CN209658367U - 电池包结构 - Google Patents
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Abstract
一种电池包结构，包括电池模组、装设于电池模组外侧的导温板以及液冷板；所述导温板内部还开设有流道，且所述导温板包括位于电池模组两侧的导温段以及位于两侧的导温段之间的换热段，所述液冷板装设于导温板的换热段的外表面上，所述电池模组的外表面与两侧的导温段之间均设置有导热垫，所述电池模组的外表面与换热段之间设置有隔热垫，所述流道内收容有制冷剂，所述液冷板内收容有冷却液。本实用新型提供的一种电池包结构，采用相变材料的相变吸热的特性进行散热，能够在不损耗电池本身能量的情况下具有良好的散热效果，且能够保持电池的温度的均衡性。相比于液冷的散热方式，整体结构更加简单，有利于满足电池包轻量化发展的要求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包结构。
【背景技术】
锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点被广泛地应用于电动汽车领域。锂离子电池成组成模组作为电动汽车的动力能源，但是电池模组的性能受温度影响较大，如果电池模组的内部温度过高，会影响电池的容量、内阻、功率输出及电池寿命，甚至会危及电动汽车的安全。因此，电池模组的热量及时排出十分重要。
现有电池模组的常用散热方式根据不同的传热介质大致可分为空气冷却、液体冷却、相变冷却等。应用较多的为空气冷却和液体冷却的散热方式，但是空气冷却的散热方式的散热效果较差；液体冷却的散热方式的结构设计相对较为复杂，需要水管、换热器以及冷却液等，会增加电池模组的质量，还存在冷却液漏液的风险，也不利于电池包轻量化发展。
鉴于此，实有必要提供一种新型的电池包结构来克服以上缺陷。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种电池包结构，能够在不损耗电池本身能量的情况下具有良好的散热效果，且能够保持电池的温度的均衡性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池包结构，包括电池模组、装设于电池模组外侧的导温板以及液冷板；所述导温板内部还开设有流道，且所述导温板包括位于电池模组两侧的导温段以及位于两侧的导温段之间的换热段，所述液冷板装设于导温板的换热段的外表面上并与电池模组相背，所述电池模组的外表面与两侧的导温段之间均设置有导热垫，所述电池模组的外表面与换热段之间设置有隔热垫，所述流道内收容有制冷剂，所述液冷板内收容有冷却液。
在一个优选实施方式中，所述流道的数量为多个，且每个流道的长度等于导温板的长度，每个流道的内壁凹陷形成有多个与每个流道相同长度的沟槽。
在一个优选实施方式中，所述导温板的换热段位于电池模组的顶部，所述隔热垫连接于所述电池模组的外表面与两个导温段间的导热垫之间，且所述隔热垫位于电池模组的顶部。
在一个优选实施方式中，所述液冷板的面积大于所述换热段的面积。
在一个优选实施方式中，所述导热垫由导热硅胶垫加工制成，且厚度为1-2mm；所述隔热垫由隔热棉加工制成，且厚度为3-5mm。
在一个优选实施方式中，所述电池模组包括多个单体电池，每个单体电池的外表面包覆有绝缘膜；所述多个单体电池并排固定在一起，且每个单体电池的正极和负极设置于单体电池的同一侧面上并位于所述电池模组的同一端。
在一个优选实施方式中，每个单体电池呈长方体状且包括顶面、与所述顶面间隔相对的底面、连接于所述顶面和底面之间的一对侧面以及连接于所述顶面和底面之间并与所述一对侧面连接的贴合面；每个单体电池的正极和负极均设置于所述顶面上，所述两侧的导温段分别包覆于所述一对侧面上，且每一侧的导温段与对应的一个侧面之间均设置有导热垫，所述多个单体电池通过所述贴合面相互贴合在一起，且所述隔热垫位于电池模组顶端的单体电池的一个贴合面与所述换热段之间。
与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型提供的一种电池包结构，采用相变材料的相变吸热的特性进行散热，能够在不损耗电池本身能量的情况下具有良好的散热效果，且能够保持电池的温度的均衡性。另外，相比于液冷的散热方式，整体结构更加简单，有利于满足电池包轻量化发展的要求。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型提供的电池包结构的立体图；
图2为图1所示的电池包结构的剖面图；
图3为图1所示的电池包结构的导温板的立体图；
图4为图3所示的导温板的端面结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种电池包结构100，包括电池模组10、包覆于电池模组10外侧的导温板20以及设置于导温板20上的液冷板30；所述导温板20内部开设有流道21，且所述导温板20包括位于电池模组10两侧的导温段22以及位于两侧的导温段22之间的换热段23，所述液冷板30装设于导温板20的换热段23的外表面上并与电池模组10相背，所述电池模组10的外表面与两侧的导温段22之间均设置有导热垫11，所述电池模组10的外表面与换热段23之间设置有隔热垫12，所述隔热垫12垂直连接于所述电池模组10的外表面与两个导温段22间的导热垫11之间，且所述隔热垫12位于电池模组10的顶部，所述流道21开设于导温段22及换热段23内且所述流道21内收容有制冷剂，所述液冷板30内收容有冷却液。在本实施方式中，所述导温板20的横截面呈“U”型。所述制冷剂为相变材料，温度大于临界值时液体转化为气体，温度小于临界值时气体转化为液体。
当电池模组10工作产生热量时，所述导温板20的导温段22部分的流道21内的液相状态的制冷剂吸收电池模组10的热量并转换成气相的状态，然后沿所述流道21向所述导温板20的换热段23扩散；转换成气相状态的制冷剂扩散至换热段23时与所述液冷板30内的冷却液进行换热后冷凝转换成液相状态的制冷剂，然后冷凝转换成液相状态的制冷剂沿所述流道21流回至所述导温板20的导温段22，以降低所述导温板20的导温段22部分的温度，待降温后的导温段22部分的温度经所述导热垫11传导至电池模组10，与电池模组10进行换热后降低电池模组10的温度。
