CN204029955U - 动力电池装置及其换热组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池装置及其换热组件，所述用于动力电池装置的换热组件，包括：换热板，所述换热板为板状结构且其内部具有供液体流动的换热腔；用于进液的进液管，所述进液管设在所述换热板的表面上且所述进液管的管体与所述换热腔连通，所述进液管的两端中的一端敞开且另一端封堵；以及用于出液的出液管，所述出液管与所述进液管设在所述换热板的同一表面上且所述出液管的管体与所述换热腔连通，所述出液管的两端中的一端敞开且另一端封堵。根据本实用新型实施例的换热组件体积小，换热效率高。

Description

动力电池装置及其换热组件

技术领域

本实用新型涉及电池的换热技术领域，尤其是涉及一种用于动力电池装置的换热组件和具有该换热组件的动力电池装置。

背景技术

因为软包装锂离子动力电池具有较高的能量密度、良好的循环特性以及优良的功率特性，所以在混合动力汽车领域应用比较广泛，但是锂离子动力电池使用时对温度范围有一定的要求，低于使用温度范围下限或高于使用温度上限都会影响电池的寿命和充放电效能。

电动汽车在行驶过程中会要求动力电池系统进行大倍率的充放电过程，而这个过程中会伴随产生很大的热量，在电池系统充放电过程中产生发的热量如果不能及时的导出电池包，会使热量积聚，最终导致电池包内温度过高，电池包内温度过高时，会降低电池的使用寿命及电池的充放电效能，当电池包内温度超出电池使用温度上限时，电池管理系统则会对电池进行保护，切断动力输出。在低温气候下，混合动力汽车长时间停置后启动行驶，这时电池包内温度过低，从而导致电池充放电效率过低无法达到正常工作状态，当电池包内温度低于电池使用温度下限时，电池管理系统则会对电池进行保护，切断动力输出，影响使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型需要提供一种用于动力电池装置的换热组件，该换热组件体积小，换热效率高。

本实用新型还需要提供一种具有该换热组件的动力电池装置。

根据本实用新型第一方面的用于动力电池装置的换热组件，包括：换热板，所述换热板为板状结构且其内部具有供液体流动的换热腔；用于进液的进液管，所述进液管设在所述换热板的表面上且所述进液管的管体与所述换热腔连通，所述进液管的两端中的一端敞开且另一端封堵；以及用于出液的出液管，所述出液管与所述进液管设在所述换热板的同一表面上且所述出液管的管体与所述换热腔连通，所述出液管的两端中的一端敞开且另一端封堵。

根据本实用新型实施例的用于动力电池装置的换热组件，由于换热板为板状结构，体积小，由此可以减小动力电池装置的体积。而且，由于换热板具有接触面积大的特点，由此可以提高换热效率。此外，通过在换热板上设置用于进液的进液管和用于出液的出液管，由此不仅可以减小进液和出液的结构的体积，而且进液和出液的结构简单。综上，换热组件具有体积小、结构简单、换热效率高的优点。

另外，根据本实用新型的用于动力电池装置的换热组件还可具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述用于动力电池装置的换热组件还包括：第一柔性导管，所述第一柔性导管与所述进液管的敞开端相连通；以及第二柔性导管，所述第二柔性导管与所述出液管的敞开端相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热板为矩形板状结构，所述进液管和所述出液管设在所述换热板的上表面上，所述换热板的下表面上冲压形成有多个沿其宽度方向延伸且向下凸出的凸条。

根据本实用新型的一些实施例，所述进液管为直管且沿所述换热板的长度方向延伸，所述进液管的长度与所述换热板的长度相等。

根据本实用新型的一些实施例，所述进液管的敞开端与所述出液管的敞开端邻近所述换热板的同一端设置，所述出液管为U形管且包括：第一肢管，所述第一肢管与所述进液管邻近且并排设置，所述出液管的敞开端形成在所述第一肢管的端部上；以及与所述第一肢管连通的第二肢管，所述第二肢管与所述第一肢管平行且远离所述进液管设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述用于动力电池装置的换热组件还包括：多个与所述进液管垂直相连的进液支管，所述进液管与所述换热腔通过所述多个进液支管相连通；以及多个与所述第二肢管垂直相连的出液支管，所述出液管与所述换热腔通过所述多个出液支管相连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述多个进液支管与所述多个出液支管在所述换热板的宽度方向上一一对应。

