CN115719842A - 一种电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电池包，包括：罩壳，具有内腔和连通内腔的开口；面板，封盖开口，面板上设有进液口和出液口；发热电器件，设于面板；液冷板，设于内腔且与面板导热贴合，液冷板内设有冷却通道，冷却通道分别连通进液口和出液口，可见，本申请装置在一方面可以实现对面板同时散热，进而提高电池包的工作状态和使用寿命；另一方面可以避免液冷板与面板之间存在间隙，提高空间利用率，利于电池包进一步小型化。本申请还公开一种用电设备。

Description

一种电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及电池装配技术领域，尤其涉及一种电池包及用电设备。

背景技术

动力电池是目前新能源技术领域常用的一种储能装置，广泛应用于诸如电动汽车等设备中，具有节能环保等优势，也是未来新能源的发展趋势。

相关技术中，动力电池因热管理需求，需要增加液冷系统，但是由于液冷系统通常都是仅对发热量较大的热源电池进行散热冷却，一些如设置有发热零部件(高压接插件)的前面板等无法进行有效散热，进而将难以保证整体电池包内的温度均衡性，进而影响电池包的工作状态和使用寿命。

发明内容

本申请实施例公开了一种电池包及用电设备，能够解决相关技术中仅对热源电池进行散热冷却，导致电池内部无法充分散热，进而影响电池包的工作状态和使用寿命的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请公开一种电池包，包括：罩壳，具有内腔和连通内腔的开口；面板，封盖开口，面板上设有进液口和出液口；发热电器件，设于面板；液冷板，设于内腔且与面板导热贴合，液冷板内设有冷却通道，冷却通道分别连通进液口和出液口。

可选地，电池包还包括：至少一个电池模组，至少一个电池模组容置于内腔，至少一个电池模组贴合液冷板。

可选地，液冷板具有相互连接的第一冷板部和至少一个第二冷板部，第一冷板部贴合面板，至少一个第二冷板部贴合于电池模组；冷却通道的第一冷却部设于第一冷板部，冷却通道的第二冷却部设于至少一个第二冷板部。

可选地，第一冷板部与至少一个第二冷板部基本垂直。

可选地，液冷板具有两个第二冷板部，两个第二冷板部分别连接第一冷板部的沿面板的宽度方向的两相对侧。

可选地，电池包包括多个电池模组，多个电池模组并排设置，每一第二冷板部位于相邻两个电池模组之间，且分别与相邻两个电池模组贴合。

可选地，冷却通道中设有扰流结构，扰流结构为成型于冷却通道的表面的凸起。

可选地，第一冷板部和第二冷板部的交汇处形成折弯结构，第一冷板部和第二冷板部的交汇处设有加强组件，加强组件位于冷却通道内且与冷却通道相连通。

可选地，冷却通道包括进液流道和出液流道，进液口、进液流道、出液流道和出液口依次连通；进液流道与出液流道沿液冷板的高度方向并排设置；进液流道所在位置的高度大于出液流道所在位置的高度，液冷板的高度方向与罩壳的高度方向一致。

可选地，电池包还包括进液接头和出液接头，进液接头连通进液口，出液接头连通出液口。

可选地，第一冷板部与面板一体成型。

第二方面，本申请公开一种用电设备，包括电池包。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请公开一种电池包，包括：罩壳，具有内腔和连通内腔的开口；面板，封盖开口，面板上设有进液口和出液口；发热电器件，设于面板；液冷板，设于内腔且与面板导热贴合，液冷板内设有冷却通道，冷却通道分别连通进液口和出液口。

可见，本申请通过将液冷板分别与面板相贴合，一方面可以实现对其的散热，以提高电池包的散热性能，防止电池包内部出现局部过热，进而提高电池包的工作状态和使用寿命；在另一方面，可以避免液冷板与面板之间存在间隙，从而使电池包结构更加紧凑，提高空间利用率，利于电池包进一步小型化。

