CN213366660U - 电池包热管理结构和动力电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于动力电池领域，提供了一种电池包热管理结构和动力电池包。其中，电池包热管理结构用于对多个电池进行温度调节，包括固定架调节板，所述固定架具有用于容置各所述电池和所述调节板的容置腔，所述调节板的抵接各所述电池，所述固定架和调节板之间通过法兰连接，且于连接处设有密封件，密封件两侧分别通过第一密封结构和第二密封结构与法兰盘和法兰安装面之间密封连接，实现双重密封的效果。本实用新型提供的电池包热管理结构能够防止调节板进口端和/或出口端和固定架连接处漏液的情况，并避免进进口端/出口端和第一主管路/第二主管路的形位误差。

Description

电池包热管理结构和动力电池包

技术领域

本实用新型属于动力电池领域，尤其涉及一种电池包热管理结构和动力电池包。

背景技术

随着动力电池的发展，电池包的能量密度和功率密度越来越高，电池的发热也越发的严重，采用液冷的冷却方式冷却效率高而成为趋势。

目前电池包中，调节板内置有加热介质或冷却介质以对电池进行温度调节，调节板为现有的液冷板。按照调节板与电池的结合方式有直接接触式和间接接触式即干湿分离式。

对于采用干湿分离式结构的电池包，调节板与电池之间由一隔板分隔开，电池和隔板、调节板和隔板之间通过一层界面材料连接，该方式能够避免液冷系统漏液对电池的影响，不过由于增加了隔板和两层界面材料，电池包的成本和重量增加，电池到液冷系统的热阻增加，冷却效果降低，冷却性能和经济性降低。

对于采用调节板与电池直接接触式结构的电池包相对干湿分离式结构的方案能够实现轻量化的效果，不过对调节板的进出口与外接管道的连接密封性要求也随之提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电池包热管理结构和动力电池包，其旨在提高调节板的进出口的密封性。

第一方面，本实用新型提供一种电池包热管理结构，用于对多个电池进行温度调节，电池包热管理结构包括固定架和连接固定架的调节板，固定架具有用于容置各电池和调节板的容置腔，调节板的一侧端面抵接于各电池，固定架的侧壁设有用于连通调节板的第一主管路和第二主管路，调节板的进口端和/ 或出口端设有法兰盘，第一主管路和/或第二主管路具有与法兰盘相对应的法兰安装面，法兰盘与法兰安装面之间设有密封件，密封件与法兰盘之间设有第一密封结构，密封件与法兰安装面之间设有第二密封结构。

通过上述技术方案，通过密封件与法兰盘、法兰安装面之间的配合设置，实现调节板进口端/出口端和第一主管路/第二主管路之间的双重密封设计，以提高连接的密封性。此外，通过法兰连接能够有效避免进口端/出口端和第一主管路/第二主管路的形位误差。本申请中调节板中的介质可以是冷却介质也可以加热介质，具体的介质材料为本领域常用介质，在此不再赘述。

在一个实施例中，第一密封结构包括设于法兰盘上且呈环形的第一凸筋以及由密封件凹陷形成并与第一凸筋相适配的第一凹槽；

或，第一密封结构包括设于密封件上且呈环形的第一凸筋以及由法兰盘凹陷形成并与第一凸筋相适配的第一凹槽。

通过上述技术方案，第一凸筋和第一凹槽的配合设计，实现密封连接的同时有利于简化结构。

在一个实施例中，第二密封结构包括设于密封件并呈环形的第二凸筋以及由法兰安装面凹陷形成并与第二凸筋配合的第二凹槽；或，

第二密封结构包括设于密封件且呈环形的第二凸筋以及由法兰安装面凹陷形成并与第二凸筋配合的第二凹槽。

通过上述技术方案，第二凸筋和第二凹槽的配合设计，实现密封连接的同时有利于简化结构。

在一个实施例中，固定架的内侧壁设有用于固定第一主管路和/或第二主管路的安装凸台，安装凸台的端面为法兰安装面。

通过上述技术方案，安装凸台的设置，有利于提高进第二主管路的稳定性以及延伸法兰安装面的面积。

在一个实施例中，固定架包括上下贯通设置的框体和封堵于框体的一开口端的封板，框体和封板围合形成容置腔；框体的内侧壁凹陷形成与容置腔连通的避让槽，安装凸台置于避让槽处。

