CN208690457U - 一种箱外热管理的轻量化电池箱体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种箱外热管理的轻量化电池箱体，包括下箱体和设于下箱体上的上盖，下箱体和上盖间设有2列电池模组，下箱体的底板为设有2列液冷板的空腔，任一液冷板与任一电池模组一一对应；液冷板与电池模组间设有导热层；2列电池模组间设有与任一液冷板空间连通的液冷管道，液冷管道设有冷却液入口和冷却液出口。本实用新型将电池箱体与导热层和液冷板一体化设置，整体以液冷管道进行冷却液的通入和导出，减轻重量的同时兼顾强度，箱体的机械强度大，采用主动液冷的热管理形式，亦可扩充被动液冷功能，电池箱体稳定性高，安装固定便利，零部件少，液冷灵活性高，液冷效果好，占用空间小。

Description

一种箱外热管理的轻量化电池箱体

技术领域

本实用新型涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组的技术领域，特别涉及一种能高效热管理的箱外热管理的轻量化电池箱体。

背景技术

目前在国家的支持和市场的利好下，动力锂电池行业发展非常迅速，其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域。

由于动力锂电池在使用的过程中需要频繁的充放电，故技术人员们除了通过为电池散热以保证其更好的工作外，也很关注对动力锂电池的实时性能进行跟踪，这是动力锂电池充分发挥其功能的关键。电池箱内的液冷系统可靠性要非常高，加工精度和工艺要求势必会更高，一旦出现冷却液泄漏，很有可能会造成电池短路或其他安全事故。

现有技术中，具备热管理的电池箱多为下箱体钣金或冲压件，上盖使用厚度较大的复合材料来保证强度，一般在电池箱内单独安装被动液冷或者主动液冷的热管理系统，导致电池箱整体重量大，出于强度要求，上盖较厚，密封连接处压力较大，容易导致电池箱整体破裂，同时电池箱内置液冷系统将水冷板与箱体分开，需另行安装固定，零部件数量多，液冷灵活性低，液冷效果差，占用空间大。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种优化结构的箱外热管理的轻量化电池箱体，减轻重量的同时兼顾强度，采用主动液冷的热管理形式保证对电池箱的及时冷却。

本实用新型所采用的技术方案是，一种箱外热管理的轻量化电池箱体，包括下箱体和设于下箱体上的上盖，所述下箱体和上盖间设有2列电池模组，所述下箱体的底板为空腔，所述空腔内设有2列液冷板，任一所述液冷板与任一电池模组一一对应设置；所述液冷板与电池模组间设有导热层；2列电池模组间设有液冷管道，所述液冷管道与任一液冷板空间连通，所述液冷管道设有冷却液入口和冷却液出口。

优选地，所述液冷管道内设有横隔板，所述横隔板上的液冷管道为进液腔，所述横隔板下的液冷管道为出液腔，所述液冷管道通过若干组管路与对应的液冷板一一连接。

优选地，任一组所述管路包括第一管路和第二管路；所述第一管路的一端与液冷管道的进液腔空间连通，另一端与液冷板空间连通，所述第二管路的一端与液冷管道的出液腔空间连通，另一端与液冷板空间连通。

优选地，任一所述液冷板内纵向设有纵隔板，所述纵隔板与液冷板背向液冷管道的内侧壁间设有间隙。

优选地，所述第一管路的一端与液冷管道的进液腔空间连通，另一端与纵隔板前侧的液冷板空间连通，所述第二管路的一端与液冷管道的出液腔空间连通，另一端与纵隔板后侧的液冷板空间连通。

