CN218334048U - 下箱体装置及电池箱体 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种下箱体装置及电池箱体，涉及动力电池技术领域。下箱体装置包括：箱体本部，具有一容纳腔，容纳腔被配置为用于容纳若干动力电池；冷却结构，其至少一部分的结构配置于容纳腔，且冷却结构设置于相邻的两个动力电池之间和/或设置于动力电池与箱体本部之间，以用于对动力电池的大面进行冷却。箱体本部容纳有动力电池，冷却结构设置于箱体结构的容纳腔内，且冷却结构可与动力电池的大面进行接触，能够对动力电池进行冷却，增加了动力电池的接触面积，提供热传输路径，降低间接冷却中的热接触电阻，极大保证温度均匀性。

Description

下箱体装置及电池箱体

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种下箱体装置及电池箱体。

背景技术

新能源技术的兴起，电动车的数量日益增多；电池包作为电动车中一个十分关键的部件，主要对电动车的行驶提供充足的电能，电池包的壳体结构包括相互连接的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体围设成用于安装动力电池、线束及铜排等元器件的安装腔。

目前壳体结构在设计的过程中，一般仅与动力电池的一个面进行接触，接触面积有限导致其换热能力有限，如遇到一些特殊情况时，将会导致温差很大，从而影响到整车动力性及续航里程。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种下箱体装置及电池箱体，能够增加动力电池的接触面积，提供热传输路径，降低间接冷却中的热接触电阻，极大保证温度均匀性。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种下箱体装置，包括：箱体本部，具有一容纳腔，所述容纳腔被配置为用于容纳若干动力电池；冷却结构，其至少一部分的结构配置于所述容纳腔，且所述冷却结构设置于相邻的两个所述动力电池之间和/或设置于所述动力电池与所述箱体本部之间，以用于对所述动力电池的大面进行冷却。

在上述实现的过程中，箱体本部容纳有动力电池，冷却结构设置于箱体结构的容纳腔内，且冷却结构可与动力电池的大面进行接触，能够对动力电池进行冷却，增加了动力电池的接触面积，提供热传输路径，降低间接冷却中的热接触电阻，极大保证温度均匀性。

在一些实施例中，所述冷却结构包括加强机构及缓冲机构，所述缓冲机构包覆于所述加强机构，且所述加强机构的至少一部分的结构外露于所述缓冲机构的周缘。

在上述实现的过程中，缓冲机构包覆于加强机构，能够提高整体结构的坚固性，且加强机构可外露于缓冲机构，使得冷却机结构与动力电池进行接触时，缓冲机构能够在动力电池搬运、使用过程中以及发热膨胀起到缓冲的作用，形成对动力电池缓冲的同时，也能吸收动力电池发热膨胀的变形量，提高安全性。

在一些实施例中，所述加强机构设置成网状，以使所述加强机构外露于所述缓冲机构的周缘的结构形成若干间隔分布的凸起。

在上述实现的过程中，冷却结构放置于容纳腔内时，由于加强机构位于缓冲机构的周缘设置有若干凸起，能够对整体结构进行支撑的同时，也能够对动力电池产生的热量进行传导，提供热传输路径，降低热接触电阻，保证温度均匀性，提高动力电池的安全性及使用寿命。

在一些实施例中，所述加强机构的高度不高于所述动力电池的高度。可方便动力电池的接线等工序，保证动力电池的正常使用。

在一些实施例中，所述下箱体装置还包括热管结构，所述热管结构配置于所述容纳腔内，且所述热管结构具有若干沿前后方向分布的限位槽，所述冷却结构及所述动力电池均配置于所述限位槽内。

在上述实现的过程中，热管结构设置若干用于容纳动力电池及冷却结构限位槽，能够对动力电池形成限位的同时，也能够对动力电池的前后两侧进行冷却，增加了动力电池的散热面积，提高了热管理效率，使得温度分布均匀。

在一些实施例中，所述限位槽被配置为沿左右方向分布，且沿所述左右方向上，所述动力电池及所述冷却结构均设置有若干个。限位槽内设置有若干个动力电池，使得动力电池能够通过热管结构及冷却结构进行不同位置的散热，提高散热效果，降低了电池包系统的复杂性，大幅度降低成本，提升动力电池的安装性。

