CN216980674U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种电池包，以解决现有技术中仅对电芯底部进行散热而导致上下温差较大、易缩短电芯使用寿命的技术问题。电池包包括：箱盖、箱体、电池模组、底部液冷板以及多个侧面液冷板。电池模组装配于箱体中，包括多个并排布置的电芯；底部液冷板位于电池模组的下方，以对电芯的底部进行散热；侧面液冷板位于电池模组的侧面，以对电芯的侧面进行散热，侧面液冷板沿电芯的侧面延伸布置。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体涉及一种电池包。

背景技术

随着电动车技术的不断发展，电动车所用的电池包对充电时间的要求越来越短，对放电倍率的要求越来越高，使电池包的性能刚需与日俱增。其中，电池包包括箱体以及将箱体密封的箱盖，在箱体中设置有电池模组，电池模组包括多个捆扎在一起的电芯，电池的充放电即由电芯来完成。然而电池包放电倍率的提高会使电芯产生的热量大大增加，如何对电池包进行有效的散热往往决定了电池包的使用耐久与实际的放电倍率。

现有技术中电池包的散热方式为在箱体中电池模组的底部设置液冷板，对电池模组进行液冷散热。但这种散热方式存在的问题是，由于液冷板设置在电池模组的底部，而各电芯在连接后上下传热路径上的热阻较大，使电池模组的对流换热能力降低，导致电芯底部和顶部的温差较大，轻则影响电芯的使用寿命，严重时会造成电芯热失控，容易发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池包，以解决现有技术中仅对电芯底部进行散热而导致上下温差较大、易缩短电芯使用寿命的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的一种电池包的技术方案是：

一种电池包，包括箱盖和箱体，箱体中装配有电池模组，电池模组包括多个并排布置的电芯，电池模组的下方设有底部液冷板，底部液冷板用于对电芯的底部进行散热；电池包还包括侧面液冷板，所述侧面液冷板位于电池模组的侧面，以对电芯的侧面进行散热，侧面液冷板沿电芯的侧面延伸布置。

有益效果：通过在电池模组的侧面设置侧面液冷板，从电池模组的侧面进行吸热，通过侧面液冷板与底部液冷板的配合减小电芯的上下温差甚至消除电芯上下的温度差，将各电芯产生的热量有效地导通并快速冷却散热，有效地解决了现有技术中的电池包电芯散热不均导致上下温差较大、使用寿命较短的技术问题。

优选地，所述侧面液冷板、底部液冷板与对应电池模组中的电芯之间均填充有导热结构胶，以将侧面液冷板、底部液冷板固设于对应的电池模组上。导热结构胶不仅能将各液冷板与电芯粘接紧固，还能够实现液冷板与电芯的接触传热，相比辐射传热的方式而言，导热效率更高。

优选地，所述导热结构胶与对应的电芯之间直接接触。导热结构胶和电芯的内壳表面直接接触，取消了电芯表面的绝缘膜，有效地提高了电芯的散热性能，减小了因绝缘膜产生的热阻，进一步加大了导热的速度，同时防止绝缘膜在粘贴时易产生的气泡影响导热效率的情况发生。

优选地，所述侧面液冷板、底部液冷板中与导热结构胶贴合的侧面上设有绝缘层。绝缘层的设置保证电芯、液冷板之间的绝缘性。

优选地，所述电池模组还包括设于各电芯外部的端板，所述端板上设有螺纹孔；所述侧面液冷板、底部液冷板上对应端板的螺纹孔设有安装孔，电池包还包括贯穿安装孔并旋入螺纹孔中的螺栓，以将侧面液冷板、底部液冷板预装于端板上。在导热结构胶固化前，通过穿设螺栓将电芯和液冷板预装和固定，提高液冷板的固定可靠性，防止液冷板和电芯之间错位或偏移。

优选地，所述电池模组间隔排布有至少两个；任意相邻两个电池模组之间以及最外侧的电池模组的外侧面处均设有所述侧面液冷板；各所述侧面液冷板包括位于相邻两电池模组之间的中间侧面液冷板，还包括位于最外侧的电池模组的外侧面上的端部侧面液冷板；所述端部侧面液冷板中背向电池模组的一侧侧面上设有保温棉。保温棉的设置提高了液冷过程的能量利用率，防止能量的流失或冷却效果的降低。

