CN213520116U - 一种电池包水冷组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池包水冷组件及电池包，包括第一水冷板、第二水冷板、第一出水管和第一进水管，所述第一水冷板和第二水冷板中均形成有流道且每个水冷板上均设置有进水口和出水口；所述第一水冷板和第二水冷板平放在同一水平面上并排设置，它们的进水口均与进水管连通，出水口均与出水管连通，形成并联关系。该电池包水冷组件满足紧凑性电池包的热管理需求，解决现有热管理水冷组件布置空间小，热影响因素较多的情况。

Description

一种电池包水冷组件及电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车中纯电动汽车的动力电池热管理系统技术领域，尤其涉及一种电池包水冷组件及电池包。

背景技术

随着全球石油资源日益枯竭即环境污染日益严重，新能源汽车已成为未来发展趋势。新能源汽车以纯电动汽车为主要技术路线，其电池主要以三元锂电池或磷酸铁锂电池为主，这两种电池在低温情况下都会出现充放电性能急剧衰减，导致电池性能发挥不出来；高温工况下，会出现电池寿命循环寿命衰减，甚至局部温度过高导致的热失控问题。

针对电池高低温性能受限，目前较好的办法是在电池包内增加水冷组件结构,在电池低温时加热至某一目标温度或者高温时将其冷却至某一目标温度。目前主流水冷组件的方案有：方案一为口琴管方案，通过集流管和扁管焊接的方式形成口琴管；方案二为冲压板方案，通过冲压的方式在一块水冷板上形成流道，与另外一块平板焊接形成冲压板；方案三为吹胀板方案，通过吹胀的方式，在两块冷轧的水冷板中间吹胀出流道形成吹胀板。针对方案一，结构简单且单一，对布置空间需求较大、整体重量较轻，成本也较低。针对方案二，结构较为复杂，可以通过调节流道的方式来满足热管理需求，可与箱体集成，一体化程度高，热管理效率较高，成本也较高。针对方案三，因吹胀技术的局限性，目前量产合格率较低，但是做为样件制作周期短，成本也较低。当电池包内水冷组件的可布置空间较小，对模组的热影响因素较多，需要通过流道的设计来满足热管理需求的情况，冲压板是一种较为合适的水冷组件结构。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电池包水冷组件及电池包，满足紧凑性电池包的热管理需求，解决现有热管理水冷组件布置空间小，热影响因素较多的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池包水冷组件，包括第一水冷板、第二水冷板、第一出水管和第一进水管，所述第一水冷板和第二水冷板中均形成有流道且每个水冷板上均设置有进水口和出水口；所述第一水冷板和第二水冷板平放在同一水平面上并排设置，它们的进水口均与进水管连通，出水口均与出水管连通，形成并联关系。

进一步，所述第一进水管和第一出水管均设置在第一水冷板和第二水冷板之间，延伸方向与第一水冷板和第二水冷板之间间隙的延伸方向一致；第一水冷板和第二水冷板（12）的进水口和出水口均设置在两者相邻一侧，分别与第一进水管和第一出水管连通。

进一步，所述第一进水管和第一出水管设置在第一水冷板和第二水冷板竖直方向的同一侧。

进一步，所述第一出水管和第一进水管交叉设置，所述第一水冷板的出水口和第二水冷板的出水口均与第一出水管连通且分别设置在第一出水管的交叉部位的两侧，所述第一水冷板的进水口和第二水冷板的进水口均与第一进水管连通且分别设置在第一进水管的交叉部位的两侧。

进一步，所述第一水冷板中的流道包括至少1个第一进水分流道和多个第一出水分流道，每个所述第一进水分流道的进水端均与第一水冷板的进水口连通，第一进水分流道和第一出水分流道之间设置有汇流区，每个第一进水分流道的出水端均与汇流区的入口连通，每个第一出水分流道的进水端均与汇流区的出口连通，每个第一出水分流道的出水端均与第一水冷板的出水口连通；第二水冷板中的流道布置与第一水冷板中的流道布置相同。

进一步，还包括平放设置的第三水冷板，所述第三水冷板与第一水冷板在同一水平面上且设置在第一水冷板和第二水冷板的同一侧；所述第三水冷板中均形成有流道且其上还设置有进水口和出水口，所述第三水冷板的出水口与第一出水管连通，所述第三水冷板的出水口与第一进水管连通；

