CN206610883U - 一种液冷电池包 - Google Patents

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沈晓斌
王佳贤
曹恩福
高秋明
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Abstract

本实用新型提供了一种液冷电池包，包括箱体、设置在箱体内的电池模块和设置在箱体侧壁和/或底部的冷却结构，冷却结构至少包括冷却管道，冷却管道至少一部分为蛇形管；蛇形管至少包括两个凸峰段，至少有一个凸峰段的一部分位于另一个凸峰段所围成的半封闭凹腔内，形成匀温结构。本实用新型克服了现有技术中对电池的冷却容易引发电池温度不一致的问题，提供一种液冷电池包，对电池进行均衡冷却。

Description

一种液冷电池包
技术领域
本实用新型涉及一种液冷电池包。
背景技术
随着全球范围内能源形势的日益严峻和人们环保意识的不断增强，作为新能源的锂电池越来越受重视。锂电池因其能量密度高、循环特性好而常被用作电动汽车的动力来源。电动汽车在行驶过程中会不定时出现大功率的充放电现象，在此过程中，锂电池会伴随较严重的发热现象；而锂电池的使用需要在一定的温度范围内，过高或者过低的使用温度都会对锂电池的工作性能和使用寿命造成不利影响，同时还容易带来安全隐患。
因此，需要对锂电池进行冷却处理，现有技术中的冷却装置主要有风冷系统和液冷系统。风冷系统以空气为冷却介质，利用流动的空气将锂电池产生的热量带走；液冷系统则通过液体冷却介质将锂电池产生的热量带走。
现有技术中的冷却管道在利用冷却介质对电池进行冷却时，由于冷却介质在冷却过程中温度会逐渐上升，冷却效果会逐渐减弱，容易在冷却过程中使电池箱内的电池温度产生差异，从而影响电池温度的一致性，进而影响电池的性能和使用寿命。
实用新型内容
本实用新型提供一种液冷电池包，包括箱体、设置在箱体内的电池模块和设置在箱体侧壁和/或底部的冷却结构，冷却结构至少包括冷却管道，冷却管道至少一部分为蛇形管；蛇形管至少包括两个凸峰段，至少有一个凸峰段的一部分位于另一个凸峰段所围成的半封闭凹腔内，形成匀温结构。
蛇形管至少包括两个凸峰段，凸峰段是蛇形管中向一侧凸出的一段，半封闭凹腔是指，形成一个凸峰段的各部分冷却管道所围成的半封闭空间。
冷却介质依次流经冷却管道的各个部分对箱体内的电池模块进行冷却；在此过程中，冷却管道内的冷却介质在冷却介质流动方向上温度逐渐上升。显而易见，在冷却介质流动方向上，冷却管道对电池模块的冷却作用越来越弱。
匀温结构是冷却管道的一部分，匀温结构是更合理的对冷却管道进行布置的结果。匀温结构使得匀温结构内后一段的冷却介质，可以逆着前一段的流动轨迹进行流动；匀温结构内冷却介质温度逐渐升高的前一段，依次与逆着冷却介质流动方向上冷却介质温度逐渐降低的后一段相邻近；这样的结构设置有利于使冷却管道的冷却作用更加均匀。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却管道与箱体为一体式结构。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却管道通过铸造设置在箱体的壳体内。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却结构设置在箱体底部，冷却管道设置在箱体底部的壳体内，箱体底部与电池模块接触的内表面为平面。
冷却管道通过铸造设置在箱体的壳体内，冷却管道与箱体无缝贴合，导热面积大，同时使得冷却管道可靠的固定在箱体上，不受箱体抖动的影响，更不会从箱体中脱落；另外即使冷却管道内的冷却介质泄露也不会对电池模块产生影响，安全性高。为满足防腐蚀等要求，冷却管道的材质与箱体材质不同，冷却管道采用防腐蚀材料。
冷却管道通过铸造设置在箱体的壳体内，增大了冷却管道与传热部件(箱体)的接触面积，更有利于冷却过程的进行。
箱体底部与电池模块接触的内表面为平面，一方面有利于电池模块的安装设置；另一方面也增大了电池模块和传热部件(箱体)的接触面积，有利于冷却过程的进行；另外，平整的内表面在降低对电池包伤害的同时可以节约导热绝缘液体或者导热胶。
所述箱体底部外表面未设置冷却结构的区域设置有凹槽，凹槽中设置有散热片。
箱体底部外表面上未设置冷却结构的区域设置有凹槽。意味着箱体在冷却管道所在位置处向箱体外侧突出，便于冷却管道在箱体壳体内的设置，可以降低箱体的重量，节省材料；而且，箱体上冷却管道所在位置处的突起可以起到加强筋的作用，提高箱体的强度和刚度；另外，箱体在冷却管道所在位置处向箱体外侧突出，还有利于对冷却管道内的冷却介质进行有效散热。
而且，箱体底部未设置冷却结构的区域设置为凹槽，降低箱体底部厚度的同时有利于箱体内部的热量向箱体外部消散。
在本实用新型的一种实施方式中，凸峰段的凸向与箱体宽度方向平行，电池模块的长度方向与凸峰段的凸向垂直。
凸峰段的凸向是指，凸峰段在箱体底部所在平面内的凸向。
电池模块长度方向与凸峰段的凸向垂直，有利于利用箱体上冷却管道所在位置处的突起对电池模块进行更有力的支撑。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却结构包括进液口和出液口，进液口和出液口设置在箱体同一侧，进液口与冷却管道的一端连接，出液口与冷却管道的另一端连接，进液口与出液口贯穿箱体的壳体并与外部的液冷系统附件连接。
在本实用新型的一种实施方式中，箱体内设置有导热绝缘液体，使得电池模块底部浸没在导热绝缘液体内；导热绝缘液体选自硅油和变压器油中的至少一种。
箱体底部填充硅油和/或变压器油增大了传热面积，增强了冷却效果。
在本实用新型的一种实施方式中，箱体内设置有导热胶，导热胶位于电池模块和箱体底部内表面之间。
在本实用新型的一种实施方式中，箱体内发热量较多部位对应的冷却管道的设置密度大于发热量较少部位对应的冷却管道的设置密度。