在一个优选实施方式中，所述电池模组10包括多个呈长方体状的单体电池101，每个单体电池101的外表面包覆有绝缘膜(图未示)以使得每个单体电池的外表面具有绝缘性，提高每个单体电池101的安全性；所述多个单体电池101并排固定在一起，且每个单体电池101的正极1011和负极1012设置于单体电池101的同一侧面上并位于所述电池模组10的同一端，以便于所述多个单体电池101电性连接。具体的，每个单体电池101包括顶面1013、与所述顶面1013间隔相对的底面(图未示)、连接于所述顶面1013和底面之间的一对侧面1014以及连接于所述顶面1013和底面之间并与所述一对侧面1014连接的贴合面1015；每个单体电池10的正极和负极均设置于所述顶面1013上，所述两侧的导温段22分别包覆于所述一对侧面1014上，且每一侧的导温段22与对应的一个侧面1014之间均设置有导热垫11，所述多个单体电池10通过所述贴合面1015相互贴合在一起，且所述隔热垫12位于电池模组10顶端的单体电池101的一个贴合面1015与所述换热段23之间。
在一个优选实施方式中，所述流道21的数量为多个，且每个流道21的长度等于导温板20的长度，每个流道21的内壁凹陷形成有多个与每个流道21相同长度的沟槽211。这样的设计，增加了制冷剂与所述换热段23的流道21内壁的接触面积，有利于加快冷凝转换成液相状态的制冷剂在换热段23内部的流道21凝聚，并沿流道21的沟槽211回流至所述导热段22内部的流道21的速度，进而提升所述导温板20与电池模组10的换热速率。
在一个优选实施方式中，所述液冷板30的面积大于所述换热段23的面积。这样的设计，有利于增加液冷板30与外部空气的换热面积，也使得液冷板30内部能够收容更多的冷却液以便更好地与所述导温板20的换热段23进行换热。
在一个优选实施方式中，所述导热垫11由导热硅胶垫加工制成，且厚度为1-2mm；所述隔热垫12由隔热棉加工制成，且厚度为3-5mm。由于导热硅胶垫具有良好的导热性能，能够加速电池模组10的热量的传递，从而提高了电池模组10的换热效果；由于隔热棉具有良好的隔热性能，同时还具备一定的保温性能，当所述液冷板30内的冷却液与所述导温板20的换热段23进行换热时，隔热棉能够延缓冷却液与所述导温板20的换热段23的换热速率，防止电池模组10顶部的温度过低以保持电池模组10的每个单体电池101的温度的均衡性。
有益效果在于：本实用新型提供的一种电池包结构，采用相变材料的相变吸热的特性进行散热，能够在不损耗电池本身能量的情况下具有良好的散热效果，且能够保持电池的温度的均衡性。另外，相比于液冷的散热方式，整体结构更加简单，有利于满足电池包轻量化发展的要求。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (7)
1.一种电池包结构，其特征在于，包括电池模组、装设于电池模组外侧的导温板以及液冷板；所述导温板内部还开设有流道，且所述导温板包括位于电池模组两侧的导温段以及位于两侧的导温段之间的换热段，所述液冷板装设于导温板的换热段的外表面上并与电池模组相背，所述电池模组的外表面与两侧的导温段之间均设置有导热垫，所述电池模组的外表面与换热段之间设置有隔热垫，所述流道内收容有制冷剂，所述液冷板内收容有冷却液。
2.根据权利要求1所述的电池包结构，其特征在于，所述流道的数量为多个，且每个流道的长度等于导温板的长度，每个流道的内壁凹陷形成有多个与每个流道相同长度的沟槽。
3.根据权利要求1所述的电池包结构，其特征在于，所述导温板的换热段位于电池模组的顶部，所述隔热垫连接于所述电池模组的外表面与两个导温段间的导热垫之间，且所述隔热垫位于电池模组的顶部。
4.根据权利要求1所述的电池包结构，其特征在于，所述液冷板的面积大于所述换热段的面积。
5.根据权利要求1所述的电池包结构，其特征在于，所述导热垫由导热硅胶垫加工制成，且厚度为1-2mm；所述隔热垫由隔热棉加工制成，且厚度为3-5mm。
6.根据权利要求1所述的电池包结构，其特征在于，所述电池模组包括多个单体电池，每个单体电池的外表面包覆有绝缘膜；所述多个单体电池并排固定在一起，且每个单体电池的正极和负极设置于单体电池的同一侧面上并位于所述电池模组的同一端。
7.根据权利要求6所述的电池包结构，其特征在于，每个单体电池呈长方体状且包括顶面、与所述顶面间隔相对的底面、连接于所述顶面和底面之间的一对侧面以及连接于所述顶面和底面之间并与所述一对侧面连接的贴合面；每个单体电池的正极和负极均设置于所述顶面上，所述两侧的导温段分别包覆于所述一对侧面上，且每一侧的导温段与对应的一个侧面之间均设置有导热垫，所述多个单体电池通过所述贴合面相互贴合在一起，且所述隔热垫位于电池模组顶端的单体电池的一个贴合面与所述换热段之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN111555000A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-18 | 威睿电动汽车技术(宁波)有限公司 | 一种散热电池模组及电池包 |
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| CN114614141A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-06-10 | 智己汽车科技有限公司 | 一种电池混合热交换装置及电池组 |
| WO2023284133A1 (zh) * | 2021-07-16 | 2023-01-19 | 孚能科技(镇江)有限公司 | 一种电池设备及其制备方法 |
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