CN216928707U - 换热结构件及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换热结构件及电池包，其中，换热结构件用于设置于由多个单体电池堆叠形成的电池组的外部，换热结构件包括底板及侧板，底板用于设置于电池组的底部，底板开设有第一流道；侧板用于设置于电池组的侧部，侧板开设有第二流道，侧板连接于底板；其中，第一流道与第二流道均用于供冷却液流动。安装于电池组外部的换热结构件包括底板及侧板，冷却液从底板的第一流道中流过时，可从电池组的底部对单体电池进行降温，冷却液从侧板的第二流道中流过时，可从电池组的侧部对单体电池进行降温，换热结构件与单体电池的接触面积较大，能够增大换热面积，以提高换热效率。

Description

换热结构件及电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种换热结构件及电池包。

背景技术

电池包CTP(Cell to Pack)技术可通过减少或取消模组结构来减少需求的布置空间，将单体电池直接装入托盘内，从而在相同尺寸的托盘中装入更多的单体电池，提供更多电量，有利于提高电池包的能量密度，减少部件数量，降低材料成本。电池包的使用过程中，单体电池会散发大量的热量，产生内部温升，内部温升过大的情况不利于单体电池的正常工作，会导致电池包的安全性和可靠性受到影响。相关技术中，可通过液冷的方式对单体电池进行冷却，但由于换热面积不足，换热效率较低。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种换热结构件，与单体电池的接触面积较大，可增大换热面积，以提高换热效率。

本申请还提出了一种包括上述换热结构件的电池包。

本申请第一方面实施例提供的换热结构件，用于设置于由多个单体电池堆叠形成的电池组的外部，所述换热结构件包括底板及侧板，底板用于设置于所述电池组的底部，所述底板开设有第一流道；侧板用于设置于所述电池组的侧部，所述侧板开设有第二流道，所述侧板连接于所述底板；其中，所述第一流道与所述第二流道均用于供冷却液流动。

本申请第一方面实施例提供的换热结构件，至少具有如下有益效果：安装于电池组外部的换热结构件包括底板及侧板，冷却液从底板的第一流道中流过时，可从电池组的底部对单体电池进行降温，冷却液从侧板的第二流道中流过时，可从电池组的侧部对单体电池进行降温，换热结构件与单体电池的接触面积较大，能够增大换热面积，以提高换热效率。

在本申请的一些实施例中，所述侧板包括相互连接的加强部及流道部，所述第二流道开设于所述流道部。

在本申请的一些实施例中，所述侧板包括所述加强部及两个所述流道部，两个所述流道部分别连接于所述加强部的相对两侧。

在本申请的一些实施例中，所述加强部与所述流道部沿所述侧板的宽度方向布置。

在本申请的一些实施例中，所述底板开设有多个所述第一流道，所述冷却液能够同步通入多个所述第一流道；和/或，所述侧板开设有多个所述第二流道，所述冷却液能够同步通入多个所述第二流道。

在本申请的一些实施例中，所述第一流道包括依次连通的第一进液段及第一出液段，所述第一进液段的入口与所述第一出液段的出口位于所述底板的同一端；和/或，所述第二流道包括依次连通的第二进液段及第二出液段，所述第二进液段的入口与所述第二进液段的出口位于所述侧板的同一端。

在本申请的一些实施例中，所述第一进液段与所述第一出液段均沿所述底板的长度方向延伸；所述第二进液段与所述第二出液段均沿所述侧板的长度方向延伸。

在本申请的一些实施例中，所述换热结构件还包括支撑凸台，所述支撑凸台连接于所述底板及所述侧板，所述支撑凸台位于所述底板与所述侧板的连接处，所述支撑凸台用于支撑所述单体电池。

本申请第二方面实施例提供的电池包，包括电池组及上述任一实施例提供的换热结构件，电池组包括多个单体电池，多个所述单体电池依次堆叠，所述换热结构件位于所述电池组的外部，所述底板位于所述电池组的底部且所述侧板位于所述电池组的侧部。

