CN209747598U - 动力电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池结构，包括壳体总成、电池组和绝缘隔垫。壳体总成包括固连并限定出容纳腔的上壳体以及下壳体，下壳体内构造有冷却通道及连通的管口；电池组置于容纳腔内，包括多个并列布置的电池单元，各电池单元具有电池盖板，于电池盖板的上表面固设有冷却管路；绝缘隔垫夹置于相邻的两电池单元之间，且于绝缘隔垫上布置有可贴合于电池单元侧壁的冷却单元，冷却单元包括分别布置于绝缘隔垫两相对侧的、相连通的冷却通路；各冷却通路、冷却管路与冷却通道相连通，并与外部供液装置相连通，可构成冷却液于冷却通路、冷却管路以及冷却通道内的流通。本实用新型的动力电池结构，可降低电池组的运行温度，从而改善其运行的稳定性。

Description

动力电池结构

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池结构。

背景技术

新能源汽车等领域中，动力电池具有广泛的应用空间。电池单元的壳体用于对电池内的电芯进行封装保护，一般在壳体的上部设置电池盖板，最终实现对电池内部的封装。

一般来说，多个电池单元组装为一个电池组，以应用到电动汽车等场景中。电池单元运行时，其运行温度对其性能有重要影响，当电池因自身运行而温度增高，不仅会影响其供电性能，而且有发生异常情况的可能。由于电池运行温度过高，可能会使电池单元内部产生气体造成异常增压，甚至有发生电池爆炸的可能，造成安全事故，进而对整个电池组造成损害。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池结构，以可降低电池组的运行温度，从而改善其运行的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池结构，包括：

壳体总成，包括固连并限定出容纳腔的上壳体以及下壳体，且于所述下壳体内构造有冷却通道，并于所述下壳体上形成有与所述冷却通道相连通的管口；

电池组，容置于所述容纳腔内，并承载于所述下壳体上，所述电池组包括多个并列布置的电池单元，且各所述电池单元具有电池盖板，并于所述电池盖板的上表面固设有冷却管路，各所述冷却管路具有进液端以及出液端；

绝缘隔垫，夹置于相邻的两所述电池单元之间，且于所述绝缘隔垫上布置有可贴合于所述电池单元侧壁的冷却单元，所述冷却单元包括分别布置于所述绝缘隔垫两相对侧的、相连通的冷却通路，所述冷却单元具有与两所述冷却通路之一连通的进液口，以及与两所述冷却通路另一连通的出液口；

各所述冷却通路和各所述冷却管路与所述冷却通道相连通，并与外部供液装置相连通，以可构成冷却液于所述冷却通路、所述冷却管路以及所述冷却通道内的流通。

进一步的，所述电池组承载于所述下壳体的内侧底壁上，且于所述电池组和所述内侧底壁之间铺设有导热胶板。

进一步的，于所述电池盖板的上表面布置有固定槽，所述冷却管路固设于所述固定槽内。

进一步的，所述冷却管路呈“8”字形，且所述进液端与所述出液端分别靠近所述电池盖板的两相对侧布置。

进一步的，所述冷却通路包括迂回固设于所述绝缘隔垫上的流通管。

进一步的，所述进液口及所述出液口均开口朝上布置，且所述进液口与上游的所述出液端、以及所述出液口与下游的所述进液端均经桥接管路连通。

进一步的，所述桥接管路包括连接件，所述连接件上构造有第一套装孔与第二套装孔；所述第一套装孔套装在所述进液端或所述出液端上；所述第二套装孔套装在与所述冷却管路相串接的所述进液口或所述出液口上。

进一步的，所述桥接管路还包括构成所述连接件与所述冷却通路和所述冷却管路密封连接的密封连接件。

进一步的，所述密封连接件包括第一固定块，一端与所述第一固定块固连、另一端绕过所述第一套装孔外壁并穿过所述第一固定块的第一绑紧带，以及一端与所述第一固定块固连、另一端绕过所述第二套装孔外壁并穿过所述第一固定块的第二绑紧带；所述第一绑紧带与所述第二绑紧带穿过所述第一固定块的一端均固连于第二固定块上，且所述第二固定块与所述第一固定块的间距可调。

