CN115000589A - 液冷板组、动力电池及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种液冷板组、动力电池及电动车辆。液冷板组用于对电池单体冷却，电池单体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，液冷板组包括主体部、折弯部和连通管。主体部与第一侧壁相对，折弯部与主体部的端部连接，折弯部与第二侧壁相对，折弯部设有连通口，连通管与连通口连通，以向第二冷却通道内供水或者将水流从第二冷却通道内排出。本发明提供的液冷板组，通过设置折弯部，不但可以利用折弯的结构，提升液冷组件的装配稳定性；还利于将液冷板组的部分结构设置在具有较大安装空间的位置处，进而便于将折弯部和电池单体固定连接，从而便于液冷板组的安装。

Description

液冷板组、动力电池及电动车辆

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种液冷板组、动力电池及电动车辆。

背景技术

近年来，我国动力电池产业飞速发展。支撑电动车辆发展动力，包括动力电池的续航里程、安全性能以及市场价格。动力电池的散热结构与动力电池的安全性能、以及电池的使用寿命直接相关。

发明内容

本发明提供一种液冷板组、动力电池及电动车辆，用以解决现有技术中动力电池冷却性能差、导致动力电池使用寿命短、安全性不高的缺陷，达到提升动力电池的冷却性能、换热效率的目的。

本发明提供一种液冷板组，所述液冷板组用于对电池单体冷却，所述电池单体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，所述液冷板组包括：

主体部，所述主体部内设有第一冷却通道，所述主体部与所述第一侧壁相对；

折弯部，所述折弯部与所述主体部的端部连接，所述折弯部具有第二冷却通道，所述第二冷却通道与所述第一冷却通道连通，所述折弯部与所述第二侧壁相对，所述折弯部设有连通口，所述连通口与所述第二冷却通道连通；

连通管，所述连通管与所述连通口连通，以向所述第二冷却通道内供水或者将水流从所述第二冷却通道内排出。

根据本发明提供的液冷板组，所述折弯部为两个，且分别为第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部位于所述主体部长度方向上的一端，所述第二折弯部位于所述主体部长度方向上的另一端；

所述连通管为两个，且分别为第一连通管和第二连通管，所述第一连通管与所述第一折弯部上的连通口连通，所述第二连通管与所述第二折弯部上的连通口连通。

根据本发明提供的液冷板组，所述折弯部包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体均位于所述主体部的同一侧，所述第一板体和所述第二板体层叠设置，且所述第一板体和所述第二板体密封连接以限定出所述第二冷却通道。

根据本发明提供的液冷板组，所述折弯部包括第一板体、第二板体和第三板体，所述第一板体位于所述主体部的一侧，所述第二板体位于所述主体部的另一侧，所述连通口位于所述第三板体上；

所述第三板体的部分与所述第一板体层叠且密封连接，所述第三板体与所述第一板体限定出第一子通道，

所述第三板体的另一部分与所述第二板体层叠且密封连接，所述第三板体与所述第二板体限定出第二子通道，

所述第一子通道和所述第二子通道连通且构造出所述第二冷却通道。

根据本发明提供的液冷板组，所述折弯部上设有安装孔。

根据本发明提供的液冷板组，所述连通管包括插接头、汇流管和至少一个支流管，所述插接头与所述折弯部固定连接，且所述插接头通过所述连通口与所述第二冷却通道连通，所述支流管的一端与所述插接头连接且连通，所述支流管的另一端与所述汇流管连接且连通。

根据本发明提供的液冷板组，所述主体部包括层叠设置的底板和盖板，所述底板与所述盖板限定出第一冷却通道，所述底板和所述盖板焊接连接。

本发明还提供一种电池模组，包括：

壳体；

多个电池单体，多个所述电池单体并排且间隔设置在壳体内，每个所述电池单体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，任意相邻的两个所述电池单体的第一侧壁之间限定出第一安装空间，多个所述电池单体中存在最靠近所述壳体的电池单体，该所述电池单体上与所述壳体内壁相对第一侧壁与所述壳体的内壁限定出第二安装空间；

液冷板组，所述液冷板组为如上所述的液冷板组，所述第一安装空间和所述第二安装空间中的至少一个设有所述液冷板组，所述液冷板组用于对所述电池单体散热，所述液冷板组的主体部与所述第一侧壁相对，所述液冷板组的折弯部与对应的所述电池单体的第二侧壁相对。

