CN216958301U - 一种电池包风冷系统及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种电池包风冷系统及电池包。该电池包风冷系统包括安装件和风道件，安装件限定出多个安装腔，每一个安装腔对称设置，相邻两个安装腔之间形成有中间通道，每一安装腔和中间通道互相连通，安装腔用于安装电芯模组，安装腔的底壁背离中间通道的一端设有回风口；风道件设在安装件的下方，风道件内限定出进风道和出风道，进风道与中间通道连通，出风道与回风口连通。该电池包包括上述的电池包风冷系统。该电池包风冷系统空间利用率较高，冷却效率较高，电池包的使用寿命较长。

Description

一种电池包风冷系统及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包风冷系统及电池包。

背景技术

当前传统能源紧缺，为了节能减排，新能源汽车是未来发展的趋势，在燃油车向纯电动汽车转变的过程中，HEV混合动力无疑是现阶段优选的技术方案之一。其中，电池包内的风冷散热系统尤为重要，风冷散热系统由于结构简单、成本低廉，具有很大的发展前景；在空间上，风冷电池包所需空间较大；成本上，需要设计风冷管道连接，成本较高；结构上，长时间使用后，电池包内电芯、电气元器件会出现盐雾腐蚀、凝露、灰尘，影响电池包整体耐久性；散热性能上，风冷系统对电芯散热均一性难以控制，电芯温差大。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种电池包风冷系统及电池包，占用电池包内空间较小，空间利用率较高，能够避免接触电池包内的电器部件，冷却效率较高，电池包的使用寿命较长。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池包风冷系统，包括：

安装件，所述安装件限定出多个安装腔，每一个所述安装腔对称设置，相邻两个所述安装腔之间形成有中间通道，每一个所述安装腔和所述中间通道互相连通，所述安装腔用于安装电芯模组，所述安装腔的底壁背离所述进风腔的一端设有回风口；

风道件，所述风道件设在所述安装件的下方，所述风道件内限定出进风道和出风道，所述进风道与所述中间通道连通，所述出风道与所述回风口连通。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，所述中间通道和所述安装腔之间均设置有进风格栅。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，还包括进风盖板，所述进风盖板的两侧分别与两个所述进风格栅连接。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，所述风道件的相对两端分别设有进风口和出风口，所述进风道和所述出风道均设置有多条，所述中间通道至少与一条所述进风道的一端连通，每一所述进风道的另一端均连通于所述进风口，每个所述安装腔通过所述回风口至少与一条所述出风道的一端连通，每一所述出风道另一端均与所述出风口连通。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，在所述中间通道的长度方向上，所有所述进风道的出口间隔设置。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，所述进风道包括：

总风道，所述总风道与所述进风口连通并沿所述风道件的长度方向延伸设置；

至少两个分风道，至少两个所述分风道沿所述风道件的宽度方向延伸设置，至少两个所述分风道的一端分别与所述总风道连通，另一端分别与所述中间通道连通。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，所述分风道沿所述风道件的宽度方向交错设置。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，所述出风道沿所述风道件的长度方向延伸设置。

作为一种电池包风冷系统的优选方案，还包括：

多个柔性分隔件，沿所述电芯模组的长度方向间隔设置于所述安装腔中，每相邻两个所述柔性分隔件之间至少能够设置一个电芯。

一种电池包，包括上述任一技术方案所述的电池包风冷系统。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种电池包风冷系统及电池包，该电池包风冷系统包括安装件和风道件，由于风道件位于安装件的下方，冷风在进风道中流通的过程中能够对安装件内安装的多个电芯模组进行冷却，然后冷风经由中间通道进入每个安装腔内；由于回风口位于安装腔的底壁背离进风腔的一端，使得冷风能够从中间通道流向回风口，在此过程中，冷风直接与安装腔内的电芯模组接触换热，带走电芯模组的热量，然后经由回风口进入出风道中汇集排出。在上述结构下，冷风除了与电芯模组接触换热外，不经过其它电器部件，提高冷却效率，同时避免电器部件出现盐雾腐蚀、凝露和沾染灰尘的情况，从而提高电池包整体耐久性和使用寿命。且冷风由安装件下方的风道件直接送至安装腔内与电芯模组换热，并在换热后再由风道件送出，使得该电池包风冷系统及电池包结构紧凑、便于加工、生产成本较低，同时有效减少了风冷通道占用电池包内的空间，使得空间利用率较高。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池包的剖面图；

