CN116864861A - 电池包及电子设备 - Google Patents

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CN116864861A CN202311077134.9A CN202311077134A CN116864861A CN 116864861 A CN116864861 A CN 116864861A CN 202311077134 A CN202311077134 A CN 202311077134A CN 116864861 A CN116864861 A CN 116864861A
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罗剑威
王健云
陈盛
林玉春
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Abstract

本发明提供一种电池包及电子设备。本发明提供的电池包包括盖板、箱体以及多个电芯，箱体顶部敞口，盖板盖设于箱体顶部，多个电芯间隔设置在箱体内；盖板内部开设有第一流道，盖板的底部间隔设置多个喷液孔，多个喷液孔均与第一流道连通，以使经由第一流道的冷却液从喷液孔流入箱体内部的电芯顶部，电芯被配置为浸没于冷却液中，以对电芯进行冷却；箱体的底板顶部间隔设置多个漏液孔，相邻两个电芯之间的间隙形成和漏液孔连通的第二流道，以使冷却液经过第二流道进入漏液孔。本发明提供一种电池包及电子设备，可以提高电池包的散热效率。

Description

电池包及电子设备
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池包及电子设备。
背景技术
电池包是由多个电池之间串并联形成的更大的储能单元，电池包在充放电过程中会释放热量，热量积累之下会使得电池包温度上升，不仅会影响电池包的性能，也可能引发起火、爆炸等安全问题，因此，如何对电池包进行热管理是本领域研究的重要课题。
现有技术中，电池包一般采用风冷和液冷两种散热方式，其中，风冷散热方式一般是通过在电池包附近设置散热风扇，以加快电池包周围空气的流动速度，从而增加散热速度，或者是在电池包所处当前环境中设置制冷设备，以降低电池包所处环境的温度，从而增加散热速度；液冷散热方式一般则是在电池包附近设置液冷管道，液冷管道中有流动的冷却液，通过液冷管道中流动的冷却液可以持续吸收掉电池包散出的热量，从而增加散热速度。
然而，上述两种散热方式的冷热交换效率都相对较低，难以满足一些对电池包散热有较高要求的工况，因此，如何提高电池包的散热效率是本领域亟需解决的问题。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种电池包及电子设备，可以提高电池包的散热效率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种电池包，包括盖板、箱体以及多个电芯，箱体顶部敞口，盖板盖设于箱体顶部，多个电芯间隔设置在箱体内；
盖板内部开设有第一流道，盖板的底部间隔设置多个喷液孔，多个喷液孔均与第一流道连通，以使经由第一流道的冷却液从喷液孔流入箱体内部的电芯顶部，电芯被配置为浸没于冷却液中，以对电芯进行冷却；箱体的底板顶部间隔设置多个漏液孔，相邻两个电芯之间的间隙形成和漏液孔连通的第二流道，以使冷却液经过第二流道进入漏液孔。
作为一种可选的实施方式，底板内设置有和漏液孔连通的第三流道，箱体的侧壁开设有出液口，出液口与第三流道连通，以供冷却液由箱体流出。
作为一种可选的实施方式，盖板的一端设有和第一流道连通的进液口，多个喷液孔的内径由靠近进液口的方向向远离进液口的方向逐渐变大。
作为一种可选的实施方式，喷液孔与第二流道在箱体高度方向上的投影至少部分重合；和/或，漏液孔与第二流道在箱体高度方向上的投影至少部分重合。
作为一种可选的实施方式，多个漏液孔的内径由靠近出液口的方向向远离出液口的方向逐渐变大。
作为一种可选的实施方式，电芯包括电极，电极位于电芯顶部。
作为一种可选的实施方式，多个电芯形成至少两个电池模组，每个电池模组包括至少两个电芯，每个电池模组中的电芯之间并排且间隔设置，相邻两个电池模组之间具有空隙。
作为一种可选的实施方式，箱体内具有隔板，隔板将箱体内部的空间分隔为第一仓室和第二仓室，电芯设置在第一仓室内，第二仓室用于设置电气元件，多个喷液孔沿箱体高度方向的投影均位于第二仓室的底部。
作为一种可选的实施方式，出液口开设在第二仓室的侧壁，进液口与出液口位于电池包的同一侧。
第二方面，本发明还提供一种电子设备，包括第一方面中的任意一项电池包。