优选地，所述横隔板的上表面或下表面设有隔热层。

优选地，所述导热层包括导热板和导热垫，所述导热垫贴设于电池模组和下箱体的底板上表面间，所述导热板贴设于所述空腔的内侧顶面与液冷板间。

优选地，所述液冷板外侧设有保护罩，所述保护罩与下箱体配合设置。

优选地，所述下箱体内两侧设有固定支架，所述任一若干电池模组的侧部与所述固定支架配合设置。

优选地，所述冷却液入口和冷却液出口分别设于液冷管道的两端。

本实用新型提供了一种优化结构的箱外热管理的轻量化电池箱体，通过在下箱体和上盖间设置2列电池模组，为每一个电池模组配合设置导热层和液冷板，液冷板直接嵌设在下箱体的底板的空腔中，增加了箱体强度，并将所有液冷板分别与液冷管道导通，通过液冷管道的冷却液入口注入冷却液、进入所有的液冷板进行液冷，最后通过液冷管道的冷却液出口导出。本实用新型将电池箱体与导热层和液冷板一体化设置，整体以液冷管道进行冷却液的通入和导出，减轻重量的同时兼顾强度，箱体的机械强度大，采用主动液冷的热管理形式，亦可扩充被动液冷功能，电池箱体稳定性高，安装固定便利，零部件少，液冷灵活性高，液冷效果好，占用空间小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的除去上盖的结构示意图；

图3为本实用新型的爆炸图结构示意图；

图4为本实用新型的电池模组和液冷板配合的结构示意图；

图5为本实用新型的液冷管道与液冷板配合的侧视图结构示意图，其中，箭头表示冷却介质的流动方向；

图6为本实用新型的液冷管道与液冷板配合的俯视图结构示意图，其中，箭头表示冷却介质的流动方向。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种箱外热管理的轻量化电池箱体，包括下箱体1和设于下箱体1上的上盖2，所述下箱体1和上盖2间设有2列电池模组3，所述下箱体1的底板为空腔4，所述空腔4内设有2列液冷板5，任一所述液冷板5与任一电池模组3一一对应设置；所述液冷板5与电池模组3间设有导热层；2列电池模组3间设有液冷管道6，所述液冷管道6与任一液冷板5空间连通，所述液冷管道6设有冷却液入口7和冷却液出口8。

本实用新型中，电池箱体3的整体结构包括下箱体1和盖在下箱体1上的上盖2，同时在下箱体1和上盖2形成的空间内设置若干电池模组3，电池模组3可以为一个亦可以为多个，保证了不同电池箱体的不同设置需求。

本实用新型中，上盖2采用超薄铝合金冲压技术成型。

本实用新型中，下箱体1采用碳纤维复合材料一体成型工艺成型，其中，下箱体1的底板为空腔4，液冷板5嵌在此碳纤维的空腔4内，其相当于是对电池箱体进行了加强。在实际的操作中，空腔4内部在液冷板5的基础上可以根据实际需求进一步设置加强筋，强化电池箱体整体的机械强度，此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

本实用新型中，液冷板5为中空板体，用于通入液冷介质。

本实用新型中，电池模组3为2列，因此液冷板5亦为对应的2列，且液冷板5与电池模组3一一对应设置，即每一个电池模组3下方对应有一块液冷板5，保障了冷却效率和效果。

本实用新型中，电池箱体的下箱体1内侧的任一电池模组3下部顺次对应设置导热层，便于将热量快速导出，通过液冷板5导出到箱体外。

本实用新型中，还在2列电池模组3间设有液冷管道6，液冷管道6与任一液冷板5空间连通，液冷管道6设有冷却液入口7和冷却液出口8，即可以依据需求选择以主动液冷或被动液冷对电池模组3进行液冷散热。当选择主动液冷时，可以持续通过液冷管道6的冷却液入口7向液冷板5通入冷却液进行液冷，并通过冷却液出口8排出冷却液；当选择被动液冷时，只需将冷却液通过液冷管道6的冷却液入口7向液冷板5通入，并堵住冷却液入口7和冷却液出口8即可使得冷却液在液冷板5中流动带走热量；当然，亦不排除其他被动液冷的方式，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

本实用新型中，箱体的机械强度大，采用主动液冷的热管理形式，亦可扩充被动液冷功能，电池箱体稳定性高，安装固定便利，零部件少，液冷灵活性高，液冷效果好，占用空间小，减轻重量的同时兼顾强度。

