CN205069814U - 带换热功能的电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种带换热功能的电池包，包括电池模组以及电池包外壳，所述电池包外壳包括外壳主体以及换热器，所述外壳主体以及所述换热器共同围成一个密闭的空腔，其中，所述换热器为所述空腔的底板，所述电池模组设置在所述换热器的上表面，所述换热器包括导热垫、冷却管路以及加热膜，所述导热垫位于所述空腔的最内侧，所述冷却管路以及所述加热膜沿所述导热垫的厚度方向设置在所述导热垫的外侧。本申请所提供的带换热功能的电池包通过将包含冷却管路以及加热膜的换热器直接作为电池包外壳的一部分，并通过导热垫与电池模组相接触，来传递热量，大幅缩短了热量的传输距离，降低了热量的散失程度，提高了加热效率。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种带换热功能的电池包。
背景技术
目前，锂离子电池一般在20～40度范围内时，其充放电性能最佳，寿命最好。为了调节锂离子电池的温度，市场上出现了内部设有水冷系统的电池包，例如中国专利CN104733799A以及CN104733806A。此外，为了应对低温环境，有些电池包还会采用传统的PTC加热棒加热进行外部加热的方式进行加热。
然而，相关技术中采用加热棒加热方式，因为需要加热整个管道内部的所有液体，然后通过水泵输送到电池包内部需要的地方，由于加热棒的位置距离电池包较远，所需的输送管路较长，热量就会在输送途中散失一部分，导致这种系统存在功耗高，加热效率低的缺点。
实用新型内容
本申请提供了一种带换热功能的电池包，能够提高传热效率。
本申请所提供的带换热功能的电池包，包括电池模组以及电池包外壳，所述电池包外壳包括外壳主体以及换热器，所述外壳主体以及所述换热器共同围成一个密闭的空腔，其中，所述换热器为所述空腔的底板，所述电池模组设置在所述换热器的上表面，所述换热器包括导热垫、冷却管路以及加热膜，所述导热垫位于所述空腔的最内侧，所述冷却管路以及所述加热膜沿所述导热垫的厚度方向设置在所述导热垫的外侧。
优选地，所述电池模组包括电芯以及模组外壳，所述模组外壳的底部敞口，所述电芯设置在所述模组外壳内，且直接与所述导热垫接触。
优选地，
所述冷却管路位于所述导热垫以及所述加热膜之间；
或
所述加热膜位于所述导热垫以及所述冷却管路之间。
优选地，还包括隔热层，所述隔热层设置在所述导热垫、所述冷却管路以及所述加热膜的厚度方向的最外侧。
优选地，所述隔热层为弹性隔热层。
优选地，所述弹性隔热层的材质为橡胶。
优选地，所述冷却管路包括进液总管、回液总管、总管接头以及多根并排排布的冷却管，
所述进液总管以及所述回液总管分别设置在所述冷却管的两端，每根所述冷却管均与所述进液总管以及所述回液总管连通，形成相互并联结构，所述进液总管以及所述回液总管均设置有所述总管接头，用于与外部管路连接。
优选地，所述总管接头包括外接头、法兰盘、密封垫圈、抱箍以及盲孔，
所述抱箍与所述进液总管或所述回液总管连接，所述法兰盘设置在所述抱箍以及所述外接头之间，所述盲孔设置在所述法兰盘上，且用于通过螺栓与所述外壳主体相连接，所述密封垫圈设置在所述法兰盘与所述外壳主体之间，所述外接头伸出所述外壳主体。
优选地，所述冷却管为内部集成有冷却液流道的扁条形管或板型管。
优选地，所述加热膜包括绝缘外膜以及嵌入所述绝缘外膜内部的加热芯，所述绝缘外膜的材质为绝缘硅胶、聚酰亚胺或铁氟龙，所述加热芯的材质为铜、银、镍铬合金、不锈钢、石墨或PTC热敏电阻。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的带换热功能的电池包通过将包含冷却管路以及加热膜的换热器直接作为电池包外壳的一部分，并通过导热垫与电池模组相接触，来传递热量，大幅缩短了热量的传输距离，降低了热量的散失程度，提高了加热效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的带换热功能的电池包的内部结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的换热器与电芯的配合结构示意图，其中冷却管路与导热垫相邻；
图3为本申请实施例所提供的换热器与电芯的配合结构示意图，其中加热膜与导热垫相邻；
图4为本申请实施例所提供的采用扁条形管的换热器与电池模组的结构示意图；
图5为图4中换热器的侧视结构示意图；
图6为图5中A部分的放大结构示意图；
图7为图5中A部分的右视结构示意图；
图8为本申请实施例所提供的换热器的总管接头与外壳主体的配合结构示意图；
图9为本申请实施例所提供的换热器的总管接头与外壳主体的配合结构的截面放大图；
图10为本申请实施例所提供的采用板型管的换热器的立体结构示意图；
图11为本申请实施例所提供的电池模组的仰视结构示意图。
附图标记：
