CN210956796U - 一种双层液冷动力电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种双层液冷动力电池包，包括箱体、模组、液冷系统、模组支架和箱盖，所述模组支架连接在箱体上，模组连接在模组支架上，液冷系统贴合在模组上，箱盖与箱体连接。液冷系统为双层液冷系统，模组为双层模组包括上层模组和下层模组，下层模组连接在箱体上，上层模组连接在模组支架上。模组根据配电需求采用非标大模组和常规非标模组两种，配合箱体内部空间，非标模组排布更为灵活，充分利用了箱体内部空间。本实用新型在有限的电池箱空间内，采用双层模组安装结构，充分利用电箱体内部空间，提升动力电池包的能量密度；同时配合电池包成组方式，在有限空间内配备双层液冷液热系统，使电池包可以在低温、高温等复杂工况下正常使用。

Description

一种双层液冷动力电池包
技术领域
本实用新型属于新能源电池包技术领域，具体涉及一种双层液冷动力电池包。
背景技术
目前动力电池包大多单层模组排布，空间利用率不足，本产品采用双层模组结构，充分利用电箱内部空间，大幅提高单包能量密度。目前动力电池包多采用加热膜或PTC加热器加热，加热系统仅能实现加热功能，另外实现液冷功能因加热系统的存在，在空间结构上实现困难。且另外配备液冷系统，成本大幅增加。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的双层液冷动力电池包。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种双层液冷动力电池包，包括箱体、模组、液冷系统、模组支架和箱盖，所述模组支架连接在箱体上，模组连接在模组支架上，液冷系统贴合在模组上，箱盖与箱体连接。
进一步的，所述模组为双层模组，包括上层模组和下层模组，下层模组连接在箱体上，上层模组连接在模组支架上。
进一步的，所述模组支架包括支架主体支撑和模组安装梁，支架主体支撑的一端与箱体连接，支架主体支撑的另一端与模组安装梁连接，模组安装梁构成用于支撑模组的平面，上层模组连接在模组安装梁上。
进一步的，所述模组支架还包括辅助支撑块，辅助支撑块的一端固定连接在模组安装梁上，辅助支撑块的另一端与下层模组连接。
进一步的，所述液冷系统为双层液冷系统，包括液冷板Ⅰ、液冷板Ⅱ和连接管路，冷板Ⅰ和液冷板Ⅱ均与连接管路连接，连接管路与汽车冷却系统连接。
进一步的，所述液冷板Ⅰ和液冷板Ⅱ均包括上板和下板，上板为平面，下板为冲压板，下板的底部冲压形成冲压凸包，冲压凸包形成液冷系统的流道，流道与连接管路连接。
进一步的，所述上板上设有导热凝胶，下板的底部设有泡棉。
进一步的，所述液冷板Ⅰ的上板与下层模组连接，液冷板Ⅰ的下板与箱体连接，液冷板Ⅱ的上板与上层模组连接，液冷板Ⅱ的下板与模组安装梁连接。
进一步的，所述导热凝胶的一侧与上板贴合，导热凝胶的另一侧与模组的底部贴合。
进一步的，所述上层模组为非标大模组，下层模组为常规非标模组，箱体采用钣金拉伸蒙皮和加强筋拼焊组成，液冷板Ⅰ和下层模组连接在加强筋上。
采用本实用新型技术方案的优点为：
1、本实用新型在有限的电池箱空间内，采用双层模组安装结构，充分利用电箱体内部空间，提升动力电池包的能量密度；同时配合电池包成组方式，在有限空间内配备双层液冷液热系统，使电池包可以在低温、高温等复杂工况下正常使用。
2、本实用新型的模组采用大模组结构，模组能量转化效率高，PACK系统级别集成时空间利用率高；采用大模组双层排布方式，每层都配备液冷板，使得电池包可以在复杂工况下使用；模组安装梁采用冲压工艺配合液冷板流道设计冲压特征，配合安装降低电箱高度，极大的提高了电箱的空间利用率。
3、本实用新型采用双层液冷液热系统，液冷板采用冲压板+钎焊方式，液冷板主要采用单面冲压设计，上表面设计为平面，下表面冲压凸包形成流道，水冷板与模组底部之间填充导热系数更高的导热凝胶，增大了导热面积，显著提升液冷系统的换热效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1为本实用新型双层液冷动力电池包的整体结构示意图。