根据本发明提供的电池模组，所述第一安装空间和所述第二安装空间中的至少一个内设有缓冲件。

根据本发明提供的电池模组，还包括多个端板，所述端板固定在所述电池单体的端部，所述液冷板组的折弯部与所述端板固定连接。

本发明还提供一种电动车辆，包括如上所述的电池模组。

根据本发明提供的电动车辆，还包括水冷机组、电池管理系统和加热模块，所述水冷机组与所述液冷板组内的第一冷却通道、第二冷却通道形成循环回路，所述电池管理系统与所述加热模块、所述水冷机组通讯连接，所述加热模块适于对所述水冷机组内的介质加热。

本发明提供的液冷板组，由于折弯部内还设有第二冷却通道，折弯部对电池单体也有冷却的作用。此外，通过设置折弯部，一方面可以利用折弯的结构，将主体部固定在电池单体的处，从而可以提升液冷组件的装配稳定性；另一方面，折弯部的设计，还利于将液冷板组的部分结构设置在具有较大安装空间的位置处，进而便于将折弯部和电池单体固定连接，从而便于液冷板组的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明提供的电池模组的结构示意图；

图2是本发明提供的电池模组的局部结构示意图；

图3是本发明提供的电池模组的部分结构爆炸图；

图4是本发明提供的电池模组的部分结构爆炸图；

图5是图4中A处的局部放大示意图；

图6是本发明提供的液冷板组的爆炸图；

图7是本发明提供的动力车辆冷却系统的示意图；

附图标记：

100、电池模组；

110、壳体；111、第一安装空间；112、第二安装空间；

120、电池单体；121、第一侧壁；122、第二侧壁；

130、端板；

200、液冷板组；

210、主体部；211、第一冷却通道；212、底板；213、盖板；

220、折弯部；220a、第一折弯部；220b、第二折弯部；221、第二冷却通道；221a、第一子通道；221b、第二子通道；222、连通口；223、安装孔；

230、第一板体；240、第二板体；

250、第三板体；

260、连通管；260a、第一连通管；260b、第二连通管；261、插接头；262、汇流管；263、支流管；

310、水冷机组；311、水泵；312、水箱；320、电池管理系统；330、加热模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。

下面结合图1至图6描述本发明的液冷板组200。需要说明的是，液冷板组200可以对电池模组100散热，电池模组100在充电、放电的过程中，会产生大量的热量，当电池模组100的温度过高时，一方面会降低电池模组100的充放电效率，另一方面，还可能会影响电池模组100的安全性，引发爆炸等。为了方便控制电池模组100的温度，通常可以在电池模组100内部设置冷却部件，例如冷却部件可以为液冷板组200，电池模组100的热量可以传递给液冷板组200，液冷板组200内部设有流动的流体介质(如水)，流体介质在流动循环时，将液冷板组200的热量带走，这样可以达到给电池模组100降温的目的。

如图3、图5所示，液冷板组200用于对电池单体120冷却。电池单体120包括相邻的第一侧壁121和第二侧壁122。

液冷板组200包括：主体部210、折弯部220和连通管260。其中，主体部210内设有第一冷却通道211，主体部210与第一侧壁121相对。这里，需要说明的是，主体部210可以与第一侧壁121大致平行，这样电池单体120上的热量可以快速地传递到主体部210上。进一步地，第一侧壁121可以为电池单体120上侧壁面积较大的壁面，这样可以增大散热面积，提升散热效率。另外，主体部210朝向第一侧壁121的表面的表面积与第一侧壁121的面积可以大致相等，由此可以增大散热表面，提升散热效率。

折弯部220与主体部210的端部连接，折弯部220具有第二冷却通道221，第二冷却通道221与第一冷却通道211连通，折弯部220与第二侧壁122相对，折弯部220设有连通口222，连通口222与第二冷却通道221连通。需要说明的是，在对电池模组100进行布局时，折弯部220可以放置在具有较大安装空间的一侧。例如，多个电池单体120并排设置，相邻的两个电池单体120的第一侧壁121相对设置，每个电池单体120的第二侧壁122位于端部，折弯部220与第二侧壁122固定连接，这样电池单体120端部的空间可以为折弯部220提供较大的安装空间。

