CN114006078A - 一种风冷电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种风冷电池系统。该风冷电池系统包括箱体、若干电池模组以及箱盖，箱体开设有第一风道以及第二风道，若干电池模组设置在箱体内，电池模组包括若干间隔设置的电芯，相邻的两个电芯之间设置有散热风道，散热风道的两端分别与第一风道以及第二风道相通，箱盖盖设在箱体上。该风冷电池系统具有较好的散热效率，对电池模组散热更加均匀，保证了电芯一致性以及整个电池模组的寿命，而且结构较为简单，降低了制造成本。

Description

一种风冷电池系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种风冷电池系统。

背景技术

随着新能源汽车的发展，由于其节能且环境污染小，新能源汽车逐渐有替代传统燃油车的趋势，在此发展的过程中，出现了一系列混合动力汽车，这就使得市场对混合动力汽车电池的需求应运而生。

目前，常见的混合动力电池包括风冷电池系统，风冷电池系统在充/放电的过程中会产生大量的热量。现有技术中，随着消费者对快速充电和大功率放电等的要求越来越高，常规的风冷方式冷却效率无法满足现有需求，而且常规风冷电池系统结构较为复杂，成本较高。

因此，亟需一种风冷电池系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风冷电池系统，具有较好的散热效率，对电池模组散热更加均匀，保证了电芯一致性以及整个电池模组的寿命，而且结构较为简单，降低了制造成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种风冷电池系统，包括：

箱体，所述箱体开设有第一风道以及第二风道；

若干电池模组，若干所述电池模组设置在所述箱体内，所述电池模组包括若干间隔设置的电芯，相邻的两个所述电芯之间设置有散热风道，所述散热风道的两端分别与所述第一风道以及所述第二风道相通；

箱盖，所述箱盖盖设在所述箱体上。

作为优选，所述箱体内设置有若干支撑梁，所述支撑梁上开设有若干第一分流通道，每个所述第一分流通道的两端分别与所述第一风道以及所述散热风道相通。

作为优选，所述箱体的底部设置有若干导风结构，所述导风结构开设有若干第二分流通道，每个所述第二分流通道分别与所述第二风道以及所述散热风道相通。

作为优选，若干第一分流通道的通道口分别开设在所述支撑梁的两侧，每个所述支撑梁的两侧分别贴合有一个所述电池模组，且每个所述电池模组与一个所述导风结构贴合。

作为优选，所述支撑梁的两侧设置有第一密封圈，所述支撑梁通过所述第一密封圈与所述电池模组贴合，所述导风结构上设置有第二密封圈，所述导风结构通过所述第二密封圈与所述电池模组贴合。

作为优选，所述支撑梁的内部开设有支流风道，所述第一风道通过所述支流风道与所述第一分流通道相通。

作为优选，所述第一风道开设在所述箱体的侧壁内，所述第二风道开设在所述箱体的底部。

作为优选，所述箱体的底部开设有若干支流通道，每个所述支流通道的一端与所述第二风道相通，另一端分别与一个所述导风结构的所述第二分流通道相通。

作为优选，所述箱体的侧壁开设有第一风口以及第二风口，且所述第一风口与所述第二风口分别位于所述箱体相对的两个侧壁上，所述第一风口与所述第一风道相通，所述第二风口与所述第二风道相通。

作为优选，所述箱体的底部设置有卡接孔，所述电池模组的底部设置有卡接件，所述卡接件能够与所述卡接孔卡接。

作为优选，相邻的两个所述电芯之间设置有若干垫块，相邻的两个所述垫块之间限构出所述散热风道，所述散热风道的通道口分别位于所述电池模组的侧面以及底面。

本发明的有益效果：

本发明提供的风冷电池系统，通过在箱体开设第一风道以及第二风道，并在电池模组中相邻的两个电芯之间设置散热风道，散热风道的一端与第一风道相通，另一端与第二风道相通，使用时可以选择第一风道或者第二风道为进风风道，提高了风冷电池系统的兼容性，例如冷风经过第一风道分流至电芯之间的散热风道，随后从第二风道流出，或者，冷风经过第二风道分流至电芯之间的散热风道，随后从第一风道流出，电芯的热量被冷风均匀地带走，各电芯之间的温差较小。该风冷电池系统具有较好的散热效率，各电池模组的热量不相互影响，对电池模组散热更加均匀，保证了电芯一致性以及整个电池模组的寿命，而且结构较为简单，降低了制造成本。通过第一支撑梁上开设的若干第一分流通道，第一风道的冷风通过支撑梁时被进行一次均分，然后通过第一分流通道的通道口进入散热风道实现对冷风的二次均分，单向配风且配风更加均匀，而且冷风流动时风阻更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其它的附图。