本发明提供的电池包包括盖板、箱体以及多个电芯，箱体顶部敞口，盖板盖设于箱体顶部，多个电芯间隔设置在箱体内；盖板内部开设有第一流道，盖板的底部间隔设置多个喷液孔，多个喷液孔均与第一流道连通，以使经由第一流道的冷却液从喷液孔流入箱体内部的电芯顶部，电芯被配置为浸没于冷却液中，以对电芯进行冷却；箱体的底板顶部间隔设置多个漏液孔，相邻两个电芯之间的间隙形成和漏液孔连通的第二流道，以使冷却液经过第二流道进入漏液孔。本发明提供的电池包在使用的时候，冷却液可以经由电池包顶部盖板中的第一流道流入，然后从与第一流道连通的盖板底部的多个喷液孔流入箱体内部的电芯顶部，冷却液将电芯电芯浸没其中，可以迅速吸电芯散发的热量，由于冷却液自上而下流动，冷却液可以迅速从电芯之间的第二流道流至电芯底部，并从箱体底板上的漏液孔处流出，从而完成冷却液在电池包内的一次循环。由此，冷却液可以保持将电芯浸没其中的同时迅速循环流动，极大地增加了电池包的散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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以简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电池包的爆炸图；
图2为本发明实施例提供的一种电池包中的箱体的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明实施例提供的一种电池包的内部结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电池包中的盖板的底视图；
图6为本发明实施例提供的一种电池包中的冷却液的流动示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电池包中的电芯的结构示意图；
图8为图7中B处的放大图。
附图标记说明：
100-电池包；
110-盖板；
111-喷液孔；
112-进液口；
120-箱体；
121-漏液孔；
122-出液口；
123-隔板；
124-第一仓室；
125-第二仓室；
130-电芯；
140-第二流道。
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。
在申请中，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。
现有的电池包一般采用风冷和液冷两种散热方式，具体地，风冷散热方式一般是通过在电池包附近设置散热风扇，以加快电池包周围空气的流动速度，从而增加散热速度，或者是在电池包所处当前环境中设置制冷设备，以降低电池包所处环境的温度，从而增加散热速度；液冷散热方式一般则是在电池包附近设置液冷管道，液冷管道中有流动的冷却液，通过液冷管道中流动的冷却液可以持续吸收掉电池包散出的热量，从而增加散热速度。然而，现有的风冷和液冷散热方式的冷热交换效率都相对较低，难以满足一些对电池包散热有较高要求的工况，因此，如何提高电池包的散热效率是本领域亟需解决的问题。
有鉴于此，本发明提供一种电池包，该电池包包括盖板、箱体以及多个电芯，箱体顶部敞口，盖板盖设于箱体顶部，多个电芯间隔设置在箱体内；盖板内部开设有第一流道，盖板的底部间隔设置多个喷液孔，多个喷液孔均与第一流道连通；箱体的底板顶部间隔设置多个漏液孔，相邻两个电芯之间的间隙形成和漏液孔连通的第二流道。该电池包在使用的时候，冷却液可以经由电池包顶部盖板中的第一流道流入，然后从与第一流道连通的盖板底部的多个喷液孔流入箱体内部的电芯顶部，冷却液与电芯直接接触后可以迅速吸电芯散发的热量，由于冷却液自上而下流动，冷却液可以迅速从电芯之间的第二流道流至电芯底部，并从箱体底板上的漏液孔处流出，从而完成冷却液在电池包内的一次循环，极大地增加了电池包的散热效率。
图1为本发明实施例提供的一种电池包的爆炸图；图2为本发明实施例提供的一种电池包中的箱体的结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为本发明实施例提供的一种电池包的内部结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种电池包中的盖板的底视图；图6为本发明实施例提供的一种电池包中的冷却液的流动示意图；图7为本发明实施例提供的一种电池包中的电芯的结构示意图；图8为图7中B处的放大图。可以参考图1至图8，本发明实施例提供一种电池包100，包括盖板110、箱体120以及多个电芯130，箱体120顶部敞口，盖板110盖设于箱体120顶部，多个电芯130间隔设置在箱体120内；盖板110内部开设有第一流道，盖板110的底部间隔设置多个喷液孔111，多个喷液孔111均与第一流道连通，以使经由第一流道的冷却液从喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶部，电芯130被配置为浸没于冷却液中，以对电芯130进行冷却；箱体120的底板顶部间隔设置多个漏液孔121，相邻两个电芯130之间的间隙形成和漏液孔121连通的第二流道140，以使冷却液经过第二流道140进入漏液孔121。
