CN212625894U - 一种电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型一方面公开了一种电池包，其特征在于，包括托盘、设于托盘内的液冷件以及电池模组；所述液冷件包括与外部连通的集流管以及与集流管连通的主体部；所述电池模组设置在所述主体部上；所述集流管外侧设有保温层，所述集流管包括露出于所述保温层的裸露区，所述裸露区设有用于收集冷凝水的收集组件。另一方面公开了一种电动汽车，包括上述电池包。本实用新型能够有效地解决电池包内液冷件冷凝的冷凝水位置不固定并不能集中处理的问题，并能有效地避免电池包内因冷凝水而发生短路或漏电等安全问题。

Description

一种电池包及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池包。

背景技术

现有的动力电池包/储能系统密封要求一般可做到IP67/68,很难保证系统内气体被密封。动力电池包/储能系统内部温度变化会引起的系统内空气与外界湿空气交换，在加上系统内部液冷的开启或夜晚金属温度下降较快，液冷件都不可避免的产生冷凝水。由于液冷件中大部分与电池模组直接接触，两者直接接触的区域与电池包内空气接触较少，而液冷件不与电池模组直接接触的区域由于暴露在电池包内与电池包内空气接触较多，该区域相对较容易产生冷凝水。但是由于一般的液冷件不与电池模组接触的区域位置不一，所以在液冷件上冷凝水产生的位置仍然不固定，无法实现集中处理冷凝水。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的液冷件上冷凝水产生位置不定并且不能集中处理冷凝水的问题，提出一种电池包及电动汽车。

为解决上述技术问题，一方面本实用新型提供了一种电池包，其特征在于，包括托盘、设于托盘内的液冷件以及电池模组；所述液冷件包括与外部连通的集流管以及与集流管连通的主体部；所述电池模组设置在所述主体部上；所述集流管外侧设有保温层，所述集流管具有露出于所述保温层的裸露区，所述裸露区设有用于收集冷凝水的收集组件。

在一些实施例中，所述集流管包括进液管接头、出液管接头、第一支管以及第二支管，所述主体部内设有流道，所述第一支管的进液口与所述进液管接头连通，所述第一支管的出液口与所述流道的入口连通；所述第二支管的进液口与所述流道的出口连通，所述第二支管的出液口与出液管接头连通。

在一些实施例中，所述裸露区位于所述第一支管邻近所述进液管接头处以及所述第二支管邻近所述出液管接头处。

在一些实施例中，所述集流管还包括转接管，所述第一支管和所述第二支管位于所述主体部的一侧，所述转接管位于所述主体部的另一侧；所述流道包括第一子流道和第二子流道；所述第一支管的出液口与所述第一子流道的入口连通，所述第一子流道的出口连通所述转接管的进液口；所述第二子流道的入口与所述转接管的出液口连通，所述第二子流道的出口连通所述第二支管的进液口。

在一些实施例中，所述转接管沿其长度方向上的两端具有裸露区。

在一些实施例中，所述收集组件包括冷凝部和收集部，所述裸露区上的冷凝水经所述冷凝部流入所述收集部中。

在一些实施例中，所述冷凝部为金属板，所述冷凝部为翅片板或鳍片板。

在一些实施例中，所述收集部包括收集壳以及位于收集壳内的吸水材料，所述收集壳位于所述冷凝部的底部。

在一些实施例中，所述冷凝部设有疏水涂层。

另一方面，本实用新型提供了一种电动汽车，包括上述所述的电池包。

根据本实用新型的有益效果为：液冷件上的集流管外侧设有保温区，能够保证液冷件设有保温层的区域不产生冷凝水。并且集流管还包括露出于保温层的裸露区，其目的在于能够将冷凝水产生的位置集中在裸露区内，便于集中处理。在所述裸露区上设收集组件，其目的在于能够高效地收集液冷件内裸露区产生的冷凝水。上述结构能够集中冷凝电池包内的水蒸气，并进行集中处理。上述结构设计能够降低了冷凝水对电池包内元器件的影响，防止电池包内因冷凝水而引起的短路和漏电等问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电池包的爆炸图。

图2是本实用新型一实施例提供的电池包内液冷件的第一视角示意图。

图3是本实用新型一实施例提供的电池包内液冷件的第二视角示意图。

图4是本实用新型一实施例提供的电池包内液冷件的局部示意图。

图5是根据本实用新型一个实施例提供的收集组件的示意图。

图6是根据本实用新型一个实施例提供的电池的俯视图。

说明书中的附图标记如下：

100、电池包；1、电池模组；2、液冷件；21、主体部；211、第一子流道；212、第二子流道；22、集流管；221、第一支管；222、第二支管；223、转接管；224、裸露区；225、保温层；226、进液管接口；227、出液管接口；23、收集组件；231、冷凝部；232、收集部；3、托盘。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