图3是本实用新型实施例提供的电池包的内部结构示意图一；

图4是本实用新型实施例提供的电池包的内部结构示意图二；

图5是本实用新型实施例提供的电池包风冷系统的结构示意图一；

图6是本实用新型实施例提供的电池包风冷系统的结构示意图二；

图7是本实用新型实施例提供的风道件的内部结构示意图。

图中：

100、安装腔；200、进风道；201、总风道；202、分风道；300、出风道；400、中间通道；

10、回风口；20、进风口；30、出风口；

1、安装件；2、电芯模组；21、电芯；3、风道件；4、进风格栅；5、进风盖板；51、隔板；6、柔性分隔件；61、柔性垫条；7、电池包。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。

如图1至图7所示，本实施例提供一种电池包风冷系统，该电池包风冷系统包括风道件3和安装件1，安装件1限定出互相连通的多个进风腔和多个安装腔100，安装腔100用于安装电芯模组2，安装腔100的底壁背离进风腔的一端设有回风口10；风道件3设在安装件1的下方，风道件3的相对两端分别设有进风口20和出风口30，风道件3内限定出至少一条进风道200和至少一条出风道300，每个进风腔至少与一条进风道200的一端连通，所有进风道200的另一端均连通于进风口20，每个安装腔100通过回风口10至少与一条出风道300的一端连通，所有出风道300另一端均与出风口30连通。

冷风从风道件3的进风口20进入进风道200，由于风道件3位于安装件1的下方，冷风在进风道200中流通的过程中能够对安装件1内安装的电芯模组2进行冷却，然后冷风经由安装件1的进风腔进入相应的安装腔100内；由于回风口10位于安装腔100的底壁背离进风腔的一端，使得冷风能够从进风腔流向回风口10，在此过程中，冷风直接与安装腔100内的电芯模组2接触换热，带走电芯模组2的热量，然后经由回风口10进入出风道300中汇集，并最终由出风口30排出。在上述结构下，冷风除了与电芯模组2接触换热外，不经过其它电器部件，提高冷却效率，同时避免电器部件出现盐雾腐蚀、凝露和沾染灰尘的情况，从而提高电池包整体耐久性和使用寿命。且冷风由安装件1下方的风道件3直接送至安装腔100内与电芯模组2换热，并在换热后再由风道件3送出，使得该电池包风冷系统及电池包结构紧凑、便于加工、生产成本较低，同时有效减少了风冷通道占用电池包内的空间，使得空间利用率较高。

优选地，如图5和图7所示，进风道200的出口处设置有弧形结构，使得冷风能够顺着弧形结构进入进风腔中，避免在进风道200的出口形成漩涡，减小压损，提高冷却效率。

可选地，风道件3可以采用钣金冲压而成，生产效率较高，能够有效降低成本。

具体地，如图4所示，进风腔和安装腔100之间设置有进风格栅4。进风格栅4一方面为安装腔100内的电芯模组2提供了支撑力，使得电芯模组2能够稳定在安装腔100中，避免位置偏移造成电芯模组2短路等情况发生。另一方面使得从进风道200流至进风腔的冷风能够经由进风格栅4进入安装腔100中，以对电芯模组2冷却后从回风口10排出，使得冷风分布较为均匀，提高冷却效率。

本实施例中，安装件1内的安装腔100和进风腔分别限定出两个，两个安装腔100和两个进风腔分别对称设置，两个进风腔互相连通形成中间通道400，所有进风道200均与中间通道400连通。在上述结构下，从进风道200出来的冷风集中在中间通道400，然后分别进入两侧的安装腔100中与电芯模组2换热，提高了结构紧凑性，充分利用了两个电芯模组2之间的间隙，即中间通道400，并有利于冷风的均匀分布；同时，从各个进风道200进入中间通道400的冷风能够混合后再分别进入两侧的安装腔100中，使得对两个电芯模组2冷却的冷风温差较小，提高温度分布均匀性。优选地，在中间通道400的长度方向上，所有进风道200的出口间隔设置，使得从进风道200流入中间通道400的冷风在中间通道400分布均匀，从而使得进入电芯模组2各个部分的冷风分布均匀，降低电芯模组2内部温差。

