CN212209589U - 电池包的冷却机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包的冷却机构，电池包具有多个电池模组，多个电池模组夹设于电池包的上壳体和下壳体之间，电池包的冷却机构包括：第一冷却板和第二冷却板，第一冷却板与第二冷却板连通，第一冷却板位于多个电池模组的上端，第二冷却板位于相邻的两个电池模组间，第一冷却板和第二冷却板均与相邻的电池模组热交换。由此，通过第一冷却板和第二冷却板配合，能够增加冷却机构与电池模组的接触面积，可以提升对电池模组的降温效果，从而可以防止电池包发生热失控，并且，也能够使相邻的两个电池模组共用同一个第二冷却板，与现有技术相比，能够减少第二冷却板的设置数量，可以降低电池包的重量及成本，也可以提升电池包的能量密度。

Description

电池包的冷却机构

技术领域

本实用新型涉及换热技术领域，特别涉及一种电池包的冷却机构。

背景技术

相关技术中，电池模组安装在电池包内后，每个电池模组的下方均需要设置水冷板，水冷板只能与位于水冷板上方的电池模组进行热交换，水冷板的设置数量较多，大大增加了电池包的重量及成本，并且导致电池包的能量密度降低。并且，水冷板与电池模组的接触面积小，对电池模组的降温效果不好，导致电池包容易发生热失控。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池包的冷却机构，可以解决电池包容易发生热失控的问题，也可以解决电池包的重量大以及能量密度低的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包的冷却机构，所述电池包具有多个电池模组，多个所述电池模组夹设于所述电池包的上壳体和所述下壳体之间，包括：第一冷却板和第二冷却板，所述第一冷却板与所述第二冷却板连通，所述第一冷却板位于多个所述电池模组的上端，所述第二冷却板位于相邻的两个所述电池模组间，所述第一冷却板和所述第二冷却板均与相邻的所述电池模组热交换。

在本实用新型的一些示例中，所述第一冷却板包括：第一子冷却板和多个第二子冷却板，所述第一子冷却板与多个所述第二子冷却板均连通。

在本实用新型的一些示例中，多个所述第二子冷却板在所述第一子冷却板的长度方向间隔开；所述第二冷却板由折弯形成，所述第二冷却板与多个所述第二子冷却板均连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第二冷却板包括：多个第三子冷却板，每个所述第三子冷却板均构造为U型结构，多个所述第三子冷却板在所述第二冷却板的长度方向依次连通。

在本实用新型的一些示例中，在所述第一子冷却板的长度方向，位于最外侧的两个所述第二子冷却板分别与位于所述第二冷却板两端的两个所述第三子冷却板连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第二冷却板还包括：第四子冷却板，所述第四子冷却板连接在相邻的两个所述第三子冷却板间，以使相邻的两个所述第三子冷却板连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第一子冷却板限定出主流道，每个所述第二子冷却板均限定出第一流道，每个所述第二子冷却板的第一流道均与所述主流道连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第三子冷却板限定出第二流道，所述第四子冷却板限定出第三流道，所述第三流道的两端分别与相邻的两个所述第三子冷却板的所述第二流道连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第一子冷却板设有冷媒进口和冷媒出口，所述冷媒进口和所述冷媒出口均与所述主流道连通。

在本实用新型的一些示例中，所述第一子冷却板包括：第五子冷却板和第六子冷却板，所述第五子冷却板与多个所述第二子冷却板中的部分所述第二子冷却板连通，所述第六子冷却板与多个所述第二子冷却板中的另一部分所述第二子冷却板连通；所述冷媒进口和所述冷媒出口中的一个设于所述第五子冷却板，另一个设于所述第六子冷却板。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包的冷却机构具有以下优势：

根据本实用新型的电池包的冷却机构，通过第一冷却板和第二冷却板配合，能够增加冷却机构与电池模组的接触面积，可以提升对电池模组的降温效果，从而可以防止电池包发生热失控，并且，也能够使相邻的两个电池模组共用同一个第二冷却板，与现有技术相比，能够减少第二冷却板的设置数量，可以降低电池包的重量及成本，也可以提升电池包的能量密度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图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用于解释本实用新型，并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电池包的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电池包的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电池包的剖视图；

