CN212571119U

CN212571119U - 电池冷却器

Info

Publication number: CN212571119U
Application number: CN202021246208.9U
Authority: CN
Inventors: 浜田和
Original assignee: Subaru Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Subaru Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2030-06-30

Abstract

本实用新型提供一种电池冷却器。该电池冷却器配置在电池的底面，通过流通的冷却液对电池进行冷却，具备供冷却液流通的冷却液通道；及设置在冷却液通道中、使冷却液通道的一部分区间的通过面积缩小的内陷部，该内陷部上形成有，与所述一部分区间内的冷却液通道连通并向上方凸出的空间部。基于该结构，不需要增设空气阀或对现有的空气阀进行改造，也不需要使用膨胀吸收材料，能以简单的结构和低造价防止因冷却液冻结而引起冷却液通道破损的情况发生。

Description

电池冷却器

技术领域

本实用新型涉及一种电池冷却器。

背景技术

通常，为了使车辆中装设的电池组在充放电过程中产生的热量有效地散发，在该电池组中设置有用冷却液进行冷却的电池冷却器。该电池冷却器被配置为与电池组的底面接触。在该电池冷却器的内部设置有冷却液通道，通过在该冷却液通道中流通的冷却液，电池组所产生的热量被散发到外部。

然而，在冬季等外气温度较低的环境中，上述电池冷却器中的冷却液有可能会冻结，冻结后的冷却液体积膨胀会使冷却液通道承受的压力增大。该压力的最大值例如可高达数百Mpa左右，在这样的高压下冷却液通道有可能会破损。因此，需要采用能防止冷却液通道破损的结构。

现有技术中，为了防止因冷却液冻结而引起冷却液通道破损，例如采用下述结构。即，在与冷却液通道连接的空气阀内设置空气蓄积部，并用弹性薄膜将空气蓄积部与空气阀内的冷却液的流通道隔开，当冷却液因冻结而膨胀时，膨胀后的冷却液使弹性薄膜朝着空气蓄积部侧变形，从而冷却液的膨胀被吸收。

另外，作为防止冷却液通道破损的结构，还可采用在冷却液通道中配置膨胀吸收材料的结构，当冷却液通道内的冷却液冻结时，膨胀后的冷却液将膨胀吸收材料压缩，从而膨胀被吸收。

然而，上述现有技术的结构中，前者需要增设空气阀、或对现有的空气阀进行改造(在其内部设置弹性薄膜)，因而存在结构复杂的缺点；后者需要配置膨胀吸收材料这样的特殊材料，因而存在造价高的缺点。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种能以简单的结构及较低的造价防止因冷却液冻结而引起冷却液通道破损的电池冷却器。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种电池冷却器，该电池冷却器配置在电池的底面，通过流通的冷却液对所述电池进行冷却，其特征在于：具备供所述冷却液流通的冷却液通道；及设置在所述冷却液通道中、使所述冷却液通道的一部分区间的通过面积(与通道的延伸方向垂直的截面的面积)缩小的内陷部，所述内陷部上形成有，与所述一部分区间内的冷却液通道连通并向上方凸出的空间部。

本实用新型的上述电池冷却器的优点在于，能以简单的结构及低造价防止因冷却液冻结而引起冷却液通道破损的情况发生。具体而言，在冷却液通道的内陷部，由于冷却液通道的通过面积缩小，所以其上方存在空余的空间，本实用新型中，利用该空余的空间构成了与内陷部处的通道(即，通过面积被缩小的一部分区间内的通道)连通并向上方凸出的空间部。因而，当冷却液冻结而膨胀时，膨胀后的冷却液可从内陷部处的通道进入所述空间部内，从而膨胀被吸收，能防止冷却液通道破损。而且，只需要设置与内陷部处的通道连通的空间部即可，不需要增设空气阀或改造现有的空气阀，也不需要使用膨胀吸收材料，因而与现有技术相比，结构简单且造价低。

另外，本实用新型的上述电池冷却器中，较佳为，所述冷却液通道具备多个分歧通道、及分别将所述多个分歧通道的两端汇集的两个汇集通道，所述多个分歧通道中分别设置有，形成有所述空间部的所述内陷部。

基于该结构，能将电池的底面均匀地冷却，并且，当冷却液膨胀时，能有效地吸收膨胀量。即，由于在电池的底面配置有多个分歧通道，该多个分歧通道分别设置有内陷部，所以能将各分歧通道中的冷却液流通量调节为大致相同，从而能将电池的底面均匀地冷却，并在冷却液因冻结而膨胀时，利用在各内陷部形成的空间部将冷却液的膨胀量分散吸收，从而，即使在冷却液的膨胀量较大的情况下也能确保膨胀被吸收。