首先，第一方面本申请提出了一种电池包。电池包100包括托盘3、电池或电池模组1以及液冷件2。针对下文以及附图，本实施例以电池模组1进行说明。可以理解的是，下述实施例中电池模组可以替换成单体电池。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电池包100，电池包100包括电池模组1、液冷件2以及托盘3。液冷件2设置在托盘3内，电池模组1设置在液冷件2上。液冷件2针对电池模组1进行降温散热。电池包100内部包含至少一个电池模组1，电池模组1并列排布并设置在液冷件2上，其中液冷件2设置电池模组1与托盘3的之间，并且电池模组1全部设置于液冷件2上，其目的在于液冷件2能够全面地针对电池模组1进行散热。电池模组1的数量在本实施例中不做限定。液冷件2与托盘3固定连接，其中固定连接的方式可以为焊接、粘接或者卡接等等，本申请不针对液冷件2与托盘3固定连接方式进行限定，常规固定连接方式均能应用于液冷件2与托盘3的连接。

如图2-5所示，液冷件2包括与外部连通的集流管22、与集流管连通的主体部21以及收集组件23。集流管22设置在主体部21的两侧。主体部21与集流管22共同组成液冷件2，其中集流管22与主体部21可以是一体成型也可以分开进行制造加工。优选地，集流管22与主体部21一体成型，上述制造加工的目的在于能够保证液冷件2的可靠性，避免出现漏液或接触不良等问题。可选地，集流管22与主体部21也可以分别进行制造加工，但集流管22与主体部21组合时要保证集流管22与主体部21连接处的可靠性。在将集流管22与主体部21结合时可采用胶粘或焊接等能够保证连接处气密性和可靠性的连接工艺进行连接。在本实施例中主体部21设有流道。由于主体部21流道的设置，主体部21可以为口琴管、冲压钎焊板或者吹胀板等可以内部容纳设置流道的结构设计，本申请中不做限定，但可以理解的是为了能够满足更高效地对电池模组1进行散热的要求，针对主体部21可以采用多种的结构设计以及工艺方法来使主体部21能够更好地对电池模组1散热。主体部21确定结构后，相应的与之匹配设置的集流管22也应满足相关设置，本实施例中不进行限定。为了满足更好地并有针对性地对电池模组1进行散热，电池模组1设置与主体部21上并与主体部21直接接触。

本申请中集流管22包括第一支管221、第二支管222、进液口接头226以及出液管接头227。第一支管221上具有进液口，第二支管222上具有出液口。主体部221内设有流道。第一支管221的进液口与进液管接头226连通，第一支管221的出液口与主体部21内设的流道的入口连通。第二支管221的进液口与本体部21内设流道的出口连通，第二支管的出液口与出液管接头227连通。此时液冷件2内冷却液体流通途径为：冷却液体从进液管接头226经第一支管221的进液口流入第一支管221内，并通过第一支管的出液口流入主体部21内设流道的入口，再经过主体部21内设流道后从流道的出口经第二支管222的进液口流入第二支管222内，后经第二支管222的出液口通过出液管接头227流出液冷件，完成冷却液体在液冷件2内的流通。

在本实施例中，集流管还包括转接管223。第一支管221与第二支管222设置在主体部一侧，转接管223设置在主体部21的另一侧，该另一侧指的是主体部221相对第一支管221与第二支管222设置的一侧。在本实施例中，由于将第一支管221与第二支管223设置在一侧，所以主体部21的内设流道包括第一子流道211与第二子流道212。第一支管的出液口与第一子流道211的入口连通，第一子流道211的出口与转接管223的进液口连通；第二子流道212的入口与转接管223的出液口连通，第二子流道212出口与第二支管222的进液口连通。上述结构设计冷却液体流通途径为：冷却液体从进液管经进液管插头226与第一支管的进液口流入第一支管221后在经第一支管221的出液口流入主体部21的第一子流道211的入口；冷却液体通过主体部21的第一子流道211出口经转接管223的进液口流入转接管223并通过转接管223的出液口经主体部21的第二子流道212的入口流入第二子流道212内，并通过主体部21的第二子流道212的出口经第二支管222的进液口流入第二支管222内，进而通过第二支管22的出液口经出液管接头227流出液冷件2。液冷件2通过上述方式达到利用冷却液体对电池模组1散热降温的作用。将第一支管的进液口与第二支管的出液口设置在一侧，能够保证电池包外设进出液管设置在一侧，便于电池包外部的管道管理，而且也能够增强冷却液体在液冷件2的流通性，进而扩大液冷件2对电池模组1的散热效果。

