CN205900748U - 动力电池系统和具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池系统和具有其的汽车，动力电池系统包括多个电池模组、进液管和出液管，每个电池模组分别包括电芯、第一支架、第二支架、第一绝缘板、第二绝缘板、导热装置和换热器，导热装置与电芯相连以与电芯换热；换热器与导热装置相连以对导热装置进行换热，换热器形成为板状且贴设在导热装置的至少一侧侧部，换热器内限定有换热通道，换热器具有与换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；进液管与多个电池模组的冷却液进口连通以向换热器通入冷却液；出液管与多个电池模组的冷却液出口连通以排出换热器内的冷却液。根据本实用新型的动力电池系统，可实现对电芯的有效加热或冷却，保证动力电池系统的使用性能和寿命。

Description

动力电池系统和具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种动力电池系统和具有其的汽车。

背景技术

圆柱型电芯因其产品工艺成熟、成组灵活等特点，被广泛应用于纯电动汽车。但是圆柱型电芯因能量密度高，成组后的电池包在充放电过程，尤其大倍率充放电时产生大量热量，将导致如果热量不能及时有效的消散，将导致热量在电池包内部积聚，存在热失控危险。电池长时间在较高温度水平充放电、过大温度差将导致电池性能衰减加速。采用自然冷却无法满足散热需求，而采用风冷，将导致流场前后的电芯温差较大，同样不利于保证电芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种动力电池系统，所述动力电池系统可实现对电池模组的温控，使得电池模组的电芯的温度处于一定范围内，以提高使用性能和使用寿命。

本实用新型还提出了一种具有所述动力电池系统的汽车。

根据本实用新型第一方面的动力电池系统，包括：多个电池模组，每个所述电池模组分别包括：电芯；第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别设在所述电芯的两端以固定所述电芯；第一绝缘板和第二绝缘板，所述第一绝缘板和所述第二绝缘板分别设在所述第一支架和所述第二支架上；导热装置，所述导热装置设在所述第一支架和所述第二支架之间，所述导热装置与所述电芯相连以与所述电芯换热；换热器，所述换热器与所述导热装置相连以对所述导热装置进行换热，所述换热器形成为板状且贴设在所述导热装置的至少一侧侧部，所述换热器内限定有换热通道，所述换热器具有与所述换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；进液管，所述进液管与多个所述电池模组的所述冷却液进口连通以向所述换热器通入冷却液；出液管，所述出液管与多个所述电池模组的所述冷却液出口连通以排出所述换热器内的冷却液。

根据本实用新型的动力电池系统，通过换热器和导热装置，可实现对电池模组的电芯的加热或冷却，使得电芯温度保持在一定范围内，提高电池模组的温度一致性，进而能够保证电池模组的使用性能和使用寿命。从而可保证动力电池系统的正常充放电，提高动力电池系统的使用性能和使用寿命。

另外，根据本实用新型的动力电池系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，多个所述电池模组分成多个电池组，每个所述电池组包括沿竖直方向叠置的两个所述电池模组，每个所述电池组的两个所述冷却液进口与所述进液管通过三通阀相连，每个所述电池组的两个所述冷却液出口与所述出液管通过三通阀相连。

可选地，多个所述电池组之间彼此并列地与所述进液管和所述出液管相连。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述电池模组的所述换热器形成为板状且贴设在所述导热装置的相对两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述电芯包括多个沿竖直方向延伸的单体电池，所述导热装置包括多个与所述单体电池形状相对应的导热套筒，所述导热套筒套设在所述单体电池上。