1-电池模组；
10-电芯；
12-模组外壳；
2-电池包外壳；
20-换热器；
200-导热垫；
202-冷却管路；
2020-进液总管；
2022-回液总管；
2024-总管接头；
2024a-法兰盘；
2024b-密封垫圈；
2024c-抱箍；
2024d-盲孔；
2024e-外接头；
2026-冷却管；
204-加热膜；
206-隔热层；
22-外壳主体。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的带换热功能的电池包的放置状态为参照。
本申请实施例提供了一种带换热功能的电池包，包括电池模组1以及电池包外壳2。电池模组1包括电芯10以及模组外壳12，装配时，电芯10成排设置在模组外壳12内，然后再将组装好的电池模组1码放在电池包外壳2之内。电池包外壳2包括换热器20以及外壳主体22，换热器20与外壳主体22共同围成一个用于容纳电池模组1的密闭空腔。其中，换热器20为空腔的底板，电池模组1设置在换热器20的上表面之上(参见图1)。
下面详细介绍换热器20的结构。换热器20包括导热垫200、冷却管路202、加热膜204以及隔热层206。导热垫200位于空腔的最内侧，用于与电池模组1紧密接触并进行热量交换。
冷却管路202的内部流通有冷却液，用于对电池模组1进行冷却。冷却液采用制冷剂、防冻液或是PCM材质(相变材料)。
加热膜204则主要用于通过电加热的方式对电池模组1进行加热。加热膜204可以采用在绝缘外膜内部嵌入加热芯的方式制作，绝缘外膜的材质可以选择绝缘硅胶、聚酰亚胺或铁氟龙等，加热芯的材质可选择发热性能较好铜、银、镍铬合金、不锈钢、石墨或PTC热敏电阻等。
冷却管路202以及加热膜204均沿着导热垫200的厚度方向设置在外侧，并且冷却管路202以及加热膜204二者的相互位置可以随意调换。例如，可以将冷却管路202设置在导热垫200以及加热膜204之间(参见图2)，或者也可以将加热膜204设置在导热垫200以及冷却管路202之间(参见图3)。在冷却管路202以及加热膜204两部件中，紧挨导热垫200的部件在工作时能够直接通过导热垫200与电池模组1进行热交换，而处于外层的部件在工作时则需要首先与中层的部件进行热交换，之后再通过位于内层的导热垫200与电池模组1最终实现热量交换。
如图4至8所示，在本实施例中，冷却管路202包括进液总管2020、回液总管2022、总管接头2024以及多根并排排布的冷却管2026。进液总管2020以及回液总管2022为冷却液回路的连根总管，分别设置在冷却管2026的两端，每根冷却管2026均与进液总管2020以及回液总管2022连通，形成相互并联结构，进液总管2020以及回液总管2022均通过总管接头2024与外部的其它管路连接。为了节约空间，同时也实现均匀换热，冷却管2026优选采用扁条形管(参见图4、图5)或者板型管(参见图10)结构，在扁条形管以及板型管的内部集成有若干条冷却液流道。由于扁条形管以及板型管的表面较圆形管更为规整，因此能够加大冷却管2026与导热垫200以及加热膜204的接触面积，并且还能够有效节约体积，提高系统的集成度。扁条形管以及板型管可以采用市场上普通的单排多口挤铝型材，冷却管2026的材质最好选择导热性能良好的铝材，例如ENAW3003或ENAW1050，优选ENAW1050，热导率更好。
此时，加热膜204与冷却管2026紧密贴合。为了提高加热膜204与冷却管路202之间的结合紧密度，可以采用3M背胶将加热膜204紧紧贴在冷却管2026的表面。加热膜204的电源引线从冷却管的底部走线，然后汇合于中部，这样减少加热膜204的连线长度，降低了线束设计的复杂程度。
在本实施例中，冷却管路202通过总管接头2024固定在外壳主体22上，为了保证连接牢固程度以及密封性能，总管接头2024的结构需要进行特殊设计。如图6、图7所示，总管接头2024包括法兰盘2024a、密封垫圈2024b、抱箍2024c、盲孔2024d以及外接头2024e。抱箍2024c负责与进液总管2020或回液总管2022连接，外接头2024e与抱箍2024c相对设置，用于与外部管路进行连接。如图8和图9所示，当总管接头2024固定在外壳主体22上时，外接头2024e伸出外壳主体22。法兰盘2024a设置在抱箍2024c以及外接头2024e之间，盲孔2024d设置在法兰盘2024a上，法兰盘2024a通过螺栓与盲孔2024d的配合与外壳主体22的内侧面相连接。为了保证连接强度，盲孔至少为M5型，深度要大于10mm。密封垫圈2024b设置在法兰盘2024a与外壳主体22之间，用于阻止对外接头2024e的伸出口进行密封。