图4为本实用新型实施例所述的电池包的电池模组设有防溢结构的示意图；

图5为本实用新型实施例所述的电池包的模组组件中电池模组和横梁的排列示意图；

图6为本实用新型实施例所述的电池包的冷却机构的示意图；

图7为本实用新型实施例所述的电池包的冷却机构的另一个实施例的示意图。

附图标记说明：

电池包10；

电池模组20；电芯201；防溢结构207；模组组件208；

上壳体30；下壳体40；安装空间401；

横梁50；

冷却机构60；

第一冷却板601；第一子冷却板6011；第二子冷却板6012；冷媒进口6013；冷媒出口6014；第五子冷却板6015；第六子冷却板6016；

第二冷却板602；第三子冷却板6021；第四子冷却板6022。

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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图7所示，根据本实用新型实施例的电池包10的冷却机构60，电池包10具有上壳体30、下壳体40和多个电池模组20。上壳体30和下壳体40连接，例如：上壳体30和下壳体40螺接在一起。每个电池模组20均具有多个电芯201，多个电芯201在电池包10的高度方向依次层叠布置，电池包10的高度方向是指图3中的上下方向，多个电池模组20被电池包10的上壳体30和下壳体40夹设于上壳体30和下壳体40之间。

其中，冷却机构60内具有冷媒，冷媒可以为水，冷却机构60的至少部分结构位于相邻的两个电池模组20之间，冷却机构60可以与其相邻的电池模组20进行热交换，例如：需要对电池模组20加热时，冷却机构60与电池模组20进行热交换使电池模组20温度升高，需要对电池模组20冷却时，冷却机构60与电池模组20进行热交换使电池模组20温度降低。

具体地，如图2、图5和图6所示，冷却机构60包括：第一冷却板601和第二冷却板602，第一冷却板601和第二冷却板602均与其相邻的电池模组20进行热交换，第一冷却板601与第二冷却板602连通，冷媒可以在第一冷却板601和第二冷却板602之间循环流动，第一冷却板601位于多个电池模组20的上端，第一冷却板601能够与电池模组20进行热交换，可以对电池模组20加热或冷却，并且，第一冷却板601与电池模组20之间可以设置有缓冲装置，缓冲装置可以为泡棉，泡棉对第一冷却板601有支撑、缓冲作用。同时，第二冷却板602位于与其相邻的两个电池模组20间，如此设置能够保证相邻的两个电池模组20共用一个第二冷却板602，可以减少第二冷却板602的设置数量，从而可以进一步降低电池包10的重量，有利于电池包10的轻量化设计。

另外，冷媒可以从第一冷却板601内流入第二冷却板602内，通过将第二冷却板602设置于与其相邻的两个电池模组20间、第一冷却板601设置于多个电池模组20的上端，在第一冷却板601内冷媒重力的作用下，能够使第二冷却板602内充满冷媒，可以保证第二冷却板602的换热效果。

由此，通过第一冷却板601和第二冷却板602配合，能够增加冷却机构60与电池模组20的接触面积，可以提升冷却机构60与电池模组20的换热效率，也可以提升对电池模组20的降温效果，从而可以防止电池包10发生热失控，并且，也能够使相邻的两个电池模组20共用同一个第二冷却板602，与现有技术相比，能够减少第二冷却板602的设置数量，可以降低电池包10的重量及成本，也可以节省电池包10内的安装空间，从而可以增加电池包10内电芯201的设置数量，进而可以提升电池包10的能量密度。

并且，多个电芯201在电池模组20的高度方向依次层叠设置，电池模组20的高度方向与电池包10的高度方向相同，电池模组20的高度方向和电池包10的高度方向均为图3中上下方向。电池模组20安装在电池包10内后，电池模组20位于电池包10的上壳体30和下壳体40之间，由于多个电芯201在电池模组20的高度方向依次层叠，电芯201发生膨胀时，电芯201的膨胀方向为电池包10的高度方向，上壳体30和下壳体40能够抑制电芯201的膨胀，与现有技术相比，电池模组20不需要设置端板就能抑制电芯201的膨胀，可以取消端板的设置，从而可以降低电池模组20的重量，进而可以降低电池包10的重量，也可以降低电池模组20的生产成本，并且，由于取消厚端板的设置，能够节省电池包10内装配空间，可以增加电池包10内电池模组20的设置数量，从而可以提升电池包10的能量密度，同时，也能够减少组成电池模组20的零部件数量，可以简化电池模组20的装配工序，从而可以降低电池包10的生产成本。另外，由于多个电芯201在电池包10的高度方向依次层叠布置，电芯201的重力也能抑制电芯201的膨胀，可以很好地抑制电池膨胀力对电池包10的影响。