图1是本发明提供的风冷电池系统的结构示意图；

图2是本发明中箱体的结构示意图一；

图3是本发明中箱体的结构示意图二；

图4是图3中A-A处的截面图；

图5是图3中B-B处的截面图；

图6是本发明中电池模组的结构示意图；

图7是本发明中电芯的结构示意图。

图中：

100、箱体；101、第一风道；102、第二风道；103、支撑梁；1031、第一分流通道；1032、第一密封圈；1033、支流风道；104、导风结构；1041、第二分流通道；1042、第二密封圈；105、支流通道；106、第一风口；107、第二风口；108、卡接孔；200、电池模组；201、电芯；202、散热风道；203、卡接件；204、垫块；300、箱盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图7所示，本实施例提供了一种风冷电池系统，包括箱体100、若干电池模组200以及箱盖300，其中，箱体100开设有第一风道101以及第二风道102，第一风道101以及第二风道102用于冷风的输送，冷风可以经过第一风道101流入、第二风道102流出，或者冷风过第二风道102流入、第一风道101流出，在本实施例中以第一风道101为进风风道，第二风道102为出风风道进行描述，若干电池模组200设置在箱体100内，电池模组200包括若干间隔设置的电芯201，相邻的两个电芯201之间设置有散热风道202，散热风道202的两端分别与第一风道101以及第二风道102相通，箱盖300盖设在箱体100上，箱盖300与箱体100形成容置空间，以用于电池模组200的放置。

本实施例提供的风冷电池系统，通过在箱体100开设第一风道101以及第二风道102，并在电池模组200中相邻的两个电芯201之间设置散热风道202，散热风道202的一端与第一风道101相通，另一端与第二风道102相通，使用时可以选择第一风道101或者第二风道102为进风风道，提高了风冷电池系统的兼容性，例如冷风经过第一风道101分流至电芯201之间的散热风道202，随后从第二风道102流出，或者，冷风经过第二风道102分流至电芯201之间的散热风道202，随后从第一风道101流出，电芯201的热量被冷风均匀地带走，各电芯201之间的温差较小。该风冷电池系统具有较好的散热效率，对电池模组200散热更加均匀，保证了电芯201一致性以及整个电池模组200的寿命，而且结构较为简单，降低了制造成本。

本实施例中的箱体100内设置有若干支撑梁103，支撑梁103上开设有若干第一分流通道1031，每个第一分流通道1031的一端与第一风道101相通，另一端与散热风道202相通。通过设置支撑梁103，增强了箱体100的结构稳定性，而且第一风道101的冷风通过支撑梁103流入散热风道202内，实现了对第一风道101冷风的分流，使得进入每个通过支撑梁103的第一分流通道1031进入散热风道202内的冷风更加均匀，有效地将各电芯201进行散热，保证了电芯201的散热效率，将各电芯201之间的温差控制在允许的范围内。在一个优选的实施例中，各个支撑梁103均垂直于箱体100的底部，进一步增强箱体100的稳定性，同时利于冷风经过第一分流通道1031进入散热风道202内。

可选地，在一个实施例中，箱体100的底部设置有若干导风结构104，导风结构104开设有若干第二分流通道1041，每个第二分流通道1041的一端与第二风道102相通，另一端与散热风道202相通。通过设置开设有第二分流通道1041的导风结构104，在散热风道202内对电芯201进行冷却散热的冷风通过第二分流通道1041流入第二风道102内，实现了对经过第二风道102冷风的分流，能够有效避免各个散热风道202内流出的冷风之间发生干涉，保证了对电芯201的散热效果。