通过上述技术方案，安装凸台设于避让槽的槽底，调节板置于容置腔内，输液管连接调节板并伸入避让槽，法兰盘位于安装凸台的上方并与法兰安装面配合连接。避让槽的设置，为输液管和法兰盘提供安装空间。

在一个实施例中，调节板位于容置腔内并与封板抵接，封板朝向调节板的表面设有多个条状的支撑条，调节板开设有与各支撑条配合的支撑槽，调节板连接框体且各支撑条抵接对应的支撑槽的槽底。

通过上述技术方案，支撑条与支撑槽配合，以填充调节板与封板之间的空隙而对调节板起到支撑作用，一方面有利于调节板紧贴电池，另一方面，能够避免压塌流道的效果。

在一个实施例中，固定架还包括连接框体并水平设置的承载支架，承载支架开设有多个用于与电池连接的安装孔，调节板在各安装孔处开设有避让孔。

通过上述技术方案，承载支架的设置能够强化固定架的结构强度，并有利于控制各电池的水平度，同时便利装配。

在一个实施例中，承载支架包括连接框体内腔壁并呈环状的内框条和至少一个连接内框条相对的两侧的横档，内框条和横档均开设有安装孔。

通过上述技术方案，内框条和横档连接，形成网格框，任一网格对应装配一个电池。

在一个实施例中，固定架还包括设于容置腔的支撑支架，支撑支架由至少一个横梁和至少一个纵梁交错连接形成，各横梁和各纵梁交错而将容置腔分割成多个用于容置电池的放置腔；支撑支架与承载支架可拆卸连接。

通过上述技术方案，支撑支架的设置，增强固定架的整体结构强度。各横梁和纵梁交错连接，以避让电池。支撑支架与承载支架为独立结构并可拆卸连接，以降低结构设计和生产难度。支撑支架和承载支架连接，以利于力的传递，进一步提高固定架整体的结构强度。

在一个实施例中，支撑支架还包括多个肋条，各肋条与横梁平行设置并均与纵梁连接。

通过上述技术方案，能够实现结构强度和重量的均衡。

在一个实施例中，支撑支架在横梁和纵梁的交汇处设有连接柱，连接柱开设有用于与承载支架可拆卸连接的连接孔。

通过上述技术方案，简化结构，结构和受力合理。

在另一方面，本实用新型提供一种动力电池包，包括如上述的电池包热管理结构。

通过上述技术方案，提高调节板的进口端和/或出口端的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例提供的电池包热管理结构的结构示意图；

图2为图1结构的拆解示意图；

图3为本申请实施例提供的电池包热管理结构的局部示意图；

图4为图3中A-A处的示意图；

图5为本申请实施例提供的电池包热管理结构中承载支架和框体的连接示意图；

图6为本申请实施例提供的电池包热管理结构中支撑支架的示意图；

图7为本申请实施例提供的电池包热管理结构中调节板的示意图；

图8为本申请实施例中密封组件、调节板和框体的连接关系示意图；

图9为本申请实施例中法兰盘和密封组件的关系示意图。

其中，图中各附图标记：

10、固定架；101、第一主管路；102、第二主管路；103、法兰安装面；104、避让槽；105、安装孔；11、框体；12、封板；121、支撑条；13、承载支架； 131、内框条；132、横档；14、支撑支架；141、横梁；142、纵梁；143、肋条； 144、连接柱；20、调节板；201、支撑槽；202、避让孔；21、法兰盘；211、第一凸筋；22、输液管；30、密封件；31、第二凸筋；32、第一凹槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实用新型实施例中，按照图1中所建立的XYZ直角坐标系定义：位于X轴正方向的一侧定义为前方，位于X轴负方向的一侧定义为后方；位于Y轴正方向的一侧定义为左方，位于Y轴负方向的一侧定义为右方；位于Z轴正方向的一侧定义为上方，位于Z轴负方向的一侧定义为下方。

需要理解的是，术语“上”、“下”“左”、“右”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申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1至图9，本申请实施例提供一种电池包热管理结构和采用该电池包热管理结构的动力电池包。

电池包热管理结构用于对多个电池进行温度调节。电池包热管理结构包括固定架10和连接固定架10的调节板20，固定架10具有用于容置各电池和调节板20的容置腔，调节板20的一侧表面抵接于各电池。图示结构中，电池和调节板20上下设置，调节板20的上表面抵接各电池。