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为本申请公开的一种电池模组的爆炸图；

图2为本申请公开的一种电池模组的组合图；

图3为本申请公开的一种电池模组的俯视图；

图4为本申请公开的一种图3的I处放大图；

图5为本申请公开的一种图3的II处放大图；

图6为本申请公开的一种面板和液冷板组合示意图。

附图标记说明：

100-罩壳、

200-面板、

210-发热电器件、220-进液接头、230-出液接头、

300-绝缘保护膜、

400-液冷板、

410-第一冷板部、

420-第二冷板部、

421-第一接触面、422-第二接触面、

430-冷却通道、

431-扰流结构、432-加强组件、433-进液流道、434-出液流道、

500-电池模组。

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做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。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

相关技术中，动力电池因热管理需求，需要增加液冷系统，但是由于液冷系统通常都是仅对发热量较大的热源电池进行散热冷却，一些如设置有发热零部件(高压接插件)的前面板等无法进行有效散热，进而将难以保证整体电池包内的温度均衡性，进而影响电池包的工作状态和使用寿命，为了解决这个问题，本申请设计了一种电池包，下面结合图1～图6开始详述。

请参考图1～图3，本申请公开的电池包可以包括：罩壳100、面板200、发热电器件210和液冷板400。

其中，罩壳100用于实现电池包中相关器件的遮罩保护以及防尘防水，罩壳100可以具有内腔和连通内腔的开口，预留开口可以便于电池包内部元器件的更换。

面板200可以封盖开口，避免灰尘污渍等进入罩壳100内部造成污染。并且面板200上可以设有进液口和出液口，以便向电池包导入冷却液完成热交换。

发热电器件210可以设于面板200，通常来说发热电器件210可以是连接器、高压接插件等实现电连接的器件，也可以是电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)等实现控制的装置，电池包工作过程中发热电器件210将产生一定的温度，故需要对其进行及时散热。同时，面板200上也可以设置防爆阀等结构以实现排气泄压。

液冷板400为电池包实现散热的核心部件，具体来说液冷板400可以设于内腔，并且液冷板400可以与面板200导热贴合，液冷板400内设有冷却通道430，冷却通道430分别连通进液口和出液口。冷却液可以从进液口进入冷却通道430中，再由出液口流出，也就是说，冷却通道430中储存有流通的冷却液，从而将相关器件产生的热量带出，实现散热冷却。

本申请中，发热电器件210工作中产生的热量，将经面板200、液冷板400传递至冷却通道430的冷却液中，并由冷却液带出以实现散热。

可以看出，本申请通过将液冷板400与面板200相贴合，一方面可以实现对两者的散热，以提高电池包的散热性能，防止电池包内部出现局部过热，进而提高电池包的工作状态和使用寿命；在另一方面，可以避免液冷板400与面板200之间存在间隙，从而使电池包结构更加紧凑，提高空间利用率，利于电池包进一步小型化。

可选地，电池包还可以包括：至少一个电池模组500，电池模组500为电池包储能的核心部件，可以是卷芯电池或者方形电池等，至少一个电池模组500可以容置于内腔，至少一个电池模组500贴合液冷板400。

这样，面板200、电池模组500工作中产生的热量，均将通过液冷板400传递至冷却通道430的冷却液中，并由冷却液带出以实现散热，从而实现了对液冷板400的复用，使液冷板400能够对电池包内多个器件实现散热，提高了电池包的散热性能。

可选地，液冷板400具有相互连接的第一冷板部410和至少一个第二冷板部420，第一冷板部410贴合面板200，至少一个第二冷板部420贴合于电池模组500。冷却通道430的第一冷却部设于第一冷板部410，冷却通道430的第二冷却部设于至少一个第二冷板部420。

这样，电池模组500工作中产生的热量，将通过第二冷板部420传递至冷却通道430的冷却液中，并由冷却液带出以实现散热，而发热电器件210工作中产生的热量，将经面板200、第一冷板部410传递至冷却通道430的冷却液中，并由冷却液带出以实现散热。

