CN210015934U - 锂离子电池包结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池组领域，公开了一种锂离子电池包结构。其包括：箱体，液冷板，固定在所述箱体内，在所述液冷板内设置有贯通的流体通道，所述流体通道的进出口与外部连通；锂离子电池，固定在所述箱体内，与所述液冷板面对面正对，所述锂离子电池与其正对的所述液冷板面对面贴合或者通过间隔在面对面之间的导热介质贴合连接。应用该技术方案有利于提高锂离子电池的散热性能。

Description

锂离子电池包结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，公开了一种锂离子电池包结构。

背景技术

随着新能源汽车的发展，动力电池包作为电动汽车的重要储能元件与动力源也成为当今世界研究的重点。锂离子电池具有许多优点如能量大、能量密度高、使用寿命长和耐高压等，能够满足车用动力电池的许多要求，是目前在电动汽车上广为使用的动力电池。

动力锂离子电池包的安全包括许多方面，热安全是其中很重要的一部分。动力锂离子电池包的工作温度对动力电池乃至电动汽车的安全都至关重要。本发明人在进行本发明研究过程中发现，电池组长时间工作在恶劣的热环境中会对电池的性能有显著的影响，严重时电池会受到不可恢复的损坏，因此需要合理的设计电池包的结构，将电池包内的温度控制在合理的范围内。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于提供一种锂离子电池包结构，应用该技术方案有利于提高锂离子电池的散热性能。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种锂离子电池包结构，包括：

箱体，

液冷板，固定在所述箱体内，在所述液冷板内设置有贯通的流体通道，所述流体通道的进出口与外部连通；

锂离子电池，固定在所述箱体内，与所述液冷板面对面正对，所述锂离子电池与其正对的所述液冷板面对面贴合或者通过间隔在面对面之间的导热介质贴合连接。

可选地，包括至少两所述锂离子电池，分层安装在所述箱体内，在各层所述锂离子电池的至少一表面分别设置有一所述液冷板，各所述液冷板上的各所述流体通道通过接驳在各相邻的两所述液冷板之间的接驳管相互串联连通成一连贯的流体通道。

可选地，所述连贯的流体通道通过接驳管与所述箱体上的流体进出口相连通。

可选地，在各所述液冷板的流体通道的进出口上分别连接有快速插拔接头，在各所述快速插拔接头之间接驳有所述接驳管。

可选地，所述接驳管为软管。

可选地，所述软管为尼龙管。

可选地，所述导热介质为硅胶或导热垫。

可选地，在所述锂离子电池、液冷板与所述箱体的内壁之间还填充有隔热介质。

可选地，所述隔热介质为隔热棉。

可选地，在所述箱体的底部设置有相互正交的横梁以及纵梁。

可选地，在所述横梁上还设置有复数个立柱，在各所述立柱上沿所述立柱的高度方向分别设置有复数个连接部，在各所述连接部上分别连接有支撑横梁，

在各所述支撑横梁上分别固定有一所述锂离子电池，及所述锂离子电池对应的所述液冷板。

可选地，所述箱体为密封箱体。

可选地，所述箱体包括下箱体以及上盖，在所述下箱体与所述上盖之间间隔有密封圈。

可选地，所述液冷板为金属板，在所述金属板内均布有所述流体通道。

可选地，所述液冷板为铝合金板，在所述金属板内均布有所述流体通道。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于在各锂离子电池的表面均设置有一可流通流体的液冷板，有利于提高锂离子电池的散热性能，相比风冷的技术方案，本实施例锂离子电池包结构的换热系数更高、冷却均匀性更强，成本能耗更低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种锂离子电池包结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的锂离子电池包结构的装配结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的箱体的内部结构示意图。