优选地，各所述侧面液冷板并联布置。并联布置能够使各侧面液冷板中的冷却液单独流动，避免出现冷却液流动末端温度过高而降低冷却效果的情况。

优选地，所述底部液冷板的底面与箱体之间设有隔热支撑板。隔热支撑板对底部液冷板提供支撑力，同时隔热作用又能起到保温作用，减小底部液冷板使用时的能量损失。

优选地，所述底部液冷板与所述箱体一体成型。一体成型节省了加工成本且底部液冷板能够作为底部的承力件，既能对箱体中的电池模组有效支撑，又能对电芯底部进行液冷降温。

优选地，所述底部液冷板与所述侧面液冷板并联布置。底部液冷板和侧面液冷板的冷却液单独流动，降低冷却液的温度，提高冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供的实施例1中电池包的结构示意图；

图2为图1中电池包的拆分示意图；

图3为图1中箱体及底部液冷板的结构示意图；

图4为图1中各侧面液冷板和液冷管道的结构示意图；

图5为图1中主液冷管道的结构示意图；

图6为图1中进/出口总成接头的结构示意图；

图7为本实用新型所提供的实施例2中电池包的结构示意图；

图8为本实用新型所提供的实施例4中侧面液冷板和电池模组的结构示意图。

附图标记说明：

1、箱盖；2、箱体；3、防爆阀；4、电池模组；5、电芯；6、端板；7、第一侧面液冷板；8、第二侧面液冷板；9、导热结构胶；10、保温棉；11、进口总成接头；12、出口总成接头；13、主进液管道；14、主出液管道；15、安装孔；16、隔热支撑板；17、底部液冷板；18、底部液冷板进液口；19、底部液冷板出液口；20、第一通道；21、第二通道；22、第三通道；23、进液支管；24、出液支管；25、进液孔；26、出液孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例1：

如图1至图6所示，电池包包括箱体2以及将箱体2密封的箱盖1，在箱体2中装配有三个间隔排布的电池模组4。其中，电池模组4由电芯5通过绑带捆扎而成，在电芯5的外侧设有将电芯5夹紧排布的端板6。为保证电芯5在充放电过程中的降温冷却，在箱体2的底部、最外侧的电池模组4的外侧面上以及任意相邻两电池模组4之间均设置有液冷板。具体地，液冷板包括位于箱体2底部的底部液冷板17和位于电池模组4侧面处的侧面液冷板，各侧面液冷板沿电芯5的侧面延伸布置。各液冷板连接有液冷管道，液冷管道及液冷管道上的各接头设于电池模组4的一端外侧，在箱体2上开设有进液孔25和出液孔26，液冷管道通过接头连接于进/出液孔从而实现冷却液在各液冷板中的流通。为保证各液冷板在电池模组4上的连接紧固，在各侧面液冷板/底部液冷板17和电芯5之间均涂设有导热结构胶9，使电池模组4和各液冷板紧固装配在一起。

如图1至图3所示，箱体2为上端开口的矩形结构，在箱盖1的外端面上设有防爆阀3。其中，箱体2底部内侧一体成型设置底部液冷板17，底部液冷板17采用型材加工而成，和箱体2一体集成从而用作箱体2的底部支撑面。如图3所示，在底部液冷板17的上端液冷面的两角处设置有供冷却液进出的底部液冷板进液口18和底部液冷板出液口19，两液口与液冷管道以及接头相连接。在底部液冷板17和电池模组4的底面之间涂设有导热结构胶9，将底部液冷板17和电池模组4粘接牢固。

如图4和图5所示，定义位于最外侧两电池模组4外侧面上的液冷板为第一侧面液冷板7和第二侧面液冷板8。位于第一侧面液冷板7和第二侧面液冷板8之间的为中间侧面液冷板，中间侧面液冷板布置在相邻两电池模组4之间。本实施例中，电池模组4有三个，中间液冷板设有两块。其中，为减小电芯5的热阻，保证电芯5的热量传导至液冷板上，在电芯5粘接各侧面液冷板前将电芯5侧面的绝缘膜揭去，使电芯5侧面和导热结构胶9直接接触。为保证绝缘膜被揭掉后电池模组4、液冷板之间的绝缘性，在各液冷板的液冷面上均喷涂或粘接有绝缘层，绝缘层由绝缘导热材料组成。