所述液冷管道6内设有横隔板9，所述横隔板9上的液冷管道6为进液腔10，所述横隔板9下的液冷管道6为出液腔11，所述液冷管道6通过若干组管路与对应的液冷板5一一连接。

任一组所述管路包括第一管路12和第二管路13；所述第一管路12的一端与液冷管道6的进液腔10空间连通，另一端与液冷板5空间连通，所述第二管路13的一端与液冷管道6的出液腔11空间连通，另一端与液冷板5空间连通。

任一所述液冷板5内纵向设有纵隔板14，所述纵隔板14与液冷板5背向液冷管道6的内侧壁间设有间隙15。

所述第一管路12的一端与液冷管道6的进液腔10空间连通，另一端与纵隔板14前侧的液冷板5空间连通，所述第二管路13的一端与液冷管道6的出液腔11空间连通，另一端与纵隔板14后侧的液冷板5空间连通。

所述横隔板9的上表面或下表面设有隔热层。

本实用新型中，液冷管道6内设置有横隔板9，为了保证入液的顺畅，故利用重力效果，将横隔板9上的液冷管道6作为进液腔10，横隔板9下的液冷管道6作为出液腔11，液冷管道6通过管路与对应的液冷板5一一连接，即每个液冷板5与液冷管道6间都有独立的管路。

本实用新型中，显然地，横隔板9的左侧面和右侧面与液冷管道6的内侧左侧壁和右侧壁贴合设置。

本实用新型中，由于冷却液在流动时、特别在主动液冷时，是从进液腔10进、出液腔11出，故在横隔板9的上表面或下表面设置隔热层，作为两个通道之间的隔热材料，确保进液腔10的冷却介质不被出液腔11的带有热度的冷却介质加热。

本实用新型中，一般情况下，隔热层可以采用隔热泡棉材料。

本实用新型中，为了保证液冷通道6与液冷板5间的有效导通，故将管路设置为多组，每一组包括第一管路12和第二管路13，每一组管路与一块液冷板5进行直接导通。一般情况下，每一组的第一管路12连通液冷管道6的进液腔10和对应的液冷板5，每一组的第二管路13连通液冷管道6的出液腔11和对应的液冷板5。

本实用新型中，为了进一步保证冷却效果同时，在每一块液冷板5内还纵向设置纵隔板14，纵隔板14与液冷板5背向液冷管道6的内侧壁间设有间隙15，即隔出了一个U型通道；进一步地，每一组的第一管路12连通液冷管道6的进液腔10及纵隔板14前侧的液冷板5，每一组的第二管路13连通液冷管道6的出液腔11及纵隔板14后侧的液冷板5。

本实用新型中，默认当采用主动液冷时，液冷管道6的前端为冷却液入口7，基于此，第一管路12亦与纵隔板14前侧的液冷板5空间连通，保证冷却液可以按照顺序逐次往后方的液冷板5推进，此仅为一种实施方式，本实用新型的保护范围不限于此。

本实用新型中，显然地，纵隔板14的顶面与底面与液冷板5的内侧顶面和底面贴合设置。

本实用新型中，纵隔板14的存在进一步增加了液冷板5和电池箱体的强度。

所述导热层包括导热板16和导热垫17，所述导热垫17贴设于电池模组3和下箱体1的底板上表面间，所述导热板16贴设于所述空腔4的内侧顶面与液冷板5间。

本实用新型中，导热层包括导热板16和导热垫17，其中，导热垫17用于填充空间间隙，减少热阻，故贴设在电池模组3和下箱体1的底板上表面间，而导热板16用于迅速传导热量并加强箱体的机械强度，故贴设于空腔4的内侧顶面与液冷板5间。