进一步的，于所述第二固定块上构造有螺纹孔，所述密封连接件还包括调节件，所述调节件与所述螺纹孔螺接配合，并抵接于所述第一固定块，所述调节件与所述螺纹孔的螺接长度可调、而使所述第一固定块和所述第二固定块的间距可调。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的动力电池结构，在电池组的壳体总成上设置冷却通道，并与绝缘隔垫上的冷却单元和电池盖板上的冷却管路连通，从而形成冷却循环管路，可对壳体总成内的电池组降温，而利于其运行工况的改善及运行稳定性的提升。

(2)在壳体总成内的内侧底壁上设置导热胶板，可构成电池单元外壳与壳体总成之间的绝缘，并对电池单元底部散热构成良好传导，利于动力电池结构整体冷却性能的提升。

(3)采用固定槽的结构实现冷却管路在电池盖板上的集成装配，便于制造实施，且利于电池盖板的整体空间优化。

(4)将冷却管路设置为“8”字形，可较好地增加其在电池盖板上的布置长度，从而提升冷却效能。

(5)冷却通路采用迂回固设的流通管形式，利于冷却单元在绝缘隔垫上的配置，且可较大提升对电池单元侧壁的冷却效能。

(6)进出液的端口均采用朝上布置，便于冷却通路和冷却管路之间的串联连通跨接。

(7)桥接管路采用连接件结构形式，利于跨接装配效率的提升。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的壳体总成的外部整体示意图；

图2为本实用新型实施例所述的下壳体及导热胶板的爆炸图；

图3为本实用新型实施例所述的电池组的整体示意图；

图4为本实用新型实施例所述的电池组的冷却结构的总体示意图；

图5为本实用新型实施例所述的电池盖板与冷却管路的爆炸图；

图6为本实用新型实施例所述的绝缘隔垫与流通管的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的冷却管路与流通管的连接结构爆炸图；

图8为本实用新型实施例所述的密封连接件的结构示意图。

附图标记说明：

1-电池盖板，10-电池单元，110-极柱，100-电池组，13-固定槽；

21-冷却管路，211-进液端，212-出液端；

221-流通管，2211-进液口，2212-出液口；

23-连接件，231-第一套装孔，232-第二套装孔；

24-绝缘连接段，25-冷却通道，26-管口，261-内管口；

3-绝缘隔垫；

4-密封连接件，401-第一固定块，402-第二固定块，403-第一绑紧带，404-第二绑紧带，405-调节件；

51-上壳体，52-下壳体，521-内侧底壁，53-容纳腔，54-导热胶板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定；提到的第一、第二、第三等也均是为了便于描述，而不能理解为指示或暗示相对的重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种动力电池结构，可降低电池组的运行温度，从而改善其运行的稳定性。该动力电池结构包括壳体总成、电池组和绝缘隔垫。壳体总成包括固连并限定出容纳腔的上壳体以及下壳体，且于下壳体内构造有冷却通道，并于下壳体上形成有与冷却通道相连通的管口；电池组容置于容纳腔内，并承载于下壳体上，电池组包括多个并列布置的电池单元，且各电池单元具有电池盖板，并于电池盖板的上表面固设有冷却管路，各冷却管路具有进液端以及出液端；绝缘隔垫夹置于相邻的两电池单元之间，且于绝缘隔垫上布置有可贴合于电池单元侧壁的冷却单元，冷却单元包括分别布置于绝缘隔垫两相对侧的、相连通的冷却通路，冷却单元具有与两冷却通路之一连通的进液口，以及与两冷却通路另一连通的出液口。各冷却通路和各冷却管路与冷却通道相连通，并与外部供液装置相连通，以可构成冷却液于冷却通路、冷却管路以及冷却通道内的流通。