本申请第二方面实施例提供的电池包，至少具有如下有益效果：在电池组的外部安装换热结构件，冷却液从底板的第一流道中流过时，可从电池组的底部对单体电池进行降温，冷却液从侧板的第二流道中流过时，可从电池组的侧部对单体电池进行降温，换热结构件与单体电池的接触面积较大，能够增大换热面积，以提高换热效率，从而提升电池包的安全性及可靠性。

在本申请的一些实施例中，所述电池包包括多个所述电池组及多个所述换热结构件，相邻的两个所述换热结构件之间限定出容置腔，所述电池组容置于所述容置腔。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请第一方面的一些实施例提供的换热结构件的立体示意图；

图2为图1所示的换热结构件的主视图；

图3为图1所示的换热结构件的俯视图；

图4为图1所示的换热结构件的侧视图；

图5为本申请第一方面的另一些实施例提供的换热结构件的俯视图；

图6为本申请第一方面的另一些实施例提供的换热结构件的侧视图；

图7为图1所示的换热结构件与单体电池的配合示意图；

图8为本申请第二方面的一些实施例提供的电池包在仰视角度下的流道示意图。

附图标记：

换热结构件100，底板110，第一流道111，第一进液段1111，第一出液段1112，侧板120，第二流道121，第二进液段1211，第二出液段1212，加强部122，流道部123，支撑凸台130，电池组200，单体电池210，总进液管220，总出液管230，液冷板240，隔热片250。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、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。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图6，本申请第一方面实施例提供的换热结构件100，包括底板110及侧板120，侧板120连接于底板110，底板110开设有第一流道111，侧板120开设有第二流道121，第一流道111与第二流道121均用于供冷却液流动。参照图7，换热结构件100设置于由多个单体电池210堆叠形成的电池组200的外部，其中底板110设置于电池组200的底部，冷却液从底板110的第一流道111中流过时，可从电池组200的底部对单体电池210进行降温；侧板120设置于电池组200的侧部，冷却液从侧板120的第二流道121中流过时，可从电池组200的侧部对单体电池210进行降温。换热结构件100与单体电池210的接触面积较大，能够增大换热面积，以提高换热效率。

可以理解的是，可设置底板110与侧板120为分体的部件，并通过焊接、螺栓连接等方式相互连接；也可设置底板110与侧板120一体成型，从而减少装配步骤并提升结构强度。侧板120与底板110的连接位置不做限制，可将侧板120连接于底板110的一个侧边；也可参照图1至图2，将侧板120连接于底板110的中心轴处，参照图7，在设置多个换热结构件100的情况下，可将相邻的两个换热结构件100的底板110远离侧板120的侧边连接，即可完成安装定位，相邻的两个换热结构件100的连接位置对应于单体电池210的中部而非边缘处，从而，相邻的两个换热结构件100的连接位置与单体电池210和换热结构件100的连接位置相互错开，能够提高结构强度。相邻的两个换热结构件100的底板110可通过焊接、螺栓连接等方式相互连接。

参照图1至图2，为提高侧板120的抗折弯强度，可设置侧板120包括相互连接的加强部122及流道部123，流道部123为开设有第二流道121的中空结构，抗折弯强度较低；加强部122为实心结构，抗折弯强度较高，设置加强部122能够对流道部123起到一定的支撑作用，从而提高侧板120的抗折弯强度，以提高电池包整体的结构强度。

在流道部123的尺寸较大的情况下，加强部122对流道部123远离加强部122的一侧的支撑效果会有所下降，导致流道部123远离加强部122的一侧易发生折弯变形。因此，可设置侧板120包括加强部122及两个流道部123，将两个流道部123分别设置于加强部122的相对两侧，在侧板120整体及加强部122的尺寸均不变的情况下，每一流道部123的尺寸减小，且加强部122能够同时支撑两侧的两个流道部123，从而保证加强部122对流道部123的支撑效果，进一步提高侧板120的抗折弯强度。