在本实用新型的一些实施例中，每个电池模组20均在电池包10的宽度方向延伸布置，其中，电池包10的宽度方向是指图2中的左右方向，如此设置能够使多个电池模组20的布置方式更加适宜，可以在安装空间401内布置更多电池包10，从而可以进一步提升电池包10的能量密度，也可以提升安装空间401的利用率。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，多个电池模组20可以形成多列模组组件208，例如：多个电池模组20可以形成两列模组组件208，每列模组组件208中的多个电池模组20在电池包10的长度方向依次排布，其中，电池包10的长度方向是指图2中的前后方向，这样设置能够使多个电池模组20在电池包10内的排列更加紧凑，可以增加电池包10内电池模组20的布置数量，从而可以进一步提升电池包10的能量密度。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，冷却机构60的设置数量可以与模组组件208的设置数量相同，冷却机构60与模组组件208一一对应。如图6所示，第一冷却板601可以包括：第一子冷却板6011和多个第二子冷却板6012，第一子冷却板6011与多个第二子冷却板6012均连通，如此设置能够使冷媒在第一子冷却板6011和多个第二子冷却板6012之间流动，可以使第一冷却板601更好地与电池模组20进行换热。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，多个第二子冷却板6012在第一子冷却板6011的长度方向间隔开设置，其中，第一子冷却板6011的长度方向是指图6中的左右方向，优选地，第二子冷却板6012可以设置为三个，三个第二子冷却板6012在第一子冷却板6011的长度方向间隔开设置，相邻的两个第二子冷却板6012之间的间隔距离相等，这样设置能够使多个第二子冷却板6012均匀地布置在模组组件208的电池模组20的上端，可以使第一冷却板601与模组组件208上端的不同区域换热效果大致相同，从而可以避免模组组件208的局部发生过热，进而可以冷却板601更好地与模组组件208进行换热。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，第二冷却板602可以由折弯形成，在第二冷却板602的长度方向，如此设置能够增加第二冷却板602的设置面积，可以增加第二冷却板602与相邻电池模组20的换热面积，从而可以提升第二冷却板602与电池模组20的换热效率。并且，第二冷却板602与多个第二子冷却板6012均连通，这样设置能够使冷媒在第二冷却板602与第二子冷却板6012之间流动，可以使冷媒带走电池模组20的热量。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，第二冷却板602可以包括：多个第三子冷却板6021，每个第三子冷却板6021均构造为U型结构，多个第三子冷却板6021在第二冷却板602的长度方向依次连通，如此设置能够使冷媒在多个第三子冷却板6021之间流动，也能够增加第二冷却板602的设置面积。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，在第一子冷却板6011的长度方向，即图6中的左右方向，位于最外侧的两个第二子冷却板6012分别与位于第二冷却板602两端的两个第三子冷却板6021连通，这样设置能够保证第二冷却板602和第二子冷却板6012连通，使冷媒在第二冷却板602、第一子冷却板6011和第二子冷却板6012之间流动。

在本实用新型的一些实施例中，如图4和图6所示，第二冷却板602还可以包括：第四子冷却板6022，第四子冷却板6022连接在相邻的两个第三子冷却板6021之间，从而可以使相邻的两个第三子冷却板6021连通。需要说明的是，如图4所示，第四子冷却板6022可以设置为四个，第三子冷却板6021可以设置为三个，三个第三子冷却板6021分别连接在相邻的两个第四子冷却板6022之间，第二子冷却板6012可以为三个，位于中间的第二子冷却板6012与其中一个第四子冷却板6022连通。

在本实用新型的一些实施例中，第一子冷却板6011可以限定出主流道，每个第二子冷却板6012均可以限定出第一流道，每个第二子冷却板6012的第一流道均与主流道连通，这样设置可以实现将第一子冷却板6011和第二子冷却板6012连通的工作目的。

