述凸起筋沿所述液冷板的厚度方向的两侧分别用于与第一壳本体和第二壳本体相固定。

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