当然，在其它实施例中，安装件1内的安装腔100可以设置有多个，多个安装腔100可以沿第一方向排列设置，位于前一个的安装腔100背离其进风腔的一侧与位于后一个的安装腔100的进风格栅4形成了对应该安装腔100的进风腔，每个进风腔可以与多条进风道200连通，多个进风道200的出口沿第二方向间隔且均匀设置，使得从多条进风道200流出的冷风在进风腔分布均匀，从而使得进入电芯模组2中的冷风分布均匀，降低电芯模组2内部温差。可选地，多个安装腔100还可以沿第二方向对称设置，也可以每两个安装腔100为一组，多组安装腔100沿第一方向排列设置，每组中的两个安装腔100对称设置，安装腔100的数量和分布方式具体根据实际情况设置。

更具体地，如图2和图6所示，电池包风冷系统还包括进风盖板5，进风盖板5的两侧分别与两个安装进风格栅4连接，并形成中间通道400。通过进风盖板5与两个进风格栅4连接，使得从下方的进风道200进入中间通道400的冷风只能向两侧的安装腔100流动，冷风经由进风格栅4后进入安装腔100内与电芯模组2接触换热，然后从安装腔100底壁的回风口10流入下方的出风道300中，最后由出风口30排出。在上述结构下，在两个安装件1和风道件3中形成了完整的换热通道，不仅结构简单，紧凑度较高，有效减小了占用空间，达到了节约成本的目的；且整个换热过程较为密闭，避免了冷风进入电池包7内部与电器部件接触，有效减小长时间使用后电器部件出现盐雾腐蚀、凝露和灰尘等情况，提高电池包7整体耐久性和使用寿命。

优选地，进风盖板5呈U形，U形进风盖板5倒置在两个进风格栅4之间，使得中间通道400中的冷风只能经由进风格栅4进入电芯模组2中。更为优选地，进风盖板5上设置有多个隔板51，多个隔板51沿进风盖板5的长度方向间隔设置，每相邻两条进风道200的出口之间设置有一个隔板51，将中间通道400分为了多个，即从每条进风道200流出的冷风独立于每个中间通道400中，使得冷风进入电芯模组2各部分的冷量相近，提高温度分布均匀性。

进一步地，如图7所示，进风道200包括总风道201和至少两个分风道202，总风道201与进风口20连通并沿风道件3的长度方向延伸设置；至少两个分风道202沿风道件3的宽度方向延伸设置，至少两个分风道202的一端分别与总风道201连通，另一端分别与中间通道400连通。冷风从进风口20进入风道件3中的总风道201，并在沿总风道201的流动过程中，冷风进入各个分风道202中，然后汇集至中间通道400中。在此过程中，冷风在总风道201和分风道202中与电芯模组2间接换热；同时，冷风经由总风道201送至各个分风道202中，使得分风道202中冷风冷量等量，即使得冷风在风道件3中分布均匀，以对上方的电芯模组2均匀散热，提高散热效率，有效降低温差。

优选地，分风道202沿风道件3的宽度方向交错设置。互相交错设置的进风道200，使得两个电芯模组2下方的冷风在进风道200中的路程相近，也使得从所有进风道200进入中间通道400的冷风混合后温度更为均匀，提高对电芯模组2的散热效率。

优选地，出风道300沿风道件3的长度方向延伸设置。提高空间利用率和结构紧凑性，便于进风道200的布置，以能够沿中间通道400布置，从而完全覆盖电芯模组2的下方，提高散热效率。

更进一步地，如图2和图3所示，该电池包风冷系统还包括多个柔性分隔件6，沿电芯模组2的长度方向间隔设置于安装腔100中，每相邻两个柔性分隔件6之间至少能够设置一个电芯21。电芯模组2安装至安装腔100中时，每相邻两个电芯21之间能够设置有柔性分隔件6，柔性分隔件6对电芯模组2中的冷风起到了一定的导向作用，使得冷风能够分布更加均匀，避免冷风堆积在上部分或下部分造成较大温差；且柔性分隔件6可以防止电芯21长时间使用产生膨胀而阻塞电芯21间隙风道，使得冷风在电芯模组2中的分布更为均匀，有效降低电芯模组2内部温差；同时，柔性分隔件6还具有一定的减震作用，在电芯模组2具有较大振动时，柔性分隔件6能够避免相邻电芯21之间互相碰撞造成损坏或危险等。