在本实用新型的一些实施例中，第三子冷却板6021可以限定出第二流道，第四子冷却板6022可以限定出第三流道，第三流道的两端分别与相邻的两个第三子冷却板6021的第二流道连通，如此设置可以实现将第三子冷却板6021和第四子冷却板6022连通的工作目的。

在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，第一子冷却板6011可以设置有冷媒进口6013和冷媒出口6014，冷媒进口6013和冷媒出口6014均与主流道连通，其中，冷媒可以从冷媒进口6013流入与冷媒进口6013连通的第二子冷却板6012内，使冷媒流入冷却机构60，冷媒可以从冷媒出口6014流出冷却机构60，冷媒在冷却机构60内循环流动时，可以源源不断带走电池模组20的热量。具体地，冷媒进口6013可以设置为一个，冷媒出口6014可以设置为两个，在第一子冷却板6011的长度方向，冷媒进口6013位于两个冷媒出口6014之间，可以将主流道分隔成不连通的三段子主流道，三段子主流道分别与冷媒进口6013和两个冷媒出口6014连通，如此设置能够使与电池模组20换热完成的冷媒迅速流出冷却机构60，可以保证冷却机构60的换热效率。并且，通过一个冷媒进口6013向冷却机构60内流入冷媒、两个冷媒出口6014流出冷媒且冷媒进口6013位于两个冷媒出口6014之间，可以使冷媒在冷却机构60内的流动更加平缓，从而可以避免冷媒在冷却机构60内产生涡流。

如图6和图7所示，图6所示的冷却机构60为一种实施例，图7所示的冷却机构60为另一种实施例，图7所示冷却机构60的实施例与图6所示冷却机构60的实施例不同之处为，第一子冷却板6011包括：第五子冷却板6015和第六子冷却板6016，第五子冷却板6015和第六子冷却板6016均限定出主流道，第五子冷却板6015与多个第二子冷却板6012中的部分第二子冷却板6012连通，第六子冷却板6016与多个第二子冷却板6012中的另一部分第二子冷却板6012连通。优选地，第二子冷却板6012可以设置为三个，第五子冷却板6015与位于中间的第二子冷却板6012连通，第六子冷却板6016与位于中间的第二子冷却板6012两侧的两个第二子冷却板6012连通。冷媒进口6013和冷媒出口6014中的一个设置于第五子冷却板6015，冷媒进口6013和冷媒出口6014中的另一个设置于第六子冷却板6016，例如：冷媒进口6013设于第五子冷却板6015，冷媒出口6014设于第六子冷却板6016。这样设置能够保证冷媒在冷却机构60内循环流动，也能够保证冷媒可流入和流出冷却机构60，可以保证冷却机构60的换热效率。

在本实用新型的一些实施例中，第一子冷却板6011的截面、第二子冷却板6012的截面、第三子冷却板6021的截面、第四子冷却板6022的截面均可以设置为矩形，这样设置可以增加冷却机构60与电池模组20的接触面积，也可以增加第一子冷却板6011内流道、第二子冷却板6012内流道、第三子冷却板6021内流道、第四子冷却板6022内流道的面积，从而可以使冷却机构60内具有足够的冷媒，进而可以提升冷却机构60的换热性能。

进一步地，每列模组组件208中的任意相邻的两个电池模组20间均可以设置有导热胶，导热胶能够将相邻的两个电池模组20粘接在一起，可以提升模组组件208的结构强度，从而可以保证模组组件208的安装稳定性，并且，导热胶能够在两个电池模组20间进行热传递，可以使模组组件208中的热量传递至位于模组组件208两端的两个电池模组20上，从而可以使模组组件208中的热量从两端的散发。另外，当第二冷却板602与相邻的电池模组20之间不完全贴合时，通过设置导热胶可以起到热传递的效果，有利于第二冷却板602与相邻的电池模组20进行热交换。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，每列模组组件208中任意相邻的两个电池模组20中的至少一个电池模组20的端部可以设置有防溢结构207，防溢结构207位于相邻的两个电池模组20之间。其中，防溢结构207可以设置为泡棉，优选为硅泡棉，在电池模组20的宽度方向，电池模组20的至少一侧设有防溢结构207，优选地，电池模组20的两侧均设有防溢结构207，在电池模组20的长度方向，防溢结构207靠近电池模组20的端部设置，在相邻的两个电池模组20间设置导热胶时，导热胶容易在相邻的两个电池模组20之间溢出，通过设置防溢结构207，可以防止导热胶从相邻的两个电池模组20之间溢出。