请参照图4和图8，固定架10的侧壁设有用于连通调节板20的第一主管路101和第二主管路102，调节板20的进口端和/或出口端设有法兰盘21，第一主管路101和/或第二主管路102具有与法兰盘21相对应的法兰安装面103，法兰盘21与法兰安装面103之间设有密封件30，密封件30与法兰盘21之间设有第一密封结构，密封件30与法兰安装面103之间设有第二密封结构。

本实施例提供的电池包热管理结构，调节板20为一整块板，相比多板集成液冷系统，没有管路连接，从而能够避免管路漏液的风险。

调节板20的进口端和/或出口端通过法兰盘21与固定架10的法兰安装面 103配合连接，并通过密封件30的设置提高法兰盘21和法兰安装面103之间的密封性。本领域人员可以理解，法兰盘21、密封件30、法兰安装面103所在的法兰件和螺栓一起形成法兰连接结构。法兰盘21上开设有第一连接孔，法兰安装面103开设有第二连接孔，密封件30设于法兰盘21和法兰安装面103之间，螺栓穿连第一连接孔和第二连接孔并将法兰盘21和法兰安装面103锁紧，实现密封连接。

此外，调节板20的进口端/出口端经第一主管路101/第二主管路102与外部管道连接，并通过法兰结构的方式进行连接，能够提高装配的速度和准确度，并通过法兰连接能够有效避免进口端/出口端和第一主管路101/第二主管路102 的形位误差。

具体的，法兰安装面103设于固定架10上，使得法兰安装面103相对固定架10位置固定，法兰盘21与调节板20固定连接，调节板20置于固定架10 的容置腔内设计位置后，法兰盘21与法兰安装面103自动进行对位，将螺栓螺紧法兰盘21和法兰安装面103即可完成调节板20进口端/出口端与第一主管路 101/第二主管路102的连接。

而如果将调节板20的进口端/出口端直接与外部管道连接，则容易由于外部管道和调节板20之间相对定位基点不同和加工偏差而带来装配困难的问题，并可能进一步影响装配的密封性。本实施例采用调节板20通过固定座与外接管道连接，能够解决上述问题。

本实施例中，密封件30与法兰盘21之间设有第一密封结构，密封件30 与法兰安装面103之间设有第二密封结构。通过第一密封结构和第二密封结构的设置实现调节板20和固定架10之间的双重密封。

综上，本实施例提供的电池包热管理结构，通过密封件30与法兰盘21、法兰安装面103之间的配合设置，实现调节板20进口端/出口端和第一主管路 101/第二主管路102之间的双重密封设计，以提高连接的密封性。此外，通过法兰连接能够有效避免进口端/出口端和第一主管路101/第二主管路102的形位误差。

在本申请另一实施例中，请一并参照图4、图8和图9，第一密封结构包括设于法兰盘21上且呈环形的第一凸筋211以及由密封件30凹陷形成与第一凸筋211相适配的第一凹槽32。在其它实施例中，也可以将第一凸筋211设于密封件30上，而将第一凹槽32设于法兰盘21上。法兰盘21与法兰安装面103 连接时，第一凸筋211插入第一凹槽32而实现法兰盘21和密封件30之间的密封连接。第一凸筋211和第一凹槽32的配合设计，实现密封连接的同时有利于简化结构。图示结构中，第一凸筋211设于法兰盘21上。

在本申请另一实施例中，请一并参照图4、图8和图9，第二密封结构包括设于密封件30并呈环形的第二凸筋31以及由法兰安装面103凹陷形成并与第二凸筋31配合的第二凹槽；或，第二密封结构包括设于密封件30且呈环形的第二凸筋31以及由法兰安装面103凹陷形成并与第二凸筋31配合的第二凹槽。法兰盘21与法兰安装面103连接时，第二凸筋31插入第二凹槽而实现法兰安装面103和密封件30之间的密封连接。第二凸筋31和第二凹槽的配合设计，实现密封连接的同时有利于简化结构。图示结构中，第二凹槽开设于法兰安装面103上。图示结构中，密封件30包括独立设置的第一环体和第二环体。第一环体套设于第一凸筋211上，第一环体的内环面形成第一凹槽32。第二环体为第二凸筋31。在其它实施中，密封件30为单一结构，第一凹槽32和第二凸筋 31分别设于密封件30相对的两侧。