基于上述的总体结构原则，本实施例的动力电池结构的一种示例性结构如图1至图4所示，其主要包括壳体总成、电池组100和绝缘隔垫3。

其中，壳体总成包括固连并限定出容纳腔53的上壳体51以及下壳体52，且于下壳体52内构造有冷却通道25，并于下壳体52上形成有与冷却通道25相连通的管口26。

如图2所示，优选地，冷却通道25迂回固设在壳体总成内的内侧底壁521上，并在其上垫设导热胶板54。当电池组100装入壳体总成中时，电池组100承载于下壳体52的内侧底壁521上，且于电池组100和内侧底壁521之间铺设有导热胶板54。这样，可构成电池单元10外壳与壳体总成之间的良好绝缘，并对电池单元10底部散热构成良好传导，利于动力电池结构整体冷却性能的提升。

此外，冷却通道25还包括设置于容纳腔53内的内管口261，而可用于与电池组100和绝缘隔垫3上的冷却管路的连通。

如图3并结合图5所示，电池组100包括多个并列布置的电池单元10，将电池组100容置于容纳腔53内，并承载于下壳体52上，且各电池单元10具有电池盖板1，并于电池盖板1的上表面固设有冷却管路21，各冷却管路21具有进液端211以及出液端212。

如图5所示的，位于同一电池盖板1上的进液端211和出液端212分别与电池盖板1上的极柱110平行设置；为便于制造实施，且利于电池盖板1的整体空间优化，于电池盖板1的上表面布置有固定槽13，冷却管路21采用固设于固定槽13内的方式实现冷却管路21在电池盖板1上的集成装配。

另外，为提升冷却效能，冷却管路21在电池盖板1上的布置应保证足够的接触面积，以实现冷却液与电池盖板1之间充分热交换的目的。具体而言，需要增加冷却管路21在电池盖板1上的布置长度，以此为原则，冷却管路21的布置路径可以有多种方案。在本实施例中，冷却管路21被配置为呈“8”字形，显然，用于固定冷却管路21的固定槽13也采用相应的路径形式。而进液端211与出液端212分别靠近电池盖板1的两相对侧布置，以便于与冷却单元的连通装配。

各冷却单元可采用布置于绝缘隔垫3两相对侧的结构形式，具有相连通的冷却通路。如图6所示，冷却通路可采用迂回固设于绝缘隔垫3上的流通管221加以实现，以利于冷却单元在绝缘隔垫3上的配置，且可较大提升对电池单元10侧壁的冷却效能。其中，冷却单元还具有位于两冷却通路之一上的进液口2211，以及位于两冷却通路另一上的出液口2212。如图6中所示的，两个构成冷却通路的流通管221分置在绝缘隔垫3的两侧，两流通管221之间连通设置，其连通的部位可嵌装于绝缘隔垫3内或绝缘隔垫3的边部。

当电池单元10壳体为导电材质时，出于防止两个相邻电池单元10壳体导通的考虑，同一绝缘隔垫3上的两流通管221之间采用绝缘连通设置，如图6中所示，两流通管221之间设置绝缘连接段24。

流通管221需要具备良好的导热性，宜采用金属管；优选地，流通管221采用铜质扁管，可保证良好的导热性。流通管221的两平面侧分别贴附于绝缘隔垫3以及电池单元10的侧壁上，以利于电池组空间的优化。

同样，出于充分热交换的考虑，流通管221在绝缘隔垫3上的布置也可有多种形式选择，优选地，流通管221采用呈多个U形的串接设置结构。流通管221采用多个U形的串接设置，使其在绝缘隔垫3上的布置整齐合理，利于其冷却效能的提高。而为了可形成对电池单元10的缓冲，从而降低因外部震动对电池单元10造成的损害，优选地，绝缘隔垫3采用弹性材料，如橡胶、泡沫塑料等。