图2为本实用新型箱体的结构示意图。
图3为本实用新型液冷系统的结构示意图。
图4为本实用新型液冷系统的底部结构示意图。
图5为本实用新型模组支架的结构示意图。
上述图中的标记分别为：1、箱体；2、模组；3、液冷系统；4、模组支架，5、箱盖。
具体实施方式
在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”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。
如图1至图5所示，一种双层液冷动力电池包，包括箱体1、模组2、液冷系统3、模组支架4和箱盖5，所述模组支架4连接在箱体1上，模组2连接在模组支架4上，液冷系统3贴合在模组2上，箱盖5与箱体1连接。
模组2为双层模组，包括上层模组21和下层模组22，下层模组22连接在箱体1上，上层模组21连接在模组支架4上。上层模组21为非标大模组，下层模组22为常规非标模组。模组2根据配电需求采用非标大模组和常规非标模组两种，配合箱体内部空间，非标模组排布更为灵活，充分利用了箱体内部空间。
模组支架4包括支架主体支撑41和模组安装梁42，支架主体支撑41的一端与箱体1连接，支架主体支撑41的另一端与模组安装梁42连接，模组安装梁42构成用于支撑模组的平面，上层模组21连接在模组安装梁42上。模组支架4还包括辅助支撑块43，辅助支撑块43的一端固定连接在模组安装梁42上，辅助支撑块43的另一端与下层模组22连接，增强上层模组支架中部强度，使结构更为可靠。
液冷系统3为双层液冷系统，包括液冷板Ⅰ31、液冷板Ⅱ32和连接管路33，冷板Ⅰ31和液冷板Ⅱ32均与连接管路33连接，连接管路33与汽车冷却系统连接。液冷板Ⅰ31和液冷板Ⅱ32均包括上板34和下板35，上板34为平面，下板35为冲压板，下板35的底部冲压形成冲压凸包351，冲压凸包351形成液冷系统3的流道，流道与连接管路33连接。上板34上设有导热凝胶36，下板35的底部设有泡棉37，泡棉37为PET泡棉。导热凝胶36的一侧与上板34贴合，导热凝胶36的另一侧与模组2的底部贴合。液冷板与模组底部之间填充导热系数更高的导热凝胶36，增大了导热面积，显著提升液冷系统的换热效率。模组与液冷板之间填充导热凝胶，装配模组之前在液冷板上进行涂胶工序。液冷板与箱体之间由PET泡棉作为辅助缓冲支撑结构。
箱体1采用钣金拉伸蒙皮11和加强筋12拼焊组成，液冷板Ⅰ31和下层模组22连接在加强筋12上，在部分加强筋12内侧焊有螺母，用于下层模组22和液冷板Ⅰ31的固定，部分加强筋1为配合液冷板Ⅰ31的流道采用冲压工艺冲出避让结构，减小液冷板Ⅰ31安装空间。液冷板Ⅰ31和液冷板Ⅱ32采用冲压板+钎焊方式制成。
双层模组支架结构中焊有螺母和定位销，主要用于双层模组的固定和双层液冷板的安装定位，双层模组支架与箱体1之间采用螺栓固定。双层模组支架模组安装梁42同样配合液冷板流道采用冲压工艺冲出避让结构，减小液冷板安装空间。
电池包下层模组和其下方的液冷板Ⅰ31固定于钣金箱体焊接螺母处，上层模组和其下方的液冷板Ⅱ32固定于模组支架的焊接螺母处，模组支架用螺栓固定在箱体上。液冷板流道可根据热仿真结果和实际测试调整，模组安装梁需与液冷板流道配合，冲出避让特征，可根据具体实际需求进行设计避让特征。电池包局部设计为双层模组排布，可以是上下两层各五个模组，也可以是四个或者其他数量，根据实际需求进行调整。
本实用新型在有限的电池箱空间内，采用双层模组安装结构，充分利用电箱体内部空间，提升动力电池包的能量密度；同时配合电池包成组方式，在有限空间内配备双层液冷液热系统，使电池包可以在低温、高温等复杂工况下正常使用。
