CN218568978U - 液冷电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷电池包，包括箱体，箱体内具有容纳腔，容纳腔内设置有电池模组，容纳腔的腔壁上凸出设置有固定电池模组的固定部，电池模组包括壳体和设置在壳体内的电芯，壳体沿第一方向两端均设有开口，开口处设置有液冷板，液冷板与电芯贴合，固定部内设置有第一通道，液冷板内设置有第二通道，壳体垂直于第一方向的方向上至少两个相对的侧板内设置有第三通道，第二通道和第三通道均与第一通道连通，第一通道与外部供应冷却液的管道连通。本实用新型的液冷电池包结构简单，液冷效果好，电芯受热均衡。

Description

液冷电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷电池包。

背景技术

电芯的使用过程中会产生大量的热量，因温度过高而损坏电池模组的情况时有发生，因此需要在电池模组内设置散热结构，实现降温。

目前，常用的电池模组散热结构为在电池模组箱体的上端面和下端面设置一块液冷板，通过水流传热的方式将热量带走，现有技术存在以下缺陷：当电芯高度尺寸较大时，只有电芯顶部和底部对电芯进行散热，无法对电芯的中间部位进行散热，使得电芯整体受热不均，温度一致性较差，影响电芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种液冷电池包，其结构简单，液冷效果好，电芯受热均衡。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

提供一种液冷电池包，包括箱体，所述箱体内具有容纳腔，所述容纳腔内设置有电池模组，所述容纳腔的腔壁上凸出设置有固定所述电池模组的固定部，所述电池模组包括壳体和设置在所述壳体内的电芯，所述壳体沿第一方向两端均设有开口，所述开口处设置有液冷板，所述液冷板与所述电芯贴合，所述固定部内设置有第一通道，所述液冷板内设置有第二通道，所述壳体垂直于所述第一方向的方向上至少两个相对的侧板内设置有第三通道，所述第二通道和所述第三通道均与所述第一通道连通，所述第一通道与外部供应冷却液的管道连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述固定部包括设置在所述容纳腔相对的两个腔壁上的第一部和第二部，所述第一部内的所述第一通道为进液通道，所述第二部内的第一通道为出液通道，所述液冷板对应第一部的位置设置有与所述进液通道连通的第一进液口，所述液冷板对应第二部的位置设置有与所述出液通道连通的第一出液口，所述第一进液口和所述第一出液口均与所述第二通道连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述壳体沿第二方向间隔设置有两个第一侧板，所述第一侧板内的所述第三通道通过短接管分别连通所述进液通道和所述出液通道。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述箱体的侧板内设有第四通道，所述第四通道与所述第一通道连通，所述第四通道上设有与所述管道连通的第一接头。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述箱体沿所述第二方向间隔设置有多个电池模组，所述电池模组上的所述液冷板沿第三方向的两端分别与所述第一部和所述第二部连接，所述箱体具有沿所述第三方向间隔设置的第二侧板和第三侧板，所述第二侧板内的所述第四通道与所有的所述第一部内的所述第一通道连通，所述第三侧板内的所述第四通道与所有的第二部内的所述第一通道连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述容纳腔的相对两个腔壁上分别设有一个所述第一部和所述第二部，多个所述液冷板均安装在所述第一部和所述第二部上；或，所述容纳腔的相对两个腔壁上分别设有多个所述第一部和所述第二部，任一组所述第一部和所述第二部上均对应安装有一个所述液冷板。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述第一侧板背离所述电芯的一侧面凸出设置有第四侧板，所述第四侧板内设有第五通道，所述第五通道与所述第三通道连通，所述第五通道与所述第一通道连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述固定部内间隔设置有两个所述第一通道，所述液冷板内的所述第二通道的两端口分别为第一进液口和第一出液口，所述壳体的侧板内的所述第三通道的两个端口为第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与其中一个所述第一通道连通，所述第一出液口与所述第二出液口分别与另一个所述第一通道连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述容纳腔内还设有支撑部，所述支撑部与所述固定部分别设置在所述容纳腔的相对两个侧壁上，所述支撑部与所述壳体连接，所述壳体沿所述第二方向间隔设置有两个第一侧板，所述第一侧板邻近所述固定部的一侧设置有所述第二进液口和所述第二出液口，所述液冷板邻近所述固定部的一侧设置有所述第一进液口和所述第一出液口。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述容纳腔的相对两侧壁上均设有固定部，所述壳体沿所述第三方向间隔设置有第五侧板和第六侧板，所述第五侧板内的所述第三通道与一侧壁上所述固定部内的两个所述第一通道分别连通，所述第六侧板内的所述第三通道与另一侧壁上所述固定部内的两个所述第一通道分别连通。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述容纳腔内还设有加强部，所述加强部沿第三方向的两端分别设置在所述容纳腔的相对两个腔壁上，所述壳体与所述加强部连接。

