CN213878204U - 一种冷却结构及电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种冷却结构及电池包，由于电池模组与液冷板相接触，在电池模组的工作过程中电池模组产生的热量能够经液冷板传导至冷却仓中的冷却液，在冷却液的流动过程中，冷却液能够吸收并带走电池模组工作时产生的热量，从而实现对电池模组的散热，通过设置多个扰流柱，可以使冷却液在冷却仓中的流动形成扰流，以增强冷却液在冷却仓内的流动均匀性，且在冷却仓的进液口处扰流柱布置比较稀疏，在出液口处扰流柱布置比较密集，如此设置，能够有效地提升冷却液对电池模组进行散热的均匀性，从而可以延长电池模组的使用寿命，且可以提高电池模组的热管理性能，避免产生热失控，保证了电池模组的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池包箱体散热技术领域，尤其涉及一种冷却结构及电池包。
背景技术
现有电池包在箱体底部增加冷却流道，通过控制冷却流道内冷却液的流量和流速对设置于箱体内的电池模组进行散热，保证电池模组处于正常的工作温度范围。
由于现有电池包箱体底部的冷却流道的横截面积一定，机散热面积一定，冷却流道内的冷却液流量和流速恒定，因此冷却流道内的冷却液的散热效果完全取决于冷却液的温度，而冷却液在从冷却流道的入口到冷却流道的出口这段过程中，冷却液的温度逐步升高，冷却液的冷却效果呈现出逐渐减弱的趋势，进而导致靠近入口处的电池模组温度较低，靠近出口处的电池模组温度较高，这种温度差会导致冷却效果较差的电池模组的温度易超出正常的工作温度范围，从而影响电池包的电量输出。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的电池包中靠近冷却流道的入口处的电池模组温度较低，靠近冷却流道的出口处的电池模组温度较高，进而产生温度差导致靠近冷却流道的出口处的电池模组的温度易超出正常的工作温度范围，影响电池包的电量输出的技术问题，本实用新型提供了一种冷却结构及电池包，具体技术方案如下：
一种冷却结构，包括：
箱体；
液冷板，所述液冷板设置于所述箱体内，并在第一方向上将所述箱体分隔为模组容纳仓和冷却仓，所述模组容纳仓用于容纳电池模组，且所述电池模组与所述液冷板接触，所述冷却仓用于容纳冷却液，所述冷却仓具有进液口和出液口，所述冷却液能够从所述进液口流入所述冷却仓并沿所述液冷板流动然后从所述出液口流出所述冷却仓，所述电池模组工作时产生的热量能够经所述液冷板传导至所述冷却仓中的所述冷却液，以实现所述冷却液对所述电池模组的散热；
多个扰流柱，多个所述扰流柱间隔设置于所述液冷板朝向所述冷却仓的一侧，所述扰流柱用于对所述冷却仓中的所述冷却液进行扰流，以增强所述冷却液在所述冷却仓内的流动均匀性，所述扰流柱的分布密集程度从所述进液口到所述出液口呈梯度递增变化。
优选地，每个所述扰流柱远离所述液冷板的一端与所述箱体的底部连接。
优选地，所述扰流柱的形状可调。
优选地，所述冷却结构还包括阻隔件，所述阻隔件设置于所述液冷板朝向所述冷却仓的一侧，所述阻隔件用于将所述冷却仓分隔为进液流道和出液流道，所述进液流道与所述出液流道连通，所述进液流道与所述进液口连通，所述出液流道与所述出液口连通。
优选地，所述进液口和所述出液口均位于所述冷却仓的第二方向上的一端。
优选地，所述箱体的外壁上设置有进液件和出液件，所述进液件与所述进液口连接，所述出液件与所述出液口连接，所述冷却液能够从所述进液件流入，经所述进液口、所述冷却仓和所述出液口并从所述出液件流出。
优选地，所述箱体的外壁上设置有散热件。
优选地，所述箱体包括多个侧板和底板，多个所述侧板围合在所述底板的外周。
优选地，所述底板背离所述液冷板的一侧设置有连接件，所述连接件用于将所述底板与外部设备连接。
一种电池包，包括：
电池模组；
冷却结构，所述冷却结构用于容纳所述电池模组，并对所述电池模组进行散热，所述冷却结构为上述任一项所述的冷却结构。