可选地，每个所述电池模组还包括：导热板，所述导热板设在所述导热装置与所述换热器之间，所述导热板的两端分别与所述第一支架和所述第二支架相连。

进一步地，所述导热板与所述第一支架和所述第二支架之间、所述导热板与所述换热器和所述导热装置之间分别填充有导热硅胶。

进一步地，在竖直方向上，所述冷却液进口位于所述冷却液出口上方。

根据本实用新型第二方面的汽车包括根据上述实施例的动力电池系统。

由于根据本实用新型上述实施例的动力电池系统具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的动力电池系统也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的汽车，通过设置上述动力电池系统，可对电芯进行加热或冷却。从而可将电芯的温度控制在特定范围内，提高电池模组的温度一致性，保证电池模组的正常充放电。进而能够保证动力电池系统的使用性能和使用寿命，提高汽车的使用体验。

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动力电池系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的动力电池系统的电池模组的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的进液管、出液管和换热器的连接示意图。

附图标记：

100：动力电池系统；

1：电池组；

2：电池模组；

21：电芯；

221：第一支架，222：第二支架；

231：第一绝缘板，232：第二绝缘板；

24：导热装置；

25：换热器，251：换热通道，252：冷却液进口，253：冷却液出口；

26：导热板；

3：进液管；

4：出液管；

5：三通阀。

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，旨在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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的动力电池系统100。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的动力电池系统100可以包括多个电池模组2、进液管3和出液管4。

具体地，每个电池模组2分别包括：电芯21、第一支架221、第二支架222、第一绝缘板231、第二绝缘板232、导热装置24和换热器25，第一支架221和第二支架222分别设在电芯21的两端以固定电芯21，第一绝缘板231和第二绝缘板232分别设在第一支架221和第二支架222上，导热装置24设在第一支架221和第二支架222之间，导热装置24与电芯21相连以与电芯21换热，换热器25与导热装置24相连以对导热装置24进行换热，换热器25形成为板状且贴设在导热装置24的至少一侧侧部，换热器25内限定有换热通道251，换热器25具有与换热通道251导通的冷却液进口252和冷却液出口253。

进液管3与多个电池模组2的冷却液进口252连通以向换热器25通入冷却液，出液管4与多个电池模组2的冷却液出口253连通以排出换热器25内的冷却液。

换言之，如图1和图2所示，电芯21可以包括多个单电池，第一支架221设在电芯21的上端，第二支架222设在电芯21的下端，通过第一支架221和第二支架222可分别固定电芯21的两端。第一绝缘板231设在第一支架221上且位于第一支架221的上端，第二绝缘板232设在第二支架222上且位于第二支架222的下端。需要说明的是，这里的上端和下端分别指单电池的轴向的上端和下端，即电芯21的正极端和负极端，其中，上端可以指电芯21的正极端和负极端中的一个，下端指正极端和负极端中的另一个。

导热装置24位于第一支架221和第二支架222之间且与电芯21相连，可与电芯21发生热交换，换热器25与导热装置24相连，可与导热装置24进行换热，也就是说，换热器25通过导热装置24可与电芯21进行换热。通过导热装置24从而可提高电芯21的换热效率。通过换热器25可对电芯21进行加热或冷却，对于换热器25的加热或冷却作用，可根据电芯21的温度进行选择。从而可将电芯21的温度控制在一定范围内，以保证电芯21的正常充放电，提高电池包的使用寿命。

如图3所示，换热器25形成为板状，换热器25可贴设在导热装置24的至少一侧侧部，换言之，换热器25可设在导热装置24的一侧，也可设在导热装置24的多个侧部，从而可提高对电芯21的换热效率，提高电池模组2的温度一致性。换热器25内限定有换热通道251，换热器25上设有冷却液进口252和冷却液出口253，冷却液进口252和冷却液出口253分别与换热通道251连通且分别与换热通道251的两端相连。冷却液可从冷却液进口252进入，并可在换热通道251内流动，与电芯21换热后，从冷却液出口253流出。

进液管3分别与多个电池模组2的冷却液出口253连通，出液管4分别与多个电池模组2的冷却液出口253相连，由此，通过进液管3可向多个电池模组2的换热器25的换热通道251内通入冷却液，以对多个电池模组2的电芯21进行换热，换热后的冷却液从冷却液出口253流出，并可流向出液管4。