如图6所示，本发明实施例提供的电池包100在使用的时候，冷却液可以经由电池包100顶部盖板110中的第一流道流入，然后从与第一流道连通的盖板110底部的多个喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶部，冷却液将电芯130浸没其中(图中a为冷却液到达的液面示意图)，迅速吸电芯130散发的热量，由于冷却液自上而下流动，冷却液可以利用自身重力迅速从电芯130之间的第二流道140流至电芯130底部，以降低冷却液流动动力需求，流入电芯130底部的冷却液可以从箱体120底板上的漏液孔121处流出，从而完成冷却液在电池包100内的一次循环。由此，冷却液可以保持将电芯130浸没其中的同时迅速进行循环流动，极大地增加了电池包100的散热效率。
上述实施例中，可以在箱体120的底板内部开设和漏液孔121连通的第三流道，并在箱体120的侧壁开设出液口122，出液口122与第三流道连通，流入箱体120底板的冷却液可以从漏液孔121流入第三流道，再由与第三流道连通的出液口122流出电池包100，完成一次冷却液在电池包100内部的循环。
上述实施例中，可以在盖板110的一端开设与第一流道连通的进液口112，且使多个喷液孔111的内径由靠近进液口112的方向向远离进液口112的方向逐渐变大，冷却液可以从进液口112进入第一流道，再从盖板110底部的喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶端，对电芯130进行冷却。
可以理解，由于进液口112设置于盖板110的一端，则从进液口112流入的冷却液会优先从靠近进液口112的喷液孔111进入箱体120内部，如此，沿着远离进液口112的方向上，各喷液孔111处的冷却液的流量便会存在较大差异，如此，对箱体120内电芯130的冷却效果也会不均匀，而使喷液孔111的孔径随着远离进液口112逐渐变大可以增加远离进液口112方向上的喷液孔111处的冷却液的流量，使得各喷液孔111处的流量更加均匀，以提高电池包100整体的冷却效果。同理，也可以使多个漏液孔121的内径由靠近出液口122的方向向远离出液口122的方向逐渐变大，可以理解，经过电芯130的冷却液会先一步从靠近出液口122的漏液孔121流出出液口122，因此，使漏液孔121的孔径随着远离出液口122逐渐变大可以使得从各个漏液孔121流出冷却液的流量更加均匀，避免对电芯130底部冷却部均匀；顶部喷液孔111和底部漏液的这种差异性孔径设计相互配合可以使得各个电芯130的冷却效果更加均匀，以进一步提高电池包100的散热效率。
上述实施例中，为降低冷却液流通的阻力，可以使喷液孔111与第二流道140在箱体120高度方向上的投影至少部分重合；还可以使漏液孔121与第二流道140在箱体120高度方向上的投影至少部分重合。其中，漏液孔121的形状可以采用长条形，漏液孔121的长边可以与第二流道140平行。
如图4所示，上述实施例中，电芯130可以包括电极，电极可以位于电芯130顶部，可以理解，电极为电芯130充放电的接口，电芯130电极处放热一般相对较多，因此，使电芯130电极端靠近顶部的喷液孔111设置，冷却液可以先对电芯130电极处进行吸热，然后吸收一定热量的冷却再对电芯130的电极下端部分进行吸热，如此，可以进一步保证整个电芯130散热的均匀性。
可以参照图7和图8，上述实施例中，多个电芯130可以形成至少两个电池模组，每个电池模组包括至少两个电芯130，每个电池模组中的电芯130之间并排且间隔设置，相邻两个电池模组之间具有供冷却液流通的间隙，冷却液可以经由两个电池模组之间的间隙自上而下流过电芯130，此外，电芯130与箱体120的内壁之间也可以留有间隙，以供冷却液流通，如此，冷却液能够流经电芯130的四周，从而可以对电芯130进行全面降温，进一步提高电池包100的散热效率。
如图1至4图所示，上述实施例中，箱体120内可以具有隔板123，隔板123将箱体120内部的空间分隔为第一仓室124和第二仓室125，电芯130设置在第一仓室124内，第二仓室125用于设置电气元件，多个喷液孔111沿箱体120高度方向的投影均位于第二仓室125的底部，以避免冷却液进入第二仓室125中，为了进一步提高第一仓室124和第二仓室125之间密封性，还可以在第一仓室124和第二仓室125之间设置密封件，具体地，密封件可以设置在隔板123的顶部，当盖板110盖设于箱体120顶部时，可以通过盖板110对密封件的挤压密封第一仓室124和第二仓室125。
上述实施例中，为了方便冷却液循环系统的设置，出液口122可以开设在第二仓室125的侧壁，进液口112与出液口122可以位于电池包100的同一侧。
本发明实施例提供的电池包100包括盖板110、箱体120以及多个电芯130，箱体120顶部敞口，盖板110盖设于箱体120顶部，多个电芯130间隔设置在箱体120内；盖板110内部开设有第一流道，盖板110的底部间隔设置多个喷液孔111，多个喷液孔111均与第一流道连通，以使经由第一流道的冷却液从喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶部，并对电芯130进行冷却；箱体120的底板顶部间隔设置多个漏液孔121，相邻两个电芯130之间的间隙形成和漏液孔121连通的第二流道140，以使冷却液经过第二流道140进入漏液孔121。本发明实施例提供的电池包100在使用的时候，冷却液可以经由电池包100顶部盖板110中的第一流道流入，然后从与第一流道连通的盖板110底部的多个喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶部，冷却液将电芯130浸没其中，迅速吸电芯130散发的热量，由于冷却液自上而下流动，冷却液可以利用自身重力迅速从电芯130之间的第二流道140流至电芯130底部，以减小冷却液流动动力需求和降低冷却液流动的阻力，流入电芯130底部的冷却液可以从箱体120底板上的漏液孔121处流出，从而完成冷却液在电池包100内的一次循环。由此，冷却液可以保持将电芯130浸没其中的同时迅速进行循环流动，极大地增加了电池包100的散热效率。
