CN213905488U - 一种动力电池散热结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池散热结构及电动汽车，涉及电动车技术领域。该动力电池散热结构包括电池壳体和设置在电池壳体内的模组单元，模组单元包括由下到上依次叠放设置的多个电池模组，上下相邻两个电池模组之间均设置有液冷板；液冷板上设置有冷却液进口和冷却液出口，且液冷板内设有多孔通道结构，冷却液进口通过多孔通道结构与冷却液出口连通。通过该动力电池散热结构可以有效减少液冷板的使用数量，减轻动力电池的整体重量，实现动力电池结构的轻量化设计。同时，通过在液冷板内设置多孔通道结构，可以有效增加单个液冷板的传热面积，使液冷板足以同时为上下两个电池模组进行导热散热，保证导热散热效果。

Description

一种动力电池散热结构及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其涉及一种动力电池及电动汽车。

背景技术

在电动汽车中设置有电池冷却系统，用于对动力电池进行散热，使动力电池维持在最佳工作温度。目前，常用的电池冷却系统包括空气冷却系统、相变材料冷却系统和液体冷却系统等。其中，空气冷却系统具有结构简单、重量轻和造价低等优点，但由于空气的导热系数和比热容都比较低，所以其冷却效果有限。相变材料冷却系统的结构简单、重量轻，且可以使电池间温度差达到最小，但由于相变材料的热导率较低，所以其系统热传导性能较差。

相比之下，对于液体冷却系统而言，由于其液体介质的导热系数高、比热容大，所以液体冷却系统的冷却效果相对更好，液体冷却系统也因此得到了较多使用。现有技术中，在使用液体冷却系统时，常会将动力电池中的电池模组平铺在电池壳体的底部，并在每个电池模组底部对应设置一个液冷板，以通过液冷板对电池模组进行导热散热。然而，由于需要设置和电池模组数量对应的液冷板，所以导致所需的液冷板数量较多，动力电池整体重量较大。

基于此，亟需一种动力电池散热结构及电动汽车，用以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力电池散热结构及电动汽车，减少液冷板的使用数量，减轻动力电池的整体重量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池散热结构，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的模组单元，所述模组单元包括由下到上依次叠放设置的多个电池模组，上下相邻两个所述电池模组之间均设置有液冷板；

所述液冷板上设置有冷却液进口和冷却液出口，且所述液冷板内设有多孔通道结构，所述冷却液进口通过所述多孔通道结构与所述冷却液出口连通。

可选地，所述液冷板包括上导热层和下导热层，所述上导热层和位于所述液冷板上方的所述电池模组贴合设置，所述下导热层和位于所述液冷板下方的所述电池模组贴合设置，所述上导热层和所述下导热层之间形成所述多孔通道结构。

可选地，所述液冷板包括密封壳体，所述密封壳体的上板为所述上导热层，所述密封壳体的下板为所述下导热层，所述多孔通道结构设置在所述密封壳体的内部。

可选地，所述密封壳体的上板和所述密封壳体的下板均设置为绝缘导热板。

可选地，沿与冷却液的流动方向相垂直的平面，所述多孔通道结构呈蜂窝状通道结构。

可选地，所述多孔通道结构具有多个孔道，且至少一个所述孔道的截面形状和/或孔径不同于其它所述孔道。

可选地，所述液冷板和所述电池壳体固定连接呈一体化结构。

可选地，所述模组单元中所述电池模组的数量为两个。

可选地，流过所述液冷板的冷却液为乙二醇水溶液。

本实用新型还提供了一种电动汽车，其包括如上所述的动力电池散热结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种动力电池散热结构及电动汽车，通过将动力电池中的电池模组上下叠放形成模组单元，并在上下两个电池模组之间设置液冷板，可以有效减少液冷板的使用数量，从而减轻动力电池的整体重量，可以实现动力电池结构的轻量化设计。同时，通过在液冷板内设置多孔通道结构，使冷却液通过多孔通道结构进行循环流通，可以有效增加单个液冷板的传热面积，从而使液冷板足以同时为上下两个电池模组进行导热散热，保证导热散热效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的动力电池散热结构的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的动力电池散热结构中液冷板的整体剖视结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的动力电池散热结构中液冷板的整体剖视结构示意图。

