CN212648393U - 一种壳体及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源汽车领域。具体公开了一种壳体及电池包。其中壳体具有用于容纳电芯模组的容纳腔和冷却电芯模组的液冷通道。壳体的侧壁开设有进水流道和出水流道，进水流道的一端与外部的进水端口连通，且进水流道的径向截面面积大于进水端口的径向截面面积，出水流道包括多个分支流道，壳体的底部开设有冷却流道，进水流道、冷却流道和出水流道依次连通，以形成液冷通道。液冷通道与壳体一体化成型，减少了液冷通道占用的空间。进水流道和出水流道共同降低了流过液冷通道的冷却液的压降。

Description

一种壳体及电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种壳体及电池包。

背景技术

动力电池包作为电动车上的核心部件之一，其安全性能备受关注。其中，在动力电池包上设置液冷系统必不可少，该液冷系统可对动力电池包进行冷降温，以防止电池过热。

目前，现有的动力电池包一般包括托盘以及若干安装于托盘内的电池模组，所述电池模组包括壳体及安装于壳体中的电芯模组。冷却系统包括液冷板，液冷板设置在托盘上，电池模组置于液冷板上。现有液冷板一般采用两层金属板钎焊而成，液冷板与冷却液的进、出管道通过钎焊连通。上述采用在动力电池包内安装液冷板的冷却方式，需要额外布置液冷板，其成本较高，占用空间较大，电池包的空间利用率低。

其次，传统的液冷系统的压降较大，导致电车需采用大功率的泵体驱动液冷系统运转，增加了电车的能耗。

因此，需要一种壳体及电池来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种壳体，以提高其内部空间利用率，降低液冷系统的压降。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种壳体，所述壳体具有用于容纳电芯模组的容纳腔和冷却所述电芯模组的液冷通道；所述壳体的侧壁开设有进水流道和出水流道，所述进水流道的一端与外部的进水端口连通，且所述进水流道的径向截面面积大于所述进水端口的径向截面面积，所述出水流道包括多个分支流道，所述壳体的底部开设有冷却流道，所述进水流道、所述冷却流道和所述出水流道依次连通，以形成所述液冷通道。

优选地，所述容纳腔的底部的中间位置设置有凸台，所述容纳腔内还设置有导热胶层，所述导热胶层开设有与所述凸台相适配的凹槽。

优选地，所述进水流道的所述径向截面的面积在所述壳体的高度方向从上到下逐渐变大。

优选地，所述进水流道的所述径向截面为长圆形。

优选地，所述出水流道还包括主流道，多个所述分支流道的一端均与所述主流道交汇连通为一体，多个所述分支流道的另一端均与所述冷却流道连通。

优选地，所述壳体的所述侧壁还设置有所述进水端口和出水端口，所述出水端口与所述主流道的一端连通。

优选地，所述壳体还包括密封板，所述壳体的底面设置有U型槽，所述U型槽的一端与所述进水流道连通，另一端与所述出水流道连通；所述密封板固定设置于所述壳体的所述底面，并与所述U型槽共同围设形成所述冷却流道。

优选地，所述U型槽的内腔设置有多个紊流结构。

优选地，所述U型槽的U型弯曲位置构造有U型导流部，所述U型导流部与所述U型槽的开口方向一致。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包，以提高其内部空间利用率，降低液冷系统的压降。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电池包，包括上述的壳体。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种壳体。将液冷通道与壳体一体化设计加工成型，减少了液冷通道占用壳体的内部空间，相对于现有的多个液冷板构成的液冷通道，无需液冷板之间的插头和管路，减少了焊接工艺，避免了冷却液的泄漏，降低了壳体的生产成本。

液冷通道包括进水流道、冷却流道和出水流道。进水流道与外部的进水端口相连，且其径向截面面积大于进水端口的径向截面面积。出水流道包括多个分支流道，相对于现有的进水流道和出水流道均为圆形单流道，本实用新型的进水流道和出水流道均增加了冷却液流过的径向截面面积，降低了液冷通道的压降，减少了能耗。

壳体的容纳腔的底部的中间位置设置有凸台，导热胶层的中间位置开设有与凸台相适配的凹槽，使得电芯模组固定安装在壳体的容纳腔时，电芯模组的底部与导热胶层相抵接，通过减少导热胶层的中间位置的厚度，降低了电芯模组的中间位置的热阻，提高了电芯模组的中间位置的散热量，同时，电芯模组两端导热胶层的厚度大于中间位置处的导热胶层的厚度，降低了电芯模组两端的散热量，共同改善了电芯模组的两端与中间位置的温差，提高了电芯模组的使用寿命。

本实用新型提出的电池包，包括上述的壳体。将液冷通道与壳体一体化设计加工成型，减少了液冷通道占用壳体的内部空间，降低了电池包的生产成本。进水流道的径向截面面积大于进水端口的径向截面面积，出水流道包括多个分支流道，降低了液冷通道的压降，减少了能耗。壳体的容纳腔的底部中间位置设置有凸台，导热胶层的中间位置开设有与凸台相适配的凹槽，使得电芯模组固定安装在壳体的容纳腔时，电芯模组的底部与导热胶层相抵接，通过减少导热胶层的中间位置的厚度，降低了中间位置的电芯模组的热阻，提高了中间位置的电芯模组散热量，同时，电芯模组两端导热胶层的厚度大于中间位置处的导热胶层的厚度，降低了电芯模组两端的散热量，共同改善了电芯模组的两端与中间位置的温差，提高了电池包的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池包的结构分解示意图；