另外，本实用新型的上述电池冷却器中，较佳为，所述空间部是空气蓄积部，具有从与所述一部分区间内的冷却液通道连通的一端起越靠近上方截面面积越小的倾斜形状。

基于该结构，既能防止空气蓄积部中蓄积的空气流到冷却液通道中，又能在冷却液膨胀时确保冷却液能进入到空气蓄积部内。即，由于空间部中，与内陷部处的通道(通过面积被缩小的一部分区间内的通道)连通的部位截面面积最大，所以容易使冷却液和空气混在于空气蓄积部内，即，容易使空气存在于空气蓄积部的上侧区域、冷却液存在于下侧区域。由此，能利用下侧区域内的冷却液防止空气蓄积部内的空气流到冷却液通道中。另一方面，当冷却液膨胀时，冷却液容易进入空气蓄积部的上侧区域，从而能确保膨胀被吸收。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的电池冷却器的横截面图。

图2是沿图1中的II－II线截面的电池冷却器的纵截面图。

图3是表示上述电池冷却器中形成有未设置空气蓄积部的内陷部时的分歧通道的纵截面图。

图4是用于说明对上述电池冷却器中的空气蓄积部的空气蓄积量进行调节的情形的示意图。

图5是用于说明对上述空气蓄积部的空气蓄积量进行调节后内陷部及空气蓄积部的冷却液的状态的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的一种实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式的电池冷却器2的横截面图，图2是沿图1中的II－II线截面的电池冷却器2的纵截面图。

图1所示的电池冷却器2配置在图2所示的电池1的底面。电池1是装设在电车或机动车等车辆上的车辆用电池，例如被配置在EV(电动车)、HEV(混合动力车)、或PHEV(插电式混合动力车)等机动车的前地板的下方或后地板的下方等。未详细图示，但电池1是由多个单元电池串联连接而构成的电池模块。多个单元电池例如在车宽方向上等间隔地排列。各单元电池例如由长方体形状的镍氢电池和锂离子电池等二次电池组成。

电池冷却器2在电池1的下方与电池1的底面1b接触，通过流通的冷却液对电池1进行冷却。具体而言，电池冷却器2被构成为俯视为四边形，在其内部设置有供冷却液流通的冷却液通道4。如图1所示，该冷却液通道4包括，在图1的下端部形成的供给通道5和排出通道6、在图1的左右两侧形成的汇集通道7和汇集通道8、以及在图1的左右方向上延伸的多个(同图1中是8个)分歧通道9。

更详细而言，各分歧通道9在图1中的上下方向上等间隔地排列。各分歧通道9的一端(图1中的右端)与汇集通道7连通，另一端(图1中的左端)与汇集通道8连通。供给通道5与未图示的泵连接。如图1中的粗线所示，冷媒或冷却水等冷却液由泵从供给通道5供给到汇集通道7后，向多个分歧通道9分流，然后汇集到汇集通道8中，再从排出通道6排到电池冷却器2的外部。排出的冷却液流往车辆中装设的热交换器(未图示)，在该热交换器中冷却而成为低温状态后，再由泵送往供给通道5。

如图2所示，多个分歧通道9各自的上壁9a紧贴着电池1的底面1b，在其内部流通的低温的冷却液C吸收电池1在充电或放电过程中产生的热量，从而使电池1得到冷却。

另外，在多个分歧通道9中，分别形成有将各分歧通道9的一部分区间(图1的左右方向的中间部分)的通过面积(即，与分歧通道9的延伸方向垂直的截面的面积)缩小的内陷部16。如图3所示，内陷部16是通过将分歧通道9的上壁9a的一部分向下壁9b侧曲折而使上壁9a向下壁9b侧凹陷(即，使上壁9a的一部分与下壁9b之间的距离缩小)而形成的。因此，在内陷部16，分歧通道9的通过面积缩小。

在内陷部16，由于上壁9a向下壁9b侧凹陷，所以在上壁16a与电池1的底面1b之间存在空余的空间S。本实施方式中，利用该空余的空间S，如图2所示那样，在内陷部16上形成了用作空气蓄积部18的空间部。具体而言，空气蓄积部18是通过使位于内陷部16的中间区域(图2的左右方向的中间区域)的上壁16a向上方凸出地曲折而构成的。

详细而言，如图2所示，空气蓄积部18与被内陷部16处的通道连通并向上方凸出，其截面形状为上壁(上边)18a比下边短的梯形。即，各空气蓄积部18被构成为，与内陷部16处的分歧通道9相连的一端的截面面积(横截面面积)最大、越靠近上方截面面积越小的倾斜形状。另外，上壁18a位于电池1的底面1b的下方，并与电池1的底面1b之间存在微小的间隔。