作为液冷电池包的一种优选方案，所述壳体的相对两侧面凸出设置有连接板，所述连接板设置在所述加强部上，相邻的两个所述电池模组共用一个加强部，相邻的两个电池模组上的所述连接板相互抵接。

本实用新型实施例的有益效果为：电池模组设于箱体内，加强对电池模组的保护，提升电池模组的安全性；通过在电池模组的壳体开口两端设置上、下液冷板对电芯上、下两端进行散热，在壳体侧板内设置液冷通道即第二通道对电芯的侧端进行散热，使电芯受热均衡，提升电芯的使用寿命，同时将壳体侧板与液冷板集成设置，减少壳体内液冷板占用空间，提升空间利用率；在固定部内设置第一通道，各组液冷板与壳体侧板内的通道与第一通道连通，缩短液冷板、壳体侧板内通道与外部供应冷却液管道间的连接管长度，避免长连接管占用箱体设计空间，同时各组短连接管便于后续拆卸更换，降低维修成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的液冷电池包的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的箱体的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的箱体的剖视图。

图4为本实用新型另一实施例的箱体的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的电池模组的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的壳体的结构示意图。

图7为本实用新型实施例的壳体的剖视图。

图中：

1、箱体；11、容纳腔；12、固定部；121、第一部；1211、第一通道；1212、第二螺纹孔；1213、进液通道出口；122、第二部；1221、出液通道入口；13、加强部；14、第二侧板；141、第四通道；15、第三侧板；16、第七侧板；161、总进液通道；162、总出液通道；17、第一接头；171、第一进水接头；172、第一出水接头；18、支撑部；2、电池模组；21、壳体；211、第一侧板；2111、第三通道；212、第四侧板；2121、第五通道；213、第二接头；214、第五侧板；215、第六侧板；216、紧固件；210、第一螺纹孔；22、电芯；23、液冷板；231、第二通道；232、第一进液口；233、第一出液口；234第一通孔；235、第二通孔；3、短接管。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

如图1至图7所示，本实用新型实施例的液冷电池包，包括箱体1，箱体1内具有容纳腔11，容纳腔11内设置有电池模组2，容纳腔11的腔壁上凸出设置有固定电池模组2的固定部12，电池模组2包括壳体21和设置在壳体21内的电芯22，壳体21沿第一方向(第一方向即图7中Z轴方向)两端均设有开口，开口处设置有液冷板23，液冷板23与电芯22贴合，固定部12内设置有第一通道1211，液冷板23内设置有第二通道231，壳体21垂直于第一方向的方向上至少两个相对的侧板内设置有第三通道2111，第二通道231和第三通道2111均与第一通道1211连通，第一通道1211与外部供应冷却液的管道连通。第一通道1211、第二通道231、第三通道2111均为一体成型，结构简单，便于生产，降低生产成本；箱体1采用高硬度阻燃性材料，充分保护容纳腔11内的电池模组2，防止日常使用中电池模组2泄漏、自燃等对其他设备造成影响；在电池模组2的壳体21开口两端设置上、下液冷板23对电芯22上、下两端进行散热，在壳体21垂直于第一方向的相对两块侧板内设置第二通道231，对电芯22的侧端进行散热，即整个电池模组2的中部区域也能进行散热，使电芯22受热均衡，提升电芯22的使用寿命，同时将壳体21侧板与液冷板23集成设置，减少壳体21内液冷板23占用空间，提升空间利用率，减少零部件使用，降低生产成本；通过在固定部12内设置与外部供应冷却液连通的第一通道1211，缩短箱体1内部电池模组2的第一通道1211、第三通道2111与外接供应液管道间连接管的长度，避免长连接管占用箱体1设计空间，防止连接管间相互缠绕，短连接管也便于后续维护更换。