本实用新型的有益效果：区别于现有技术，本实用新型提供的一种冷却结构及电池包，在电池模组的工作过程中电池模组会产生热量，由于电池模组与液冷板相接触，电池模组工作时产生的热量能够经液冷板传导至冷却仓中的冷却液，冷却液能够从进液口流入冷却仓并沿液冷板流动然后从出液口流出冷却仓在冷却液的流动过程中，冷却液能够吸收并带走电池模组工作时产生的热量，从而实现对电池模组的散热，通过设置多个扰流柱，可以使冷却液在冷却仓中的流动形成扰流，以增强冷却液在冷却仓内的流动均匀性，且扰流柱的设置使得电池模组产生的热量一部分经液冷板传导至冷却仓中的冷却液，还有一部分通过扰流柱传导至冷却仓中的冷却液，如此增加了电池模组产生的热量的传热途径，从而可以提高冷却液对电池模组的散热效率，同时在冷却仓的进液口处扰流柱布置比较稀疏，扰流柱的增量较小，冷却液与扰流柱的接触面积的增量较小；在出液口处扰流柱布置比较密集，扰流柱的增量较大，冷却液与扰流柱的接触面积的增量较大，出液口处的冷却液的温度相比进液口处的冷却液的温度较高，但出液口处的冷却液与液冷板和扰流柱的接触面积相比进液口处冷却液与液冷板和扰流柱的接触面积较大，如此设置，能够有效地提升冷却液对电池模组进行散热的均匀性，从而可以延长电池模组的使用寿命，且可以提高电池模组的热管理性能，避免产生热失控，保证了电池模组的安全性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型中一种冷却结构中扰流柱分布形式的结构示意图；
图2为本实用新型中一种冷却结构的仰视图；
图3为本实用新型中一种冷却结构的结构示意图。
10-箱体、11-模组容纳仓、12-冷却仓、121-进液口、122-出液口、123-进液流道、124-出液流道、13-进液件、14-出液件、15-散热件、16-侧板、17-底板、171-连接件、20-液冷板、30-扰流柱、40-阻隔件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以下将主要描述一种冷却结构及电池包的具体结构。
请参阅图1，本实用新型一较佳实施方式的冷却结构包括箱体10、液冷板 20及多个扰流柱30；液冷板20设置于箱体10内，并在第一方向上将箱体10 分隔为模组容纳仓11和冷却仓12，模组容纳仓11用于容纳电池模组，且电池模组与液冷板20接触，冷却仓12用于容纳冷却液，冷却仓12具有进液口 121和出液口122，冷却液能够从进液口121流入冷却仓12并沿液冷板20流动然后从出液口122流出冷却仓12，电池模组工作时产生的热量能够经液冷板20传导至冷却仓12中的冷却液，以实现冷却液对电池模组的散热；多个扰流柱30间隔设置于液冷板20朝向冷却仓12的一侧，扰流柱30用于对冷却仓12中的冷却液进行扰流，以增强冷却液在冷却仓12内的流动均匀性，扰流柱30的分布密集程度从进液口121到出液口122呈梯度递增变化。
本实施例中，在电池模组的工作过程中电池模组会产生热量，由于电池模组与液冷板20相接触，电池模组工作时产生的热量能够经液冷板20传导至冷却仓12中的冷却液，冷却液能够从进液口121流入冷却仓12并沿液冷板 20流动然后从出液口122流出冷却仓12，在冷却液的流动过程中，冷却液能够吸收并带走电池模组工作时产生的热量，从而实现对电池模组的散热，通过设置多个扰流柱30，可以使冷却液在冷却仓12中的流动形成扰流，以增强冷却液在冷却仓12内的流动均匀性，且扰流柱30的设置使得电池模组产生的热量一部分经液冷板20传导至冷却仓12中的冷却液，还有一部分通过扰流柱30传导至冷却仓12中的冷却液，如此增加了电池模组产生的热量的传热途径，从而可以提高冷却液对电池模组的散热效率，同时在冷却仓12的进液口121处扰流柱30布置比较稀疏，扰流柱30的增量较小，冷却液与扰流柱30的接触面积的增量较小；在出液口122处扰流柱30布置比较密集，扰流柱30的增量较大，冷却液与扰流柱30的接触面积的增量较大，出液口122 处的冷却液的温度相比进液口121处的冷却液的温度较高，但出液口122处的冷却液与液冷板20和扰流柱30的接触面积相比进液口121处冷却液与液冷板20和扰流柱30的接触面积较大，如此设置，能够有效地提升冷却液对电池模组进行散热的均匀性，从而可以延长电池模组的使用寿命，且可以提高电池模组的热管理性能，避免产生热失控，保证了电池模组的安全性。
进一步地，在本实施例中，液冷板20的尺寸与箱体10第一方向上的剖面尺寸相适配，如此设置将模组容纳仓11和冷却仓12两者相互隔离，以防止冷却仓12内的冷却液发生泄漏，流入模组容纳仓11内与电池模组接触，进而导致对电池模组造成损坏，从而提高整个冷却结构的稳定性与安全性。
进一步地，定义Z轴方向为第一方向，定义Y轴方向为第二方向，定义X 轴方向为第三方向，具体地，第一方向为箱体10的厚度方向，第二方向为箱体10的长度方向，第三方向为箱体10的宽度方向。更具体地，液冷板20在箱体10的厚度方向上将箱体10分隔为模组容纳仓11和冷却仓12，冷板20 的尺寸与箱体10的厚度方向上的剖面尺寸相适配。