图中：

1、电池壳体；2、电池模组；3、液冷板；31、密封壳体；311、上导热层；312、下导热层；32、多孔通道结构。

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。

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”、“左”、“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。

实施例一

本实施例提供了一种动力电池散热结构，如图1和图2所示，该动力电池散热结构包括电池壳体1和设置在电池壳体1内的模组单元。其中，模组单元包括由下到上依次叠放设置的多个电池模组2，在上下相邻两个电池模组2之间均设置有液冷板3。液冷板3上设置有冷却液进口和冷却液出口，且液冷板3内设有多孔通道结构32，冷却液进口通过多孔通道结构32与冷却液出口连通。

按以上设置，在对电池模组2进行导热散热时，无需在每个电池模组2底部均设置一个液冷板3，可以有效减少液冷板3的使用数量，从而减轻动力电池的整体重量，可以实现动力电池结构的轻量化设计。同时，通过在液冷板3内设置多孔通道结构32，使冷却液通过多孔通道结构32进行循环流通，可以有效增加单个液冷板3的换热面积，从而使液冷板3足以同时为上下两个电池模组2进行导热散热，保证导热散热效果。

进一步可以理解的是，由于导热散热效果的增强，所以通过液冷板3可以使电池模组2各处温度分布更加均匀，更利于控制电池模组2的温度，既可以有效抑制电池模组2的热失控，又利于使电池模组2维持在最佳工作温度，工作效率更高。

本实施例中，模组单元中电池模组2的数量为两个。按此，相比与在每个电池模组2底部设置一个液冷板3，液冷板3的使用数量可以减少为原来的50％，更利于减重。同时可以理解的是，由于电池模组2仅有两层，所以此时的电池模组2不会占用过多的高度空间，利于电动汽车中其它零部件的排布。当然，在其它实施例中，根据实际需要可以在一个模组单元中叠放三个或更多个电池模组2。进一步地，由于液冷板3的使用数量减少，所以也可使相应的冷却液循环能耗大幅减少。

此外需要说明的是，在电池壳体1中，可以设置两个或更多个模组单元，不以图1所示为限。

可选地，流过液冷板3的冷却液为乙二醇水溶液，其易获得，价格相对低廉。当然，在其它实施例中，根据实际需要也可使用凝胶类冷却液或挥发类冷却液等。

下面，对液冷板3的具体结构进行介绍。

可选地，如图3所示，液冷板3包括上导热层311和下导热层312。其中，上导热层311和位于液冷板3上方的电池模组2贴合设置，下导热层312和位于液冷板3下方的电池模组2贴合设置，上导热层311和下导热层312之间形成多孔通道结构32。按此，可通过上导热层311将液冷板3上方的电池模组2产生的热量导入多孔通道结构32中，通过下导热层312将液冷板3下方的电池模组2产生的热量导入多孔通道结构32中，传热效率更高，更加便于温度的控制。

本实施例中，液冷板3包括密封壳体31。其中，密封壳体31的上板作为上导热层311，密封壳体31的下板作为下导热层312。多孔通道结构32设置在密封壳体31的内部，通过密封壳体31可避免冷却液漏出。同时，冷却液进口和冷却液出口(图中未示出)均设置在密封壳体31上。具体地，对于冷却液进口和冷却液出口的位置和尺寸等，可以根据实际需要进行设置。

进一步地，密封壳体31的上板和密封壳体31的下板均设置为绝缘导热板。以避免液冷板3和电池模组2之间发生短路，更加安全。

为更有效传热，本实施例中还对多孔通道结构32进行了一定设置。

如图2所示，沿与冷却液的流动方向相垂直的平面，多孔通道结构32呈蜂窝状通道结构，从而可有效扩大换热面积，使液冷板3各处的热量分布更加均匀，传热效果更好。本实施例中，沿冷却液流动方向，该蜂窝状通道结构具有多个六边形孔道。

