CN210073945U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包，其包括电池箱和收容于所述电池箱内的电池模组，还包括收容于所述电池箱内的箱内吸热板，位于所述电池箱外、且处于所述箱内吸热板上方的箱外吸热板；所述箱内吸热板和所述箱外吸热板内部均设置有内腔，所述内腔中灌装有相变液体，而且所述箱内吸热板的内腔与所述箱外吸热板的内腔通过导管相互连通。该电池包的吸热系统具有很高的吸热效率和安全性。

Description

电池包

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池包。

背景技术

近年来，在新能源技术革新及政府高额补贴制度的刺激下，动力锂离子电池的发展极其迅速。而在一般情况下，动力电池的最佳工作环境需保持在 20～35℃之间，温度过高或过低，或者电池的温度均一性不高都会对电池造成直接的损伤，甚至引发安全事故，因此需对电池温度有严格且有效地调控。

而今，对电池的热管理方案主要集中在风冷和液冷上。其中，风冷方式的主要缺点在于其与电池壁面之间的换热系数有限，冷却速度低；液冷方式虽然在一定程度上能满足动力电池的散热要求，但是液冷系统的设计极其复杂，重量相对较大。并且现今绝大多数的液冷系统是将液冷管路完全布置在电池包内部，甚至是布置在电池与电池的间隙之间，一旦液冷管路发生泄漏，会造成电池的直接短路。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种电池包，该电池包的吸热系统具有很高的吸热效率和安全性。

本申请的技术方案是：

一种电池包，包括电池箱和收容于所述电池箱内的电池模组，还包括：

收容于所述电池箱内的箱内吸热板，以及

位于所述电池箱外、且处于所述箱内吸热板上方的箱外吸热板，所述箱内吸热板和所述箱外吸热板内部均设置有内腔，所述内腔中灌装有相变液体，而且所述箱内吸热板的内腔与所述箱外吸热板的内腔通过导管相互连通。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述箱内吸热板与所述电池模组贴靠布置。

所述箱内吸热板支撑于所述电池模组的底部。

所述箱外吸热板上设置有泄压阀。

所述电池箱的外部布置有与所述箱外吸热板导热连接的水冷组件或风冷组件。

所述箱内吸热板的内腔包括：

长条形的第一汇流腔，

长条形的第二汇流腔，以及

连通所述第一汇流腔和第二汇流腔、且相互隔开布置的若干条分流流道。

所述导管设置有两根，其中一根所述导管连接所述第一汇流腔与所述箱外吸热板的内腔，另一根所述导管连接所述第二汇流腔与所述箱外吸热板的内腔。

所述第一汇流腔处的箱内吸热板与所述电池模组接触布置，所述第二汇流腔处的箱内吸热板与所述电池模组隔离布置。

所述第一汇流腔与所述第二汇流腔平行布置。

所述箱内吸热板和所述箱外吸热板均分别包括上板体、下板体以及夹密封封闭于所述上板体和下板体之间的水管，所述内腔为所述水管的管腔。

本申请的优点是：

1、本申请借助相变液体吸热汽化、放热冷凝的特性，来吸收电池箱内电池模组的热量，控温效率高。

2、用于吸收箱内电池的换热回路，仅一部分处于电池箱内部，而其余部分移至电池箱外部，减小了相变液体泄漏至电池箱中的风险，安全性好。

3、水冷组件布置于电池箱外部与箱外吸热板导热连接，当水冷组件出现泄漏问题时，泄漏的水流不会进入电池箱内部，安全性进一步提高。

5、箱内吸热板的内腔由密封包覆于板体外的水管(或称热管)形成，即便水管破裂漏液，其外的板体仍具有一定的防漏密封作用。

6、一共设置两根导管，其中一根主要负责引导蒸汽向上流入箱外吸热板，另一个主要负责引导冷凝的液体向下流入箱内吸热板，减小了上流蒸汽和下流液体的相互阻碍，换热效率提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例中电池包的结构示意图；

图2为本申请实施例中电池箱内外吸热板的连接结构示意图；

其中：1-电池箱，2-箱内吸热板，3-箱外吸热板，4-导管，201-第一汇流腔， 202-第二汇流腔，203-分流流道。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1和图2示出了本申请这种电池包的一个优选实施例，与传统电池包的相同的是，该电池包也包括电池箱1，电池箱由下方的箱体和上方的箱盖构成。电池箱1内收容有众多电池模组(图中未示出)。

本实施的关键改进在于，在上述电池箱1的内部和外部分别布置有一块箱内吸热板2和一块箱外吸热板3，而且箱外吸热板3位于箱内吸热板2的上方，两吸热板大致平行布置。前述箱内吸热板2和箱外吸热板3内部均带有内腔，内腔中灌装有相变液体，而且箱内吸热板2的内腔与箱外吸热板3的内腔通过导管4相互连通。