本实施例中，柔性分隔件6包括多个柔性垫条61，多个柔性垫条61在竖直方向上间隔设置。即每相邻两个电芯21之间可以设置有多个柔性垫条61，且多个柔性垫条61沿竖直方向间隔设置，保证相邻两个电芯21之间的稳定性。示例性地，相邻两个电芯21之间设置有三个柔性垫条61，位于最上端的柔性垫条61密封连接于两个电芯21之间，且两端分别密封连接于安装壳和进风格栅4，避免冷风从上端漏出，即安装件1、进风格栅4、相邻两个电芯21以及其间的该柔性垫条61形成了密闭了风道，使得冷风只能从进风格栅4进入，并沿着柔性垫条61对电芯21进行冷却，然后经由回风口10排至出风道300；位于最下端的柔性垫条61一端密封连接于进风格栅4，另一端位于回风口10一侧，即该柔性垫条61不遮挡回风口10，使得冷风对电芯21冷却后能够从回风口10进入出风道300，节省了空间利用率，提高了结构紧凑性。位于中间的柔性垫条61设置于相邻两个电芯21的中间部位，该柔性垫条61将相邻两个电芯21之间的风道分为了上下相等的两部分，且不遮挡回风口10，使得冷风在电芯21之间的风道分布更为均匀，且能够顺利经由回风口10进入出风道300。当然，在其它实施例中，柔性垫条61的数量、尺寸和布置位置能够根据实际情况设置。

优选地，柔性垫条61可以是硅胶条，硅胶条具有良好的弹性力和耐温性，使用寿命较长、成本较低。

如图1至图7所示，本实施例还提供一种电池包7，该电池包7包括上述的电池包风冷系统。将电芯模组2装配至上述的电池包风冷系统，使得冷风在风道件3中对电芯模组2间接散热，然后送至安装腔100中对电芯模组2直接散热后由回风口10进入出风道300，最后由出风口30排出。冷风与电芯模组2的换热效率较高，且占用电池包7内空间较少，提高结构紧凑性，同时，还避免了冷风与电池包7内的电器部件接触影响电池包7的使用寿命。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池包风冷系统，其特征在于，包括：

安装件(1)，所述安装件限定出多个安装腔(100)，每一所述安装腔(100)对称设置，相邻两个所述安装腔(100)之间形成有中间通道(400)，每一所述安装腔(100)和所述中间通道互相连通，所述安装腔(100)用于安装电芯模组(2)，所述安装腔(100)的底壁上远离所述中间通道(400)的一端设有回风口(10)；

风道件(3)，所述风道件(3)设在所述安装件(1)的下方，所述风道件(3)内限定出进风道(200)和出风道(300)，所述进风道(200)与所述中间通道(400)连通，所述出风道(300)与所述回风口(10)连通。

2.根据权利要求1所述的电池包风冷系统，其特征在于，所述中间通道(400)和所述安装腔(100)之间均设置有进风格栅(4)。

3.根据权利要求2所述的电池包风冷系统，其特征在于，还包括进风盖板(5)，所述进风盖板(5)的两侧分别与两个所述进风格栅(4)连接。

4.根据权利要求1所述的电池包风冷系统，其特征在于，所述风道件(3)的相对两端分别设有进风口(20)和出风口(30)，所述进风道(200)和所述出风道(300)均设置有多条，所述中间通道(400)至少与一条所述进风道(200)的一端连通，每一所述进风道(200)的另一端均连通于所述进风口(20)，每个所述安装腔(100)通过所述回风口(10)至少与一条所述出风道(300)的一端连通，每一所述出风道(300)另一端均与所述出风口(30)连通。

5.根据权利要求4所述的电池包风冷系统，其特征在于，在所述中间通道(400)的长度方向上，每一所述进风道(200)的出口间隔设置。

6.根据权利要求4所述的电池包风冷系统，其特征在于，所述进风道(200)包括：

总风道(201)，所述总风道(201)与所述进风口(20)连通并沿所述风道件(3)的长度方向延伸设置；

至少两个分风道(202)，至少两个所述分风道(202)沿所述风道件(3)的宽度方向延伸设置，至少两个所述分风道(202)的一端分别与所述总风道(201)连通，另一端分别与所述中间通道(400)连通。

7.根据权利要求6所述的电池包风冷系统，其特征在于，所述分风道(202)沿所述风道件(3)的宽度方向交错设置。

8.根据权利要求1所述的电池包风冷系统，其特征在于，所述出风道(300)沿所述风道件(3)的长度方向延伸设置。

9.根据权利要求1所述的电池包风冷系统，其特征在于，还包括：

多个柔性分隔件(6)，沿所述电芯模组(2)的长度方向间隔设置于所述安装腔(100)中，每相邻两个所述柔性分隔件(6)之间至少设置一个电芯(21)。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池包风冷系统。

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