在本实用新型的一些实施例中，如图2和图5所示，电池包10还可以包括：横梁50，横梁50连接于上壳体30和下壳体40之间，其中，横梁50与上壳体30可以通过螺栓连接在一起，横梁50与下壳体40可以通过FDS(Flow drill screw-流钻螺钉拧紧工艺)连接在一起，如此设置能够将上壳体30和下壳体40可靠地装配在一起，可以提升电池包10的结构强度，也可以使上壳体30和下壳体40形成一个整体，从而可以使上壳体30和下壳体40对电池模组20具有压紧力，对抑制电芯201的膨胀起到很好的作用。

在本实用新型的一些实施例中，横梁50可以位于每列模组组件208中的至少两个电池模组20间，其中，如图5所示，每列模组组件208具有多个电池模组20，每隔两个电池模组20可以设置有一个横梁50，横梁50能够对电池模组20起到支撑作用，可以对电池模组20进行支撑，从而可以防止电池模组20摇晃。需要说明的是，如图5所示，在每列模组组件208内，按照电池模组20、第二冷却板602、横梁50的排列顺序依次排列。

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)

1.一种电池包(10)的冷却机构(60)，所述电池包(10)具有多个电池模组(20)，多个所述电池模组(20)夹设于所述电池包(10)的上壳体(30)和下壳体(40)之间，其特征在于，包括：

第一冷却板(601)和第二冷却板(602)，所述第一冷却板(601)与所述第二冷却板(602)连通，所述第一冷却板(601)位于多个所述电池模组(20)的上端，所述第二冷却板(602)位于相邻的两个所述电池模组(20)间，所述第一冷却板(601)和所述第二冷却板(602)均与相邻的所述电池模组(20)热交换。

2.根据权利要求1所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第一冷却板(601)包括：第一子冷却板(6011)和多个第二子冷却板(6012)，所述第一子冷却板(6011)与多个所述第二子冷却板(6012)均连通。

3.根据权利要求2所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，多个所述第二子冷却板(6012)在所述第一子冷却板(6011)的长度方向间隔开；

所述第二冷却板(602)由折弯形成，所述第二冷却板(602)与多个所述第二子冷却板(6012)均连通。

4.根据权利要求3所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第二冷却板(602)包括：多个第三子冷却板(6021)，每个所述第三子冷却板(6021)均构造为U型结构，多个所述第三子冷却板(6021)在所述第二冷却板(602)的长度方向依次连通。

5.根据权利要求4所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，在所述第一子冷却板(6011)的长度方向，位于最外侧的两个所述第二子冷却板(6012)分别与位于所述第二冷却板(602)两端的两个所述第三子冷却板(6021)连通。

6.根据权利要求4所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第二冷却板(602)还包括：第四子冷却板(6022)，所述第四子冷却板(6022)连接在相邻的两个所述第三子冷却板(6021)间，以使相邻的两个所述第三子冷却板(6021)连通。

7.根据权利要求2或3所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第一子冷却板(6011)限定出主流道，每个所述第二子冷却板(6012)均限定出第一流道，每个所述第二子冷却板(6012)的第一流道均与所述主流道连通。

8.根据权利要求6所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第三子冷却板(6021)限定出第二流道，所述第四子冷却板(6022)限定出第三流道，所述第三流道的两端分别与相邻的两个所述第三子冷却板(6021)的所述第二流道连通。

9.根据权利要求7所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第一子冷却板(6011)设有冷媒进口(6013)和冷媒出口(6014)，所述冷媒进口(6013)和所述冷媒出口(6014)均与所述主流道连通。

10.根据权利要求9所述的电池包(10)的冷却机构(60)，其特征在于，所述第一子冷却板(6011)包括：第五子冷却板(6015)和第六子冷却板(6016)，所述第五子冷却板(6015)与多个所述第二子冷却板(6012)中的部分所述第二子冷却板(6012)连通，所述第六子冷却板(6016)与多个所述第二子冷却板(6012)中的另一部分所述第二子冷却板(6012)连通；

所述冷媒进口(6013)和所述冷媒出口(6014)中的一个设于所述第五子冷却板(6015)，另一个设于所述第六子冷却板(6016)。

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