如图7并结合图4和图6所示，进液口2211及出液口2212均开口朝上布置，且进液口2211与上游的冷却管路21的出液端212经桥接管路连通，出液口2212与下游的冷却管路21的进液端211经桥接管路连通。进出液的端口均采用朝上布置，便于冷却通路和冷却管路21之间的串联连通跨接。

其中，桥接管路可有多种形式，可以直接管路焊接连通，也可采用连通弯头等连接组件形式。本实施例中，如图7所示，桥接管路采用连接件23连接冷却管路21和流通管221。具体来说，桥接管路包括连接件23，连接件23上构造有第一套装孔231与第二套装孔232；第一套装孔231套装在进液端211或出液端212上；第二套装孔232套装在与冷却管路21相串接的进液口2211或出液口2212上。桥接管路采用连接件23的结构形式，利于跨接装配效率的提升。

至此，通过桥接管路将各冷却管路21与冷却单元首尾串接地连通，并与外部供液装置相连通，则可形成循环冷却系统，使冷却液于电池组内循环，以降低各个电池单元10的运行温度。

此外，为了保持相邻的两个电池单元10壳体之间的绝缘，以提升整个电池组的安全性能，连接件23可采用绝缘材料制备，优选地，采用橡胶材质一体成型。

为保证连接件23与冷却管路21和流通管221之间的密封性，可在连接件23上加装密封连接件4。如图7并图8所示，密封连接件4包括第一固定块401，以及一端与第一固定块401固连，另一端绕过第一套装孔231外壁、并穿过第一固定块401的第一绑紧带403；还包括一端与第一固定块401固连，另一端绕过第二套装孔232外壁、并穿过第一固定块401的第二绑紧带404。

第一绑紧带403和第二绑紧带404穿过第一固定块401的一端均固连在第二固定块402上，且第二固定块402与第一固定块401之间设置有间距可调的结构；这种调节的结构可以有各种选择，在本实施例中，如图8所示，在第二固定块402上构造有螺纹孔，密封连接件4还包括调节件405，调节件405与螺纹孔螺接配合，并抵接于第一固定块401上。当调节调节件405时，调节件405的端部抵压第一固定块401，从而可使第一固定块401和第二固定块402之间的距离变化，从而使第一绑紧带403和第二绑紧带404收紧或松弛。

本实施例的电池单元10为方形电池，包括壳体和装设于壳体内的电芯，电芯的极耳与电池盖板1的极柱110电连接。例如，可采用焊接连接的形式。

将电芯装设完毕，并完成极耳与极柱的连接后，将电池盖板装配于壳体上部的敞口处，完成电池的封装。电池盖板的封装可采用现有的成熟技术，在此不予赘述。

将多个电池单元10成组装配于电池组的壳体总成中，并为其配置循环冷却系统；将电池单元10的冷却管路21和绝缘隔垫3上的流通管221串联连通，连通采用连接件23实现。其中，进液端211和相邻的出液口2212由一个连接件23套装连通，出液端212和相邻的进液口2211由一个连接件23套装连通，再通过密封连接件4的装配，将连接件23密封紧固在冷却管路21和流通管221上。

当上述的连接件23装配完毕，位于电池组两端的两个电池单元10，其一的进液端211和另一的出液端212再通过连接件4和冷却通道25的内管口261连通。在壳体总成的外部，将形成于下壳体52上的管口26和外部供液装置连通，则构成一个完整的循环冷却系统，从而实现对电池组的降温冷却。

采用上述实施方案的动力电池结构，通过在电池组100的壳体总成上设置冷却通道25，并与绝缘隔垫3上的冷却单元和电池盖板1上的冷却管路21连通，从而形成冷却循环管路，可对壳体总成内的电池组100降温，而利于其运行工况的改善及运行稳定性的提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (10)

