CN208460832U - 一种集成式电池箱及其箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式电池箱及其箱体，能够解决现有技术中电池箱的能量密度低的问题。本实用新型中的集成式电池箱包括箱体和设置在箱体内的电池模组，所述箱体包括设置在箱体内的隔热层和冷板，所述隔热层和冷板依次设置在箱体的底壁上，所述箱体和冷板均与所述隔热层粘接，或是冷板及隔热层通过紧固件固定在箱体的底壁上。通过这两种装配方式，能够减少在电池箱内零部件的使用，从而减少了电池箱的重量和体积，提高了电池箱的能量密度。

Description

一种集成式电池箱及其箱体

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种集成式电池箱及其箱体。

背景技术

随着动力电池技术的不断进步，动力电池系统在汽车领域的应用也越来越广泛。随着技术的发展，电动汽车对动力电池系统的性能要求也越来越高。电动汽车在高倍率充电和行驶使用过程中，电池发热导致电池和电池箱的温度持续升高,导致动力系统的充电报警/限流，会导致充电的时间变长、输出功率降低，并且电池发热导致电池和电池箱的温度过高，使动力系统的寿命变短。电池箱的温升问题成为了制约动力系统性能和寿命的重要因素，改善电池箱内电池和电池箱内的温度过高问题，可以有效的改善动力系统的充放电性能和动力系统的寿命。

在现有技术中，对电池箱的冷却通常是采用自然冷却或风冷，冷却效果差，电池箱内温度受外界影响较大。为了解决冷却效果差的问题，授权公告号为CN206976443U，授权公告日为2018.02.06的专利文件公开了一种电池箱结构，该电池箱结构包括箱体和设置在箱体内的电池模组及与箱体配合的箱盖，而箱体又包括壳体、隔热层、液冷板及箱体骨架，壳体具有用于上述组件的内腔，而隔热层嵌入到内腔中，同时隔热层也具有与壳体形状相同的结构，液冷板嵌入到隔热层的内腔中，在液冷板的上方贴设有用于壳体配合的箱体骨架，电池模组放置在箱体骨架内，在箱体骨架下方的液冷板，以作为冷板中的一种，能够对电池模组的进行散热。

在上述电池箱中的箱体骨架上设置有卡勾，而在壳体上与卡勾对应设置有支架，卡勾与支架配合以实现将箱体骨架固定在箱体内，在箱体骨架固定在箱体内时，箱体骨架将隔热层及液冷板压向箱体的底面，使隔热层及液冷板被夹持在箱体骨架与箱体的底面之间，实现了隔热层与液冷板的固定。但是其中存在的问题是，为了固定隔热层及液冷板而引入了箱体骨架，增加了电池箱内零部件的数量，使集成安装有液冷板的电池箱的整体重量增加，降低了电池箱的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成式电池箱的箱体，能够解决现有技术中电池箱的能量密度低的问题；同时，本实用新型另外的目的在于提供一种使用该箱体的集成式电池箱，以解决现有技术中的电池箱能量密度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型中的集成式电池箱的箱体采用如下技术方案：

集成式电池箱的箱体，包括设置在箱体内的隔热层和冷板，所述隔热层和冷板依次设置在箱体的底壁上，所述箱体和冷板均与所述隔热层粘接，或是冷板及隔热层通过紧固件固定在箱体的底壁上。

其有益效果在于：在冷板与箱体之间设置有隔热层，隔热层能够将冷板与箱体之间的热传递隔离开，使电池模组与冷板之间形成一个热传递回路，而不与电池箱的箱体直接发生热交换，避免冷板直接对箱体进行加热或散热，减少了冷板在工作时产生的热量损耗，提高了电池箱中冷板的利用率，并且在隔热层还能够起到粘接的作用，通过隔热层将冷板与箱体进行固定，隔热层占用空间小，减轻了电池箱的整体重量，不需要再使用其他的紧固件进行装配，缩减了电池箱的整体尺寸，从而提高了电池箱的能量密度；当直接使用紧固件将冷板及隔热层进行固定连接时，减少了其他结构的引入，减轻了电池箱的整体重量，从而提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述隔热层由两面设有粘胶的隔热垫形成，所述隔热垫通过粘胶分别与箱体的底壁和冷板粘接固定。