第一出水管靠近第三水冷板的一端朝着第三水冷板与第一水冷板或第二水冷板之间的间隙延伸方向延伸，第一进水管靠近第三水冷板的一端朝着第三水冷板与第一水冷板或第二水冷板之间的间隙延伸方向延伸。

进一步，还包括与第三水冷板平行相对设置的第四水冷板，所述第四水冷板的出水口与第一出水管连通，所述第四水冷板的进水口与第一进水管连通。

进一步，第一出水管靠近第三水冷板的一端和第一进水管靠近第三水冷板的一端朝着相反方向延伸；所述第一出水管和第一进水管设置在第三水冷板和第四冷水板之间；第一出水管靠近第三水冷板的一端的端部朝向第四水冷板的方向弯折构成第一弯折部，第四水冷板的出水口与第一弯折部连通；第一进水管靠近第三水冷板的一端的端部均朝向第四水冷板的方向弯折构成第二弯折部，第四水冷板的出水口与第二弯折部连通。

进一步，所述第三水冷板中的流道包括多个第二进水分流道和多个第二出水分流道，每个第二进水分流道的进水端与第三水冷板的进水口连通，所述第二进水分流道的出水端与第二出水分流道的进水端之间设置有汇流区，每个第二进水分流道的出水端均与汇流区的入口连通，每个第二出水分流道的进水端均与汇流区的出口连通，每个第二出水分流道的出水端均与第三冷水板的出水口连通，第四水冷板中的流道布置与第三水冷板中的流道布置相同。

本实用新型还提供一种电池包，包括所述的电池包水冷组件。

本实用新型与现有技术相比较具有以下优点：

本实用新型的电池包水冷组件及电池包，安装方便，结构紧凑，能够满足紧凑性电池包的热管理需求，解决现有热管理水冷组件布置空间小，热影响因素较多的情况；水冷系统采用2块或3块或4块水冷板并联的方案降低流阻，使得各块水冷板的流量分配均匀。

附图说明

图1为本实用新型电池包水冷组件的结构示意图；

图2为图1电池包水冷组件的爆炸图；

图3为图1电池包水冷组件的的工作原理图。

图中：

11-第一水冷板，12-第二水冷板，13-第三水冷板，14-第四水冷板，1a-第一进水分流道，1b-第一出水分流道，1c-减重孔，2a-第二进水分流道，2b-第二出水分流道，21-第一出水管，211-第一弯折部，31-第一进水管，311-第二弯折部，3-导热垫，5-进出水接头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

参见图1至图3所示，本实施例公开了一种电池包水冷组件，包括第一水冷板11、第二水冷板12、第一出水管21和第一进水管31，所述第一水冷板11和第二水冷板12中均形成有流道且每个水冷板上均设置有进水口和出水口；所述第一水冷板11和第二水冷板12平放在同一水平面上并排设置，它们的进水口均与进水管连通，出水口均与出水管连通，形成并联关系。

在本实施例中，所述第一进水管31和第一出水管21均设置在第一水冷板11和第二水冷板12之间，延伸方向与第一水冷板11和第二水冷板12之间间隙的延伸方向一致；第一水冷板11和第二水冷板12的进水口和出水口均设置在两者相邻一侧，分别与第一进水管31和第一出水管21连通。

在本实施例中，所述第一进水管31和第一出水管21设置在第一水冷板11和第二水冷板12竖直方向的同一侧。

在本实施例中，所述第一出水管21和第一进水管31交叉设置，所述第一水冷板11的出水口和第二水冷板12的出水口均与第一出水管21连通且分别设置在第一出水管21的交叉部位的两侧，所述第一水冷板11的进水口和第二水冷板12的进水口均与第一进水管31连通且分别设置在第一进水管31的交叉部位的两侧。

在本实施例中，所述第一水冷板11和第二水冷板12形状结构相同，第一水冷板11和第二水冷板12中心对称布置。

在本实施例中，所述第一水冷板11中的流道包括至少1个第一进水分流道1a和多个第一出水分流道1b，每个所述第一进水分流道1a的进水端均与第一水冷板11的进水口连通，第一进水分流道1a和第一出水分流道1b之间设置有汇流区，每个第一进水分流道1a的出水端均与汇流区的入口连通，每个第一出水分流道1b的进水端均与汇流区的出口连通，每个第一出水分流道1b的出水端均与第一水冷板11的出水口连通；第二水冷板12中的流道布置与第一水冷板11中的流道布置相同。第一进水分流道1a的数量为1个，第一出水分流道1b的数量为5个。在其他实施例中，第一进水分流道1a和第一出水分流道1b也可以是其他数量，在此不作限定。