具体地，当电池模组2的电芯21温度达到冷却温度预设值时，即电芯21温度过高需要冷却时，低温冷却液通过进液管3分别流向多个电池模组2的冷却液进口252，低温冷却液分别在多个换热通道251内流动，以分别对多个电芯21进行散热，降低电芯21的温度，换热后的冷却液从冷却液出口253流出，并从出液管4流向动力电池系统100外，经过冷却后，可再次流向进液管3，实现冷却液的循环利用。

当电池模组2的电芯21温度达到加热温度预设值时，即电芯21温度过低需要加热时，高温冷去液进液管3分别流向多个电池模组2的冷却液进口252，高温冷却液分别在多个换热通道251内流动，以分别对多个电芯21进行加热，提高电芯21的温度，换热后的冷却液从冷却液出口253流出，并从出液管4流向动力电池系统100外，经过加热后，可再次流向进液管3。

由此，根据本实用新型实施例的动力电池系统100，通过换热器25和导热装置24，可实现对电池模组2的电芯21的加热或冷却，使得电芯21温度保持在一定范围内，提高电池模组2的温度一致性，进而能够保证电池模组2的使用性能和使用寿命。从而可保证动力电池系统100的正常充放电，提高动力电池系统100的使用性能和使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，多个电池模组2可分成多个电池组1，每个电池组1包括沿竖直方向叠置的两个电池模组2，每个电池模组2分别具有冷却液进口252和冷却液出口253，每个电池组1的两个冷却液进口252与进液管3通过三通阀5相连，每个电池组1的两个冷却液出口253与出液管4通过三通阀5相连。

如图1所示，每个电池组1的两个电池模组2沿上下方向重叠设置，即一个电池模组2设在另一个电池模组2的上方。每个电池模组2分别具有冷却液进口252和冷却液出口253，也就是说，每个电池组1分别具有两个冷却液进口252和两个冷却液出口253。两个冷却液进口252通过三通阀5与进液管3相连，两个冷却液出口253通过三通阀5与出液管4相连，由此，进液管3的冷却液可分别分流至多个冷却液进口252，多个冷却液出口253流出的冷却液可汇聚至出液管4。通过三通阀5从而有利于进液管3和出液管4与冷却液进口252和冷却液出口253连接，可降低动力电池系统100的连接管路的复杂性，也可保证管路连接的密封效果。

可选地，多个电池组1之间彼此并列地与进液管3和出液管4相连。由此，进液管3的冷却液可分内流向多个电池组1，并分别流向每个电池组1的两个电池模组2。多个电池组1的换热后的冷却液可流向出液管4，多个电池组1的冷去液管路并联设置且互不干涉。从而可保证冷却液流量平均分配至每个电池组1，并平均分配至每个电池模组2，以提高电池模组2之间的温度均匀性，进而提高动力电池系统100的温度均匀性，保证动力电池系统100的使用性能和寿命。

在本实用新型的一些实施例中，每个电池模组2的换热器25可形成为板状且贴设在导热装置24的相对两侧。由此，通过换热器25可分别与导热装置24的两侧进行换热，从而可进一步地提高对电芯21的加热或冷却效果，提高温度的一致性。

在本实用新型的一些实施例中，电芯21可包括多个沿竖直方向延伸的单体电池，导热装置24包括多个与单体电池形状相对应的导热套筒，导热套筒套设在单体电池上。换言之，导热装置24包括多个导热套筒，电芯21包括多个单体电池，每个单体电池竖直设置，多个导热套筒分别与多个单体电池对应设置且多个导热套筒分别套设在多个单体电池上。由此，可增加导热装置24和电芯21的传热面积，有利于电芯21和导热装置24之间的热量及时有效的传递，提高热量传递的效率。而且导热装置24与多个单体电池均可进行换热，使得热量传递更加均匀，从而可使得电芯21的冷却或加热更加均匀，以提高电池模组2的温度一致性，保证电池模组2的使用性能和寿命。