可以看出，第一冷板部410和第二冷板部420对液冷板400进行了散热分区，具体来说第一冷板部410负责发热电器件210散热，第二冷板部420负责电池模组500散热，电池包的散热更为合理，散热性能更强。

可选地，第一冷板部410与至少一个第二冷板部420基本垂直，比如第一冷板部410与第二冷板部420夹角范围为88°～92°，这里可以取值88°、90°、92°等。液冷板400的此种设置方式更加适配于电池包中电池模组500和面板200、发热电器件210的布局，更为有效的实现为相关零部件的散热。

可选地，如图1所示，对于一些大容量的电池包来说，液冷板400可以具有两个第二冷板部420，两个第二冷板部420分别连接第一冷板部410沿面板200的宽度方向的两相对侧，这样液冷板400的整体将呈“U”型，这样可以实现对更多数量的电池模组500的散热，进一步提高本申请装置的散热性能，适用于大容量的电池包。

可选地，如图1和图3所示，电池包可以包括多个电池模组500，多个电池模组500并排设置。每一第二冷板部420位于相邻两个电池模组500之间，且分别与相邻两个电池模组500贴合。如此，电池包中可以布局更多的电池模组500以提高电容量，同时第二冷板部420也可以实现对更多电池模组500的散热，进一步提高本申请装置的散热性能。

可选地，如图3所示，多个电池模组500可以朝第二冷板部420中冷却液的流动方向依次叠置成列，电池模组500并排设置多列，第二冷板部420位于相邻两列电池模组500之间，且分别与相邻两列电池模组500贴合。

举例来说，电池模组500可以设置四列，且两两成组以对第二冷板部420进行夹持，以实现与第二冷板部420的贴合，从而实现对电池模组500的散热，可见，此种布局方式，能够使电池包兼顾大电容量和散热性能。

可选地，如图3和图4所示，第二冷板部420凸设第一囊壁和第二囊壁，第一囊壁和第二囊壁相背设置，第一囊壁和第二囊壁之间围成冷却通道430。

第一囊壁具有朝向电池模组500的第一接触面421，第二囊壁具有朝向电池模组500的第二接触面422，第一接触面421和第二接触面422互为相背设置。相邻两列电池模组500中的其中一列贴合第一接触面421，另一列贴合第二接触面422，以实现散热。

可以看出，第一囊壁和第二囊壁的设置，在实现散热的同时，可以保证相邻两电池模组500之间具有足够距离，防止过度靠近出现短路、局部过热等异常。

可选地，如图6所示，冷却通道430中可以设有扰流结构431，扰流结构431为成型于冷却通道430的表面的凸起，通过扰流结构431的设置，能够打乱冷却液于冷却通道430中的流速，从而使冷却液与电池模组500之间形成更为充分的热交换，进而提高电池包的散热性能。可选地，扰流结构431可以设置多个，以提高扰流作用，进一步提高散热性能。

可选地，如图3和图5所示，第一冷板部410和第二冷板部420的交汇处可以形成折弯结构，第一冷板部410和第二冷板部420的交汇处设有加强组件432，加强组件432位于冷却通道430内且与冷却通道430相连通，比如加强组件432为口琴管散热单元等，折弯结构的设置不仅可以降低冷却液流动至第二冷板部420与第一冷板部410交汇处时的阻力，防止出现堵塞，保证流通顺畅，而且，折弯结构的设置还能够防止应力集中造成的局部变形甚至断裂，进一步提升结构强度。

而加强组件432的设置，可以对折弯结构所在位置进行进一步加固，进一步提高液冷板400的结构强度。

可选地，如图6所示，冷却通道430可以包括进液流道433和出液流道434，进液口、进液流道433、出液流道434和出液口依次连通，如此，冷却液由进液口进入冷却通道430，再依次经过进液流道433、出液流道434和出液口流出。