通常情况下，电池组200中的单体电池210沿侧板120的长度方向依次堆叠，因此可设置加强部122与流道部123沿侧板120的宽度方向(即C方向)布置，在侧板120的长度方向上，流道部123能够覆盖电池组200的侧部，以使流道部123内开设的第二流道121能够流经电池组200内的每一单体电池210并对电池组200内的每一单体电池210进行降温，从而有效控制每一单体电池210的温度。

冷却液在管路中流动的过程中会产生压降，若仅开设一个流道，在覆盖同样面积的情况下，冷却液的流经路径较长，可能导致冷却液在流动过程中的压力损耗较大，不利于冷却液的流动。因此，可在底板110的内部开设多个第一流道111，多个第一流道111共同覆盖电池组200的底部；在侧板120的内部开设多个第二流道121，多个第二流道121共同覆盖电池组200的侧部，而后将冷却液同步通入多个第一流道111及多个第二流道121，在换热面积不变的情况下，每个第一流道111及每个第二流道121中的冷却液的流动路径变短，从而在保证换热效果的同时，减少冷却液流动过程中的压力损耗，保证冷却液的顺利流动。

可以理解的是，底板110中的第一流道111的数量与侧板120的第二流道121的数量可根据实际需求进行设置，除上述底板110中设置多个第一流道111、侧板120中设置多个第二流道121的方案外，也可在底板110中设置多个第一流道111、在侧板120中设置一个第二流道121，或在侧板120中设置多个第二流道121、在底板110中设置一个第一流道111等。

为优化电池包内的布局，参照图3及图4，以及图5及图6，可设置第一流道111包括依次连通的第一进液段1111及第一出液段1112，第一进液段1111的入口与第一出液段1112的出口位于底板110的同一端；可设置第二流道121包括依次连通的第二进液段1211及第二出液段1212，第二进液段1211的入口与第二进液段1211的出口位于侧板120的同一端，从而，参照图8，可将总进液管220与总出液管230设置于电池组200的同一侧，以使电池包的结构布局更为紧凑；此外，流入一个底板110的冷却液可在同一底板110上实现回流，流入一个侧板120的冷却液可在同一侧板120上实现回流，从而，多个换热结构件100能够较为简单地进行组合，无需将位于不同的底板110、不同的侧板120内的第一流道111、第二流道121相互连通，仅需将每一第一进液段1111的入口与每一第二进液段1211的入口均连通于总进液管220，将每一第一出液段1112的出口及每一第二出液段1212的出口均连通于总出液管230，即可实现冷却液在各换热结构件100内的循环流动。

可以理解的是，在同一底板110上设置有多个上述形式的第一流道111时，可根据实际需求设置多个第一流道111的布置形式，例如，参照图3，可设置多个第一流道111沿底板110的宽度方向(即B方向)依次布置，多个第一进液段1111、多个第一出液段1112交替布置，每一第一流道111均具有相同的长度，每一第一流道111中冷却液的流动进度较为一致；参照图5，也可设置多个第一流道111由内向外依次布置，多个第一进液段1111集中布置于底板110的同一部分，多个第一出液段1112集中布置于底板110的另一部分；也可设置为其他的布置形式，可根据实际需求进行布置。

为了更高效率地冷却电池组200中的每一单体电池210，参照图3及图5，上述第一进液段1111与第一出液段1112均沿底板110的长度方向(即A方向)延伸，从而以最短的路径从电池组200的底部经过电池组200中的每一单体电池210；参照图4及图6，上述第二进液段1211与第二出液段1212均沿侧板120的长度方向(即A方向)延伸，从而以最短的路径从电池组200的侧部经过电池组200中的每一单体电池210。