其有益效果在于：将隔热层设置为隔热垫，隔热垫与冷板及箱体底面的接触面积充分，能够保证良好的隔热效果，并且在隔热垫上设置有粘胶，通过粘胶将隔热垫和箱体及冷板进行粘接，结构简单，并且使用粘胶进行粘接减少了固定结构的使用，减少了电池箱的整体重量。

进一步的，所述冷板的板体与所述箱体的侧壁之间设有间隔。

其有益效果在于：在冷板的板体与箱体的侧壁之间设置有间隔，使液冷板的侧面与箱体不会直接发生热传递，降低了冷板的热损耗，提高冷板的利用率，即不需要太大尺寸的冷板也能够完成温度调节工作，保证了电池箱的整体尺寸，提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述冷板内设有供导热介质流动的通道，所述通道具有入口和出口，所述出口和入口设置在冷板的同一侧。

其有益效果在于：将冷板中导热介质通道的入口和出口设置在同一侧，减少了对冷板的入口和出口进行连接的连接管路所占据的空间，从而保证了电池箱的整体尺寸，提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述冷板上设有用于与电池模组配合以提高而热传递效率的导热层。

其有益效果在于：在冷板与电池模组之间设置有导热层，导热层能够将电池模组的热量均匀传递给冷板，或是将冷板的温度均匀传递给电池模组，使电池模组中各电池单体的温升或温降相同，保证了电池模组在工作时温度的均匀性，使电池模组能够稳定工作。

进一步的，所述导热层包括导热垫，所述导热垫上设有分别用于与冷板及电池模组粘接的粘胶。

其有益效果在于：将导热层的主体设置为导热垫，导热垫能够保证与冷板及电池模组的接触面积，并且使用导热垫结构简单，技术成熟，通过粘接的形式将冷板及电池模组进行固定，能够缩减电池箱的整体尺寸，保证其能量密度。

进一步的，所述导热层由设置在冷板上的导热胶体形成，所述导热胶体用于将电池模组粘接在冷板上。

其有益效果在于：电池模组通过导热胶体粘接在冷板上，导热胶体的体积小，从而减少了固定结构的设置，减少了零部件的使用，使电池模组与冷板的纵向尺寸保持在一定尺寸内，从而避免了电池箱的径向尺寸过长，保证了电池箱的能量密度。

为实现上述目的，本实用新型中的集成式电池箱采用如下技术方案：

集成式电池箱，包括箱体和设置在箱体内的电池模组，所述箱体包括设置在箱体内的隔热层和冷板，所述隔热层和冷板依次设置在箱体的底壁上，所述箱体和冷板均与所述隔热层粘接，或是冷板及隔热层通过紧固件固定在箱体的底壁上。

其有益效果在于：在冷板与箱体之间设置有隔热层，隔热层能够将冷板与箱体之间的热传递隔离开，使电池模组与冷板之间形成一个热传递回路，而不与电池箱的箱体直接发生热交换，避免冷板直接对箱体进行加热或散热，减少了冷板在工作时产生的热量损耗，提高了电池箱中冷板的利用率，并且在隔热层还能够起到粘接的作用，通过隔热层将冷板与箱体进行固定，隔热层占用空间小，减轻了电池箱的整体重量，不需要再使用其他的紧固件进行装配，缩减了电池箱的整体尺寸，从而提高了电池箱的能量密度；当直接使用紧固件将冷板及隔热层进行固定连接时，减少了其他结构的引入，减轻了电池箱的整体重量，从而提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述隔热层由两面设有粘胶的隔热垫形成，所述隔热垫通过粘胶分别与箱体的底壁和冷板粘接固定。

其有益效果在于：将隔热层设置为隔热垫，隔热垫与冷板及箱体底面的接触面积充分，能够保证良好的隔热效果，并且在隔热垫上设置有粘胶，通过粘胶将隔热垫和箱体及冷板进行粘接，结构简单，并且使用粘胶进行粘接减少了固定结构的使用，减少了电池箱的整体重量。