进一步地，每个电池模组2还可以包括导热板26，导热板26设在导热装置24与换热器25之间，导热板26的两端分别与第一支架221和第二支架222相连。具体地，导热板26与导热装置24相连并设在导热装置24的一侧，换热器25与导热板26相连，导热板26具有良好的导热效果，通过导热板26可提高热传递效果，从而可提高对电芯21的冷却或加热效果。

进一步地，导热板26与第一支架221和第二支架222之间、导热板26与换热器25和导热装置24之间可分别填充有导热硅胶。从而可减小导热热阻，进一步地提高热量传递效率，进而提高电芯21的冷却或加热效果，保证电池模组2的性能和使用寿命。

进一步地，在竖直方向上，冷却液进口252位于冷却液出口253上方。由此，冷却液从上方的冷却液进口252进入，并从下方的冷却液出口253排出，从而有利于降低冷却液进口252和冷却液出口253的压差。

此外，本实用新型还提出了一种具有上述实施例的动力电池系统100的汽车。

由于根据本实用新型上述实施例的动力电池系统100具有上述技术效果，因此，本实用新型实施例的动力电池系统100也具有上述技术效果，即根据本实用新型实施例的汽车，通过设置上述动力电池系统100，通过换热器25可对电芯21加热或冷却。从而可将电芯21的温度控制在特定范围内，提高电池模组2的温度一致性，保证电芯21的正常充放电。进而能够保证的动力电池系统100的使用性能和使用寿命，增强汽车的使用体验。

根据本实用新型实施例的汽车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种动力电池系统，其特征在于，包括：

多个电池模组，每个所述电池模组分别包括：

电芯；

第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别设在所述电芯的两端以固定所述电芯；

第一绝缘板和第二绝缘板，所述第一绝缘板和所述第二绝缘板分别设在所述第一支架和所述第二支架上；

导热装置，所述导热装置设在所述第一支架和所述第二支架之间，所述导热装置与所述电芯相连以与所述电芯换热；

换热器，所述换热器与所述导热装置相连以对所述导热装置进行换热，所述换热器形成为板状且贴设在所述导热装置的至少一侧侧部，所述换热器内限定有换热通道，所述换热器具有与所述换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；

进液管，所述进液管与多个所述电池模组的所述冷却液进口连通以向所述换热器通入冷却液；

出液管，所述出液管与多个所述电池模组的所述冷却液出口连通以排出所述换热器内的冷却液。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，多个所述电池模组分成多个电池组，每个所述电池组包括沿竖直方向叠置的两个所述电池模组，每个所述电池组的两个所述冷却液进口与所述进液管通过三通阀相连，每个所述电池组的两个所述冷却液出口与所述出液管通过三通阀相连。

3.根据权利要求2所述的动力电池系统，其特征在于，多个所述电池组之间彼此并列地与所述进液管和所述出液管相连。

4.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，每个所述电池模组的所述换热器形成为板状且贴设在所述导热装置的相对两侧。

5.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述电芯包括多个沿竖直方向延伸的单体电池，所述导热装置包括多个与所述单体电池形状相对应的导热套筒，所述导热套筒套设在所述单体电池上。

6.根据权利要求5所述的动力电池系统，其特征在于，每个所述电池模组还包括：导热板，所述导热板设在所述导热装置与所述换热器之间，所述导热板的两端分别与所述第一支架和所述第二支架相连。

7.根据权利要求6所述的动力电池系统，其特征在于，所述导热板与所述第一支架和所述第二支架之间、所述导热板与所述换热器和所述导热装置之间分别填充有导热硅胶。

8.根据权利要求7所述的动力电池系统，其特征在于，在竖直方向上，所述冷却液进口位于所述冷却液出口上方。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的动力电池系统。