优选地，所述换热腔沿所述换热板的长度方向被分成间隔开的多段子换热腔。

可选地，在所述多个进液支管中、相邻两个分别与多个所述子换热腔的其中一个连通，在所述多个出液支管中、相邻两个分别与多个所述子换热腔的其中一个连通。

根据本实用新型第二方面实施例的动力电池装置，包括：动力电池组，所述动力电池组包括多个并排设置的单体电池；至少一个换热组件，所述换热组件为根据本实用新型第一方面所述的用于动力电池装置的换热组件，所述至少一个换热组件设在所述动力电池组的上表面或下表面上。

由于换热组件具有上述优点，从而通过设置该换热组件，根据本实用新型的动力电池装置具有体积小、换热性能良好等优点。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热组件包括两个且分别设在所述动力电池组的上表面和下面上。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力电池装置还包括至少一个导热板，所述导热板设在所述换热组件和所述动力电池组之间，所述导热板与所述换热组件相邻近的表面的形状相互匹配。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的用于动力电池装置的换热组件的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的动力电池装置的爆炸图；

图3是图2所示的动力电池装置的局部结构爆炸图。

附图标记：

动力电池装置100；

换热组件10；

换热板1；凸条11；

进液管2；进液支管21；

出液管3；第一肢管31；第二肢管32；出液支管33；

第一柔性导管4；第二柔性导管5；

动力电池组20；单体电池201；

壳体30；上壳体301；下壳体302；开口3021；

导热板40。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先需要说明的是，如图2和图3所示，动力电池装置100包括动力电池组20和换热组件10，换热组件10适于设在动力电池组20的上表面和/或下表面，以便对动力电池组20进行冷却或加热。

下面参考图1-图3详细描述根据本实用新型第一方面实施例的用于动力电池装置100的换热组件10。如图1所示，根据本实用新型实施例的换热组件10包括：换热板1、进液管2和出液管3。

这里首先需要解释的是，根据本实用新型实施例的换热组件10与动力电池接触并且通过接触热传导的原理进行换热，具体地，通过换热组件10与动力电池组20的接触面，将热量或冷量传导给动力电池组20，进而为动力电池组20进行冷却或加热。例如换热组件10内通低温液体，例如冷水，冷水的冷量可以通过换热组件10与动力电池组20的接触面传导给动力电池组20，这样原本高温的动力电池组20的热量就可以被冷水带走，从而达到理想的温度范围；又例如换热组件10内通高温液体，例如热水，热水的热量可以通过换热组件10与动力电池组20的接触面传导给动力电池组20，这样在低温环境下原本处于低温状态下的动力电池组20接收热量而被加热，从而达到理想的温度范围。

具体而言，如图1所示，换热板1为板状结构，且换热板1内部具有供液体流动的换热腔(图未示出)，可选地，换热板1的形状与动力电池组20的上表面和下表面的形状、尺寸大致匹配，在本实用新型的一个示例中，换热板1为矩形的板状结构。进液管2和出液管3可以设在换热板1的上表面上，换热板1的下表面与电池组的上表面或下表面接触设置。

首先这里需要说明的是，在有关换热组件10的描述中，“上下方向”为根据图1中的标示方向，这里仅起到方便描述的作用，而并不限定换热组件10在安装到动力电池装置100中时具有这样绝对的方向和位置等关系。

进一步地，进液管2用于进液，进液管2设在换热板1的上表面上，进液管2可以为直管，有利地，进液管2沿换热板1的长度方向延伸，且进液管2的长度与换热板1的长度大致相等，进液管2的管体与换热腔连通，进液管2的两端中的一端敞开且另一端封堵，冷水可以通过进液管2的敞开端进入到进液管2内，流入到进液管2管体内的冷水进而再进入到换热腔内以便与动力电池组20进行换热。其中进液管2上可以设置进液通孔，换热板1的上表面上也设置与进液通孔相对的进液板孔，这样可以时进液管2内的液体流入到换热板1内(图未示出)。

出液管3用于出液，出液管3与进液管2设在换热板1的同一表面上(例如换热板1的上表面)，且出液管3的管体与换热腔连通，出液管3可以为U形管，出液管3两端中的一端敞开且另一端封堵，即如图1所示。由于出液管3与换热腔连通，由此与动力电池组20换热后的液体可以流入至出液管3内，进而再从出液管3的敞开端流出出液管3，由此完成一个换热循环。