进一步地，在一个具体的实施例中，若干第一分流通道1031的通道口分别开设在支撑梁103的两侧，每个支撑梁103的两侧分别贴合设置有一个电池模组200，而且每个电池模组200与一个导风结构104贴合设置。通过上述结构，一个支撑梁103能够同时对至少两个电池模组200进行散热，大幅节省箱体100内的使用空间，而且第一风道101的冷风经过支撑梁103的分流通道时，又能够对支撑梁103进行散热，从而对箱体100内进行散热，避免箱体100内温度过高而影响对电芯201的散热效果；电池模组200与支撑梁103以及导风结构104贴合设置能够减少冷风的泄漏，保证单位时间内单位体积冷风对电芯201的散热效率，而且贴合设置也能够节省一定的使用空间，保证箱体100内空间的利用率。作为优选的技术方案，支撑梁103的内部开设有支流风道1033，每个支撑梁103内的支流风道1033分别与第一风道101以及第一分流通道1031相通，即第一风道101通过支流风道1033与第一分流通道1031相通，通过设置支流风道1033，第一风道101的冷风在每个支撑梁103得到分流，而且支撑梁103由于内部开设支流风道1033，支撑梁103的质量降低，同时冷风经过支流风道1033时，还会带走支撑梁103的热量，对支撑梁103的散热效果得到提升，进一步提高对箱体100内的散热效果。

在一个优选的实施例中，支撑梁103的两侧设置有第一密封圈1032，导风结构104上设置有第二密封圈1042，支撑梁103的两侧通过第一密封圈1032与电池模组200的一侧贴合，导风结构104通过第二密封圈1042与电池模组200的底面贴合。通过设置第一密封圈1032，进一步提高了支撑梁103与电池模组200侧面的密封效果，避免冷风发生泄漏而影响对电芯201的散热，同时能够保证支撑梁103与电池模组200之间的稳定性，通过第二密封圈1042提高了导风结构104与电池模组200之间的稳定性，减少电池模组200相对导风结构104发生偏移的情况，避免电池模组200发生碰撞，而且能够避免对电芯201散热后的冷风发生泄漏而影响未进行散热的冷风的温度，也能够保证冷风对电芯201的散热效果。

可选地，在另一个实施例中，第一风道101开设在箱体100的侧壁内，第二风道102开设在箱体100的底部。通过将第一风道101开设在箱体100的侧壁内，冷风经过第一风道101时，能够吸收第一风道101的一部分热量，进而实现将箱体100的侧壁进行散热的效果，而且将第二风道102开设在箱体100的底部，冷风经过第二风道102时，能够吸收第二风道102的一部分热量，进而实现将箱体100的底部进行散热的效果，可见，通过上述结构，能够对整个箱体100进行散热，避免箱体100温度过高而导致电池模组200过热的情况，散热效果进一步得到提升。

进一步地，在另一个具体的实施例中，箱体100的底部开设有若干支流通道105，每个支流通道105的一端与第二风道102相通，另一端分别与一个导风结构104的第二分流通道1041相通。在本实施例中，箱体100包括底板以及围设在底板100上的侧板，侧板即上述箱体100的侧壁，底板即上述箱体100的底部，若干支流通道105开设在底板内。通过设置支流通道105，实现了对第二风道102的分流，使得经过第二风道102的冷风更加均匀，而且经过支流通道105的冷风能够带走箱体100底部的热量，使得箱体100底部的散热效果更好。在其它实施例中，支流通道105可以是直线型或者S型，本实施例中对此不做限制。

可选地，在另一个实施例中，箱体100的侧壁开设有第一风口106以及第二风口107，第一风口106与第一风道101相通，第二风口107与第二风道102相通。通过设置第一风口106，便于冷风进入第一风道101内，通过第二风口107便于第二风道102内的冷风排出。作为优选的技术方案，第一风口106以及第二风口107开设在箱体100的相对两个侧壁上，通过上述结构，使得经过第一风口106的冷风能够充满第一风道101并经过第一风道101流入支撑梁103，散热风道202流出的冷风进入支流通道105，支流通道105的冷风能够充满第二风道102并经过第二风口107流出，提高了散热效果，同时保证了散热的均匀性以及一致性。

为了保证电池模组200在箱体100内的稳定性，在本实施例中，箱体100的底部设置有卡接孔108，电池模组200的底部设置有卡接件203，卡接件203伸入卡接孔108内时，卡接件203与卡接孔108卡接。通过上述结构，能够防止电池模组200相对箱体100底部发生偏移，避免电池模组200与其它结构发生碰撞而发生损坏，保证了电池模组200的使用寿命。在其它实施例中，卡接孔108可以是一个、两个或者多个，卡接件203的数量与卡接孔108的数量相同，而且卡接件203与卡接孔108对位设置，本实施例中对此不做限制。

本实施例中电池模组200的相邻两个电芯201之间设置有若干垫块204，相邻的两个垫块204之间限构出散热风道202，散热风道202的通道口分别位于电池模组200的侧面以及底面，冷风从侧面的通道口进入散热风道202内并从底面的通道口导出。通过在电芯201之间设置垫块204，能够隔离相邻的电芯201，避免电芯201发热膨胀而造成其它电芯201损坏，保证电池模组200的稳定运行，而且形成散热风道202，无需设置其它结构，节省电池模组200的占用空间，单位体积内电池模组200能够容纳更多的电芯201，提高了电池模组200的容量。