如图2和图3所示，连通管260与连通口222连通，以向第二冷却通道221内供水或者将水流从第二冷却通道221内排出。例如，当连通管260作为进水管使用时，连通管260内的水可以通过连通口222流向第二冷却通道221。第二冷却通道221内的水可以流向第一冷却通道211，这样通过液体流动可以将热量带走，进而达到散热的目的；当连通管260作为出水管使用时，第一冷却通道211和第二冷却通道221的水可以直接或间接通过连通口222流到连通管260内，进而可以将经过吸热的液体排出。

根据本发明实施例的液冷板组200，由于折弯部220内还设有第二冷却通道221，折弯部220对电池单体120也有冷却的作用。此外，通过设置折弯部220，一方面可以利用折弯的结构，将主体部210固定在电池单体120的处，从而可以提升液冷组件的装配稳定性；另一方面，折弯部220的设计，还利于将液冷板组200的部分结构设置在具有较大安装空间的位置处，进而便于将折弯部220和电池单体120固定连接，从而便于液冷板组200的安装。

参见图4和图6所示，根据本发明的一些实施例，折弯部220可以为两个，且分别为第一折弯部220a和第二折弯部220b，第一折弯部220a位于主体部210长度方向上的一端，第二折弯部220b位于主体部210长度方向上的另一端。连通管260也可以为两个，且分别为第一连通管260a和第二连通管260b，第一连通管260a与第一折弯部220a上的连通口222连通，第二连通管260b与第二折弯部220b上的连通口222连通。由此便于实现液冷板组200内部的水循环。

在一些示例中，第一连通管260a可以为进水管，第二连通管260b可以为出水管。进一步地，第一折弯部220a上的连通口222的位置可以低于第二折弯部220b上的连通口222的位置。这样，可以降低流体介质从第一折弯部220a流向第二折弯部220b的流速，从而可以使流体介质与主体部210进行充分换热。

根据本发明的一些实施例，参见图6所示，折弯部220可以包括第一板体230和第二板体240，第一板体230和第二板体240均位于主体部210的同一侧，第一板体230和第二板体240层叠设置，且第一板体230和第二板体240密封连接以限定出第二冷却通道221，连通口222位于第二板体240上。由此通过层叠的板体结构即可限定出第二冷却通道221，可以达到简化结构的目的。

进一步地，第一板体230和第二板体240可以通过钎焊的方式焊接在一起，一方面工艺步骤简化，另一方面，密封性好。为了提升第一板体230和第二板体240的焊接稳定性，在一些示例中，第一板体230上环绕在第二冷却通道221外周的表面为平面；同样地，第二板体240上环绕在第二冷却通道221外周的表面为平面。

根据本发明的一些实施例，参见图4和图5所示，折弯部220包括第一板体230、第二板体240和第三板体250，第一板体230位于主体部210的一侧，第二板体240位于主体部210的另一侧，连通口222位于第三板体250上。第三板体250的部分与第一板体230层叠且密封连接，第三板体250与第一板体230限定出第一子通道221a。第三板体250的另一部分与第二板体240层叠且密封连接，第三板体250与第二板体240限定出第二子通道221b，第一子通道221a和第二子通道221b连通且构造出第二冷却通道221。

需要说明的是，液冷板组200可以夹设在两个电池单体120中间，这样位于主体部210一侧的电池单体120可以与该主体部210换热，位于主体部210另一侧的电池单体120也可以与该主体部210换热。由此，同一个主体部210可以对两个电池单体120换热，从而可以提升换热效率。

对于该主体部210上的折弯部220，第三板体250的部分与第一板体230层叠且密封连接，第三板体250的另一部分与第二板体240层叠且密封连接，这样折弯部220的一部分可以与位于主体部210一侧的电池单体120固定连接，折弯部220的另一部分可以与位于主体部210另一侧的电池单体120固定连接，由此可以提升液冷板组200的安装稳定性。进一步地，为了方便将折弯部220安装在电池单体120上，折弯部220上设有安装孔223。安装孔223可以为螺纹孔，也即折弯部220可以通过螺钉固定在电池单体120上。

