CN209447874U - 一种电池箱及其箱体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池箱及其箱体，箱体内间隔布置有至少两排电池模组安装位以及对应于各电池模组安装位设置的多个热管，热管包括蒸发段和冷凝段，蒸发段用于靠近或贴合在对应电池模组安装位上的电池模组，相邻两排电池模组安装位的热管的冷凝段分别延伸至两排电池模组安装位形成的间隔中，箱体内还设有位于该间隔中并与各热管的冷凝段接触或靠近以进行换热的液冷件，液冷件上设有供冷却液流过的流道，通过液冷件内的冷却液与热管的冷凝段进行换热，实现了对热管冷凝段更好地冷却；利用两排电池模组安装位的间隔布置液冷件，两排电池模组安装位的热管均对应一个液冷件，有效地利用了电池箱箱体内的空间，电池箱箱体的整体结构更加紧凑。
Description
技术领域
本实用新型属于电池模组冷却技术领域，具体涉及一种电池箱及其箱体。
背景技术
电池模组在充放电时需要对其进行冷却散热，随着电池模组对快速充电的迫切需要，高效快速的冷却系统将发挥更为重要的作用。目前采用的自然冷却、强制风冷和直接的液冷冷却系统均存在着散热能力不足的缺陷，无法高效快速地带走电池模组充放电时产生的热量，导致电池组温度过高，影响电池组的使用寿命。
在现有技术中，如授权公告号为CN207183469U的中国实用新型专利公开的一种轨道交通用锂电子电池模组，在各电池模组之间设置有若干根热管组成的热管组，热管的热端(蒸发段)压合在电池极耳部，热管的另一端(冷凝段)与散热模组的翅片相连，热管内的相变介质在热端将电池模组产生的热量吸收带走并聚集至热管的另一端(冷凝段)。通过热管冷凝段位置处上、下分别设置的风道出口、风道入口形成的循环风冷系统，对热管的另一端(冷凝段)聚集的热量进行散热。但是，这种依靠自然冷却或强制风冷冷却的方式对热管的冷凝段进行散热的速率较低，导致了热管冷凝段中吸收了电池模组热量的相变介质无法得到快速充分地冷却，这样一来，没有得到充分冷却的相变介质无法在热管的热端(蒸发段)充分蒸发吸收电池模组产生的热量，不利于电池模组与热管之间的热交换，使得热管对电池模组的冷却效率大大降低。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电池箱箱体，以解决现有技术中电池箱箱体中的热管冷凝段采用风冷冷却时冷却效果差的问题。本实用新型还提供一种电池箱，以解决现有技术中热管冷凝段采用风冷冷却时冷却效果差而导致电池箱散热效果差的技术问题。
为了解决上述问题，本实用新型中电池箱箱体的技术方案为：
一种电池箱箱体，箱体内间隔布置有至少两排电池模组安装位以及对应于各电池模组安装位设置的多个热管，热管包括蒸发段和冷凝段，蒸发段用于靠近或贴合在对应电池模组安装位上的电池模组，相邻两排电池模组安装位的热管的冷凝段分别延伸至两排电池模组安装位形成的间隔中，箱体内还设有位于该间隔中并与各热管的冷凝段接触或靠近以进行换热的液冷件，液冷件上设有供冷却液流过的流道。
有益效果：通过液冷件内的冷却液与热管的冷凝段进行换热，实现了对热管冷凝段更好地冷却；并且，利用两排电池模组安装位的间隔布置液冷件，一个液冷件可实现对两排电池模组安装位的热管的冷却，有效地利用了电池箱箱体内的空间，电池箱箱体的整体结构更加紧凑。
进一步的，各热管的冷凝段与液冷件的外侧面贴合接触。
有益效果：加快液冷件中的冷却液与冷凝段之间的换热速率，进一步提高液冷件对冷凝段的冷却效果。
进一步的，所述液冷件为液冷板，热管为L形结构，热管的蒸发段用于与电池模组安装位上的电池模组贴合接触，热管的冷凝段沿液冷板板面延伸且冷凝段的侧面与液冷板的板面贴合接触。
有益效果：热管的冷凝段侧面与液冷板板面贴合，增大了冷凝段与液冷板之间的接触面积，进一步提高液冷件对冷凝段的冷却效果；并且，L形结构的热管减小了热管的整体长度，节省了热管在电池箱箱体内的占用空间。
进一步的，液冷板中设有至少一个用于将所述流道分隔为至少两个支流流道的隔板。
有益效果：在液冷板中设置隔板，将一条流道分隔成多条截面较小的供冷却液流动的支流流道，从而，加快了冷却液的流速，提高了液冷板对热管冷凝段的冷却效果。
进一步的，液冷件为U形结构以形成折返的所述流道，U形的液冷件包括并行布置的两个直段和连接两直段的连接段，两直段分别与两电池模组安装位的热管对应接触或靠近，液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部。
有益效果：U形液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部，U形液冷件的进口和出口位于箱体的同一侧，方便进口和出口与相应的冷却管相连接。
本实用新型中电池箱的技术方案为：
电池箱，包括箱体，箱体内设有间隔布置的至少两排电池模组以及对应于各电池模组设置的多个热管，热管包括蒸发段和冷凝段，蒸发段靠近或贴合在对应的电池模组上，相邻两排电池模组的热管的冷凝段分别延伸至两排电池模组形成的间隔中，箱体内还设有位于该间隔中并与各热管的冷凝段接触或靠近以进行换热的液冷件，液冷件上设有供冷却液流过的流道。