一实施例中，每个扰流柱30远离液冷板20的一端与箱体10的底部连接，以增强扰流柱30的安装稳定性。
一实施例中，请参阅图1和图2，扰流柱30的形状可调。具体地，本实施例中，扰流柱30采用的是圆柱形扰流柱的结构形式，在实际设计过程中扰流柱30可以采用三角形、四边形、多边形或任意形状的结构形式，具体的扰流柱30的结构形式以根据流体仿真的效果来选定。
一实施例中，请参阅图1和图2，冷却结构还包括阻隔件40，阻隔件40 设置于液冷板20朝向冷却仓12的一侧，阻隔件40用于将冷却仓12分隔为进液流道123和出液流道124，进液流道123与出液流道124连通，进液流道 123与进液口121连通，出液流道124与出液口122连通。如此设置，有效地延长了冷却仓12内冷却液的流道的长度，能够对更多的电池模组进行散热。具体地，在本实施例中，当冷却仓12工作时，冷却液通过进液口121流入进液流道123内，然后沿进液流道123流动并最终流向出液流道124，最后从出液口122流出。在冷却液的流动过程中，可以带走电池模组工作时产生的热量，从而实现电池模组的散热。更具体地，多个扰流柱30间隔设置于进液流道123与出液流道124内。通过设置多个扰流柱30，多个扰流柱30可以使冷却液在进液流道123与出液流道124中的流动形成扰流，以增强冷却液在进液流道123与出液流道124中的流动均匀性，从而可以提高冷却液对电池模组的散热效率。
进一步地，阻隔件40远离液冷板20的一侧与箱体10的底部连接，以增强阻隔件40的安装稳定性。
需要说明的是，图1显示了一个阻隔件40用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的阻隔件40的技术方案中，这也落入本实用新型的保护范围之内。
一实施例中，请参阅图1和图2，进液口121和出液口122均位于冷却仓 12的第二方向上的一端。具体地，进液口121和出液口122均位于冷却仓12 沿箱体10长度方向的一端。
一实施例中，请参阅图2和图3，箱体10的外壁上设置有进液件13和出液件14，进液件13与进液口121连接，出液件14与出液口122连接，冷却液能够从进液件13流入，经进液口121、冷却仓12和出液口122并从出液件 14流出。
进一步地，在本实施例中，进液件13和出液件14均与外部冷却液供给与回收设备连接，外部冷却液供给与回收设备的冷却液通过进液件13经进液口 121流入进液流道123内然后沿进液流道123流动并最终流向出液流道124，最后经出液口122从出液件14流出回到外部冷却液供给与回收设备。
一实施例中，请参阅图1和图2，箱体10的外壁上设置有散热件15，以进一步对电池模组工作时产生的热量进行散热。具体地，箱体10外壁的散热件15为斜网状结构，如此设置，有效地提高了对电池模组工作时产生的热量进行散热的散热效率。
一实施例中，请参阅图1和图3，箱体10包括多个侧板16和底板17，多个侧板16围合在底板17的外周，以形成箱体10。具体地，在本实例中，侧板16包括四个，四个侧板16两两相对设置，相邻的两个侧板16垂直设置，四个侧板16与底板17均垂直设置，底板17的设置用于避免冷却仓12内的冷却液外泄。进一步地，散热件15设置于沿第三方向上的相对设置的两个侧板16上。具体地，散热件15设置于箱体10宽度方向上的相对设置的两个侧板16上。
一实施例中请参阅图3底板17背离液冷板20的一侧设置有连接件51，连接件51用于将底板17与外部设备连接，以便于冷却结构稳定地安装于外部设备上。具体地，连接件51可以但不限于胶层，底板17通过胶层与外部设备粘接固定。
一实施例中，请参阅图1和图2，箱体10、液冷板20和多个扰流柱30一体成型。如此设置，在不增加箱体10的生产成本和加工难度的前提下，可以有效地提升整个冷却结构的散热均匀性。
本实用新型的另一较佳实施方式还提供了一种电池包，该电池包包括电池模组和上述任一项的冷却结构，冷却结构用于容纳电池模组，并对电池模组进行散热。具体地，电池模组包括多个，多个电池模组间隔排布在冷却结构的液冷板上。如此设置可以有效地避免由于电池包中靠近冷却仓12的进液口 121处的电池模组温度较低，靠近冷却仓12的出液口122处的电池模组温度较高，进而产生温度差导致靠近冷却仓12的出液口122处的电池模组的温度易超出正常的工作温度范围，影响电池包的电量输出的问题，同时，该电池包的冷却结构有效地减小了电池包内部不同位置的电池模组之间的温差，更主要在于减小了电池模组内电芯与电芯之间的温差，使电池包在使用过程中的一致性较好，从而可以提升电池包的性能，提高电池包在各个工况的工作效率。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案实用新型点有关的其它组合及具体应用。