基于本实施方式的上述结构，在电池冷却器2中，由于冷却液通道4中设置有内陷部16，所以能利用该内陷部16调节在冷却液通道4中流通的冷却液的流量，从而能控制电池1的冷却性能。而且，由于在冷却液通道4的多个分歧通道9中分别设置有内陷部16，所以能利用这些内陷部16进行冷却液流通量调节，使各分歧通道9中的冷却液流通量均等。

在冷却液未冻结的正常状态下，如图2所示，内陷部16中，冷却液C的液面位于空气蓄积部18的下侧区域，而中部区域和上侧区域为没有冷却液流通的状态。在冬季等低温状态下，若冷却液通道4内的冷却液冻结，则冷却液的体积会膨胀，膨胀后的冷却液会从多个分歧通道9的各内陷部16进入位于其上方的空气蓄积部18内，从而冷却液C的液面会上升到空气蓄积部18的中部区域或上侧区域。这样，冷却液的膨胀可被吸收，从而能有效地防止冷却液通道4破损。

另外，由于空气蓄积部18设置在与内陷部16处的通道连通且位于该通道的上方的空间S内，所以不需要增设空气阀或对现有的空气阀进行改造，因而，与现有技术相比，结构简单且造价低。

另外，也不需要使用现有技术中使用的膨胀吸收材料，因而能降低造价、实现轻量化，并且还能避免出现因膨胀吸收材料剥落而引起冷却液通道堵塞的情况发生，从而能提高电池冷却器2的可靠性。

另外，由于是利用设置内陷部16时在其上方产生的空余的空间S来设置空气蓄积部18，所以不需要增加电池冷却器2的体积，有利于实现电池冷却器2整体的小型化。

进一步，由于多个分歧通道9在电池1的底部1b沿图1的上下方向等间隔地配置，所以，能够利用各自的内陷部16等对冷却液的流通量进行调节，以使各分歧通道9中的冷却液的分岐流量均等，从而电池1的底面1b整体能被均匀地冷却，电池1整体的冷却性能提高。此外，由于多个分歧通道9各自的内陷部16均形成有空气蓄积部18，所以，当冷却液的体积膨胀时，冷却液的膨胀量被各空气蓄积部18分散吸收，从而，即便是冷却液的膨胀量较大，也能确保膨胀被吸收，从而能切实防止冷却液通道4破损。

另外，由于空气蓄积部18被构成为越靠近上方截面面积越小的倾斜形状，其下端(即，与内陷部16处的分歧通道9相连的一端)的截面面积(横截面面积)最大，所以，如图4所示，当最初将冷却液C注入到电池冷却器2内时，通过一边将冷却液C注入到电池冷却器2内一边调节电池冷却器2的倾斜角度θ，能容易地调节空气蓄积部18内的空气蓄积量。

即，如图5所示，通过如上所述那样调节倾斜角度θ，能适宜地控制内陷部16的上壁16a至空气蓄积部18内的冷却液C的液面为止的高度t。通过控制该液面高度t，能够使空气蓄积部18的上侧区域中蓄积的空气与内陷部16的上壁16a之间存在规定量的冷却液，从而能防止例如装设有电池冷却器2的车辆在行驶时，特别是在坡路上行驶时空气蓄积部18的上侧区域内积蓄的空气流到分歧通道9内的情况发生，即，能有效地防止空气叮咬(Airbite)。而且，由于能确保空气蓄积部18的上侧区域存在一定量的空气，所以当冷却液膨胀时，冷却液C能切实进入空气蓄积部18内，从而能确保膨胀被吸收。

本实用新型不局限于上述实施方式，可进行适当的变更。例如，上述实施方式中，只在各分歧通道9中设置了内陷部16及空气蓄积部18，但也可在其它部位，例如汇集通道8中设置内陷部16及空气蓄积部18。另外，上述实施方式中，空气蓄积部18的截面形状为梯形，但也可以为四边形等。

Claims

1.一种电池冷却器，配置在电池的底面，通过流通的冷却液对所述电池进行冷却，其特征在于：

具备供所述冷却液流通的冷却液通道；及设置在所述冷却液通道中、使所述冷却液通道的一部分区间的通过面积缩小的内陷部，

所述内陷部上形成有，与所述一部分区间内的冷却液通道连通并向上方凸出的空间部。

2.如权利要求1所述的电池冷却器，其特征在于：

所述冷却液通道具备多个分歧通道、及分别将所述多个分歧通道的两端汇集的两个汇集通道，

所述多个分歧通道中分别设置有，形成有所述空间部的所述内陷部。

3.如权利要求1或2所述的电池冷却器，其特征在于：

所述空间部是空气蓄积部，具有从与所述一部分区间内的冷却液通道连通的一端起越靠近上方截面面积越小的倾斜形状。