进一步的，所述冷板的板体与所述箱体的侧壁之间设有间隔。

其有益效果在于：在冷板的板体与箱体的侧壁之间设置有间隔，使液冷板的侧面与箱体不会直接发生热传递，降低了冷板的热损耗，提高冷板的利用率，即不需要太大尺寸的冷板也能够完成温度调节工作，保证了电池箱的整体尺寸，提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述冷板内设有供导热介质流动的通道，所述通道具有入口和出口，所述出口和入口设置在冷板的同一侧。

其有益效果在于：将冷板中导热介质通道的入口和出口设置在同一侧，减少了对冷板的入口和出口进行连接的连接管路所占据的空间，从而保证了电池箱的整体尺寸，提高了电池箱的能量密度。

进一步的，所述冷板上设有用于与电池模组配合以提高而热传递效率的导热层。

其有益效果在于：在冷板与电池模组之间设置有导热层，导热层能够将电池模组的热量均匀传递给冷板，或是将冷板的温度均匀传递给电池模组，使电池模组中各电池单体的温升或温降相同，保证了电池模组在工作时温度的均匀性，使电池模组能够稳定工作。

进一步的，所述导热层包括导热垫，所述导热垫上设有分别用于与冷板及电池模组粘接的粘胶。

其有益效果在于：将导热层的主体设置为导热垫，导热垫能够保证与冷板及电池模组的接触面积，并且使用导热垫结构简单，技术成熟，通过粘接的形式将冷板及电池模组进行固定，能够缩减电池箱的整体尺寸，保证其能量密度。

进一步的，所述导热层由设置在冷板上的导热胶体形成，所述导热胶体用于将电池模组粘接在冷板上。

其有益效果在于：电池模组通过导热胶体粘接在冷板上，导热胶体的体积小，从而减少了固定结构的设置，减少了零部件的使用，使电池模组与冷板的纵向尺寸保持在一定尺寸内，从而避免了电池箱的径向尺寸过长，保证了电池箱的能量密度。

进一步的，所述箱体内的冷板上设有用于与电池模组配合以提高而热传递效率的导热层，所述电池模组中的电池单体支撑放置在所述导热层上。

其有益效果在于：直接将电池模组中的电池单体支撑固定在导热层上，依靠导热层将电池模组进行固定连接，减少了固定结构的使用，保证了热传递的效率，减少了电池箱的重量，提高了电池箱的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型中集成式电池箱实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中集成式电池箱实施例1的俯视图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为图3中B处放大图；

图5为本实用新型中集成式电池箱实施例1中箱体的结构示意图；

图6为本实用新型中集成式电池箱实施例1中箱体的俯视图；

图7为沿图6中E-E线的剖视图；

图8为图7中D处放大图；

图9为本实用新型中集成式电池箱实施例2中箱体的结构示意图；

图10为本实用新型中集成式电池箱实施例2中箱体的俯视图；

图11为沿图10中C-C线的剖视图；

图12为图11中F处放大图。

图中：1.箱体；2.箱盖；3.电池模组；4.导热胶体；5.液冷板；6.隔热垫；7.紧固件。

具体实施方式

现结合附图来对本实用新型中的集成式电池箱及其箱体的实施方式进行说明。

集成式电池箱包括箱体，在箱体内设置有能够进行充放电的电池模组，电池模组由多个电池单体排列形成，在电池箱的箱体内还集成设置有对电池模组进行升温或降温的冷板，冷板包括一块与电池箱箱体底面适配的板体，在板体内设置有能够进行温度调整的元件，例如冷管、热管或加热片等，通过将冷板集成设置在电池箱的箱体内，从而直接提高了整块电池系统的集成程度，在冷板与箱体之间设置有隔热层，隔热层能够隔离冷板与箱体之间的热传递，在竖直方向上，形成了冷板、隔热层到箱体的底面的形式。在固定隔热层及冷板时，可以通过在隔热层两侧设置粘接面，使隔热层分别与箱体的底面和冷板进行粘接，从而将冷板、隔热层及箱体进行固定，或是将冷板及隔热层通过紧固件连接的形式来固定在箱体内。通过这两种装配方式，能够减少在电池箱内零部件的使用，从而减少了电池箱的重量和体积，提高了电池箱的能量密度。