Claims (10)
1.一种冷却结构，其特征在于，包括：
箱体；
液冷板，所述液冷板设置于所述箱体内，并在第一方向上将所述箱体分隔为模组容纳仓和冷却仓，所述模组容纳仓用于容纳电池模组，且所述电池模组与所述液冷板接触，所述冷却仓用于容纳冷却液，所述冷却仓具有进液口和出液口，所述冷却液能够从所述进液口流入所述冷却仓并沿所述液冷板流动然后从所述出液口流出所述冷却仓，所述电池模组工作时产生的热量能够经所述液冷板传导至所述冷却仓中的所述冷却液，以实现所述冷却液对所述电池模组的散热；
多个扰流柱，多个所述扰流柱间隔设置于所述液冷板朝向所述冷却仓的一侧，所述扰流柱用于对所述冷却仓中的所述冷却液进行扰流，以增强所述冷却液在所述冷却仓内的流动均匀性，所述扰流柱的分布密集程度从所述进液口到所述出液口呈梯度递增变化。
2.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，每个所述扰流柱远离所述液冷板的一端与所述箱体的底部连接。
3.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述扰流柱的形状可调。
4.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括阻隔件，所述阻隔件设置于所述液冷板朝向所述冷却仓的一侧，所述阻隔件用于将所述冷却仓分隔为进液流道和出液流道，所述进液流道与所述出液流道连通，所述进液流道与所述进液口连通，所述出液流道与所述出液口连通。
5.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述进液口和所述出液口均位于所述冷却仓的第二方向上的一端。
6.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述箱体的外壁上设置有进液件和出液件，所述进液件与所述进液口连接，所述出液件与所述出液口连接，所述冷却液能够从所述进液件流入，经所述进液口、所述冷却仓和所述出液口并从所述出液件流出。
7.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述箱体的外壁上设置有散热件。
8.根据权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述箱体包括多个侧板和底板，多个所述侧板围合在所述底板的外周。
9.根据权利要求8所述的冷却结构，其特征在于，所述底板背离所述液冷板的一侧设置有连接件，所述连接件用于将所述底板与外部设备连接。
10.一种电池包，其特征在于，包括：
电池模组；
冷却结构，所述冷却结构用于容纳所述电池模组，并对所述电池模组进行散热，所述冷却结构为根据权利要求1-9中任一项所述的冷却结构。
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|---|---|---|---|
| CN202023083193.1U CN213878204U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种冷却结构及电池包 |
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| CN113382618A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-10 | 深圳比特微电子科技有限公司 | 液冷板散热器 |
| CN113611951A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-05 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种液冷板集成式箱体及电池箱 |
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2020
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