当然，折弯部220与电池单体120还可以通过焊接、铆接的方式连接在一起。这里对安装孔223的数量不做具体限定，只要其可满足折弯部220的装配需求即可。

根据本发明的一些实施例，参见图3和图4所示，连通管260可以包括插接头261、汇流管262和至少一个支流管263。插接头261与折弯部220固定连接，这样便于将连通管260固定在连通口222处。插接头261通过连通口222与第二冷却通道221连通，支流管263的一端与插接头261连接且连通，支流管263的另一端与汇流管262连接且连通。这里连通管260可以为塑料管或铝制管或不锈钢管。

根据本发明的一些实施例，主体部210包括层叠设置的底板212和盖板213，底板212与盖板213限定出第一冷却通道211，底板212和盖板213焊接连接。这里的焊接方式可以为钎焊。一方面，焊接的工艺步骤简单，另一方面，焊接后的部件密封性好。

参见图1和图2所示，本发明还提供一种电池模组100，包括：壳体110和液冷板组200和多个电池单体120。具体而言，多个电池单体120并排且间隔设置在壳体110内，每个电池单体120包括相邻的第一侧壁121和第二侧壁122，任意相邻的两个电池单体120的第一侧壁121之间限定出第一安装空间111，多个电池单体120中存在最靠近壳体110的电池单体120，该电池单体120上与壳体110内壁相对第一侧壁121与壳体110的内壁限定出第二安装空间112。

液冷板组200为如上所述的液冷板组200，第一安装空间111和第二安装空间112中的至少一个设有液冷板组200。液冷板组200用于对电池单体120散热，液冷板组200的主体部210与第一侧壁121相对，液冷板组200的折弯部220与对应的电池单体120的第二侧壁122相对。这里，需要说明的是，液冷板组200可以竖直放置在第一安装空间111或第二安装空间112内，这样，可以提升液冷板体的散热效率，从而可以延长电池单体120的使用寿命。另外，液冷板组200还可以起到固定作用。这里对液冷板组200的数量不做具体限定，只要即可满足电池模组100的散热需求即可。

根据本发明实施例的电池模组100，由于折弯部220内还设有第二冷却通道221，折弯部220对电池单体120也有冷却的作用。此外，通过设置折弯部220，一方面可以利用折弯的结构，将主体部210固定在电池单体120的处，从而可以提升液冷组件的装配稳定性；另一方面，折弯部220的设计，还利于将液冷板组200的部分结构设置在具有较大安装空间的位置处，进而便于将折弯部220和电池单体120固定连接，从而便于液冷板组200的安装。

根据本发明的一些实施例，液冷板组200的主体部210与电池单体120之间属于硬硬相对设置，为了避免主体部210与电池单体120之间发生碰撞，第一安装空间111和第二安装空间112中的至少一个内设有缓冲件。缓冲件可以为绝缘件，例如橡胶垫等

参见图4所示，根据本发明的一些实施例，电池模组100还包括多个端板130，端板130固定在电池单体120的端部，液冷板组200的折弯部220与端板130固定连接。端板130可以为铝板，这样可以提升减轻电池单体120的重量。

根据本发明提供的一种电动车辆，包括如上所述的电池模组100。这里的电动车辆可以为电动装载车、电动挖掘机等电动的工程机械。

根据本发明实施例的电动车辆，由于折弯部220内还设有第二冷却通道221，折弯部220对电池单体120也有冷却的作用。此外，通过设置折弯部220，一方面可以利用折弯的结构，将主体部210固定在电池单体120的处，从而可以提升液冷组件的装配稳定性；另一方面，折弯部220的设计，还利于将液冷板组200的部分结构设置在具有较大安装空间的位置处，进而便于将折弯部220和电池单体120固定连接，从而便于液冷板组200的安装。

根据本发明的一些实施例，参见图7所示，电动车辆还包括水冷机组310、电池管理系统320和加热模块330，水冷机组310与液冷板组200内的第一冷却通道211、第二冷却通道221形成循环回路，例如水冷机组310的流体介质可以流入到第一冷却通道211内，第一冷却通道211内的流体介质可以流入到第二冷却通道221，第二冷却通道221内的流体介质可以返回到水冷机组310，这样可以构造出循环回路。