在一般的电池包液冷系统中，如果空气接触液冷件就会在其表面冷凝并在一定累积后形成冷凝水。而一般的冷凝水的处理方式仅仅是设置冷凝收集组件，但由于大部分液冷件与进出液管道连通的区域会裸露在空气中，就会导致冷凝水产生的位置不定，进而对设置冷凝收集组件的位置造成一定的影响。在本实施例中，液冷件2上还设置有保温层225。为了满足更好地并有针对性地对液冷件2进行集中收集冷凝水并且不影响液冷件2对电池模组1的散热效果，保温层225设置在集流管22外侧。集流管22外侧设置保温层225的目的在于能够保证集流管除裸露区224以外的区域不产生冷凝水。具体地，保温层225设置在集流管22外侧上并包裹集流管22。可以理解的，在电池包100内，由于液冷件2的主体部21与电池模组1直接接触,而液冷件2与放置在托盘3内，因此液冷件2主体部21与电池包100内空气接触面积几乎为0。但液冷件21设有的集流管22由于不与电池模组1接触并且与外部的进出液管连通，就会导致集流管22称为电池包100内液冷件21主要产生冷凝水的区域。因此在本申请中仅仅将集流管22外侧包裹保温层225目的是让集流管22上冷凝的冷凝水可以集中处理，并且不影响液冷件2对电池模组1的散热。集流管22上还具有露出于保温层225的裸露区224。裸露区224其含义是保温层225不会将集流管22全部包裹，而是将集流管22大部分包裹并空出集流管上部分区域，使这部分区域（也就是裸露区224）与电池包100内空气直接接触。在本实施例中，优选地，裸露区224设置在第一支管的进液口与第二支管的出液口上。即所述裸露区224设置在所述第一支管221邻近所述进液管接头226处以及所述第二支管222邻近所述出液管接头227处。上述设置的目的在于在整个液冷件2中第一支管的进液口与第二支管出液口相对于集流管22的其余位置与电池包内或者电池包外空气接触的可能性最大。因此将第一支管的进液口与第二支管的出液口上设置裸露区224能够最大化地提高冷凝水的冷凝并能够更方便地集中收集和处理冷凝水。可选地，裸露区224还可以设置在转接管223上。转接管223沿其长度方向上的两端设置有裸露区224。可选地，保温层225可以选择保温棉或者橡胶棉等能够保证液冷件2温度的材质。

在本实施例中，为了能够更好地收集冷凝水，在裸露区224上设置有用于收集冷凝水的收集组件23。收集组件23通过焊接或者粘接等固定方式将收集组件23固定在集流管22的裸露区224内。如图4所示，其中收集组件23包括冷凝部231以及收集部232。可选地，冷凝部可以采用高导热、低热容材料制成的金属板，从而能够保证冷凝部231与液冷件2的热交换速率快，温度变化也快，空气中的液蒸气能够在接触冷凝部231是快速冷凝的作用，优选地，冷凝部231的材质为铜或铝。优选地，为了能够增强冷凝部231的冷凝速率，冷凝部231还可以设置成翅片状或者鳍片状。优选地，为了能够加快冷凝部231在冷凝水蒸气后的流通效率以及冷凝效率，冷凝部231表面还设有疏液涂层。优选地，该疏液涂层可以为疏液膜聚四氟乙烯或者硅涂层等，能够方便冷凝水受重力作用向下流到收集部232中，并提高冷凝效率。裸露区224上的冷凝水经冷凝部231流入收集部232内。集流管22部分裸露出保温层223的裸露区设有收集组件23，可选地，冷凝部231焊接或者粘接到集流管22的裸露区。并且，冷凝部231与集流管22的接触面积应不小于集流管22裸露区的面积。冷凝部231与收集部232通过焊接或粘接等方式固定在一起，并且收集部232设置在冷凝部231朝向托盘3的一侧上。收集部232设置的目的在于集中收集冷凝部231冷凝后的冷凝水，因此上述收集部232设置与冷凝部231朝向托盘3的一端其能够保证冷凝水在重力的作用下能经冷凝部231流向收集部232。收集部232包括收集壳以及位于收集壳内的吸水材料。收集壳位于所述冷凝部的底部，能够保证裸露区224冷凝的冷凝水受重力的作用流入收集壳内。可选地，收集壳可以为一面开口的六面体，冷凝部231经收集壳一面开口侧焊接或粘接到收集壳内。可选地，收集壳可以为封闭的六面体，其中，冷凝部231与收集部232接触的一面设有进液孔，经冷凝部231冷凝的冷凝水能够通过进液孔进入收集部232内。可选地，如图5所示，收集壳可以为封闭的六面体。冷凝部231与收集部232接触的部分设有通孔，并且该通孔的面积略大于冷凝部231与收集部232的接触区域的面积。其目的在于能够将通过冷凝部231冷凝的冷凝水经该通孔流入收集部232内。可选地，收集部232收集壳可以为金属收集壳或者塑料收集壳。可选地，吸水材料可以为吸水泡棉、吸水硅胶，也可以为干燥剂等材料。收集组件23在焊接或粘接到集流管部分暴露保温层的区域时，收集部232安装到朝向托盘3的冷凝部231一侧上。可选地，收集组件23仅为收集部，该收集部为一面开口的箱体，收集部开口面朝向集流管22的裸露区224，并且裸露区224向托盘3上的投影面积小于收集组件23向托盘3上的投影面积。换句话说，直接利用集流管22上的裸露区224进行冷凝水蒸气，并通过重力作用经开口面流入收集组件23内。为了满足并保证裸露区224冷凝冷凝水均被收集组件23收集，因此裸露区224向托盘3上的投影面积小于收集组件23的开口面积。收集组件23直接固定在托盘3上并与集流管22上的裸露区224一一对应。