本实用新型中，一般情况下，导热垫17可以采用导热硅胶，导热板16可以为铝板，且导热板16事实上可以与液冷板5一体化设置。

所述液冷板5外侧设有保护罩18，所述保护罩18与下箱体1配合设置。

本实用新型中，在液冷板5的外侧设置与下箱体1配合的保护罩18，用于将液冷板5与其上的导热层，尤其是导热板16，紧密压实，进一步减少热阻。

所述下箱体1内两侧设有固定支架19，所述任一若干电池模组3的侧部与所述固定支架19配合设置。

本实用新型中，为了保证整体的工作效率，需要保证电池模组3的相对稳定，故在下箱体1中设置固定支架19，将电池模组3固定在固定支架19上。

本实用新型中，事实上，固定支架19为一个凸台，电池模组3的两侧底部与固定支架19配合。

本实用新型中，在实际的操作中，电池模组3可以通过结构胶粘贴在固定支架19上。

所述冷却液入口7和冷却液出口8分别设于液冷管道6的两端。

本实用新型中，为了保证在主动液冷模式下冷却液的工作效率，冷却液入口7和冷却液出口8分别设于液冷管道6的两端，即冷却液可以全程流经液冷管道6。

本实用新型通过在下箱体1和上盖2间设置2列电池模组3，为每一个电池模组3配合设置导热层和液冷板5，液冷板5直接嵌设在下箱体1的底板的空腔4中，增加了箱体强度，并将所有液冷板5分别与液冷管道6导通，通过液冷管道6的冷却液入口7注入冷却液、进入所有的液冷板5进行液冷，最后通过液冷管道6的冷却液出口8导出。本实用新型将电池箱体与导热层和液冷板5一体化设置，整体以液冷管道6进行冷却液的通入和导出，减轻重量的同时兼顾强度，箱体的机械强度大，采用主动液冷的热管理形式，亦可扩充被动液冷功能，电池箱体稳定性高，安装固定便利，零部件少，液冷灵活性高，液冷效果好，占用空间小。

Claims (10)

1.一种箱外热管理的轻量化电池箱体，包括下箱体和设于下箱体上的上盖，所述下箱体和上盖间设有2列电池模组，其特征在于：所述下箱体的底板为空腔，所述空腔内设有2列液冷板，任一所述液冷板与任一电池模组一一对应设置；所述液冷板与电池模组间设有导热层；2列电池模组间设有液冷管道，所述液冷管道与任一液冷板空间连通，所述液冷管道设有冷却液入口和冷却液出口。

2.根据权利要求1所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述液冷管道内设有横隔板，所述横隔板上的液冷管道为进液腔，所述横隔板下的液冷管道为出液腔，所述液冷管道通过若干组管路与对应的液冷板一一连接。

3.根据权利要求2所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：任一组所述管路包括第一管路和第二管路；所述第一管路的一端与液冷管道的进液腔空间连通，另一端与液冷板空间连通，所述第二管路的一端与液冷管道的出液腔空间连通，另一端与液冷板空间连通。

4.根据权利要求3所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：任一所述液冷板内纵向设有纵隔板，所述纵隔板与液冷板背向液冷管道的内侧壁间设有间隙。

5.根据权利要求4所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述第一管路的一端与液冷管道的进液腔空间连通，另一端与纵隔板前侧的液冷板空间连通，所述第二管路的一端与液冷管道的出液腔空间连通，另一端与纵隔板后侧的液冷板空间连通。

6.根据权利要求2所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述横隔板的上表面或下表面设有隔热层。

7.根据权利要求1所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述导热层包括导热板和导热垫，所述导热垫贴设于电池模组和下箱体的底板上表面间，所述导热板贴设于所述空腔的内侧顶面与液冷板间。

8.根据权利要求1所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述液冷板外侧设有保护罩，所述保护罩与下箱体配合设置。

9.根据权利要求1所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述下箱体内两侧设有固定支架，所述任一若干电池模组的侧部与所述固定支架配合设置。

10.根据权利要求1所述的一种箱外热管理的轻量化电池箱体，其特征在于：所述冷却液入口和冷却液出口分别设于液冷管道的两端。