在一些实施例中，所述限位槽与所述动力电池的前后两侧接触，所述限位槽与所述冷却结构的前后两侧间隔分布。限位槽能够对动力电池的前后两侧进行散热，增加了动力电池的散热面积，提高了热管理效率，提升了动力电池的安全性。

在一些实施例中，所述限位槽的高度不高于所述动力电池的高度，方便对动力电池的接触等工序操作，提高工作效率。

在一些实施例中，所述下箱体装置还包括液冷板，所述液冷板配置于所述箱体本部的下端，且所述动力电池、所述热管结构及所述冷却结构均与所述液冷板接触。

在上述实现的过程中，动力电池、冷却结构及热管结构均设置于液冷板上，使得液冷板能够对动力电池的下端进行散热的同时，冷却结构及热管结构的热量也能够传递至液冷板上，病通过行走的空气带走热量，不借助任何动力散热，散热效果好，成本低。

第二方面，本申请还提供一种电池箱体，其特征在于，包括如上述任一项所述下箱体装置。

本申请第二方面实施例提供的电池箱体，因包括第一方面技术方案中所述的下箱体装置，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种下箱体装置的结构示意图。

图2是本申请实施例公开的一种下箱体装置的冷却结构的结构示意图。

附图标记

100、箱体本部；200、冷却结构；201、加强机构；2011、凸起；202、缓冲机构；300、热管结构；301、第一热管件；302、第二热管件；303、限位槽；400、液冷板；500、动力电池。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

现阶段基于技术、工艺成熟度及加工成本考虑，国内外主流新能源汽车均选用基于动力电池包CTP结构的冲压式液冷板方案，这种冲压式液冷板方案具备结构强度高，热管理效率高等优势，具体为：(1)结构强度方面，采用冲压式铝板，平面度能较好控制，与模组表面接触面积大，其热阻小，提升了热管理效率；(2)热管理效率方面上，流道接触面积大，能有效地降低电池单体内部上下的温度差，在快速充放电以及低温预热时，对电池起到较好的保护。另外，冲压式液冷板作为一个单独的零件集成至在动力电池包外部，节省占用空间，降低成本，而且还可以做到干湿分离，其冷却液如泄露，不会和模组、汇流排等高压零部件接触形成短路，不会导致电池包短路起火等安全事故，从长远来看，非常有利于新能源汽车的发展要求。

发明人在设计的过程中发现，目前液冷板大多数仅接触电芯的一个面，电芯是由多层材料组成(正极、负极、隔膜和电解液)，层内有电阻，层间有接触电阻，这些组成的电池内阻。由于层与层之间的不一致，将导致每层通过电流和SOC(剩余电量)不一致，造成电芯老化析锂和寿命衰退，严重则引发热失控事件；另一方面，现阶段充电便利性是制约新能源车发展主要课题之一，传统液冷板因其接触面积有限导致其换热能力有限，如遇到高速爬坡和大功率快充等叠加工况时，将会导致温差很大，从而影响到整车动力性及续航里程，更是无法满足4C及以上的高倍率电芯充电需求，从而降低产品的竞争力。

鉴于此，如图1所示，第一方面，本申请提供一种下箱体装置，所述下箱体装置用于放置动力电池500，以对所述动力电池500进行固定及散热，所述下箱体装置包括：箱体本部100及冷却结构200，所述箱体本部100内时设置有动力电池500，所述冷却结构200设置于所述箱体本部100内，以用于与所述动力电池500的大面进行接触，实现对动力电池500的散热。

具体而言，箱体本部100，具有一容纳腔，所述容纳腔被配置为用于容纳若干动力电池500；冷却结构200，其至少一部分的结构配置于所述容纳腔，且所述冷却结构200设置于相邻的两个所述动力电池500之间和/或设置于所述动力电池500与所述箱体本部100之间，以用于对所述动力电池500的大面进行冷却。

