CN212303803U - 一种无模组化带液冷结构动力系统电池包 - Google Patents

一种无模组化带液冷结构动力系统电池包 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出了一种无模组化带液冷结构动力系统电池包，通过设置扣板，用于固定成列的电芯，再将液冷板插入成列的电芯之间进行散热，无需额外对每个电芯设置支架，提升电池包能量密度，且本发明的电池包安装方便，能有效降低成本；下箱体内部设置有限位槽，对成列的电芯进行固定，防止其移动；液冷板内部设置隔断层，实现冷却液内部循环，便于快速散热；经优化无模组化结构采用液冷板侧面安装方式，提升了空间的使用及能量密度的提升和有效热管理的电芯寿命提升，同时实现了轻量化动力电池系统的高度集成。

Description

一种无模组化带液冷结构动力系统电池包
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种无模组化带液冷结构动力系统电池包。
背景技术
随着当前电动汽车的日益普及，动力电池作为电动汽车的核心部件，动力电池提升能量密度和提升续航里程也日益受到车厂的关注，特别是在各种环境下使用所带来的动力电池包使用寿命和动力电池包轻量化要求越来越高。随着动力电池技术的发展，动力电池包大多通过提高零部件的集成度来提高动力电池系统的能量密度，即尽量减少动力电池包中零部件反复连接固定所占用的空间，给动力电池包提供更多的可用空间，提高动力电池包的体积能量密度，从而提高电动汽车的续航里程。
在现有技术中，电芯通过支架固定连接成模组，再将模组固定在箱体上形成电池包，所述支架无法提供可用能量，但是却占用动力电池模组之外的大量空间和质量，导致同一个动力电池包容纳的动力电池模组的数量较少，使动力电池包的集成度相对较低，动力电池包的能量密度较小。此外，所述支架安装复杂，成本高，不便于组装，会进一步推高生产成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种无模组化带液冷结构动力系统电池包，其能有效提升电池能量密度，降低成本。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种无模组化带液冷结构动力系统电池包，其包括上盖(1)、下箱体(2)、若干电芯(3)和液冷机构(4)，其中，上盖(1)、下箱体(2)相互扣合且内部形成容纳腔体，电芯(3)和液冷机构(4)置于容纳腔体内，还包括若干扣板(5)，若干电芯(3)排布成列，扣板(5)扣在成列的电芯(3)顶部和底部，成列的电芯(3) 再排布成行，液冷机构(4)包括若干液冷板(41)、连通管(42)、进液管(43) 和出液管(44)，液冷板(41)插入相邻的两列电芯(3)之间，液冷板(41) 之间通过连通管(42)连通，至少一液冷板(41)连通进液管(43)和出液管 (44)。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述扣板(5)包括底板(51)、两侧面板(52)和两正面板(53)，两侧面板(52)和两正面板(53)分别垂直于底板(51)设置，底板(51)表面开设有成列的极柱穿孔(50)，两侧面板(52) 分别与电芯(3)两侧面相互抵持，两正面板(53)分别与电芯(3)侧面相互抵持。
进一步优选的，所述电芯(3)底部的扣板(5)与下箱体(2)粘接固定。
更进一步优选的，所述下箱体(2)内部设置有若干条限位槽(20)，所述电芯(3)底部的扣板(5)嵌入限位槽(20)内。
进一步优选的，所述电芯(3)顶部和底部的扣板(5)上的正面板(53) 相互抵持。
在以上技术方案的基础上，优选的，每4～8个电芯(3)排布成一列。
在以上技术方案的基础上，优选的，液冷板(41)内部设置有冷却液流道 (410)和隔断层(411)，液冷板(41)上分别开设有进液口(412)和出液口 (413)，隔断层(411)位于进液口(412)和出液口(413)之间，隔断层(411) 设置于冷却液流道(410)内且并将其分割为上流道和下流道，上流道和下流道在远离进液口(412)和出液口(413)的一端相互连通，进液口(412)和出液口(413)分别连通连通管(42)、进液管(43)或出液管(44)。
进一步优选的，所述进液口(412)和出液口(413)分别设置于液冷板(41) 两侧面上。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括分隔板(6)，所述分隔板(6) 横向设置于下箱体(2)内并将下箱体(2)分割为电芯容纳腔和控制部分容纳腔，电芯(3)和液冷板(41)位于电芯容纳腔内，连通管(42)位于控制部分容纳腔内，进液管(43)和出液管(44)穿过分隔板(6)并与冷却液泵连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述扣板(5)可选用PVC材质，所述液冷板(41)可选用铝材质。
本实用新型的无模组化带液冷结构动力系统电池包相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置扣板，用于固定成列的电芯，再将液冷板插入成列的电芯之间进行散热，无需额外对每个电芯设置支架，提升电池包能量密度，且本发明的电池包安装方便，能有效降低成本；
(2)下箱体内部设置有限位槽，对成列的电芯进行固定，防止其移动；
(3)液冷板内部设置隔断层，实现冷却液内部循环，便于快速散热；
(4)经优化无模组化结构采用液冷板侧面安装方式，提升了空间的使用及能量密度的提升和有效热管理的电芯寿命提升，同时实现了轻量化动力电池系统的高度集成。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的电池包的立体图；
图2为本实用新型的电池包去掉上盖后的立体图；
图3为本实用新型的电池包的下箱体的立体图；
图4为本实用新型的电芯和液冷机构部分的立体图；
图5为本实用新型的电芯和扣板部分的分解图；
图6为本实用新型的液冷机构的立体图；
图7为本实用新型的液冷板的透视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，结合图2，本实用新型的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其包括上盖1、下箱体2、若干电芯3、液冷机构4、扣板5和分隔板6。
其中，如图1和3，上盖1、下箱体2相互扣合且内部形成容纳腔体，电芯 3和液冷机构4置于容纳腔体内，这部分可采用现有技术。
电芯3，一般采用方形硬壳锂离子电池，相比于圆柱形电池结构，可以节省空间占用，提高能量密度，也便于散热。
扣板5，用于固定电芯3。如图4～5，其中，若干电芯3排布成列，成列的电芯3再排布成行，扣板5扣在成列的电芯3顶部和底部。具体的，每4～8个电芯3排布成一列，所述扣板5可选用PVC材质。具体的，所述扣板5包括底板51、两侧面板52和两正面板53，两侧面板52和两正面板53分别垂直于底板51设置，底板51表面开设有成列的极柱穿孔50，两侧面板52分别与电芯3 两侧面相互抵持，两正面板53分别与电芯3侧面相互抵持。如此，成列的电芯 3嵌入两侧面板52和两正面板53组成的空腔内，电芯3上的极柱穿过极柱穿孔 50，再通过线排相互串并联。为了将电芯3固定在下箱体2内，所述电芯3底部的扣板5与下箱体2粘接固定。为了防止扣板5发生位移，所述下箱体2内部设置有若干条限位槽20，所述电芯3底部的扣板5嵌入限位槽20内。具体的，所述电芯3顶部和底部的扣板5上的正面板53相互抵持。当然，所述电芯3顶部和底部的扣板5之间也可以通过正面板53相互扣合。
液冷机构4，用于对电芯3进行冷却。如图6～7，液冷机构4包括若干液冷板41、连通管42、进液管43和出液管44，液冷板41插入相邻的两列电芯3之间，液冷板41之间通过连通管42连通，至少一液冷板41连通进液管43和出液管44。进液管43和出液管44分别连通冷却液泵，通过冷却液泵向进液管43 泵入冷却液，并在液冷板41内部流通过程中对电芯3进行散热，然后经出液管 44循环回流到冷却液泵，进行循环冷却。具体的，液冷板41内部设置有冷却液流道410和隔断层411，液冷板41上分别开设有进液口412和出液口413，隔断层411位于进液口412和出液口413之间，隔断层411设置于冷却液流道410 内且并将其分割为上流道和下流道，上流道和下流道在远离进液口412和出液口413的一端相互连通，进液口412和出液口413分别连通连通管42、进液管 43或出液管44。通过设置隔断层411，实现冷却液在液冷板41内U形循环冷却散热。具体的，所述进液口412和出液口413分别设置于液冷板41两侧面上，便于中间采用连通管42进行连接。具体的，所述液冷板41可选用铝材质。
分隔板6，横向设置于下箱体2内并将下箱体2分割为电芯容纳腔和控制部分容纳腔，电芯3和液冷板41位于电芯容纳腔内，连通管42位于控制部分容纳腔内，进液管43和出液管44穿过分隔板6并与冷却液泵连通。控制部分容纳腔可用于安置采压线束与BMS等电子器件。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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)