其中，进液流道433与出液流道434沿液冷板400的高度方向并排设置；进液流道433所在位置的高度大于出液流道434所在位置的高度，液冷板400的高度方向与罩壳100的高度方向一致。通常来说，电池包工作时，上述的高度方向与重力方向一致，这样可以降低冷却液流通时的阻力，使得流通更加顺畅。

可选地，如图2所示，电池包还可以包括进液接头220和出液接头230，进液接头220连通进液口，出液接头230连通出液口。如此，可以实现将进液口和出液口引出，便于管路的接入。

可选地，第一冷板部410可以与面板200一体成型，这样整体具有更好的强度，并且可以保证较好的密封性，防止冷却液的外流，当然，也可以采取组合式的结构，此处不再详述。

可选地，如图1所示，电池包还可以包括绝缘保护膜300，绝缘保护膜300设于内腔，且贴设于罩壳100的底面板的靠近电池模组500的一侧，电池模组500的侧面与第二冷板部420贴合，电池模组500的底面与绝缘保护膜300贴合。举例来说，绝缘保护膜300可以是聚丙烯(Polypropylene，简称PP)等，从而实现对电池模组500的绝缘保护，防止出现漏电等异常。

本申请还公开一种用电设备，可以包括上述的电池包，用电设备可以是电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器、手机、便携式设备、掌上电脑、笔记本电脑等，此处不再详述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (12)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

罩壳(100)，具有内腔和连通所述内腔的开口；

面板(200)，封盖所述开口，所述面板(200)上设有进液口和出液口；

发热电器件(210)，设于所述面板(200)；

液冷板(400)，设于所述内腔且与所述面板(200)导热贴合，所述液冷板(400)内设有冷却通道(430)，所述冷却通道(430)分别连通所述进液口和所述出液口。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括：至少一个电池模组(500)，所述至少一个电池模组(500)容置于所述内腔，所述至少一个电池模组(500)贴合所述液冷板(400)。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述液冷板(400)具有相互连接的第一冷板部(410)和至少一个第二冷板部(420)，所述第一冷板部(410)贴合所述面板(200)，所述至少一个第二冷板部(420)贴合于所述电池模组(500)；

所述冷却通道(430)的第一冷却部设于所述第一冷板部(410)，所述冷却通道(430)的第二冷却部设于所述至少一个第二冷板部(420)。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述第一冷板部(410)与所述至少一个第二冷板部(420)基本垂直。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述液冷板(400)具有两个所述第二冷板部(420)，所述两个第二冷板部(420)分别连接所述第一冷板部(410)的沿所述面板(200)的宽度方向的两相对侧。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括多个电池模组(500)，所述多个电池模组(500)并排设置，

每一所述第二冷板部(420)位于相邻两个所述电池模组(500)之间，且分别与相邻两个所述电池模组(500)贴合。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却通道(430)中设有扰流结构(431)，所述扰流结构(431)为成型于所述冷却通道(430)的表面的凸起。

8.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述第一冷板部(410)和第二冷板部(420)的交汇处形成折弯结构，所述第一冷板部(410)和第二冷板部(420)的交汇处设有加强组件(432)，所述加强组件(432)位于所述冷却通道(430)内且与所述冷却通道(430)相连通。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述冷却通道(430)包括进液流道(433)和出液流道(434)，

所述进液口、所述进液流道(433)、所述出液流道(434)和所述出液口依次连通；

所述进液流道(433)与所述出液流道(434)沿所述液冷板(400)的高度方向并排设置；

所述进液流道(433)所在位置的高度大于所述出液流道(434)所在位置的高度，所述液冷板(400)的高度方向与所述罩壳(100)的高度方向一致。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括进液接头(220)和出液接头(230)，

所述进液接头(220)连通所述进液口，所述出液接头(230)连通所述出液口。

11.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述第一冷板部(410)与所述面板(200)一体成型。

12.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1～11中任一项所述的电池包。

Images