1.一种动力电池结构，其特征在于包括：

壳体总成，包括固连并限定出容纳腔(53)的上壳体(51)以及下壳体(52)，且于所述下壳体(52)内构造有冷却通道(25)，并于所述下壳体(52)上形成有与所述冷却通道(25)相连通的管口(26)；

电池组(100)，容置于所述容纳腔(53)内，并承载于所述下壳体(52)上，所述电池组(100)包括多个并列布置的电池单元(10)，且各所述电池单元(10)具有电池盖板(1)，并于所述电池盖板(1)的上表面固设有冷却管路(21)，各所述冷却管路(21)具有进液端(211)以及出液端(212)；

绝缘隔垫(3)，夹置于相邻的两所述电池单元(10)之间，且于所述绝缘隔垫(3)上布置有可贴合于所述电池单元(10)侧壁的冷却单元，所述冷却单元包括分别布置于所述绝缘隔垫(3)两相对侧的、相连通的冷却通路，所述冷却单元具有与两所述冷却通路之一连通的进液口(2211)，以及与两所述冷却通路另一连通的出液口(2212)；

各所述冷却通路和各所述冷却管路(21)与所述冷却通道(25)相连通，并与外部供液装置相连通，以可构成冷却液于所述冷却通路、所述冷却管路(21)以及所述冷却通道(25)内的流通。

2.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于：所述电池组(100)承载于所述下壳体(52)的内侧底壁(521)上，且于所述电池组(100)和所述内侧底壁(521)之间铺设有导热胶板(54)。

3.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于：于所述电池盖板(1)的上表面布置有固定槽(13)，所述冷却管路(21)固设于所述固定槽(13)内。

4.根据权利要求3所述的动力电池结构，其特征在于：所述冷却管路(21)呈“8”字形，且所述进液端(211)与所述出液端(212)分别靠近所述电池盖板(1)的两相对侧布置。

5.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于：所述冷却通路包括迂回固设于所述绝缘隔垫(3)上的流通管(221)。

6.根据权利要求4所述的动力电池结构，其特征在于：所述进液口(2211)及所述出液口(2212)均开口朝上布置，且所述进液口(2211)与上游的所述出液端(212)、以及所述出液口(2212)与下游的所述进液端(211)均经桥接管路连通。

7.根据权利要求6所述的动力电池结构，其特征在于：所述桥接管路包括连接件(23)，所述连接件(23)上构造有第一套装孔(231)与第二套装孔(232)；所述第一套装孔(231)套装在所述进液端(211)或所述出液端(212)上；所述第二套装孔(232)套装在与所述冷却管路(21)相串接的所述进液口(2211)或所述出液口(2212)上。

8.根据权利要求7所述的动力电池结构，其特征在于：所述桥接管路还包括构成所述连接件(23)与所述冷却通路和所述冷却管路(21)密封连接的密封连接件(4)。

9.根据权利要求8所述的动力电池结构，其特征在于：所述密封连接件(4)包括第一固定块(401)，一端与所述第一固定块(401)固连、另一端绕过所述第一套装孔(231)外壁并穿过所述第一固定块(401)的第一绑紧带(403)，以及一端与所述第一固定块(401)固连、另一端绕过所述第二套装孔(232)外壁并穿过所述第一固定块(401)的第二绑紧带(404)；所述第一绑紧带(403)与所述第二绑紧带(404)穿过所述第一固定块(401)的一端均固连于第二固定块(402)上，且所述第二固定块(402)与所述第一固定块(401)的间距可调。

10.根据权利要求9所述的动力电池结构，其特征在于：于所述第二固定块(402)上构造有螺纹孔，所述密封连接件(4)还包括调节件(405)，所述调节件(405)与所述螺纹孔螺接配合，并抵接于所述第一固定块(401)，所述调节件(405)与所述螺纹孔的螺接长度可调、而使所述第一固定块(401)和所述第二固定块(402)的间距可调。