本实用新型的模组采用大模组结构，模组能量转化效率高，PACK系统级别集成时空间利用率高；采用大模组双层排布方式，每层都配备液冷板，使得电池包可以在复杂工况下使用；模组安装梁采用冲压工艺配合液冷板流道设计冲压特征，配合安装降低电箱高度，极大的提高了电箱的空间利用率。
本实用新型采用双层液冷液热系统，液冷板采用冲压板+钎焊方式，液冷板主要采用单面冲压设计，上表面设计为平面，下表面冲压凸包形成流道，水冷板与模组底部之间填充导热系数更高的导热凝胶，增大了导热面积，显著提升液冷系统的换热效率。
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层液冷动力电池包，其特征在于：包括箱体(1)、模组(2)、液冷系统(3)、模组支架(4)和箱盖(5)，所述模组支架(4)连接在箱体(1)上，模组(2)连接在模组支架(4)上，液冷系统(3)贴合在模组(2)上，箱盖(5)与箱体(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述模组(2)为双层模组，包括上层模组(21)和下层模组(22)，下层模组(22)连接在箱体(1)上，上层模组(21)连接在模组支架(4)上。
3.如权利要求2所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述模组支架(4)包括支架主体支撑(41)和模组安装梁(42)，支架主体支撑(41)的一端与箱体(1)连接，支架主体支撑(41)的另一端与模组安装梁(42)连接，模组安装梁(42)构成用于支撑模组的平面，上层模组(21)连接在模组安装梁(42)上。
4.如权利要求3所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述模组支架(4)还包括辅助支撑块(43)，辅助支撑块(43)的一端固定连接在模组安装梁(42)上，辅助支撑块(43)的另一端与下层模组(22)连接。
5.如权利要求3或4所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述液冷系统(3)为双层液冷系统，包括液冷板Ⅰ(31)、液冷板Ⅱ(32)和连接管路(33)，冷板Ⅰ(31)和液冷板Ⅱ(32)均与连接管路(33)连接，连接管路(33)与汽车冷却系统连接。
6.如权利要求5所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述液冷板Ⅰ(31)和液冷板Ⅱ(32)均包括上板(34)和下板(35)，上板(34)为平面，下板(35)为冲压板，下板(35)的底部冲压形成冲压凸包(351)，冲压凸包(351)形成液冷系统(3)的流道，流道与连接管路(33)连接。
7.如权利要求6所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述上板(34)上设有导热凝胶(36)，下板(35)的底部设有泡棉(37)。
8.如权利要求7所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述液冷板Ⅰ(31)的上板(34)与下层模组(22)连接，液冷板Ⅰ(31)的下板(35)与箱体(1)连接，液冷板Ⅱ(32)的上板(34)与上层模组(21)连接，液冷板Ⅱ(32)的下板(35)与模组安装梁(42)连接。
9.如权利要求8所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述导热凝胶(36)的一侧与上板(34)贴合，导热凝胶(36)的另一侧与模组(2)的底部贴合。
10.如权利要求9所述的一种双层液冷动力电池包，其特征在于：所述上层模组(21)为非标大模组，下层模组(22)为常规非标模组，箱体(1)采用钣金拉伸蒙皮(11)和加强筋(12)拼焊组成，液冷板Ⅰ(31)和下层模组(22)连接在加强筋(12)上。
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