此外，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例中的任意一项电池包100；该电池包100包括盖板110、箱体120以及多个电芯130，箱体120顶部敞口，盖板110盖设于箱体120顶部，多个电芯130间隔设置在箱体120内；盖板110内部开设有第一流道，盖板110的底部间隔设置多个喷液孔111，多个喷液孔111均与第一流道连通；箱体120的底板顶部间隔设置多个漏液孔121，相邻两个电芯130之间的间隙形成和漏液孔121连通的第二流道140。该电池包100在使用的时候，冷却液可以经由电池包100顶部盖板110中的第一流道流入，然后从与第一流道连通的盖板110底部的多个喷液孔111流入箱体120内部的电芯130顶部，冷却液将电芯130浸没其中，迅速吸电芯130散发的热量，由于冷却液自上而下流动，冷却液可以利用自身重力迅速从电芯130之间的第二流道140流至电芯130底部，以降低冷却液流动动力需求，流入电芯130底部的冷却液可以从箱体120底板上的漏液孔121处流出，从而完成冷却液在电池包100内的一次循环。由此，冷却液可以保持将电芯130浸没其中的同时迅速进行循环流动，极大地增加了电池包100的散热效率。由于本实施例提供的电子设备使用了该电池包100，使得该电子设备的散热效果更好，安全性更高。
最后需要说明的是：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 (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括盖板、箱体以及多个电芯，所述箱体顶部敞口，所述盖板盖设于所述箱体顶部，所述多个电芯间隔设置在所述箱体内；
所述盖板内部开设有第一流道，所述盖板的底部间隔设置多个喷液孔，所述多个喷液孔均与所述第一流道连通，以使经由所述第一流道的冷却液从所述喷液孔流入所述箱体内部的电芯顶部，所述电芯被配置为浸没于所述冷却液中，以对所述电芯进行冷却；所述箱体的底板顶部间隔设置多个漏液孔，相邻两个所述电芯之间的间隙形成和所述漏液孔连通的第二流道，以使对所述冷却液经过所述第二流道进入所述漏液孔。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述底板内设置有和所述漏液孔连通的第三流道，所述箱体的侧壁开设有出液口，所述出液口与所述第三流道连通，以供所述冷却液由所述箱体流出。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述盖板的一端设有和所述第一流道连通的进液口，所述多个喷液孔的内径由靠近所述进液口的方向向远离所述进液口的方向逐渐变大。
4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述喷液孔与所述第二流道在所述箱体高度方向上的投影至少部分重合；和/或，所述漏液孔与所述第二流道在所述箱体高度方向上的投影至少部分重合。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述多个漏液孔的内径由靠近所述出液口的方向向远离所述出液口的方向逐渐变大。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的电池包，其特征在于，所述电芯包括电极，所述电极位于所述电芯顶部。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的电池包，其特征在于，所述多个电芯形成至少两个电池模组，每个所述电池模组包括至少两个所述电芯，每个所述电池模组中的所述电芯之间并排且间隔设置，相邻两个电池模组之间具有空隙。
8.根据权利要求3-5任意一项所述的电池包，其特征在于，所述箱体内具有隔板，所述隔板将所述箱体内部的空间分隔为第一仓室和第二仓室，所述电芯设置在所述第一仓室内，所述第二仓室用于设置电气元件，所述多个喷液孔沿所述箱体高度方向的投影均位于所述第二仓室的底部。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述出液口开设在所述第二仓室的侧壁，所述进液口与所述出液口位于所述电池包的同一侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池包。
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