一实施例中，如图2和图3所示，固定部12包括设置在容纳腔11相对的两个腔壁上的第一部121和第二部122，第一部121内的第一通道1211为进液通道，第二部122内的第一通道1211为出液通道，液冷板23对应第一部121的位置设置有与进液通道连通的第一进液口232，液冷板23对应第二部122的位置设置有与出液通道连通的第一出液口233，第一进液口232和第一出液口233均与第二通道231连通，进液通道和出液通道分别设置在容纳腔11的相对两个腔壁上，冷却液流动方向单一，避免出液通道中热交换后的冷却液影响进液通道内的冷却液的温度，保证进液通道内的冷却液充分对电池模组2进行降温，保证电池模组2的散热能力；壳体21沿第二方向(第二方向即图1中X轴方向，第二方向与第一方向垂直)间隔设置有两个第一侧板211，第一侧板211内的第三通道2111通过短接管3分别连通进液通道和出液通道，拆装方便，外部冷却液经过第一部121的第一通道1211后分别流入第二通道231、第三通道2111，第二通道231、第三通道2111内的冷却液与电芯22热交换后汇流至第二部122的第一通道1211，第二部122的第一通道1211累的冷却液经外部设备冷却后又回流至第一部121的第一通道1211内，以此循环冷却，实现对电芯22的散热。

具体地，如图5所示，电池模组2上、下两端的液冷板23上开设有第一通孔234，壳体21上开设有第一螺纹孔210，螺钉穿过第一通孔234插入第一螺纹孔210将液冷板23安装在壳体21上，液冷板23的第一进液口232、第一出液口233周侧开设有第二通孔235，固定部12上进液通道出口1213和出液通道入口1221的周侧相应设置有第二螺纹孔1212，通过螺钉穿过第二通孔235插入第二螺纹孔1212将液冷板23与固定部12直接固定，第一进液口232与进液通道出口1213相通，第一出液口233与出液通道入口1221相通，减少连接管使用，节省材料，在本实施例中，壳体21相对第一部121、第二部122的两端还凸出设置有紧固件216，壳体21通过紧固件216分别与第一部121、第二部122连接，加强电池模组2的连接强度，缓解液冷板23与固定部12连接处的压力，防止液冷板23长期承重下导致变形，提升液冷板23的使用寿命。

可选地，箱体1沿第二方向间隔设置有多个电池模组2，电池模组2上的液冷板23沿第三方向(第三方向即图1中Y轴方向，第三方向与第一方向垂直)的两端分别与第一部121和第二部122连接，电池模组2和液冷板23拆分成多个小尺寸结构，电芯22的液冷效果更好，后续电池模组2损坏的维护成本较低。箱体1的侧板内设有第四通道141，第四通道141与第一通道1211连通，箱体1具有沿第三方向间隔设置的第二侧板14和第三侧板15，第二侧板14内的第四通道141与所有的第一部121内的第一通道1211连通，第三侧板15内的第四通道141与所有的第二部122内的第一通道1211连通，将所有的第一通道1211汇集至一条通道后再通过第一接头17与外部供应冷却液的管道连通，一方面减少第一通道1211与外部供应冷却液管道的连接管，节省材料，另一方面第四通道141内的冷却液可带动箱体1内的部分热量，进一步加强液冷电池包的散热效果，避免箱体1内部过热膨胀而造成箱体1破裂。箱体1内还设有连接第二侧板14和第三侧板15的第七侧板16，第七侧板16内间隔设有进液总通道和出液总通道，进液总通道和出液总通道分别第二侧板14、第三侧板15内的第四通道141相通，第三侧板15内的第四通道141通的冷却液经流总出液通道162后由第一出水接头172与外部供应冷却液的入水管连接，外部供应冷却液入水管内的冷却液通过外部冷却设备冷却后回流至外部供应冷却液供水管道，经由第一进水接头171流入总进液通道161，最后流通至第二侧板14内的第四通道141，以此保持冷却循环，高效散热。