在本实施例中，还包括平放设置的第三水冷板13，所述第三水冷板13与第一水冷板11在同一水平面上且设置在第一水冷板11和第二水冷板12的同一侧；所述第三水冷板13中均形成有流道且其上还设置有进水口和出水口，所述第三水冷板13的出水口与第一出水管21连通，所述第三水冷板13的出水口与第一进水管31连通；

第一出水管21靠近第三水冷板13的一端朝着第三水冷板13与第一水冷板11或第二水冷板12之间的间隙延伸方向延伸，第一进水管31靠近第三水冷板13的一端朝着第三水冷板13与第一水冷板11或第二水冷板12之间的间隙延伸方向延伸。

在本实施例中，还包括用于与第一进水管31和第一出水管21连接的进出水接头5，所述进出水接头5设置在第一出水管21和第一进水管31远离第三水冷板13的一端。

在本实施例中，还包括与第三水冷板13平行相对设置的第四水冷板14，所述第四水冷板14的出水口与第一出水管21连通，所述第四水冷板14的进水口与第一进水管31连通。所述第四水冷板14与第三水冷板13中心对称设置且结构形状相同。

在本实施例中，第一出水管21靠近第三水冷板13的一端和第一进水管31靠近第三水冷板13的一端朝着相反方向延伸；所述第一出水管21和第一进水管31设置在第三水冷板13和第四冷水板14之间；第一出水管21靠近第三水冷板13的一端的端部朝向第四水冷板13的方向弯折构成第一弯折部211，第四水冷板13的出水口与第一弯折部211连通；第一进水管31靠近第三水冷板的一端的端部均朝向第四水冷板13的方向弯折构成第二弯折部311，第四水冷板13的出水口与第二弯折部311连通。

在本实施例中，所述第三水冷板13中的流道包括多个第二进水分流道2a和多个第二出水分流道2b，每个第二进水分流道2a的进水端与第三水冷板13的进水口连通，所述第二进水分流道2a的出水端与第二出水分流道2b的进水端之间设置有汇流区，每个第二进水分流道2a的出水端均与汇流区的入口连通，每个第二出水分流道2b的进水端均与汇流区的出口连通，每个第二出水分流道2b的出水端均与第三冷水板13的出水口连通，第四水冷板14中的流道布置与第三水冷板13中的流道布置相同。第二进水分流道2a的数量为3个，第二出水分流道2b的数量为2个；在其他实施例中，第二进水分流道2a和第二出水分流道2b也可以是其他数量，在此不作限定。

本实施还公开了一种电池包，包括上述的电池包水冷组件。

在本实施例中，第一水冷板11、第二水冷板12、第三水冷板13和第四水冷板14的外表面均设置有导热垫3和支撑泡棉。导热垫3为低密度导热垫，减轻各水冷板的重量。导热垫3的外表面在支撑泡棉的反弹力作用下与模组底面紧密贴合。

在本实施中，第三水冷板13和第四水冷板14之间通过支架进行支撑。

在本实施例中，第一水冷板11、第二水冷板12、第三水冷板13和第四水冷板14在上非模组冷却区域设置减重孔1c来减轻各水冷板的重量 。通过调整冷板公头的内径来保证每块板的流量均匀性；第一水冷板11、第二水冷板12、第三水冷板13和第四水冷板14均通过三通管接头与第一进水管和第一出水管连接。

本实用新型的电池包水冷组件及电池包，安装方便，结构紧凑，能够满足紧凑性电池包的热管理需求，解决现有热管理水冷组件布置空间小，热影响因素较多的情况；水冷系统采用2块或3块或4块水冷板并联的方案降低流阻，使得各块水冷板的流量分配均匀。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包水冷组件，其特征在于，包括第一水冷板（11）、第二水冷板（12）、第一出水管（21）和第一进水管（31），所述第一水冷板（11）和第二水冷板（12）中均形成有流道且每个水冷板上均设置有进水口和出水口；所述第一水冷板（11）和第二水冷板（12）平放在同一水平面上并排设置，它们的进水口均与进水管连通，出水口均与出水管连通，形成并联关系。