该电池箱1内的电池模组在充电或放电的过程中，电池模组发热升温，此时同样处于电池箱内部的箱内吸热板2及板内的相变液体吸收电池模组的热量，箱内吸热板2内相变液体吸热升温而蒸发汽化(相变)，使箱内吸热板2的内腔中充满蒸汽而气压升高，在压差的作用下，蒸汽迅速通过导管4流入上方的箱外吸热板3，因箱外吸热板3的温度较低，进入箱外吸热板3内腔中的蒸汽遇冷冷凝并释放大量的潜热。冷凝后的液相工质在重力及毛细力的作用下经导管4 回流到箱内吸热板2，继续吸热蒸发，如此循环。

箱外吸热板3吸收的热量可直接散发至周围的空气中，也可以在电池箱1 外部布置与该箱外吸热板3导热连接的水冷组件或风冷组件，以借助水冷或风冷组件将箱外吸热板3的热量迅速导出。

为了提升箱内吸热板2与电池模组的换热速率，可将箱内吸热板2与电池模组直接接触布置，当然也可以在二者之间布置绝缘导热体——如硅胶垫。本实施中，上述箱内吸热板2支撑于电池模组的底部。

而且，可在箱外吸热板3上安装泄压阀，以防止蒸汽来不及冷凝导致压力过高。

参照图2所示，上述箱内吸热板2的内腔包括：长条形的第一汇流腔201，长条形的第二汇流腔202，连通前述第一汇流腔201和第二汇流腔202、且相互隔开布置的多条分流流道203。第一汇流腔201与第二汇流腔202平行布置，分流流道203相互平行，而且每条分流流道203均与前述第一汇流腔201与第二汇流腔202垂直布置。

如果导管4只设置一根，那么该根导管4既完全负责引导蒸汽的上升流动，又完全负责引导冷凝液体的下落流动，就容易造成两相流体相互阻挡。故而本实施例设置有两根导管4，其中一根导管4(图1中左侧的导管)连接第一汇流腔201与箱外吸热板3的内腔，另一根导管4(图1中右侧的导管)连接第二汇流腔202与箱外吸热板3的内腔。进一步地，第一汇流腔201处的箱内吸热板2 与电池模组接触布置，第二汇流腔202处的箱内吸热板2与电池模组隔离布置 (非接触布置)。这样，在实际应用时，第一汇流腔201中相变液体的环境温度高于第二汇流腔202中相变液体的环境温度，第一汇流腔201中相变液体首先吸热而蒸发汽化，蒸汽通过左侧导管4(蒸汽导管)向上流入箱外吸热板3，在箱外吸热板3中冷凝的液相工质通过右侧导管4(回流导管)向下流入第二汇流腔202，经分流流道203流向第一汇流腔201，如此循环。

当然，上述第二汇流腔202中的相变液体也会因吸热而汽化，不过第二汇流腔202的汽化量小于第一汇流腔201的汽化量。左侧导管4中显然也会有小部分冷凝的液体向下流入第一汇流腔201，右侧导管4中也会有小部分蒸汽向上流入第二汇流腔202。

箱外吸热板3可以采用与箱内吸热板2相同的结构形式。箱外吸热板3和箱内吸热板2的内腔可以通过吹胀方式形成，也可以以这种方式获得：箱内吸热板2和箱外吸热板3均分别包括上板体、下板体以及密封封闭于上板体和下板体之间的水管，前述内腔为前述水管的管腔，即便在使用过程中内部水管破裂，包覆于其外部的上下板体仍具有一定的密封防漏作用。

上述相变液体可以选择不导电的甲醛、氟利氧等物质来降低因相变液体泄漏而带来的短路风险。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，包括电池箱(1)和收容于所述电池箱内的电池模组，其特征在于，还包括：

收容于所述电池箱内的箱内吸热板(2)，以及

位于所述电池箱外、且处于所述箱内吸热板上方的箱外吸热板(3)，所述箱内吸热板(2)和所述箱外吸热板(3)内部均设置有内腔，所述内腔中灌装有相变液体，而且所述箱内吸热板(2)的内腔与所述箱外吸热板(3)的内腔通过导管(4)相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱内吸热板(2)与所述电池模组贴靠布置。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱内吸热板(2)支撑于所述电池模组的底部。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱外吸热板(3)上设置有泄压阀。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池箱(1)的外部布置有与所述箱外吸热板(3)导热连接的水冷组件或风冷组件。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱内吸热板(2)的内腔包括：

长条形的第一汇流腔(201)，

长条形的第二汇流腔(202)，以及

连通所述第一汇流腔(201)和第二汇流腔(202)、且相互隔开布置的若干条分流流道(203)。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述导管(4)设置有两根，其中一根所述导管(4)连接所述第一汇流腔(201)与所述箱外吸热板(3)的内腔，另一根所述导管(4)连接所述第二汇流腔(202)与所述箱外吸热板(3)的内腔。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述第一汇流腔(201)处的箱内吸热板(2)与所述电池模组接触布置，所述第二汇流腔(202)处的箱内吸热板(2)与所述电池模组隔离布置。

9.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述第一汇流腔(201)与所述第二汇流腔(202)平行布置。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱内吸热板(2)和所述箱外吸热板(3)均分别包括上板体、下板体以及夹密封封闭于所述上板体和下板体之间的水管，所述内腔为所述水管的管腔。