如图1至图8所示，为本实用新型中集成式电池箱的实施例1：集成式电池箱包括一个具有内腔的箱体1，在箱体1上还设置有对箱体1的内腔进行封闭的箱盖2，箱体1内设置有电池模组3，并在箱体1内集成设置有对电池模组3的温度进行调整的冷板，冷板可以与电池模组3进行热传递，使电池模组3的温度升高或降低，以此来匹配不同情况下电池模组正常工作时所需要的温度要求，通过将冷板集成安装在电池箱的箱体1内，直接提高了电池箱的空间利用率。

在箱体1内，冷板贴设在电池模组3的底面，并且在冷板与箱体1的底面之间，还设置有能够将冷板与箱体1之间的热传递进行隔离的隔热层，隔热层是由设置在箱体1的底面与冷板之间的隔热垫6形成的，隔热垫6能够将冷板与箱体1之间的热传递隔离开，使电池模组3与冷板之间形成一个热传递回路，而不与电池箱的箱体1直接发生热交换，避免冷板直接对箱体1进行加热或散热，减少了冷板在工作时产生的热量损耗，并且隔热垫6还能够起到粘接的作用，在隔热垫6的上、下表面上，也就是隔热垫6分别与箱体及冷板接触的接触面上设置有粘胶，隔热垫通过粘胶分别与冷板及箱体1进行粘接，实现了隔热垫6同时与冷板及箱体1的固定连接，并且隔热垫6占用空间小，减轻了电池箱的整体重量，不需要再使用其他的紧固件进行装配，缩减了电池箱的整体尺寸，从而提高了电池箱整体的能量密度。

上述实施方式中的冷板，优选为结构简单，技术成熟的液冷板5，液冷板5包括形状为平板以作为其主体的板体，在板体内设置有作为供导热介质流动的通道的液冷管道，并且在液冷管道上还设有分为作为其入口的进液口和作为其出口的出液口，进液口、出液口分别用于与冷却介质的容器进行连接，冷却介质可以选择为冷空气或冷却液体。通过液冷板5能够对电池模组3进行散热。在液冷板5与电池模组3之间还设置有导热层，因为电池模组3中电池单体的形状会有不同，与液冷板5的接触面积也各有差异，因此液冷板5对电池模组3的热传递效率会因不同的电池单体而不同，设置有导热层，能够将热量均匀地传递给电池模组3，使各电池单体的温升或温降相同，保证了电池模组3在工作时温度的均匀性，使电池模组3能够稳定工作。而在电池模组3与液冷板5之间的导热层是由导热胶体4形成的，导热胶体4一方面在电池箱内及在电池模组3与液冷板5之间占据的体积小，另一方便导热胶体4具有粘接功能，能够将电池模组3与液冷板5进行固定，通过使用导热胶体4，能够减少用于固定电池模组3与液冷板5的零部件的使用，从而使电池模组3与液冷板5在竖直方向上的尺寸得到控制，避免其尺寸过长而导致电池箱整体尺寸增加，保证了电池箱能够处于较高的能量密度。并且对于电池模组3中的各电池单体，都是直接支撑固定在导热层上，并没有在电池箱内设置有其他固定结构，也能够保证电池箱的整体重量不会太重，从而实现了电池箱的高能量密度要求。

通过引入导热层与隔热层，电池箱在竖直方向上形成了由电池模组3、导热胶体4、液冷板5、隔热垫6到箱体1的底面的依次连接固定的结构。在箱体1内的液冷板5，其侧边与箱体1的竖直侧壁之间留有间隔，板体的面积要小于箱体1的底板的面积，在液冷板5工作时，液冷板5的底部通过设置有隔热垫6，从而不会与箱体1直接接触，在液冷板5的侧边，与箱体1之间设置有间隔，也不会与箱体1直接接触，通过这样的结构，液冷板5不会与箱体1直接发生热传递，降低了液冷板5在工作时的热损耗，提高了液冷板5的利用率。并且液冷板5在箱体1内进行布置时，其进液口和出液口都设置在同一个侧向，因此当需要对进液口和出液口进行连接时，不需要太长距离的布线，从而使液冷板5在箱体1内所占据的空间体积减小，也能够保证电池箱正常工作时的整体尺寸，不会使电池箱的尺寸增加，间接地提高了电池箱的能量密度。