在本申请另一实施例中，请参照图4和图8，固定架10的内侧壁设有用于固定第一主管路101和/或第二主管路102的安装凸台，安装凸台的端面为法兰安装面103。安装凸台的设置，有利于提高进第二主管路102的稳定性以及延伸法兰安装面103的面积。

在本申请另一实施例中，请参照图4，第一主管路101的进口端的朝向和/ 或第二主管路102的出口端的朝向背离固定架10的底端部，调节板20进口端和出口端设有输液管22，法兰盘21设于输液管22背离调节板20的管端。图示结构中，第一主管路101和第二主管路102结构相同并沿左右方向间隔设置。第一主管路101的进口端朝向为向前的方向，其出口端为向上方向；第二主管路102的出口端朝向为向前的方向，而其进口端为向上的方向。调节板20的进口端和出口端均设有输液管22，并通过输液管22与第一主管路101/第二主管路102连通。该设置便于安装，并能够保证调节板20置于固定架10的底端部，从而提高空间利用率。

在本申请另一实施例中，请一并参照图2和图8，固定架10包括上下贯通设置的框体11和封堵于框体11的一开口端的封板12，框体11和封板12围合形成容置腔；框体11的内侧壁凹陷形成与容置腔连通的避让槽104，输液管22 置于避让槽104处。

安装凸台设于避让槽104的槽底，调节板20置于容置腔内，输液管22连接调节板20并伸入避让槽104，法兰盘21位于安装凸台的上方并与法兰安装面103配合连接。避让槽104的设置，为输液管22和法兰盘21提供安装空间。

在本申请另一实施例中，请参照图2和图7，调节板20位于容置腔内并与封板12抵接，封板12朝向调节板20的表面设有多个条状的支撑条121，调节板20开设有与各支撑条121配合的支撑槽201，调节板20连接框体11且各支撑条121抵接支撑槽201的槽底。调节板20为两片铝板通过钣金钎焊而成，调节板20内部有冷却液流通通道。位于上方的铝板为平板结构，具有平整的上表面以与电池抵接。位于下方的铝板为拉伸结构板，形成冷却液流通通道，并在其下表面形成支撑槽201。支撑条121与支撑槽201配合，以填充调节板20与封板12之间的空隙而对调节板20起到支撑作用，一方面有利于调节板20紧贴电池，另一方面，能够避免压塌流道的效果。

优选的，支撑条121为刚性结构，采用为硬质非金属材料制成，如尼龙、电木等，相比一般的软支撑材质会有老化而失去弹性支撑力而带来支撑效果的耐久性不足的问题，该材料选择可避免这个问题。

在实际生产中，支撑条121的高度略小于支撑槽201的深度，并于安装时，在支撑条121涂覆一定厚度的结构胶使其填满支撑条121与支撑槽201之间的间隙，并固化，从而实现了支撑条121对调节板20紧密且持久的支撑。

在本申请另一实施例中，请参照图2和图5，固定架10还包括连接框体11 内侧壁的承载支架13，承载支架13开设有多个用于与电池连接的安装孔105。请一并参照图，调节板20在各安装孔105处开设有避让孔202。承载支架13 避让支撑条121设置。承载支架13的设置能够强化固定架10的结构强度，此外，相比于电池直接固定在封板12上，电池安装在承载支架13上，有利于控制各电池的水平度，同时便利装配。

在本申请另一实施例中，请参照图5，承载支架13包括连接框体11内腔壁并呈环状的内框条131和至少一个连接内框条131相对的两侧的横档132，内框条131和横档132均开设有安装孔105，横档132避让支撑条121。内框条 131和横档132连接，形成网格框，任一网格对应装配一个电池。各电池可以通过螺丝或铆钉穿过调节板20的避让孔202与安装孔105连接。

在本申请另一实施例中，请参照图2和图6，固定架10还包括设于容置腔的支撑支架14，支撑支架14由至少一个横梁141和至少一个纵梁142交错连接形成，各横梁141和各纵梁142交错而将容置腔分割成多个用于容置电池的放置腔；支撑支架14与承载支架13可拆卸连接。