在各侧面液冷板/底面液冷板17和各自连接位置对应的电芯5在通过导热结构胶9粘接后，为防止导热结构胶9在固化前液冷板发生偏移或错位，在各液冷板的四角上均开设有安装孔15，安装孔15为光孔，在安装孔15对应的端板6上开设有螺纹孔，通过在安装孔15中穿设与螺纹孔适配的螺栓，并将螺栓旋入螺纹孔中，将各液冷板在电池模组4上定位和预装。本实施例中，在各液冷板通过螺栓预装在电池模组4上后，再在液冷板和电芯5之间涂设导热结构胶9。

如图4所示，各侧面液冷板都为结构和大小相同的液冷板，各侧面液冷板在连接后，其进/出液口都位于电池模组4的同一端外侧，各进液口在同一直线上平齐，各出液口也在进液口下端的同一直线上平齐。在各侧面液冷板之间设置进液支管23将各进液口连接，设置出液支管24将各出液口连接，各侧面液冷板上进液口和出液口连接支管的位置上都设有结构相同的支管接头，支管接头为三通接头，支管接头的横向两接口连接并导通支管，垂直向外的接口用于与支管外的主液冷管道连通。如图5和图6所示，主液冷管道包括L形的主进液管道13和主出液管道14，在主进液管道13的长边上设有与各支管接头的垂直接口适配连接的主管道接头，主管道接头的设置位置与进液支管23上的支管接头位置一一对应，主出液管道14上的主管道接头与出液支管24上的支管接头位置也为一一对应。如图4所示，在主进液管道13和主出液管道14各自管道短边的端部设置进口总成接头11和出口总成接头12。如图6所示，进口总成接头11和出口总成接头12的结构相同，两者都为三通接头，分为第一通道20、第二通道21和第三通道22。其中，进口总成接头11的第一通道20穿设在箱体2上的进液孔25中，第二通道21连接于主进液管道13的端部，第三通道22朝向下方连接于底部液冷板17上的底部液冷板进液口18。同理，出口总成接头12的三个通道分别连接于箱体2外的出液孔26、主出液管道14以及底部液冷板出液口19上。

如图2至图5所示，为减小冷却液在管道以及各液冷板中流通时的能量流失，保证箱体2中的温度均衡，在各侧面液冷板连接电芯5的非冷却面上、主进/出液管道上、各接头的外部以及各支管的外部都设有保温棉10，保证热量的有效传递，减小热量流失。

通过主进液管道13、主出液管道14、进液支管23、出液支管24以及各接头的连接设置，将各侧面液冷板之间以及侧面液冷板和底部液冷板17之间并联。本实施例中的各液冷板对电池模组4的冷却过程如下：冷却液自进口总成接头11流入主进液管道13中，经各主管道接头分流进入进液支管23中，接着经各液冷板上的进液口进入液冷板中的液冷管道中进行循环，并联和各接头的分流降低了冷却液的流阻，且防止冷却液在各液冷板中流程过长使冷却液温度升高，导致冷却失效。在对电芯5进行冷却降温后，冷却液从各液冷板的出液口中汇入出液支管24，经各主管道接头流入主出液管道14中，最终经出口总成接头12流出。

本实施例中，第一液冷板7和第二液冷板8构成了位于最外侧的电池模组4的外侧面上的端部侧面液冷板。

本实施例中，通过改变第一通道20、第二通道21和第三通道22的通道内径或各主管道和支管的管路内径即可调节冷却液在各液冷板中的流量大小，实际的流量以及各内径的大小可根据不同液冷板与电芯5接触面积的比值进行分配，也可以按各液冷板到电芯5上端的热阻比值进行分配。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例2：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，底部液冷板17为型材加工，在箱体2底部一体成型，构成了箱体2的底部支撑面。在本实施例中，如图7所示，箱体2底部分体设置有底部液冷板17，为保证底部液冷板17与箱体2底部的顶紧支撑以及保证底部液冷板17的冷却效果，在底部液冷板17和箱体2的底面之间还设有隔热支撑板16，隔热支撑板16选用低导热性能的材料，起到隔热保温的作用，并将底部液冷板17支撑。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例3：