示例性的，所述箱体本部100可采用铝型材挤压成型，其结构可以分为两个功能区域，即电器区及电芯区，所述电器区用于安装BMS(电池管理系统)、BDU(动力电池500能量分配单元)等零部件，所述电芯区用于放置所述动力电池500及所述冷却结构200，所述冷却结构200采用PMC(Phase Change Material)相变材料，所述PMC相变材料主要包括石蜡、石墨及网状结构等组成，其中石蜡的导热系数为0.2697W/(m·k),导热增强剂石墨的导热系数为4-100W/(m·k)，通过不同的配方比例可以形成的符合导热系数为4-50W/(m·k)，完全满足电芯在各种工况下的热管理需求；为提高PMC相变材料的结构机械性能和导热性能，PCM相变材料增加网状结构，其材质由铜、或者其他导热系数良好的材料组成。

在上述实现的过程中，箱体本部100容纳有动力电池500，冷却结构200设置于箱体结构的容纳腔内，且冷却结构200可与动力电池500的大面进行接触，能够对动力电池500进行冷却，增加了动力电池500的接触面积，提供热传输路径，降低间接冷却中的热接触电阻，极大保证温度均匀性。

如图2所示，所述冷却结构200包括加强机构201及缓冲机构202，所述缓冲机构202包覆于所述加强机构201，且所述加强机构201的至少一部分的结构外露于所述缓冲机构202的周缘。具体而言，所述冷却结构200采用增强型PMC相变材料，其具有良好的热失控监控媒介，同时为了达到相关目的，可在所述冷却结构200的内部预埋NTC等传感器实时监控动力电池500的温度，为动力电池500的热失控预判提供了数据基础，且所述冷却结构200也是阻燃剂，可作为灭火剂，抑制热失控发生，从而提高了电池包系统的安全性，所述加强机构201采用导热系数良好的材料，例如铜等，所述缓冲机构202可采用绝缘材料等制成，能够起到绝缘安全的作用，不会因微粒掉入两个所述动力电池500之间形成高压击穿，同时所述缓冲机构202还可充当缓冲垫功能，吸收动力电池500膨胀的变形量，使得动力电池500在生命周期范围内安全使用。

在上述实现的过程中，缓冲机构202包覆于加强机构201，能够提高整体结构的坚固性，且加强机构201可外露于缓冲机构202，使得冷却机结构与动力电池500进行接触时，缓冲机构202能够在动力电池500搬运、使用过程中以及发热膨胀起到缓冲的作用，形成对动力电池500缓冲的同时，也能吸收动力电池500发热膨胀的变形量，提高安全性。

在一些实施例中，所述加强机构201设置成网状，以使所述加强机构201外露于所述缓冲机构202的周缘的结构形成若干间隔分布的凸起2011；可以理解的是，所述加强机构201还可以是其他的结构，例如蜂窝状等，能够起到导热及加强稳定性均可，在此不做特殊的限定。

在上述实现的过程中，冷却结构200放置于容纳腔内时，由于加强机构201位于缓冲机构202的周缘设置有若干凸起2011，能够对整体结构进行支撑的同时，也能够对动力电池500产生的热量进行传导，提供热传输路径，降低热接触电阻，保证温度均匀性，提高动力电池500的安全性及使用寿命。

在一些实施例中，所述加强机构201的高度不高于所述动力电池500的高度，优选地，所述加强机构201的高度与所述动力电池500的高度相同。可方便动力电池500的接线等工序，保证动力电池500的正常使用。

请再参照图1，所述下箱体装置还包括热管结构300，所述热管结构300配置于所述容纳腔内，且所述热管结构300具有若干沿前后方向分布的限位槽303，所述冷却结构200及所述动力电池500均配置于所述限位槽303内。

示例性的，所述热管结构300包括第一热管件301及第二热管件302，所述第一热管件301沿左右方向分布，且所述第一热管件301沿所述前后方向间隔设置有若干个，所述第二热管件302设置于所述第一热管件301的左右两侧，且所述第二热管件302沿所述前后方向分布，以围合形成所述限位槽303，其中所述热管结构300的内部设置有冷却液，能够通过所述热管结构300内部的冷却液循环流动，实现对所述动力电池500的散热。

在上述实现的过程中，热管结构300设置若干用于容纳动力电池500及冷却结构200限位槽303，能够对动力电池500形成限位的同时，也能够对动力电池500的前后两侧进行冷却，增加了动力电池500的散热面积，提高了热管理效率，使得温度分布均匀。