有益效果：通过液冷件内的冷却液与热管的冷凝段进行换热，实现了对热管冷凝段更好地冷却；并且，利用两排电池模组安装位的间隔布置液冷件，一个液冷件可实现对两排电池模组安装位的热管的冷却，有效地利用了电池箱箱体内的空间，电池箱箱体的整体结构更加紧凑。
进一步的，各热管的冷凝段与液冷件的外侧面贴合接触。
有益效果：加快液冷件中的冷却液与冷凝段之间的换热速率，进一步提高液冷件对冷凝段的冷却效果。
进一步的，所述液冷件为液冷板，热管为L形结构，所述电池模组与热管的蒸发段贴合接触，热管的冷凝段沿液冷板版面延伸且冷凝段的侧面与液冷板的板面贴合接触。
有益效果：热管的冷凝段侧面与液冷板板面贴合，增大了冷凝段与液冷板之间的接触面积，进一步提高液冷件对冷凝段的冷却效果；并且，L形结构的热管减小了热管的整体长度，节省了热管在电池箱箱体内的占用空间。
进一步的，液冷板中设有至少一个用于将所述流道分隔为至少两个支流流道的隔板。
有益效果：在液冷板中设置隔板，将一条流道分隔成多条截面较小的供冷却液流动的支流流道，从而，加快了冷却液的流速，提高了液冷板对热管冷凝段的冷却效果。
进一步的，液冷件为U形结构以形成折返的所述流道，U形的液冷件包括并行布置的两个直段和连接两直段的连接段，两直段分别与两电池模组的热管对应接触或靠近，液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部。
有益效果：U形液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部，U形液冷件的进口和出口位于箱体的同一侧，方便进口和出口与相应的冷却管相连接。
附图说明
图1是本实用新型中的电池箱内部结构示意图；
图2是本实用新型中电池箱内单个电池模组与相应热管之间的位置示意图；
图3是本实用新型中液冷件的结构示意图；
图中标号为：1电池模组、2蒸发段、3绝热段、4冷凝段、5液冷板、51直段、52连接段、6冷却液进口、7冷却液出口、8流道、9隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
本实用新型电池箱的实施例1：
如图1至图3所示，电池箱包括电池箱箱体，在电池箱箱体内设有间隔布置的至少两排电池模组1，每个电池模组1对应设置有热管，在本实施例中，热管整体为板状结构，板状的热管呈L形结构，热管包括蒸发段2、绝热段3和冷凝段4，各个电池模组1放置在相应的热管的蒸发段2上，蒸发段2贴合在对应的电池模组1上，相邻两排电池模组1的热管的冷凝段4分别延伸至两排电池模组1形成的间隔中。本实施例中，电池箱箱体中用来放置安装电池模组1的位置即为电池模组安装位。在其他实施例中，热管也可以为管状结构。在其他实施例中，蒸发段2可以仅靠近电池模组1而并不与电池模组1直接贴合接触。
在相邻两排电池模组1之间的间隔中还设置有液冷件，该液冷件与热管的冷凝段4相贴合接触。具体地，本实施例中的液冷件为设有流道8的液冷板5，液冷板5为U形结构，U形的液冷板5包括并行布置的两直段51和一个连接两直段51的连接段52，连接段52与两直段51的连接处呈弧形。液冷板5的两直段51的外侧板面分别与对应的电池模组1上热管的冷凝段4贴合接触，由图1可以看出，冷凝段4沿液冷板5的外侧板面延伸。在其他实施例中，两直段也可以只是靠近冷凝段而不与冷凝段接触，但仅靠近相比于直接接触的散热效果会有所下降。
本实施例中的每个电池模组1均对应有一个热管，当然，在其他实施例中，同一排电池模组中的相邻两个可以共用一个热管，或者同一排的多个电池模组还可以共用一个热管。
本实施例中的两直段51与连接段52内均设置有流道8，在液冷板5的两直段51的端部分别设有冷却液进口6和冷却液出口7，且冷却液进口6和冷却液出口7位于液冷板5的同一端。冷却液进口6与冷却液出口7将液冷板5的两直段51以及连接段52中的流道8连通。冷却液可从冷却液进口6进入液冷板5内的流道8中，然后从开设在另一直段51上的冷却液出口7排出，通过冷却液在流道8中不断地循环流动，使得液冷板5对与其贴合接触的热管的冷凝段4进行冷却。
在其他实施例中，液冷板也可以设置成直板状结构，将冷却液进口和冷却液出口分别设置在直板的两端，直板相对的两外侧面与两排电池模组对应的热管的冷凝段贴合接触，实现对热管冷凝段的冷却。在其他实施例中，U形液冷件整体结构还可以为管状结构，即U形液冷件为U形液冷管。
在本实施例中，液冷板5中设置有多个隔板9，多个隔板9将液冷板5的流道8分割为多个分支流道，分成多个分支流道的目的在于能够加快冷却液的流速，加快散热。在其他实施例中，也可以不设置隔板或者只设置一块隔板。