附图标记：

100：箱体； 101：液冷板； 102：进液口； 103：出液口；

104：接驳管； 105：密封垫； 106：横梁； 107：纵梁；

108：支撑连接部； 109：立柱； 110：支撑梁；

112：下箱体； 111：上盖。

具体实施方式

下面将结合具体附图以及实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例附图以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参见图1-3所示，本实施例提供一种锂离子电池包结构，主要包括：箱体100、液冷板101、锂离子电池（图中未画出），其中液冷板101、锂离子电池均安装固定在箱体100内，在锂离子电池（图中未画出）的至少一表面侧设置有至少一液冷板101，在液冷板101内设置有可供流体流动的前后贯通的流体通道，并且流体通道的进液口102、出液口103与外部连通，以供冷却流体从外部进入液冷板101以及在液冷板101内的流体通道内流动后流出到外部，流动液体将液冷板101上的热量带走，实现散热。

锂离子电池位于液冷板101的上方，并且优选使锂离子电池正对液冷板101的面为平整面，使该平整面与其对应的液冷板101之间存在接触热传导，比如：锂离子电池的表面可以但不限于与液冷板101面对面紧贴实现接触热传导，也可以优选但不限于在锂离子电池与液冷板101之间存在一定的间隙，在该间隙内填充导热胶体或者置放导热垫，使锂离子电池与液冷板101的相对面通过导热胶体或导热垫紧密贴合，以便锂离子电池上的热量迅速通过接触热传导传递至液冷板101上，液冷板101上流动的冷却液将热量快速带到外部，实现对锂离子电池的迅速冷却。

作为本实施例的示意，本实施例的液冷板101内的流体管道在避开液冷板101的安装孔的前提上，均匀分布于液冷板101的内部，以最大限度地提高冷却的均匀性。

上述锂离子电池包结构的散热原理是，外部温度过高或者电池长时间大电流放电，会导致电池内部温度逐渐升高，控制板（电池的控制板或者汽车的整车控制系统）启动散热系统，经过水冷机组的冷却液流进液冷板101的流体通道，从流体通道的另一端流出，通过接触热传导方式将液冷板101侧的锂离子电池的热量带走，使锂离子电池保持在最佳的工作温度范围。

由上可见，应用本实施例技术方案，由于在各锂离子电池的表面均设置有一可流通流体的液冷板101，有利于提高锂离子电池的散热性能，相比风冷散热的技术方案，本实施例锂离子电池包结构的换热系数更高、冷却均匀性更强，成本能耗更低。

作为本实施例的示意，本实施例的液冷板101采用导热系数高的材料制成，比如但不限于采用铝板或铝合金板制成，采用该材质既有利于提高散热效果，还有利于降低电池结构的重量。

作为本实施例的示意，本实施例优选将电池组的重力作用于箱体100上，而不作用于液冷板101，实现液冷板101的薄型化、轻型化设计。

作为本实施例的示意，在锂离子电池、液冷板101与箱体100的内壁之间还进一步填充有隔热层（图中未画出），比如但不限于选用隔热棉作为隔热层，以减少电池结构的散热系统的能耗。

作为本实施例的示意，在箱体100内设置有多层锂离子电池以及多层液冷板101，使每层锂离子电池分别具有至少一层液冷板101与其对应，每层液冷板101分别与其对应的锂离子电池的表面存在接触热传导，其可以为直接接触连接，也可以为通过填充的导热胶体或导热垫（图中未画出）进行接触热传导。各层液冷板101上的流体通道通过接驳在各相邻两液冷板101之间的接驳管104串联连通，使箱体100内的全部液冷板101的流体通道前后连通成一具有一个总进口一个总出口的连贯流体通道，总进口、总出口分别与箱体100上的进液口102、出液口103连接，以便外接到汽车的液冷系统相连接，复用现有的液冷系统的流体作为冷却流体，与外部液冷系统组成一个闭合回路。

作为本实施例的示意，在液冷板101的流体通道的进液口102、出液口103上分别连接一快速插拔接口，在快速插拔接口之间连接接驳管104，实现流体管道之间的快速接驳，提高箱体100的拆装效率，方便运维。其中采用的接驳管104优选软管，比如但不限于为柔软性好的尼龙管。

作为本实施例的示意，本实施例箱体100由下箱体112以及上盖111组成，各部件装配在下箱体112内，在上盖111与下箱体112之间间隔有密封垫105，以提高箱体100的气密性，提高箱体100的防潮防尘能力。