可选地，考虑到结构稳固性，本实施例中还使液冷板3和电池壳体1固定连接形成了一体化结构。具体地，可以通过焊接或其它方式使液冷板3和电池壳体1呈一体化设置。

进一步可以看到，本实施例中的液冷板3与电池壳体1构成了框架笼式结构，由于液冷板3设在电池壳体1内的中部位置，且液冷板3内具有多孔通道结构32提高了液冷板3的结构强度，所以液冷板3可以起到良好的支撑作用，既最大程度地利用了空间，又提高了动力电池整体的结构强度。

综上，本实施例提供了一种动力电池散热结构，其具有以下优点：

(1)有效减少了液冷板3的使用数量，减轻了动力电池的整体重量，可以实现动力电池结构的轻量化设计；

(2)通过设置多孔通道结构32使液冷板3具有了更好的导热散热性能，更便于控制电池模组2的温度，使电池模组2各处温度分布更加均匀，既可以有效抑制电池模组2的热失控，又利于使电池模组2维持在最佳工作温度，工作效率更高。

本实施例还提供了一种电动汽车，其包括如上所述的动力电池。

实施例二

本实施例提供了一种动力电池散热结构，其与实施例一所提供的动力电池散热结构基本相同，区别仅在于多孔通道结构32的具体设置不同。

结合图3所示，本实施例中，多孔通道结构32具有多个孔道，且至少一个孔道的截面形状与其它孔道不同，从而可形成不规则的蜂窝状通道结构。本实施例中，孔道形状为气泡形，该种多孔通道结构32同样具有传热效率高和导热散热效果好等优点。当然，在其它实施例中，也可根据实际需要设置其它形式的多孔通道结构32。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种动力电池散热结构，其特征在于，包括电池壳体(1)和设置在所述电池壳体(1)内的模组单元，所述模组单元包括由下到上依次叠放设置的多个电池模组(2)，上下相邻两个所述电池模组(2)之间均设置有液冷板(3)；

所述液冷板(3)上设置有冷却液进口和冷却液出口，且所述液冷板(3)内设有多孔通道结构(32)，所述冷却液进口通过所述多孔通道结构(32)与所述冷却液出口连通。

2.根据权利要求1所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述液冷板(3)包括上导热层(311)和下导热层(312)，所述上导热层(311)和位于所述液冷板(3)上方的所述电池模组(2)贴合设置，所述下导热层(312)和位于所述液冷板(3)下方的所述电池模组(2)贴合设置，所述上导热层(311)和所述下导热层(312)之间形成所述多孔通道结构(32)。

3.根据权利要求2所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述液冷板(3)包括密封壳体(31)，所述密封壳体(31)的上板为所述上导热层(311)，所述密封壳体(31)的下板为所述下导热层(312)，所述多孔通道结构(32)设置在所述密封壳体(31)的内部。

4.根据权利要求3所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述密封壳体(31)的上板和所述密封壳体(31)的下板均设置为绝缘导热板。

5.根据权利要求1所述的动力电池散热结构，其特征在于，沿与冷却液的流动方向相垂直的平面，所述多孔通道结构(32)呈蜂窝状通道结构。

6.根据权利要求5所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述多孔通道结构(32)具有多个孔道，且至少一个所述孔道的截面形状和/或孔径不同于其它所述孔道。

7.根据权利要求1所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述液冷板(3)和所述电池壳体(1)固定连接呈一体化结构。

8.根据权利要求1-7任一项所述的动力电池散热结构，其特征在于，所述模组单元中所述电池模组(2)的数量为两个。

9.根据权利要求1-7任一项所述的动力电池散热结构，其特征在于，流过所述液冷板(3)的冷却液为乙二醇水溶液。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的动力电池散热结构。

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