隔热层206的作用是起到隔热保温的作用，防止冷却管路202或加热膜204与电池包外界环境进行热交换，从而降低换热效率。因此隔热层206设置在导热垫200、冷却管路202以及加热膜204的厚度方向的最外侧。此外，隔热层206最好采用橡胶，例如罗杰斯的HT800，或者其它具有隔热的弹性材质、隔热复合弹性结构等。这样，隔热层206在保温隔热的同时还能够对冷却管路202以及加热膜204提供一定的压紧力，使各部件之间结合的更为紧密，从而进一步降低导热路径上各配合面之间的接触热阻。
在本实施例中，为了进一步提高换热效率，同时简化电池包的内部结构，节约空间，还对电池模组1进行了结构优化。如图11所示，具体地，将模组外壳12的底部由封闭改为敞口结构，这样当将电芯10设置在模组外壳12内时，电芯10的底部能够直接与导热垫200接触导热，减少了中间环节，因此既提高了换热效率也节约了空间。
本实施例所提供的带换热功能的电池包大幅缩短了热量的传输距离，降低了热量的散失程度，提高了加热效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种带换热功能的电池包，其特征在于，包括电池模组以及电池包外壳，
所述电池包外壳包括外壳主体以及换热器，所述外壳主体以及所述换热器共同围成一个密闭的空腔，其中，所述换热器为所述空腔的底板，所述电池模组设置在所述换热器的上表面，
所述换热器包括导热垫、冷却管路以及加热膜，所述导热垫位于所述空腔的最内侧，所述冷却管路以及所述加热膜沿所述导热垫的厚度方向设置在所述导热垫的外侧。
2.根据权利要求1所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述电池模组包括电芯以及模组外壳，
所述模组外壳的底部敞口，所述电芯设置在所述模组外壳内，且直接与所述导热垫接触。
3.根据权利要求1所述的带换热功能的电池包，其特征在于，
所述冷却管路位于所述导热垫以及所述加热膜之间；
或
所述加热膜位于所述导热垫以及所述冷却管路之间。
4.根据权利要求1所述的带换热功能的电池包，其特征在于，还包括隔热层，所述隔热层设置在所述导热垫、所述冷却管路以及所述加热膜的厚度方向的最外侧。
5.根据权利要求4所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述隔热层为弹性隔热层。
6.根据权利要求5所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述弹性隔热层的材质为橡胶。
7.根据权利要求1所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述冷却管路包括进液总管、回液总管、总管接头以及多根并排排布的冷却管，
所述进液总管以及所述回液总管分别设置在所述冷却管的两端，每根所述冷却管均与所述进液总管以及所述回液总管连通，形成相互并联结构，所述进液总管以及所述回液总管均设置有所述总管接头，用于与外部管路连接。
8.根据权利要求7所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述总管接头包括外接头、法兰盘、密封垫圈、抱箍以及盲孔，
所述抱箍与所述进液总管或所述回液总管连接，所述法兰盘设置在所述抱箍以及所述外接头之间，所述盲孔设置在所述法兰盘上，且用于通过螺栓与所述外壳主体相连接，所述密封垫圈设置在所述法兰盘与所述外壳主体之间，所述外接头伸出所述外壳主体。
9.根据权利要求7所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述冷却管为内部集成有冷却液流道的扁条形管或板型管。
10.根据权利要求1所述的带换热功能的电池包，其特征在于，所述加热膜包括绝缘外膜以及嵌入所述绝缘外膜内部的加热芯，所述绝缘外膜的材质为绝缘硅胶、聚酰亚胺或铁氟龙，所述加热芯的材质为铜、银、镍铬合金、不锈钢、石墨或PTC热敏电阻。
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| CN (1) | CN205069814U (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106025431A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种水室装置、汽车以及加热和冷却汽车电池的方法 |
| CN106058367A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 李清雪 | 新能源车 |
| CN106410326A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-15 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 用于车辆的电池模组 |
