CN218069963U - 电芯冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯冷却结构，其包括由两侧的侧板与两端的端板构成的框体。其中，框体内限定出电芯安装空间，于框体上形成有供冷却液流通的冷却通道；且冷却通道被配置为冷却液由其一端板流入，并流经各侧板后通过另一端板流出。本实用新型所述的的电芯冷却结构，通过使两侧的侧板与两侧的端板构成框体，并限定出电芯安装空间，由此可提高电芯的设置稳定性，另外，通过将框体上的冷却通道配置为冷却液由其一端板流入，并流经各侧板后通过另一端板流出，由此可在四个侧面构成对电芯安装空间内的电芯的冷却，从而可加速对电芯的冷却，能够更快满足电池充放电过程中对升温或降温的要求。

Description

电芯冷却结构

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电芯冷却结构。

背景技术

目前，传统燃油车逐步被新能源汽车所代替，电动汽车作为新能源汽车的一种，其发展尤为迅速。电动汽车以电力为动力源，通过电动机取代燃油发动机，不仅具有高效率、低噪声、减少废气排放等特点，而且可以大量节省燃油资源。随着电动汽车电池包技术的日益成熟与发展，电动汽车必将成为未来汽车工业发展的主要趋势。

因锂离子电池化学性质活泼，一旦发生热失控，会迅速蔓延到相邻电芯，因此，电池包内一般设有热管理系统对电池包进行冷却。但是，由于结构设计不合理，常规的热管理系统中，一般只能利用水冷板对电芯的一个面进行冷却，且冷却面积较小，对电芯的冷却能力不高，且也易导致电芯存在上下温差大的问题。而且，随着直流大倍率充电方式的发展，导致现有的冷却结构难以满足冷却要求，因此导致电池包具有较大的热失控风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯冷却结构，其不仅可提高对电芯的冷却效果，同时也可提高电芯的设置稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯冷却结构，包括由两侧的侧板与两端的端板构成的框体；其中，

所述框体内限定出电芯安装空间，于所述框体上形成有供冷却液流通的冷却通道；

所述冷却通道被配置为冷却液由其一所述端板流入，并流经各所述侧板后通过另一所述端板流出。

进一步的，所述冷却通道包括位于所述侧板中的第一冷却通道，以及位于所述端板中的第二冷却通道，所述第一冷却通道与所述第二冷却通道之间相连通。

进一步的，于所述侧板上设有位于所述第一冷却通道内的扰流部。

进一步的，所述扰流部包括沿所述侧板的长度方向设置的扰流筋；所述扰流筋由所述侧板宽度方向的一侧向另一侧外凸形成。

进一步的，所述侧板上设有若干分隔筋；所述分隔筋沿所述侧板的长度方向延伸设置，并将至少部分的所述第一冷却通道分隔为多个分通道。

进一步的，所述端板上形成有用于和电池托盘连接的连接孔。

进一步的，两个所述端板的底部之间连接有水冷板；所述水冷板上形成有连通通道，所述连通通道与两个所述端板中的所述第二冷却通道相连通。

进一步的，所述侧板和/或所述水冷板的两端分别设有连接管，各端的所述连接管插设于对应的所述端板中。

进一步的，所述第二冷却通道包括交汇于一起的三个分支通道；三个所述分支通道分别与两个所述第一冷却通道和所述连通通道相连通。

进一步的，所述端板在三个所述分支通道的交汇位置形成有朝上的开口；两个所述端板的所述开口分别形成所述冷却通道的进液口和出液口。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的的电芯冷却结构，通过使两侧的侧板与两侧的端板构成框体，并限定出电芯安装空间，由此可提高电芯的设置稳定性，另外，通过将框体上的冷却通道配置为冷却液由其一端板流入，并流经各侧板后通过另一端板流出，由此可在四个侧面构成对电芯安装空间内的电芯的冷却，从而可加速对电芯的冷却，能够更快满足电池充放电过程中对升温或降温的要求。

另外，通过在侧板上设置扰流部，可改变冷却液在第一冷却通道内的流动方向，从而利于提高对电芯侧面的冷却效果。而扰流筋由侧板宽度方向的一侧向另一侧外凸形成，结构简单，便于加工制造，同时也能够提高侧板的结构强度。通过在侧板上设置沿其长度方向布置的分隔筋，以将至少部分区域的第一冷却通道分隔为多个分通道，有利于提高冷却液对电芯侧面高度方向冷却的均匀性。