根据发热量的大小布置冷却管道的密度，有利于实现电池温度的一致性。
在本实用新型的一种实施方式中，冷却管道的截面为矩形。
矩形的冷却管道可以使得同等横截面积下比圆管有更大的外表面，更利于热量的传递；而且，相对与圆管顶部的线接触，矩形的冷却管道在顶部可以形成面接触，更有利于热量的传递。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的一种液冷电池包，包括匀温结构，匀温结构中一个凸峰段的一部分位于另一个凸峰段所围成的半封闭凹腔内，使得冷却管道的冷却作用更加均匀；
(2)冷却管道铸造设置在箱体的壳体内，使得冷却管道不易脱落，工作可靠性增强；而且增大了冷却管道与箱体的传热接触面积，利于冷却过程的进行；
(3)铸造后，箱体在冷却管道所在位置处向箱体外侧突出，一方面利于电池包整体的减重，另一方面有利于对冷却管道内的冷却介质进行散热；
(4)箱体在冷却管道所在位置处向箱体外侧突出，起到了加强筋的效果，进而使得箱体结构更加稳固，对箱体内的电池模块有更强的支撑作用；
(5)本实用新型根据发热量的大小布置冷却管道的密度有利于实现电池温度的一致性；箱体底部填充硅油和/或变压器油增大了传热面积，增强了冷却效果。
附图说明
图1为液冷电池包结构透视示意图。
图2为箱体结构透视示意图。
图3为箱体底部示意图。
图4为箱体底部剖视示意图。
附图标记说明：
1：箱体，11：箱体底部，2：电池模块，3：凸峰段，4：半封闭凹腔，5：进液口，6：出液口，7：匀温结构。
具体实施方式
以下的具体实施例对本实用新型进行了详细的描述，然而本实用新型并不限制于以下实施例。
实施例一：
如图1、图2所示，本实用新型提供一种液冷电池包，包括箱体1、放置在箱体1内的电池模块2和设置在箱体1底部的冷却结构。
如图3、图4所示，冷却结构至少包括冷却管道，冷却管道的截面为矩形，冷却管道与箱体1为一体式结构；冷却管道通过铸造设置在箱体底部11的壳体内，箱体底部11与电池模块接触的内表面为平面。
冷却管道至少一部分为蛇形管，蛇形管至少包括两个凸峰段3，至少有一个凸峰段的一部分位于另一个凸峰段所围成的半封闭凹腔4内，形成匀温结构7。
蛇形管由凸峰段3连接而成，蛇形管至少包括一个匀温结构7。
箱体底部11未设置冷却结构的区域设置有凹槽，凹槽位于箱体外表面，凹槽中设置有散热片(图中未示出)，箱体1在冷却管道所在位置处向箱体外侧突出，便于冷却管道在箱体壳体内的设置。
如图1、图2所示，箱体底部填充有导热用硅油，电池模块2底部浸没在导热用硅油内。冷却结构包括进液口5和出液口6，进液口5和出液口6设置在箱体1同一侧。
如图3、图4所示，进液口5与冷却管道的一端连接，出液口6与冷却管道的另一端连接，进液口5与出液口6贯穿箱体1的壳体并与外部的液冷系统附件(图中未示出)连接。
如图1、图3所示，所述凸峰段的凸向与箱体宽度方向平行，所述电池模块的长度方向与凸峰段的凸向垂直。
箱体1内发热量较多部位对应的冷却管道的设置密度大于发热量较少部位对应的冷却管道的设置密度。
实施例二
实施例二与实施例一的不同之处在于，箱体底部没有填充导热用硅油，在箱体内设置有导热胶，导热胶位于电池模块和箱体底部内表面之间，用以导热。
需要说明的是，冷却结构既可以设置在箱体底部也可以设置在箱体侧壁。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种液冷电池包，包括箱体、设置在箱体内的电池模块和设置在箱体侧壁和/或底部的冷却结构，其特征在于：所述冷却结构至少包括冷却管道，所述冷却管道至少一部分为蛇形管；所述蛇形管至少包括两个凸峰段，至少有一个凸峰段的一部分位于另一个凸峰段所围成的半封闭凹腔内，形成匀温结构。
2.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述冷却管道与箱体为一体式结构。
3.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述冷却管道通过铸造设置在箱体的壳体内。
4.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述冷却结构设置在箱体底部，所述冷却管道设置在箱体底部的壳体内，箱体底部与电池模块接触的内表面为平面。
5.如权利要求4所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述箱体内设置有导热胶，导热胶位于电池模块和箱体底部内表面之间。
6.如权利要求4所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述箱体内设置有导热绝缘液体，使得电池模块底部浸没在导热绝缘液体内。
7.如权利要求6所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述导热绝缘液体选自硅油和变压器油中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述凸峰段的凸向与箱体宽度方向平行，所述电池模块的长度方向与凸峰段的凸向垂直。
9.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述冷却结构包括进液口和出液口，进液口和出液口设置在箱体同一侧。
10.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述箱体内发热量较多部位对应的冷却管道的设置密度大于发热量较少部位对应的冷却管道的设置密度。
11.如权利要求1所述的一种液冷电池包，其特征在于：所述冷却管道的截面为矩形。
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