参照图1及图2，换热结构件100还可以包括支撑凸台130，支撑凸台130连接于底板110及侧板120，支撑凸台130位于底板110与侧板120的连接处，参照图7，支撑凸台130用于支撑单体电池210，以使单体电池210的底部与底板110之间具有一定的间隙，此间隙中可放置液冷板240，液冷板240与底板110均通入冷却液，以对单体电池210的底部进行降温，能够进一步提升对单体电池210底部的冷却效果；还可以在液冷板240与底板110之间设置隔热片250，隔热片250能够防止外部的热量通过液冷板240传递至单体电池210上导致冷却效果下降，底板110位于隔热片250远离液冷板240的一侧，能够进一步防止外部的热量传递至单体电池210上。隔热片250的材料可以为泡棉。

本申请第二方面实施例提供的电池包，包括电池组200及上述任一实施例提供的换热结构件100，参照图7，电池组200包括多个单体电池210，多个单体电池210依次堆叠，换热结构件100位于电池组200的外部，底板110位于电池组200的底部且侧板120位于电池组200的侧部。冷却液从底板110的第一流道111中流过时，可从电池组200的底部对单体电池210进行降温，冷却液从侧板120的第二流道121中流过时，可从电池组200的侧部对单体电池210进行降温，换热结构件100与单体电池210的接触面积较大，能够增大换热面积，以提高换热效率，从而提升电池包的安全性及可靠性。

参照图7，电池包可包括多个电池组200及多个换热结构件100，相邻的两个换热结构件100之间限定出容置腔，电池组200容置于容置腔，设置多个电池组200能够提高电池包的容量，多个换热结构件100能够将多个电池组200相互隔开，并对多个电池组200进行冷却，结构较为紧凑，且能够保证换热效果。

可以理解的是，电池包还可以包括其他部件，例如外框、上盖等，本技术领域普通技术人员可根据需求进行常规设置，本申请对此不做限制。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.换热结构件，用于设置于由多个单体电池堆叠形成的电池组的外部，其特征在于，所述换热结构件包括：

底板，用于设置于所述电池组的底部，所述底板开设有第一流道；

侧板，用于设置于所述电池组的侧部，所述侧板开设有第二流道，所述侧板连接于所述底板；

其中，所述第一流道与所述第二流道均用于供冷却液流动。

2.根据权利要求1所述的换热结构件，其特征在于，所述侧板包括相互连接的加强部及流道部，所述第二流道开设于所述流道部。

3.根据权利要求2所述的换热结构件，其特征在于，所述侧板包括所述加强部及两个所述流道部，两个所述流道部分别连接于所述加强部的相对两侧。

4.根据权利要求2或3所述的换热结构件，其特征在于，所述加强部与所述流道部沿所述侧板的宽度方向布置。

5.根据权利要求1所述的换热结构件，其特征在于，所述底板开设有多个所述第一流道，所述冷却液能够同步通入多个所述第一流道；

和/或，

所述侧板开设有多个所述第二流道，所述冷却液能够同步通入多个所述第二流道。

6.根据权利要求1所述的换热结构件，其特征在于，所述第一流道包括依次连通的第一进液段及第一出液段，所述第一进液段的入口与所述第一出液段的出口位于所述底板的同一端；

和/或，

所述第二流道包括依次连通的第二进液段及第二出液段，所述第二进液段的入口与所述第二进液段的出口位于所述侧板的同一端。

7.根据权利要求6所述的换热结构件，其特征在于，所述第一进液段与所述第一出液段均沿所述底板的长度方向延伸；所述第二进液段与所述第二出液段均沿所述侧板的长度方向延伸。

8.根据权利要求1所述的换热结构件，其特征在于，所述换热结构件还包括支撑凸台，所述支撑凸台连接于所述底板及所述侧板，所述支撑凸台位于所述底板与所述侧板的连接处，所述支撑凸台用于支撑所述单体电池。

9.电池包，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的换热结构件；

电池组，包括多个单体电池，多个所述单体电池依次堆叠，所述换热结构件位于所述电池组的外部，所述底板位于所述电池组的底部且所述侧板位于所述电池组的侧部。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括多个所述电池组及多个所述换热结构件，相邻的两个所述换热结构件之间限定出容置腔，所述电池组容置于所述容置腔。

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