水冷机组310还可以包括水泵311和水箱312，水泵311可以为流体流动提供动力，水箱312可以存储流体介质。在一些示例中，水箱312可以为膨胀水箱。

电池管理系统320与加热模块330、水冷机组310通讯连接。加热模块330适于对水冷机组310内的介质加热。这样可以满足电池模组100的热管理需求。例如，加热模块330可以为PTC。需要说明的是，当电池模组100处于寒冷环境时，电池模组100所处的环境温度较低，启动电池模组100时，需要先对电池模组100进行加热，此时可以利用加热模块330进行加热。还需要说明的是，加热模块330可以设置在壳体110的外侧，并利用加热模块330对流向液冷板组200的液体加热，由此可以省去对电池单体120单独加热的部件，进一步缩小电池模组100的体积。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (12)

1.一种液冷板组，其特征在于，所述液冷板组用于对电池单体冷却，所述电池单体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，所述液冷板组包括：

主体部，所述主体部内设有第一冷却通道，所述主体部与所述第一侧壁相对；

折弯部，所述折弯部与所述主体部的端部连接，所述折弯部具有第二冷却通道，所述第二冷却通道与所述第一冷却通道连通，所述折弯部与所述第二侧壁相对，所述折弯部设有连通口，所述连通口与所述第二冷却通道连通；

连通管，所述连通管与所述连通口连通，以向所述第二冷却通道内供水或者将水流从所述第二冷却通道内排出。

2.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述折弯部为两个，且分别为第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部位于所述主体部长度方向上的一端，所述第二折弯部位于所述主体部长度方向上的另一端；

所述连通管为两个，且分别为第一连通管和第二连通管，所述第一连通管与所述第一折弯部上的连通口连通，所述第二连通管与所述第二折弯部上的连通口连通。

3.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述折弯部包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体均位于所述主体部的同一侧，所述第一板体和所述第二板体层叠设置，且所述第一板体和所述第二板体密封连接以限定出所述第二冷却通道。

4.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述折弯部包括第一板体、第二板体和第三板体，所述第一板体位于所述主体部的一侧，所述第二板体位于所述主体部的另一侧，所述连通口位于所述第三板体上；

所述第三板体的部分与所述第一板体层叠且密封连接，所述第三板体与所述第一板体限定出第一子通道，

所述第三板体的另一部分与所述第二板体层叠且密封连接，所述第三板体与所述第二板体限定出第二子通道，

所述第一子通道和所述第二子通道连通且构造出所述第二冷却通道。

5.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述折弯部上设有安装孔。

6.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述连通管包括插接头、汇流管和至少一个支流管，所述插接头与所述折弯部固定连接，且所述插接头通过所述连通口与所述第二冷却通道连通，所述支流管的一端与所述插接头连接且连通，所述支流管的另一端与所述汇流管连接且连通。

7.根据权利要求1所述的液冷板组，其特征在于，所述主体部包括层叠设置的底板和盖板，所述底板与所述盖板限定出第一冷却通道，所述底板和所述盖板焊接连接。

8.一种电池模组，其特征在于，包括：

壳体；

多个电池单体，多个所述电池单体并排且间隔设置在壳体内，每个所述电池单体包括相邻的第一侧壁和第二侧壁，任意相邻的两个所述电池单体的第一侧壁之间限定出第一安装空间，多个所述电池单体中存在最靠近所述壳体的电池单体，该所述电池单体上与所述壳体内壁相对第一侧壁与所述壳体的内壁限定出第二安装空间；

液冷板组，所述液冷板组为根据权利要求1-7中任一项所述的液冷板组，所述第一安装空间和所述第二安装空间中的至少一个设有所述液冷板组，所述液冷板组用于对所述电池单体散热，所述液冷板组的主体部与所述第一侧壁相对，所述液冷板组的折弯部与对应的所述电池单体的第二侧壁相对。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第一安装空间和所述第二安装空间中的至少一个内设有缓冲件。

10.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，还包括多个端板，所述端板固定在所述电池单体的端部，所述液冷板组的折弯部与所述端板固定连接。

11.一种电动车辆，其特征在于，包括根据权利要求8-10中任一项所述的电池模组。

12.根据权利要求11所述的电动车辆，其特征在于，还包括水冷机组、电池管理系统和加热模块，所述水冷机组与所述液冷板组内的第一冷却通道、第二冷却通道形成循环回路，所述电池管理系统与所述加热模块、所述水冷机组通讯连接，所述加热模块适于对所述水冷机组内的介质加热。

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