如图6所示，在整个电池包100内，可选地，收集组件23设置的位置为B、C、D、E四个区域。B、C、D、E四个区域也是保温层23在包裹集流管22后裸露出来的区域。可以理解的是在整个电池包100内不限于B、C、D、E四个区域设置有冷凝组件。换句话说，在整个电池包100内，在包裹保温层后能够裸露出来与电池包100内空气直接接触的地方均可以设置冷凝组件，而其余位置均包裹有保温层225（不包括主体部21）。从整个电池包内来看，动力电池包产生冷凝水位置主要是在电池包体内温度降低的区域，如液冷件与空气直接接触部位。因此本申请在电池包体内设计局部低温区域，集中产生冷凝水，引流到远离高、低压线束、连接片、BDU等电气设备以电芯的位置进行物理吸附。也就是说，液冷件与空气接触处大部分使用保温层包裹（直接对电池模组散热区域不进行包覆保温层），使液冷件局部暴露（也就是放置冷凝组件的区域）。这部分液冷件局部暴露的地方相对于其余包裹保温层的区域（除直接对电池模组散热区域）会更加容易是液蒸气冷凝，因此在这部分区域设置冷凝组件能够更迅速地使液蒸气冷凝，降低因冷凝水冷凝而导致的安全问题。可选地，暴露位置可以选择电池包内空隙较大处，以及主要空气流道位置。通过暴露该处冷板，并在该处焊接冷凝水收集结构或接地片，集中产生冷凝水。

本申请第二方面提出了一种电动汽车，该电动汽车包括上述所述的电池包。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“液平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括托盘、设于托盘内的液冷件以及电池模组；所述液冷件包括与外部连通的集流管以及与集流管连通的主体部；所述电池模组设置在所述主体部上；所述集流管外侧设有保温层，所述集流管具有露出于所述保温层的裸露区，所述裸露区设有用于收集冷凝水的收集组件。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述集流管包括进液管接头、出液管接头、第一支管以及第二支管，所述主体部内设有流道，所述第一支管的进液口与所述进液管接头连通，所述第一支管的出液口与所述流道的入口连通；所述第二支管的进液口与所述流道的出口连通，所述第二支管的出液口与出液管接头连通。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述裸露区位于所述第一支管邻近所述进液管接头处以及所述第二支管邻近所述出液管接头处。

4.根据权利要求2或3所述的电池包，其特征在于，所述集流管还包括转接管，所述第一支管和所述第二支管位于所述主体部的一侧，所述转接管位于所述主体部的另一侧；所述流道包括第一子流道和第二子流道；所述第一支管的出液口与所述第一子流道的入口连通，所述第一子流道的出口连通所述转接管的进液口；所述第二子流道的入口与所述转接管的出液口连通，所述第二子流道的出口连通所述第二支管的进液口。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述转接管沿其长度方向上的两端具有裸露区。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述收集组件包括冷凝部和收集部，所述裸露区上的冷凝水经所述冷凝部流入所述收集部中。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述冷凝部为金属板，所述冷凝部为翅片板或鳍片板。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述收集部包括收集壳以及位于收集壳内的吸水材料，所述收集壳位于所述冷凝部的底部。

9.根据权利要求6或7所述的电池包，其特征在于，所述冷凝部设有疏水涂层。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电池包。

Images