1.一种无模组化带液冷结构动力系统电池包，其包括上盖(1)、下箱体(2)、若干电芯(3)和液冷机构(4)，其中，上盖(1)、下箱体(2)相互扣合且内部形成容纳腔体，电芯(3)和液冷机构(4)置于容纳腔体内，其特征在于：还包括若干扣板(5)，若干电芯(3)排布成列，扣板(5)扣在成列的电芯(3)顶部和底部，成列的电芯(3)再排布成行，液冷机构(4)包括若干液冷板(41)、连通管(42)、进液管(43)和出液管(44)，液冷板(41)插入相邻的两列电芯(3)之间，液冷板(41)之间通过连通管(42)连通，至少一液冷板(41)连通进液管(43)和出液管(44)。
2.如权利要求1所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述扣板(5)包括底板(51)、两侧面板(52)和两正面板(53)，两侧面板(52)和两正面板(53)分别垂直于底板(51)设置，底板(51)表面开设有成列的极柱穿孔(50)，两侧面板(52)分别与电芯(3)两侧面相互抵持，两正面板(53)分别与电芯(3)侧面相互抵持。
3.如权利要求2所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述电芯(3)底部的扣板(5)与下箱体(2)粘接固定。
4.如权利要求3所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述下箱体(2)内部设置有若干条限位槽(20)，所述电芯(3)底部的扣板(5)嵌入限位槽(20)内。
5.如权利要求2所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述电芯(3)顶部和底部的扣板(5)上的正面板(53)相互抵持。
6.如权利要求1所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：每4～8个电芯(3)排布成一列。
7.如权利要求1所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：液冷板(41)内部设置有冷却液流道(410)和隔断层(411)，液冷板(41)上分别开设有进液口(412)和出液口(413)，隔断层(411)位于进液口(412)和出液口(413)之间，隔断层(411)设置于冷却液流道(410)内且并将其分割为上流道和下流道，上流道和下流道在远离进液口(412)和出液口(413) 的一端相互连通，进液口(412)和出液口(413)分别连通连通管(42)、进液管(43)或出液管(44)。
8.如权利要求7所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述进液口(412)和出液口(413)分别设置于液冷板(41)两侧面上。
9.如权利要求1所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：还包括分隔板(6)，所述分隔板(6)横向设置于下箱体(2)内并将下箱体(2)分割为电芯容纳腔和控制部分容纳腔，电芯(3)和液冷板(41)位于电芯容纳腔内，连通管(42)位于控制部分容纳腔内，进液管(43)和出液管(44)穿过分隔板(6)并与冷却液泵连通。
10.如权利要求1所述的无模组化带液冷结构动力系统电池包，其特征在于：所述扣板(5)选用PVC材质，所述液冷板(41)选用铝材质。
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