在一些实施例中，所述限位槽303被配置为沿左右方向分布，且沿所述左右方向上，所述动力电池500及所述冷却结构200均设置有若干个。限位槽303内设置有若干个动力电池500，使得动力电池500能够通过热管结构300及冷却结构200进行不同位置的散热，提高散热效果，降低了电池包系统的复杂性，大幅度降低成本，提升动力电池500的安装性。

需要说明的是，所述热管结构300内的冷却液可沿其整体结构进行循环流通，也可对应于所述动力电池500的前后两侧设置独立的冷却循环系统，即一个动力电池500对应设置一个独立的冷却液循环系统，相邻的两个动力电池500对应的冷却液循环系统互不干扰。

在一些实施例中，所述限位槽303与所述动力电池500的前后两侧接触，所述限位槽303与所述冷却结构200的前后两侧间隔分布。限位槽303能够对动力电池500的前后两侧进行散热，增加了动力电池500的散热面积，提高了热管理效率，提升了动力电池500的安全性。

在一些实施例中，所述限位槽303的高度不高于所述动力电池500的高度，方便对动力电池500的接触等工序操作，提高工作效率。

在一些实施例中，所述下箱体装置还包括液冷板400，所述液冷板400配置于所述箱体本部100的下端，且所述动力电池500、所述热管结构300及所述冷却结构200均与所述液冷板400接触。可以理解的是，通过所述液冷板400、所述热管结构300及所述冷却结构200三者互相配合，可实现对所述动力电池500的五个面进行散热，大大提高了动力电池500的散热效果。

在上述实现的过程中，动力电池500、冷却结构200及热管结构300均设置于液冷板400上，使得液冷板400能够对动力电池500的下端进行散热的同时，冷却结构200及热管结构300的热量也能够传递至液冷板400上，病通过行走的空气带走热量，不借助任何动力散热，散热效果好，成本低。

第二方面，本申请还提供一种电池箱体，其特征在于，包括如上述任一项所述下箱体装置。示例性的，所述电池箱体还包括上箱体装置，所述上箱体装置设置于所述下箱体装置的上方，且与所述下箱体装置进行固定连接。

本申请第二方面实施例提供的电池箱体，因包括第一方面技术方案中所述的下箱体装置，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下箱体装置，其特征在于，包括：

箱体本部，具有一容纳腔，所述容纳腔被配置为用于容纳若干动力电池；

冷却结构，其至少一部分的结构配置于所述容纳腔，且所述冷却结构设置于相邻的两个所述动力电池之间和/或设置于所述动力电池与所述箱体本部之间，以用于对所述动力电池的大面进行冷却。

2.根据权利要求1所述的下箱体装置，其特征在于，所述冷却结构包括加强机构及缓冲机构，所述缓冲机构包覆于所述加强机构，且所述加强机构的至少一部分的结构外露于所述缓冲机构的周缘。

3.根据权利要求2所述的下箱体装置，其特征在于，所述加强机构设置成网状，以使所述加强机构外露于所述缓冲机构的周缘的结构形成若干间隔分布的凸起。

4.根据权利要求2所述的下箱体装置，其特征在于，所述加强机构的高度不高于所述动力电池的高度。

5.根据权利要求1所述的下箱体装置，其特征在于，所述下箱体装置还包括热管结构，所述热管结构配置于所述容纳腔内，且所述热管结构具有若干沿前后方向分布的限位槽，所述冷却结构及所述动力电池均配置于所述限位槽内。

6.根据权利要求5所述的下箱体装置，其特征在于，所述限位槽被配置为沿左右方向分布，且沿所述左右方向上，所述动力电池及所述冷却结构均设置有若干个。

7.根据权利要求5所述的下箱体装置，其特征在于，所述限位槽与所述动力电池的前后两侧接触，所述限位槽与所述冷却结构的前后两侧间隔分布。

8.根据权利要求7所述的下箱体装置，其特征在于，所述限位槽的高度不高于所述动力电池的高度。

9.根据权利要求5所述的下箱体装置，其特征在于，所述下箱体装置还包括液冷板，所述液冷板配置于所述箱体本部的下端，且所述动力电池、所述热管结构及所述冷却结构均与所述液冷板接触。

10.一种电池箱体，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述下箱体装置。

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