此外，在两个端板的底部之间连接有水冷板，并在该水冷板上形成有连通通道，由此可构成对电芯底部的冷却，从而可进一步提高对电芯的冷却效果。通过在侧板和/或水冷板的两端设置连接管，并使该连接管插设于端板中，结构简单，便于设计实施。而将开口设于端板的三个分支通道的交汇位置，能够提高各分支通道内冷却液流量的均匀性，从而有利于提高电芯各位置的温度的一致性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的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为本实用新型实施例所述的电芯冷却结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电芯冷却结构的应用状态图；

图3为本实用新型实施例所述的侧板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的侧板另一视角下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的侧板的剖视图；

图6为本实用新型实施例所述的端板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的端板的剖视图；

图8为本实用新型实施例所述的水冷板的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述的水冷板另一视角下的结构示意图。

附图标记说明：

1、端板；101、分支通道；102、连接孔；103、管段；104、凹槽；

2、侧板；200、第一冷却通道；201、第一板体；2011、凸出部；2012、分隔筋；2013、扰流筋；202、第二板体；203、连接管；

3、水冷板；

4、电芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。另外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电芯冷却结构，其包括由两侧的侧板2与两端的端板1构成的框体。其中，框体内限定出电芯安装空间，于框体上形成有供冷却液流通的冷却通道。且冷却通道被配置为冷却液由其一端板1流入，并流经各侧板2后通过另一端板1流出。

本实施例的电芯冷却结构，通过使两侧的侧板2与两侧的端板1构成框体，并限定出电芯安装空间，由此可提高电芯4设置的稳定性，另外，通过将框体上的冷却通道配置为冷却液由其一端板1流入，并流经各侧板2后通过另一端板1流出，由此可在四个侧面形成对电芯4的冷却，从而可加速对电芯4的冷却，能够更快满足电池充电过程中对升温或降温的要求。

基于如上设计思想，本实施例的电芯冷却结构的一种示例性结构如图1中所示，其应用状态图则如图2中所示。其中，上述框体具体为由两个侧板2和两个端板1围构形成的框体，且一般地，侧板2与电芯4之间经由导热胶粘接相连，并在端板1和电芯4之间设有保温层。冷却通道包括位于侧板2中的第一冷却通道200，以及位于端板1中的第二冷却通道，第一冷却通道200与第二冷却通道之间相连通。

具体而言，本实施例的侧板2的结构结合图3至图5中所示，其整体为矩形，并包括扣合相连的第一板体201和第二板体202。在第一板体201上成型有向远离第二板体202一侧凸出的凸出部2011，上述第一冷却通道200即由凸出部2011和第二板体202围构形成。另外，为提高对电芯4侧面的冷却或加热效果，于侧板2上设有位于第一冷却通道200内的扰流部。

其中，如图3和图5中所示，本实施例的扰流部包括沿侧板2的长度方向设置的扰流筋2013，该扰流筋2013由侧板2宽度方向的一侧向另一侧外凸形成，也即扰流筋2013由第一板体201向第二板体202外凸形成，并抵接于第二板体202上。而且，为进一步提高使用效果，作为一种具体的实施方式，如图3中所示，本实施例的扰流筋2013为长圆形，且长轴方向与侧板2的长度方向一致。

另外，本实施例的扰流筋2013具体为沿第一板体201的高度方向间隔设置的两行，如此设置，可提高冷却液在侧板2高度方向流速的均匀性，从而能够可提高侧板2各位置温度的一致性。为获得更好的使用效果，仍由图3中所示，各行的扰流筋2013为沿侧板2的长度方向间隔设置的多个，由此，可充分扰乱冷却液在第一冷却通道200内的流向，从而能够对电芯4的侧面进行充分冷却。而且，通过设置多个扰流筋2013也能够提高侧板2的结构强度，从而可有效限制电芯4的侧向移动，进而可提高对电芯4的固定效果。

此外，为进一步提高电芯4侧面各位置温度的一致性，在侧板2的第一板体201上内凹形成有沿侧板2的长度方向延伸设置的分隔筋2012。且该分隔筋2012将部分第一冷却通道200分隔为上下两个分通道，如此设置，可提高冷却液在侧板2高度方向流量的均匀性，进而可有效减小电芯4上下的温差。

在此，需要说明的是，本实施例的扰流筋2013除了设为两行，亦可设为三行、四行等，且扰流筋2013除了设为长圆形，还可设为圆形，其具体形状和数量可根据设计需求相应调整。另外，分隔筋2012除了设为图3中所示的一个，也可设为两个或更多个。且分隔筋2012除了将部分第一冷却通道200分为上下两个通道，亦可将该分隔筋2012与凸出部2011的长度一致，以将全部的第一冷却通道200分为上下两个分通道。