根据本实用新型实施例的用于动力电池装置100的换热组件10，由于换热板1为板状结构，体积小，由此可以减小动力电池装置100的体积。而且，由于换热板1具有接触面积大的特点，由此可以提高换热效率。此外，通过在换热板1上设置用于进液的进液管2和用于出液的出液管3，由此不仅可以减小进液和出液的结构的体积，而且进液和出液的结构简单。综上，换热组件10具有体积小、结构简单、换热效率高的优点。

在本实用新型的一些实施例中，出液管3包括第一肢管31和与第一肢管31连通的第二肢管32，如图1所示，第一肢管31与进液管2邻近且并排设置，出液管3的敞开端形成在第一肢管31的端部上，第二肢管32与第一肢管31平行且远离进液管2设置。具体地，出液管3的第一肢管31的敞开端用于出液，出液管3中的第二肢管32用于与换热腔连通，换热腔内的液体可以通过第二肢管32流入至出液管3内并流向第一肢管31，进而排出。进一步地，进液管2的敞开端与出液管3的敞开端邻近换热板1的同一端设置(即换热板1的长度方向上的一端)，通过上述的结构设置，进液管2的敞开端和出液管3的敞开端相互邻近，这样可以使换热组件10的结构更加紧凑。

其中第一肢管31的长度可以与换热板1的长度相等，第二肢管32的长度可以与换热板1的长度相等。在本实用新型的一些实施例中，换热组件10还包括：多个与进液管2垂直相连的进液支管21和多个与第二肢管32垂直相连的出液支管33，其中进液管2与换热腔通过多个进液支管21相连通，出液管3与换热腔通过多个出液支管33相连通，多个进液支管21沿进液管2的长度方向间隔设置，多个出液支管33沿第二肢管32的长度方向间隔设置。

进一步地，每个进液支管21与换热板1的连接处邻近换热板1的沿其宽度方向的一侧边缘设置，每个出液支管33与换热板1的连接处邻近换热板1的沿其宽度方向的另一侧边缘设置。这样从一个进液支管21流入到换热腔后，液体可以大致沿换热板1的宽度方向从一侧流向另一侧，有利地，多个进液支管21与多个出液支管33在换热板1的宽度方向上一一对应，通过每个进液支管21进入到换热腔后可以经与之相对应的各个出液支管33流出，这样可以使从不同进液支管21进入换热腔内的液体的流动距离大致相等，由此可以使不同位置处的动力电池组20被冷却和被加热的效果相同，换热均匀，有效保证了动力电池组20的不同位置间的温度平衡，有利于提高动力电池组20的性能。

在本实用新型的一些实施例中，换热板1的下表面上冲压形成有多个沿其宽度方向延伸且向下凸出的凸条11，其中每个凸条11内均可以容纳液体，也就是说，凸条11的周壁和换热板1的上表面共同限定出上述的换热腔。通过将换热板1的下表面冲压形成凸条11结构，不仅可以增大换热面积，而且在增大换热面积的同时保证整个换热板1的在上下方向上的投影面积不会增大，进而可以保证整个动力电池装置100的体积小型化。

在本实用新型的一些实施例中，换热腔沿换热板1的长度方向被分成间隔开的多段子换热腔，每段子换热腔之间间隔开，这样在整个换热板1的长度方向上，换热液体可以不受彼此干扰，从而动力电池组20的各个部分的换热效果趋于一致，换热更加均匀。

可选地，如图1所示，在多个进液支管21中、每两个分别与多个子换热腔的其中一个连通，在多个出液支管33中、每两个分别与多个子换热腔的其中一个连通，这样可以使每个子换热腔内所流动的液体流量更加均匀，从而可以促进换热的均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，还可以包括第一柔性导管4和第二柔性导管5。第一柔性导管4与进液管2的敞开端相连通且伸出换热板1，第二柔性导管5与出液管3的敞开端相连通且伸出换热板1。通过设置第一柔性导管4和第二柔性导管5，可以方便地将进液管2的敞开端和出液管3的敞开端进行延伸，方便与外部的结构进行连接、布置，进而方便进液和出液。

根据本实用新型第二方面实施例的动力电池装置100，如图2和图3，包括：动力电池组20和换热组件10。动力电池组20包括多个并排设置的单体电池201，换热组件10为上述的根据本实用新型第一方面实施例的换热组件10。其中换热组件10包括至少一个，至少一个换热组件10设在动力电池组20的上表面或下表面上。