横梁141和纵梁142之间可以通过焊接或栓接实现固定连接。横梁141和纵梁142的两端分别通过固定胶与框体11连接。

支撑支架14的设置，增强固定架10的整体结构强度。各横梁141和纵梁 142交错连接，以避让电池。支撑支架14与承载支架13为独立结构并可拆卸连接，以降低结构设计和生产难度。支撑支架14和承载支架13连接，以利于力的传递，进一步提高固定架10整体的结构强度。

在本申请另一实施例中，请参照图6，支撑支架14在横梁141和纵梁142 的交汇处设有连接柱144，连接柱144开设有用于与承载支架13可拆卸连接的连接孔。

通过连接柱144将支撑支架14与承载支架13连接，结构简单。连接柱144 设于横梁141和纵梁142的交汇处，结构和受力合理。图示结构中，连接柱144 设于横梁141并贯穿横梁141而与支撑支架14螺接。

在本申请另一实施例中，请参照图6，支撑支架14还包括多个肋条143，各肋条143与横梁141平行设置并均与纵梁142连接。肋条143的横截面小于横梁141，肋条143的增设进一步提高结构的强度，设置横截面较小的肋条143 替代部分横梁141以利于降低结构重量，结合有限元受力分析，该设置能够实现结构强度和重量的均衡。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包热管理结构，用于对电池进行温度调节，所述电池包热管理结构包括固定架和连接所述固定架的调节板，所述固定架具有用于容置各所述电池和所述调节板的容置腔，所述调节板的一侧端面抵接于各所述电池，所述固定架的侧壁设有用于连通所述调节板的第一主管路和第二主管路，其特征在于，所述调节板的进口端和/或出口端设有法兰盘，所述第一主管路和/或所述第二主管路具有与所述法兰盘相对应的法兰安装面，所述法兰盘与所述法兰安装面之间设有密封件，所述密封件与所述法兰盘之间设有第一密封结构，所述密封件与所述法兰安装面之间设有第二密封结构。

2.如权利要求1所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述第一密封结构包括设于所述法兰盘上且呈环形的第一凸筋以及由所述密封件凹陷形成并与所述第一凸筋相适配的第一凹槽；

或，所述第一密封结构包括设于所述密封件上且呈环形的第一凸筋以及由所述法兰盘凹陷形成并与所述第一凸筋相适配的第一凹槽。

3.如权利要求1所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述第二密封结构包括设于所述密封件并呈环形的第二凸筋以及由所述法兰安装面凹陷形成并与所述第二凸筋配合的第二凹槽；或，

所述第二密封结构包括设于所述密封件且呈环形的第二凸筋以及由所述法兰安装面凹陷形成并与所述第二凸筋配合的第二凹槽。

4.如权利要求1所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述固定架的内侧壁设有用于固定第一主管路和/或第二主管路的安装凸台，所述安装凸台的端面为所述法兰安装面。

5.如权利要求4所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述固定架包括上下贯通设置的框体和封堵于所述框体的一开口端的封板，所述框体和所述封板围合形成所述容置腔；所述框体的内侧壁凹陷形成与所述容置腔连通的避让槽，所述安装凸台置于所述避让槽处。

6.如权利要求5所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述调节板位于所述容置腔内并与所述封板抵接，所述封板朝向所述调节板的表面设有多个条状的支撑条，所述调节板开设有与各所述支撑条配合的支撑槽，所述调节板连接所述框体且各所述支撑条抵接对应的所述支撑槽的槽底。

7.如权利要求6所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述固定架还包括连接于所述框体内侧壁的承载支架，所述承载支架开设有多个用于与所述电池连接的安装孔，所述调节板在各所述安装孔处开设有避让孔；

所述承载支架包括连接所述框体内腔壁并呈环状的内框条和至少一个连接所述内框条相对的两侧的横档，所述内框条和所述横档均开设有所述安装孔。

8.如权利要求7所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述固定架还包括设于所述容置腔的支撑支架，所述支撑支架由至少一个横梁和至少一个纵梁交错连接形成，各所述横梁和各所述纵梁交错用以将所述容置腔分割成多个用于容置所述电池的放置腔；所述支撑支架与所述承载支架可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的电池包热管理结构，其特征在于，所述支撑支架还包括多个肋条，各所述肋条与所述横梁平行设置并均与所述纵梁连接。

10.一种动力电池包，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的电池包热管理结构。

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