2.根据权利要求1所述的电池包水冷组件，其特征在于，所述第一进水管（31）和第一出水管（21）均设置在第一水冷板（11）和第二水冷板（12）之间，延伸方向与第一水冷板（11）和第二水冷板（12）之间间隙的延伸方向一致；第一水冷板（11）和第二水冷板（12）的进水口和出水口均设置在两者相邻一侧，分别与第一进水管（31）和第一出水管（21）连通。

3.根据权利要求2所述的电池包水冷组件，其特征在于，所述第一进水管（31）和第一出水管（21）设置在第一水冷板（11）和第二水冷板（12）竖直方向的同一侧。

4.根据权利要求2或3所述的电池包水冷组件，其特征在于，所述第一出水管（21）和第一进水管（31）交叉设置，所述第一水冷板（11）的出水口和第二水冷板（12）的出水口均与第一出水管（21）连通且分别设置在第一出水管（21）的交叉部位的两侧，所述第一水冷板（11）的进水口和第二水冷板（12）的进水口均与第一进水管（31）连通且分别设置在第一进水管（31）的交叉部位的两侧。

5.根据权利要求4所述的电池包水冷组件，其特征在于，所述第一水冷板（11）中的流道包括至少1个第一进水分流道（1a）和多个第一出水分流道（1b），每个所述第一进水分流道（1a）的进水端均与第一水冷板（11）的进水口连通，第一进水分流道（1a）和第一出水分流道（1b）之间设置有汇流区，每个第一进水分流道（1a）的出水端均与汇流区的入口连通，每个第一出水分流道（1b）的进水端均与汇流区的出口连通，每个第一出水分流道（1b）的出水端均与第一水冷板（11）的出水口连通；第二水冷板（12）中的流道布置与第一水冷板（11）中的流道布置相同。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的电池包水冷组件，其特征在于，还包括平放设置的第三水冷板（13），所述第三水冷板（13）与第一水冷板（11）在同一水平面上且设置在第一水冷板（11）和第二水冷板（12）的同一侧；所述第三水冷板（13）中均形成有流道且其上还设置有进水口和出水口，所述第三水冷板（13）的出水口与第一出水管（21）连通，所述第三水冷板（13）的出水口与第一进水管（31）连通；

第一出水管（21）靠近第三水冷板（13）的一端朝着第三水冷板（13）与第一水冷板（11）或第二水冷板（12）之间的间隙延伸方向延伸，第一进水管（31）靠近第三水冷板（13）的一端朝着第三水冷板（13）与第一水冷板（11）或第二水冷板（12）之间的间隙延伸方向延伸。

7.根据权利要求6所述的电池包水冷组件，其特征在于，还包括与第三水冷板（13）平行相对设置的第四水冷板（14），所述第四水冷板（14）的出水口与第一出水管（21）连通，所述第四水冷板（14）的进水口与第一进水管（31）连通。

8.根据权利要求7所述的电池包水冷组件，其特征在于，第一出水管（21）靠近第三水冷板（13）的一端和第一进水管（31）靠近第三水冷板（13）的一端朝着相反方向延伸；所述第一出水管（21）和第一进水管（31）设置在第三水冷板（13）和第四水冷板（14）之间；第一出水管（21）靠近第三水冷板（13）的一端的端部朝向第四水冷板（14）的方向弯折构成第一弯折部（211），第四水冷板（14）的出水口与第一弯折部（211）连通；第一进水管（31）靠近第三水冷板的一端的端部均朝向第四水冷板（14）的方向弯折构成第二弯折部（311），第四水冷板（14）的出水口与第二弯折部（311）连通。

9.根据权利要求7或8所述的电池包水冷组件，其特征在于，所述第三水冷板（13）中的流道包括多个第二进水分流道（2a）和多个第二出水分流道（2b），每个第二进水分流道（2a）的进水端与第三水冷板（13）的进水口连通，所述第二进水分流道（2a）的出水端与第二出水分流道（2b）的进水端之间设置有汇流区，每个第二进水分流道（2a）的出水端均与汇流区的入口连通，每个第二出水分流道（2b）的进水端均与汇流区的出口连通，每个第二出水分流道（2b）的出水端均与第三水冷板（13）的出水口连通，第四水冷板（14）中的流道布置与第三水冷板（13）中的流道布置相同。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的电池包水冷组件。

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