由于换热组件10具有上述优点，从而通过设置该换热组件10，根据本实用新型的动力电池装置100具有体积小、换热性能良好等优点。

其中，换热组件10可以包括两个，两个换热组件10分别设在动力电池组20的上表面和下面上。具体地，动力电池装置100还包括壳体30，壳体30分成上壳体301和设在上壳体301下部的下壳体302，动力电池组20和换热组件10均设在壳体30内。下壳体302的侧壁上设有开口3021，换热组件10的进液管2和出液管3的敞开端均通过该开口3021与外界连通，进而可以进行进水或出水的动作。进一步地，上下两个换热组件10的第一柔性导管4和第二柔性导管5均从下壳体302的开口3021处伸出壳体30，由此方便与外部结构连通。

可选地，动力电池装置100还可以包括至少一个导热板40，导热板40设在换热组件10和动力电池组20之间，导热板40的数量与换热组件10的数量相同且一一对应设置，优选地，导热板40和换热组件10的相邻近的表面的形状相互匹配，具体地，当换热组件10与导热板40相邻近的表面为平面时，导热板40的与换热组件10相邻近的表面也为平面；当换热组件10与导热板40相邻近的表面为高低不平的结构时，导热板40的与换热组件10相邻近的表面也为与之相对应的高低不平的结构，这样可以使换热组件10和导热板40在最大程度上相互接触，保证热交换的效果。

例如图1所示的，换热组件10的换热板1的与导热板40邻近的表面形成为沿其长度方向分布的多个凸条11结构，相应地，导热板40的与换热板1的邻近的表面也形成为沿其长度方向分布的多个凸条11结构，由此可以增大换热面，保证导热板40与换热板1的有效接触。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，包括：

换热板，所述换热板为板状结构且其内部具有供液体流动的换热腔；

用于进液的进液管，所述进液管设在所述换热板的表面上且所述进液管的管体与所述换热腔连通，所述进液管的两端中的一端敞开且另一端封堵；以及

用于出液的出液管，所述出液管与所述进液管设在所述换热板的同一表面上且所述出液管的管体与所述换热腔连通，所述出液管的两端中的一端敞开且另一端封堵。

2.根据权利要求1所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，还包括：

第一柔性导管，所述第一柔性导管与所述进液管的敞开端相连通；以及

第二柔性导管，所述第二柔性导管与所述出液管的敞开端相连通。

3.根据权利要求1所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，所述换热板为矩形板状结构，所述进液管和所述出液管设在所述换热板的上表面上，所述换热板的下表面上冲压形成有多个沿其宽度方向延伸且向下凸出的凸条。

4.根据权利要求1所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，所述进液管为直管且沿所述换热板的长度方向延伸，所述进液管的长度与所述换热板的长度相等。

5.根据权利要求1所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，所述进液管的敞开端与所述出液管的敞开端邻近所述换热板的同一端设置，所述出液管为U形管且包括：

第一肢管，所述第一肢管与所述进液管邻近且并排设置，所述出液管的敞开端形成在所述第一肢管的端部上；以及

与所述第一肢管连通的第二肢管，所述第二肢管与所述第一肢管平行且远离所述进液管设置。

6.根据权利要求5所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，还包括：

多个与所述进液管垂直相连的进液支管，所述进液管与所述换热腔通过所述多个进液支管相连通；以及

多个与所述第二肢管垂直相连的出液支管，所述出液管与所述换热腔通过所述多个出液支管相连通。

7.根据权利要求6所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，所述多个进液支管与所述多个出液支管在所述换热板的宽度方向上一一对应。

8.根据权利要求6所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，所述换热腔沿所述换热板的长度方向被分成间隔开的多段子换热腔。

9.根据权利要求8所述的用于动力电池装置的换热组件，其特征在于，在所述多个进液支管中、相邻两个分别与多个所述子换热腔的其中一个连通，在所述多个出液支管中、相邻两个分别与多个所述子换热腔的其中一个连通。

10.一种动力电池装置，其特征在于，包括：

动力电池组，所述动力电池组包括多个并排设置的单体电池；

至少一个换热组件，所述换热组件为根据权利要求1-9中任一项所述的用于动力电池装置的换热组件，所述至少一个换热组件设在所述动力电池组的上表面或下表面上。

11.根据权利要求10所述的动力电池装置，其特征在于，所述换热组件包括两个且分别设在所述动力电池组的上表面和下面上。

12.根据权利要求10所述的动力电池装置，其特征在于，还包括至少一个导热板，所述导热板设在所述换热组件和所述动力电池组之间，所述导热板与所述换热组件相邻近的表面的形状相互匹配。