图2是本实用新型实施例提供的壳体的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的壳体的主视图；

图4是图3中A-A向的剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的壳体的仰视图；

图6是图3中B-B向的剖视图；

图7是本实用新型实施例提供的冷却液流过液冷通道的流程图；

图8是本实用新型实施例提供的壳体的侧视图；

图9是图8中C-C向的剖视图；

图10是图8中D-D向的剖视图。

图中部件名称和标号如下：

10、电芯模组；101、导热胶层；

1、壳体；11、进水流道；12、出水流道；121、主流道；122、分支流道；13、U型槽；131、紊流结构；132、U型导流部；14、凸台；15、密封板；16、进水端口；17、出水端口；2、盖板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图6所示，本实施例公开了一种壳体1。壳体1包括用于容纳电芯模组10的容纳腔和冷却电芯模组10的液冷通道。壳体1的侧壁开设有进水流道11和出水流道12，进水流道11的一端与外部的进水端口16连通，且进水流道11的径向截面面积大于进水端口16的径向横截面积，出水流道12包括多个分支流道122，壳体1的底部开设有冷却流道，进水流道11、冷却流道和出水流道12依次连通，以形成液冷通道。

在本实施例中，液冷通道与壳体1一体化设计压铸成型，减少了液冷通道占用壳体1的内部空间，相对于现有的多个液冷板构成的液冷通道，无需液冷板之间的插头和管路，而且减少了焊接工艺，避免了冷却液的泄漏，降低了壳体1的生产成本。液冷通道中的进水流道11的一端与外部的进水端口16连通，且其径向截面面积大于进水端口16的径向截面面积，出水流道12包括多个分支流道122，相对于现有的进水流道和出水流道均径向截面为圆形的单流道结构，本实施例中的进水流道11和出水流道12均增加了冷却液流过的径向截面面积，降低了液冷通道的压降，减少了能耗。如图4和图10所示，进水流道11沿壳体1的高度方向延伸，进水流道11的底部与下文中提到的U型槽13连通。优选地，进水流道11的径向截面面积在壳体1的高度方向从上到下逐渐变大。进一步增加了冷却液在进水流道11的流过面积，改善了液冷通道的压降。

优选地，进水流道11的径向截面为长圆形，以增大冷却液流过的面积。当然，进水流道11的径向截面还可以为方形孔或椭圆形孔，只需能够使进水流道11的径向截面面积大于进水端口16的径向截面面积即可。

继续如图4所示，出水流道12还包括主流道121，多个分支流道122的一端均与主流道121交汇连通为一体，多个分支流道122的另一端均与冷却流道连通。

在本实施例中，出水流道12包括主流道12和两个分支流道122，两个分支流道122的一端均与主流道121交汇连通为一体，并形成Y型流道，两个分支流道122的另一端均与冷却流道连通。通过增加分支流道122的数量，增加了冷却液流过的面积，改善了液冷通道的压降。在其他实施例中，分支流道122还可以为三个、四个或四个以上。在本实施例中，进水流道11为长圆孔流道，出水流道12为多支流流道，均能够增加液冷通道中冷却液流过的面积，降低冷却液的压降。

优选地，两个分支流道122之间呈锐角设置，并与主流道121交汇连通为一体，减少了冷却液在两个分支流道122与主流道121的交汇处的流速损耗，避免了液冷通道的循环效率大幅度下降，便于加工制造。当然，两个分支流道122之间还可以呈钝角设置。

如图5和图6所示，外壳还包括密封板15，壳体1的底面设置有U型槽13，U型槽13的一端与进水流道11连通，另一端与出水流道12连通。密封板15固定设置于壳体1的底面，并与U型槽13共同围设形成冷却流道。

具体地，为了保证冷却流道的气密性，将密封板15采用搅拌摩擦焊的形式焊接于壳体1的底面，密封板15与U型槽13共同围设形成的冷却流道，避免了冷却液的泄漏，实现了电池包的良好密封。

优选地，U型槽13的内腔设置有多个紊流结构131。在本实施例中，紊流结构131为具有导流作用的圆柱体，多个紊流结构131沿U型槽13的延伸方向呈阵列布置，使得冷却液流过冷却流道的各个位置处的流速保持均匀。冷却液在具有紊流结构131的冷却流道中流动，增加了冷却液的扰动，有利于提高冷却液的循环效率，消除了冷却液在冷却流道中出现停滞的现象。在其他实施例中，紊流结构131还可以为多边形圆柱体和椭圆形柱体。