图3为本实施例的下箱体112的内部结构示意图，由图3可见，下箱体112的内部的底部由多相互正交的横梁106以及纵梁107构成，其中，将沿箱体100长度方向的记为横梁106，沿箱体100宽度方向的记为纵梁107，在箱体100的长度方向沿箱体100的长度边缘设置相对的两横梁106，还可以在箱体100中部设置至少一横梁106，具体根据箱体100的宽度确定。在两横梁106之间设置多个相互平行的纵梁107，具体可以根据箱体100的长度以及箱体100的总承重量设置纵梁107的个数，长度越长承重量越重纵梁107数以及纵梁107的强度越大，由横梁106及纵梁107形成的框架结构作为箱体100的主要支撑结构。在横梁106上设置有多个沿箱体100高度方向的立柱109，在每个立柱109上都设置有至少一个支撑连接部108，支撑连接部108的数量根据锂离子电池的层数确定，将各层锂离子电池及该锂离子电池对应的液冷板101分层固定在立柱109的各层支撑连接部108上，锂离子电池及液冷板101的重力作用于立柱109。

作为本实施例的示意，还可以进一步为每层锂离子电池设置可拆卸的支撑梁110，其中支撑梁110衡为横截面呈“L”形的钣金折弯件，将该层锂离子电池以及该层锂离子电池对应的液冷板101（含导热胶或导热垫）装在支撑横梁106的折弯翼缘上，然后再将装有液冷板101和锂离子电池的支撑横梁106分别安装到立柱109上，形成分层结构。这样，在进行锂离子电池维护时，将支撑横梁106拆卸下来即可将该层锂离子电池及其对应的液冷板101一起拆下来，实现了整体安装，整体拆卸，方便维护。

参见图3所示，其中可拆卸的支撑横梁106可以为分段设计（主要为了避开立柱109）也可以为整条设计。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种锂离子电池包结构，其特征是，包括：

箱体，

液冷板，固定在所述箱体内，在所述液冷板内设置有贯通的流体通道，所述流体通道的进出口与外部连通；

锂离子电池，固定在所述箱体内，与所述液冷板面对面正对，所述锂离子电池与其正对的所述液冷板面对面贴合或者通过间隔在面对面之间的导热介质贴合连接。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池包结构，其特征是，

包括至少两所述锂离子电池，分层安装在所述箱体内，在各层所述锂离子电池的至少一表面分别设置有一所述液冷板，各所述液冷板上的各所述流体通道通过接驳在各相邻的两所述液冷板之间的接驳管相互串联连通成一连贯的流体通道。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述连贯的流体通道通过接驳管与所述箱体上的流体进出口相连通。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池包结构，其特征是，

在各所述液冷板的流体通道的进出口上分别连接有快速插拔接头，在各所述快速插拔接头之间接驳有所述接驳管。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述接驳管为软管。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述软管为尼龙管。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述导热介质为硅胶或导热垫。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池包结构，其特征是，

在所述锂离子电池、液冷板与所述箱体的内壁之间还填充有隔热介质。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述隔热介质为隔热棉。

10.根据权利要求1或2所述的锂离子电池包结构，其特征是，

在所述箱体的底部设置有相互正交的横梁以及纵梁。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池包结构，其特征是，

在所述横梁上还设置有复数个立柱，在各所述立柱上沿所述立柱的高度方向分别设置有复数个连接部，在各所述连接部上分别连接有支撑横梁，

在各所述支撑横梁上分别固定有一所述锂离子电池，及所述锂离子电池对应的所述液冷板。

12.根据权利要求11所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述箱体为密封箱体。

13.根据权利要求11所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述箱体包括下箱体以及上盖，在所述下箱体与所述上盖之间间隔有密封圈。

14.根据权利要求1所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述液冷板为金属板，在所述金属板内均布有所述流体通道。

15.根据权利要求14所述的锂离子电池包结构，其特征是，

所述液冷板为铝合金板，在所述金属板内均布有所述流体通道。

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