可选地，在一个具体实施例中，至少一个垫块204呈L型结构，通过该L型结构的垫块204，使得散热风道202呈L型，进而实现增大电芯201的散热面积，冷风能够将更多的电芯201热量进行带走，提高了对电芯201的冷却效率以及均匀性。在其它实施例中，垫块204也可以呈S型结构或者Z型结构，本实施例中对此不做限制。

可选地，在另一个具体的实施例中，电池模组200的侧壁设置有第三密封圈，第三密封圈能够与第一密封圈1032贴合，电池模组200的底部设置有第四密封圈，第四密封圈能够与第二密封圈1042贴合。通过设置第三密封圈以及第四密封圈，进一步提高了电池模组200与支撑梁103以及导风结构104的密封性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风冷电池系统，其特征在于，包括：

箱体(100)，所述箱体(100)开设有第一风道(101)以及第二风道(102)；

若干电池模组(200)，若干所述电池模组(200)设置在所述箱体(100)内，所述电池模组(200)包括若干间隔设置的电芯(201)，相邻的两个所述电芯(201)之间设置有散热风道(202)，所述散热风道(202)的两端分别与所述第一风道(101)以及所述第二风道(102)相通；

箱盖(300)，所述箱盖(300)盖设在所述箱体(100)上。

2.根据权利要求1所述的风冷电池系统，其特征在于，所述箱体(100)内设置有若干支撑梁(103)，所述支撑梁(103)上开设有若干第一分流通道(1031)，每个所述第一分流通道(1031)的两端分别与所述第一风道(101)以及所述散热风道(202)相通。

3.根据权利要求2所述的风冷电池系统，其特征在于，所述箱体(100)的底部设置有若干导风结构(104)，所述导风结构(104)开设有若干第二分流通道(1041)，每个所述第二分流通道(1041)分别与所述第二风道(102)以及所述散热风道(202)相通。

4.根据权利要求3所述的风冷电池系统，其特征在于，若干第一分流通道(1031)的通道口分别开设在所述支撑梁(103)的两侧，每个所述支撑梁(103)的两侧分别贴合有一个所述电池模组(200)，且每个所述电池模组(200)与一个所述导风结构(104)贴合。

5.根据权利要求4所述的风冷电池系统，其特征在于，所述支撑梁(103)的两侧设置有第一密封圈(1032)，所述支撑梁(103)通过所述第一密封圈(1032)与所述电池模组(200)贴合，所述导风结构(104)上设置有第二密封圈(1042)，所述导风结构(104)通过所述第二密封圈(1042)与所述电池模组(200)贴合。

6.根据权利要求2所述的风冷电池系统，其特征在于，所述支撑梁(103)的内部开设有支流风道(1033)，所述第一风道(101)通过所述支流风道(1033)与所述第一分流通道(1031)相通。

7.根据权利要求3所述的风冷电池系统，其特征在于，所述第一风道(101)开设在所述箱体(100)的侧壁内，所述第二风道(102)开设在所述箱体(100)的底部。

8.根据权利要求7所述的风冷电池系统，其特征在于，所述箱体(100)的底部开设有若干支流通道(105)，每个所述支流通道(105)的一端与所述第二风道(102)相通，另一端分别与一个所述导风结构(104)的所述第二分流通道(1041)相通。

9.根据权利要求1所述的风冷电池系统，其特征在于，所述箱体(100)的侧壁开设有第一风口(106)以及第二风口(107)，且所述第一风口(106)与所述第二风口(107)分别位于所述箱体(100)相对的两个侧壁上，所述第一风口(106)与所述第一风道(101)相通，所述第二风口(107)与所述第二风道(102)相通。

10.根据权利要求1所述的风冷电池系统，其特征在于，所述箱体(100)的底部设置有卡接孔(108)，所述电池模组(200)的底部设置有卡接件(203)，所述卡接件(203)能够与所述卡接孔(108)卡接。

11.根据权利要求1-10任一项所述的风冷电池系统，其特征在于，相邻的两个所述电芯(201)之间设置有若干垫块(204)，相邻的两个所述垫块(204)之间限构出所述散热风道(202)，所述散热风道(202)的通道口分别位于所述电池模组(200)的侧面以及底面。

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