作为一种具体的实施方式，本实施例的侧板2和端板1之间插接相连。具体来讲，由图4中所示，在侧板2的两端分别设有连接管203，各端的连接管203插设于对应的端板1中，而连通第一冷却通道200和第二冷却通道。而且，一般地，在侧板2和端板1之间设有密封结构，其参照现有技术即可。当然，除了将侧板2和端板1插接相连，亦可将两者采用螺接、卡接等其他方式相连。

前述端板1的具体结构由图6并结合如图7中所示，其整体也为矩形，在该端板1上形成有用于和电池托盘连接的连接孔102，且该连接孔102为分别设于端板1两端的两个。另外，前述的第二冷却通道包括交汇于一起的三个分支通道101，此三个分支通道101分别与上述两个第一冷却通道200和下述的连通通道相连通。

而且，作为一种优选的实施方式，各分支通道101的横截面为圆形，且各分支通道101的自由端缩颈设置，以减小上述连接管203的管径。而可以理解的是，各分支通道101的横截面除了为圆形，亦可为方形、矩形等其他结构，此时，上述连接管203采用方管或扁管即可。

此外，端板1在三个分支通道101的交汇位置形成有朝上的开口，且两个端板1的开口分别形成冷却通道的进液口和出液口。另外，由图6中所示，在端板1的顶部形成有相邻两侧敞口设置的凹槽104，开口具体设于凹槽104的底部，并具体设为圆孔。且为便于开口与外部管路连接，于该开口中设有管段103。当然，开口除了设为圆孔，亦可设为矩形孔、方孔等其他形状。

本实施例中，为进一步提高对电芯4的冷却效果，仍参照图1中所示，在两个端板1的底部之间连接有水冷板3，并于水冷板3上形成有连通通道，且该连通通道与两个端板1中的第二冷却通道相连通。其中，水冷板3的结构由图8和图9中所示，其整体结构与上述侧板2的结构相同。不同之处在于，水冷板3的宽度较宽，水冷板3上的扰流筋2013为间隔设置的三行，而分隔筋2012则为设于相邻两行扰流筋2013之间的两个。另外，具体实施时，水冷板3和上述侧板2具体可采用冲压冷板或采用吹胀板等制成。

本实施例的电芯冷却结构，通过采用上述结构，相较于现有的冷却结构，可对电芯安装空间内的电芯4具有较大的冷却面积，从而可加速对电芯4的冷却或加热速度，能够更快地满足电池充放电过程中对电池升温和降温的要求，因此能够有效提高电池的安全性能。同时，侧板2与端板1相连，又能够提高电芯4设置的稳定性，同时也可省去部分管路的设置，能够节省电池包内的空间，因而可具有较好的使用效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种电芯冷却结构，其特征在于：包括由两侧的侧板(2)与两端的端板(1)构成的框体；其中，

所述框体内限定出电芯安装空间，于所述框体上形成有供冷却液流通的冷却通道；

所述冷却通道被配置为冷却液由其一所述端板(1)流入，并流经各所述侧板(2)后通过另一所述端板(1)流出。

2.根据权利要求1所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述冷却通道包括位于所述侧板(2)中的第一冷却通道(200)，以及位于所述端板(1)中的第二冷却通道，所述第一冷却通道(200)与所述第二冷却通道之间相连通。

3.根据权利要求2所述的电芯冷却结构，其特征在于：

于所述侧板(2)上设有位于所述第一冷却通道(200)内的扰流部。

4.根据权利要求3所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述扰流部包括沿所述侧板(2)的长度方向设置的扰流筋(2013)；

所述扰流筋(2013)由所述侧板(2)宽度方向的一侧向另一侧外凸形成。

5.根据权利要求4所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述侧板(2)上设有若干分隔筋(2012)；

所述分隔筋(2012)沿所述侧板(2)的长度方向延伸设置，并将至少部分的所述第一冷却通道(200)分隔为多个分通道。

6.根据权利要求2所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述端板(1)上形成有用于和电池托盘连接的连接孔(102)。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电芯冷却结构，其特征在于：

两个所述端板(1)的底部之间连接有水冷板(3)；

所述水冷板(3)上形成有连通通道，所述连通通道与两个所述端板(1)中的所述第二冷却通道相连通。

8.根据权利要求7所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述侧板(2)和/或所述水冷板(3)的两端分别设有连接管(203)，各端的所述连接管(203)插设于对应的所述端板(1)中。

9.根据权利要求8所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述第二冷却通道包括交汇于一起的三个分支通道(101)；

三个所述分支通道(101)分别与两个所述第一冷却通道(200)和所述连通通道相连通。

10.根据权利要求9所述的电芯冷却结构，其特征在于：

所述端板(1)在三个所述分支通道(101)的交汇位置形成有朝上的开口；

两个所述端板(1)的所述开口分别形成所述冷却通道的进液口和出液口。

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