| CN107171038A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-15 | 安徽江淮松芝空调有限公司 | 一种冷媒蒸发冷却电池装置 |
| CN107331918A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | 模组散热装置以及新能源电池包 |
| CN107565188A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 丰田自动车株式会社 | 电池包 |
| CN108172927A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-15 | 上海华普汽车有限公司 | 电池组换热系统和电动汽车 |
| CN109612152A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 东风时代(武汉)电池系统有限公司 | 热电制冷、加热一体式部件 |
| CN109672008A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-23 | 东风时代(武汉)电池系统有限公司 | 具有热电制冷、加热一体式部件的电池模组 |
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2015
- 2015-11-03 CN CN201520867378.1U patent/CN205069814U/zh active Active
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107565188A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 丰田自动车株式会社 | 电池包 |
| DE102017210633B4 (de) | 2016-06-30 | 2024-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Batteriepackung |
| US10483601B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery pack with enclosed heater |
| CN106025431B (zh) * | 2016-07-11 | 2019-07-19 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种水室装置、汽车以及加热和冷却汽车电池的方法 |
| CN106025431A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 | 一种水室装置、汽车以及加热和冷却汽车电池的方法 |
| CN106058367A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 李清雪 | 新能源车 |
| CN106058367B (zh) * | 2016-07-26 | 2018-10-30 | 李清雪 | 新能源车 |
| CN106410326A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-15 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 用于车辆的电池模组 |
| CN107171038A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-15 | 安徽江淮松芝空调有限公司 | 一种冷媒蒸发冷却电池装置 |
| CN107331918A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | 模组散热装置以及新能源电池包 |
| CN108172927A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-15 | 上海华普汽车有限公司 | 电池组换热系统和电动汽车 |
| CN109672008A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-23 | 东风时代(武汉)电池系统有限公司 | 具有热电制冷、加热一体式部件的电池模组 |
| CN109612152A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 东风时代(武汉)电池系统有限公司 | 热电制冷、加热一体式部件 |
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