进一步优选地，U型槽13的U型弯曲位置处设置有U型导流部132，U型导流部132与U型槽13的开口方向一致。通过设置U型导流部132，改善了冷却液的流向偏移，使得冷却液能够更好地沿U型槽13的延伸方向流动，避免了冷却液在U型槽13的U型弯曲位置流动时出现涡流，降低冷却液的流速，有利于电芯模组10更快地散热。

如图1-图3所示，壳体1的侧壁还设置有进水端口16和出水端口17，出水端口17与主流道121的一端连通。进水端口16和出水端口17设置于壳体1的同一外侧壁上，以使进水流道11和出水流道12位于壳体1的同一外侧壁内，便于壳体1的压铸加工。

具体地，进水端口16与进水流道11的上端连通，出水端口17与主流道121的上端连通。进水端口16位于出水端口17的上方。当然，进水端口16还可以位于出水端口17的下方。

需要说明的是，壳体1的外部还设置有冷却液储存装置(图中未显示)。进水端口16和出水端口17均与冷却液储存装置连通。冷却液储存装置中的冷却液依次通过进水端口16、进水流道11、冷却流道、出水流道12和出水端口17，最终回流至冷却液储存装置中，并对壳体1内的电芯模组10进行冷却降温。冷却液储存装置与液冷通道形成液冷系统。

为了便于理解，冷却液在壳体1中的液冷通道中流过的形状如图7所示，具体流程为：冷却液通过进水端口16依次流过进水流道11、冷却流道和出水流道12，最后经过出水端口17流出壳体1外部，并对电芯模组10进行降温，实现液冷功能。将液冷通道与壳体1一体压铸加工成型，减少了液冷通道占用壳体1的内部空间，消除了漏液的问题。

如图2和图9所示，容纳腔的底部的中间位置设置有凸台14，容纳腔内还设置有导热胶层101。导热胶层101开设有与凸台14相适配的凹槽。

具体地，当电芯模组10固定安装在壳体1的容纳腔时，凸台14与导热胶层101的凹槽配合，减少了导热胶层101的中间位置的厚度，降低了电芯模组10的中间位置的热阻，提高了中间位置的电芯模组10散热量。同时，电芯模组10的两端的导热胶层101的厚度大于中间位置处的导热胶层101的厚度，从而降低了电芯模组10两端的散热量，共同改善了电芯模组10的两端与中间位置的温差，提高了电芯模组10的使用寿命。

需要注意的是，凸台14为铝制凸台，具有较高的导热系数，进一步增强了电芯模组10中间部位的散热效率。

如图1所示，本实施例还公开了一种电池包，包括上述的壳体1。具体地，电池包还包括盖板2，电芯模组10位于壳体1的容纳腔内。壳体1与盖板2盖合，盖板2用于封堵容纳槽，以实现壳体1的密封。

该电池包的壳体1与液冷通道一体压铸成型，减少了液冷通道占用壳体1的内部空间和焊接工艺，避免了冷却液的泄漏，降低了电池包的生产成本。进水流道11和出水流道12均增加了冷却液流过的横截面积，降低了液冷通道的压降，减少了能耗。通过减少导热胶层101的中间位置的厚度，降低了电芯模组10的中间位置的热阻，改善了电芯模组10的两端与中间位置的温差，提高了电池包的使用寿命。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种壳体，其特征在于，所述壳体具有用于容纳电芯模组(10)的容纳腔和冷却所述电芯模组(10)的液冷通道；所述壳体的侧壁开设有进水流道(11)和出水流道(12)，所述进水流道(11)的一端与外部的进水端口(16)连通，且所述进水流道(11)的径向截面面积大于所述进水端口(16)的径向截面面积，所述出水流道(12)包括多个分支流道(122)，所述壳体的底部开设有冷却流道，所述进水流道(11)、所述冷却流道和所述出水流道(12)依次连通，以形成所述液冷通道。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述容纳腔的底部的中间位置设置有凸台(14)，所述容纳腔内还设置有导热胶层(101)，所述导热胶层(101)开设有与所述凸台(14)相适配的凹槽。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述进水流道(11)的所述径向截面的面积在所述壳体的高度方向从上到下逐渐变大。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述进水流道(11)的所述径向截面为长圆形。

5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述出水流道(12)还包括主流道(121)，多个所述分支流道(122)的一端均与所述主流道(121)交汇连通为一体，多个所述分支流道(122)的另一端均与所述冷却流道连通。

6.根据权利要求5所述的壳体，其特征在于，所述壳体的所述侧壁还设置有所述进水端口(16)和出水端口(17)，所述出水端口(17)与所述主流道(121)的一端连通。

7.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体还包括密封板(15)，所述壳体的底面设置有U型槽(13)，所述U型槽(13)的一端与所述进水流道(11)连通，另一端与所述出水流道(12)连通；所述密封板(15)固定设置于所述壳体(1)的所述底面，并与所述U型槽(13)共同围设形成所述冷却流道。

8.根据权利要求7所述的壳体，其特征在于，所述U型槽(13)的内腔设置有多个紊流结构(131)。

9.根据权利要求7所述的壳体，其特征在于，所述U型槽(13)的U型弯曲位置构造有U型导流部(132)，所述U型导流部(132)与所述U型槽(13)的开口方向一致。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的壳体。

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