在本实施例中，当电池模组1在充放电过程中产生大量热量时，热管的蒸发段2处的相变介质会快速吸收电池模组1充放电过程中产生的热量，对电池模组1进行冷却降温；并且，热管的蒸发段2中的相变介质在吸收热量之后会蒸发汽化，从而在热管内会产生压差，蒸发段2吸热后的相变介质在该压差下通过热管的绝缘段3会到达热管的冷凝段4。冷凝段4通过与之相对应的液冷板5进行换热对流，液冷板5能够对冷凝段4处的相变介质进行充分高效地冷却，使得到达冷凝段4的相变介质充分地释放热量并重新回到蒸发段2。得到充分冷却的相变介质再次回到蒸发段2之后，蒸发段2的相变介质温度降低有利于对电池模组1与热管蒸发段2之间的热交换，大大提高热管的冷却效率。在其他实施例中，根据实际需要，热管也可以不设置绝热段。当然，在其他实施例中，电池模组1的数量可以根据实际情况进行增加。
本实用新型的电池箱箱体的具体实施例，电池箱箱体的结构与上述电池箱的具体实施例中箱体的具体结构相同，在此不再赘述。
Claims (10)
1.电池箱箱体，其特征在于：箱体内间隔布置有至少两排电池模组安装位以及对应于各电池模组安装位设置的多个热管，热管包括蒸发段和冷凝段，蒸发段用于靠近或贴合在对应电池模组安装位上的电池模组，相邻两排电池模组安装位的热管的冷凝段分别延伸至两排电池模组安装位形成的间隔中，箱体内还设有位于该间隔中并与各热管的冷凝段接触或靠近以进行换热的液冷件，液冷件上设有供冷却液流过的流道。
2.根据权利要求1所述的电池箱箱体，其特征在于：各热管的冷凝段与液冷件的外侧面贴合接触。
3.根据权利要求2所述的电池箱箱体，其特征在于：所述液冷件为液冷板，热管为L形结构，热管的蒸发段用于与电池模组安装位上的电池模组贴合接触，热管的冷凝段沿液冷板板面延伸且冷凝段的侧面与液冷板的板面贴合接触。
4.根据权利要求3所述的电池箱箱体，其特征在于：液冷板中设有至少一个用于将所述流道分隔为至少两个支流流道的隔板。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电池箱箱体，其特征在于：液冷件为U形结构以形成折返的所述流道，U形的液冷件包括并行布置的两个直段和连接两直段的连接段，两直段分别与两电池模组安装位的热管对应接触或靠近，液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部。
6.一种电池箱，包括箱体，其特征在于：箱体内设有间隔布置的至少两排电池模组以及对应于各电池模组设置的多个热管，热管包括蒸发段和冷凝段，蒸发段靠近或贴合在对应的电池模组上，相邻两排电池模组的热管的冷凝段分别延伸至两排电池模组形成的间隔中，箱体内还设有位于该间隔中并与各热管的冷凝段接触或靠近以进行换热的液冷件，液冷件上设有供冷却液流过的流道。
7.根据权利要求6所述的电池箱，其特征在于：各热管的冷凝段与液冷件的外侧面贴合接触。
8.根据权利要求7所述的电池箱，其特征在于：所述液冷件为液冷板，热管为L形结构，所述电池模组与热管的蒸发段贴合接触，热管的冷凝段沿液冷板版面延伸且冷凝段的侧面与液冷板的板面贴合接触。
9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于：液冷板中设有至少一个用于将所述流道分隔为至少两个支流流道的隔板。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的电池箱，其特征在于：液冷件为U形结构以形成折返的所述流道，U形的液冷件包括并行布置的两个直段和连接两直段的连接段，两直段分别与两电池模组的热管对应接触或靠近，液冷件的进口和出口位于液冷件的同一端且分设于两直段的端部。
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|---|---|---|---|---|
| CN111403847A (zh) * | 2020-03-28 | 2020-07-10 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于相变材料与u型扁平热管耦合的动力电池极耳散热系统 |
| CN112582703A (zh) * | 2020-08-06 | 2021-03-30 | 江苏大学 | 一种基于热管与液冷板耦合的新型电池冷却结构 |
| WO2023179147A1 (zh) * | 2022-12-13 | 2023-09-28 | 湖北亿纬动力有限公司 | 电池包 |
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| CN111403847B (zh) * | 2020-03-28 | 2022-09-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于相变材料与u型扁平热管耦合的动力电池极耳散热系统 |
| CN112582703A (zh) * | 2020-08-06 | 2021-03-30 | 江苏大学 | 一种基于热管与液冷板耦合的新型电池冷却结构 |
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