当技术人员使用本实用新型中的集成式电池箱时，隔热垫6将液冷板5与箱体1固定，结构简单，不需要其他的装配零部件，提高了电池箱体整体的能量密度，并且在电池箱工作时，箱体内固定的电池模组3会因为电流效率而产生热量，热量通过导热胶体4传递给液冷板5，因为在液冷板5与电池箱的箱体1之间设置有隔热垫6，因此液冷板5直接与电池模组3发生热传递，减少了热损失，保证了对电池模组3的散热效果。

如图9至图12所示，为本实用新型中集成式电池箱的实施例2：与上述实施例1的不同之处仅在于隔热层及冷板是依靠紧固件固定在电池箱的箱体内的。其具体结构为在液冷板5上开设有紧固件穿孔，并且对应地在箱体1的底面上开设有与紧固件穿孔对应的盲孔。在固定液冷板5时，设置在液冷板5与箱体1之间的隔热垫6不会阻碍到紧固件穿设在紧固件穿孔及盲孔中，技术人员不需要再对箱体进行结构的改造加工，因此可以直接使用紧固件穿设在液冷板5及箱体1上。液冷板5与箱体1一方面通过隔热垫6进行粘接；另一方面通过紧固件7实现了二次固定，保证了电池箱在工作过程中液冷板5与箱体1的相对位置，提高了液冷板5及电池模组3的工作稳定性。

在其他实施例中，隔热层还可以替换为其他形式，例如直接使用具有粘接功能的隔热胶来将冷板及电池箱的箱体进行固定。

在其他实施例中，作为冷板的液冷板内的导热介质还可以替换为加热介质，加热介质的温度要高于电池模组的温度，从而可以对电池模组进行加热，适用于一些天气寒冷而需要电池模组进行放电的工况中。

在其他实施例中，冷板还可以替换为其他结构，例如在板体内设置有加热线圈、加热电阻片或其他结构不同于液冷板的冷板，而不在板体内设置有供导热介质流动的通道。

在其他实施例中，液冷板还可以完全覆盖在箱体的底面上，使液冷板的面积与箱体的底板的面积相同，液冷板的底面与箱体的底面之间仍设有隔热垫，因此隔热垫能够使液冷板的底面与箱体的底面之间的热传递隔离，减少液冷板在工作时的热量损耗。

在其他实施例中，电池模组与冷板之间还可以使用导热垫，而不再依靠导热胶体进行粘接。在固定时可以将电池模组通过紧固件固定在冷板上，使导热垫被夹持在电池模组与冷板之间。

本实用新型中集成式电池箱的箱体的结构如图5至图12所示，与上述集成式电池箱的实施方式中箱体的结构相同，其区别仅在于集成式电池箱是由箱体及电池模组形成的，因此不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.集成式电池箱的箱体，包括设置在箱体内的隔热层和冷板，所述隔热层和冷板依次设置在箱体的底壁上，其特征在于：所述箱体和冷板均与所述隔热层粘接，或是冷板及隔热层通过紧固件固定在箱体的底壁上。

2.根据权利要求1所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述隔热层由两面设有粘胶的隔热垫形成，所述隔热垫通过粘胶分别与箱体的底壁和冷板粘接固定。

3.根据权利要求1或2所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述冷板的板体与所述箱体的侧壁之间设有间隔。

4.根据权利要求1或2所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述冷板内设有供导热介质流动的通道，所述通道具有入口和出口，所述出口和入口设置在冷板的同一侧。

5.根据权利要求1或2所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述冷板上设有用于与电池模组配合以提高而热传递效率的导热层。

6.根据权利要求5所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述导热层包括导热垫，所述导热垫上设有分别用于与冷板及电池模组粘接的粘胶。

7.根据权利要求5所述的集成式电池箱的箱体，其特征在于：所述导热层由设置在冷板上的导热胶体形成，所述导热胶体用于将电池模组粘接在冷板上。

8.集成式电池箱，包括箱体和设置在箱体内的电池模组，所述箱体为上述权利要求1-7中任一项所述的集成式电池箱的箱体。

9.根据权利要求8所述的集成式电池箱，其特征在于：所述箱体内的冷板上设有用于与电池模组配合以提高而热传递效率的导热层，所述电池模组中的电池单体支撑放置在所述导热层上。