与实施例2的不同之处在于，实施例2中，箱体2底部分体设置底部液冷板17，底部液冷板17和箱体2的底面之间设有隔热支撑板16。在本实施例中，取消隔热支撑板。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例4：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，电池模组4间隔排布有三个，在最外侧的两电池模组4外侧面上设置第一液冷板7和第二液冷板8，在相邻的两电池模组4之间都设有侧面液冷板。在本实施例中，如图8所示，电池模组4仅设置有一块此时仅在电池模组4的两端外侧面设置第一侧面液冷板7和第二侧面液冷板8，而两侧冷板间的液冷管道上的接头数量也相应地发生改变。在其他实施例中，即使电池模组有三个以上，中间侧面液冷板的数量也可以有所减少，即一个电池模组可以仅对应一个侧面液冷板。在其他不同的实施例中，当电池模组有两个，可以将中间侧面液冷板取消。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例5：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，各侧面液冷板之间以及侧面液冷板和底面液冷板17之间都为并联连接。在本实施例中，各液冷板可局部串联后并联，例如，第一液冷板和第二液冷板之间为串联，而两液冷板与中间侧面液冷板为并联设置。各液冷板的连接方式多样，连接结构也可发生改变。在其他实施例中，所有液冷板亦可全部串联连通。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例6：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，在侧面液冷板背向电池模组4的一侧侧面上、主进/出液管道上、各接头的外部以及支管的外部都设有保温棉10，保证热量的有效传递，减小热量流失。在本实施例中，将保温棉替换为保温套体或涂设保温漆。在其他实施例中，也可取消保温棉。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例7：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，端板6上开设有螺纹孔，各液冷板四角上开设有安装孔15，在安装孔15中穿设与螺纹孔适配的螺栓，从而将各液冷板预装。在本实施例中，螺栓替换为螺钉。在其他实施例中，通过绑带将电池模组和侧面液冷板捆扎。在其他不同的实施例中，可以取消安装孔、螺纹孔以及螺栓的穿设，电芯和侧面液冷板仅通过导热结构胶粘接。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例8：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，将电芯5侧面上的绝缘膜揭掉，电芯5直接和导热结构胶9接触，在侧面液冷板和底部液冷板17中与导热结构胶9贴合的侧面上设有绝缘层。在本实施例中，取消绝缘层的设置。在其他实施例中，电芯5上的绝缘膜不进行处理，此时电芯与导热结构胶之间仍有绝缘膜。

本实用新型所提供的电池包的具体实施例9：

与实施例1的不同之处在于，实施例1中，各侧面液冷板、底部液冷板17与其对应电池模组4中的电芯5之间均填充有导热结构胶9。在本实施例中，导热结构胶替换为胶贴或常用的胶水。在其他实施例中，可以取消导热结构胶，直接在液冷板四角上穿设螺纹件将各液冷板和电池模组连接紧固。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池包，包括箱盖（1）和箱体（2），箱体（2）中装配有电池模组（4），电池模组（4）包括多个并排布置的电芯（5），电池模组（4）的下方设有底部液冷板（17），底部液冷板（17）用于对电芯（5）的底部进行散热；其特征在于，电池包还包括侧面液冷板，所述侧面液冷板位于电池模组（4）的侧面，以对电芯（5）的侧面进行散热，侧面液冷板沿电芯的侧面延伸布置；

所述底部液冷板（17）与所述侧面液冷板并联布置。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述侧面液冷板、底部液冷板（17）与对应电池模组（4）中的电芯（5）之间均填充有导热结构胶（9），以将侧面液冷板、底部液冷板（17）固设于对应的电池模组（4）上。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导热结构胶（9）与对应的电芯（5）之间直接接触。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述侧面液冷板、底部液冷板（17）中与导热结构胶（9）贴合的侧面上设有绝缘层。

5.根据权利要求2或3或4所述的电池包，其特征在于：所述电池模组（4）还包括设于各电芯外部的端板（6），所述端板（6）上设有螺纹孔；

所述侧面液冷板、底部液冷板（17）上对应端板（6）的螺纹孔设有安装孔（15），电池包还包括贯穿安装孔（15）并旋入螺纹孔中的螺栓，以将侧面液冷板、底部液冷板（17）预装于端板（6）上。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的电池包，其特征在于：所述电池模组（4）间隔排布有至少两个；

任意相邻两个电池模组（4）之间以及最外侧的电池模组（4）的外侧面处均设有所述侧面液冷板；

各所述侧面液冷板包括位于相邻两电池模组（4）之间的中间侧面液冷板，还包括位于最外侧的电池模组的外侧面上的端部侧面液冷板；

所述端部侧面液冷板中背向电池模组（4）的一侧侧面上设有保温棉（10）。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于：各所述侧面液冷板并联布置。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的电池包，其特征在于：所述底部液冷板（17）的底面与箱体（2）之间设有隔热支撑板（16）。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的电池包，其特征在于：所述底部液冷板（17）与所述箱体（2）一体成型。

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