可选地，容纳腔11的相对两个腔壁上分别设有多个第一部121和第二部122，任一组第一部121和第二部122上均对应安装有一个液冷板23，第一部121、第二部122和液冷板23一一对应，第一部121和第二部122短尺寸结构设置，结构简单，生产便利，更换成本低。

在其他实施例中，不限于在箱体1内对应每个液冷板23两端各设置一个固定部12，还可以将容纳腔11的相对两个腔壁上分别设有一个第一部121和第二部122，多个液冷板23均安装在第一部121和第二部122上，拆装方便。

另一实施例中，不限于在箱体1内对应每个液冷板23两端各设置一个固定部12，还可以在液冷板23两端分别设置一个固定部12和一个支撑部18，支撑部18仅起支撑作用，固定部12既连接液冷板23的进水也连接出水。具体地，容纳腔11内还设有支撑部18，支撑部18与固定部12分别设置在容纳腔11的相对两个侧壁上，支撑部18与壳体21连接；固定部12内间隔设置有两个第一通道1211，壳体21沿第二方向间隔设置有两个第一侧板211，第一侧板211邻近固定部12的一侧设置有第二进液口和第二出液口，液冷板23邻近固定部12的一侧设置有第一进液口232和第一出液口233，第一进液口232和第二进液口分别与其中一个第一通道1211连通，第一出液口233与第二出液口分别与另一个第一通道1211连通，该结构只在箱体1的一侧设置有固定部12，另一侧支撑部18只提供支撑作用，结构简单，生产成本较低。

在其他实施例中，容纳腔11的相对两侧壁上均设有固定部12，或固定部12环绕设置在容纳腔11内侧壁，与上述固定部12内间隔设置有两个第一通道1211结构一致，壳体21沿第三方向间隔设置有第五侧板214和第六侧板215，第五侧板214内的第三通道2111与邻近第五侧板214侧壁上固定部12内的两个第一通道1211分别连通，第六侧板215内的第三通道2111与邻近第六侧板215侧壁上固定部12内的两个第一通道1211分别连通，两个第一通道1211一个为进液通道，另一个为出液通道，该结构可供壳体21第三方向的侧板集成设计具有液冷功能，对电芯22的侧端进行散热；此外，可利用该结构将壳体21的各个侧板皆集成设计成具有液冷功能的侧板，对电池模组2内的电芯22进行全方位的降温，在此不做过多赘述。

在一实施例中，容纳腔11内还设有加强部13，加强部13沿第三方向的两端分别设置在容纳腔11的相对两个腔壁上，壳体21与加强部13连接，有利于加强箱体1两侧板的连接强度，保证液冷电池包箱体1的稳定性。

可选地，如图6和图7所示，箱体1沿第二方向间隔设置有多个加强部13，壳体21的相对两侧面凸出设置有连接板，壳体21通过连接板设置在加强部13上，加强电池模组2的安装强度，安全性高，同时间隔相邻的两个电池模组2，独立作业防止损坏时相互牵连受影响；更优地，相邻的两个电池模组2共用一个加强部13，相邻的两个电池模组2上的连接板相互抵接，节省材料；优选地，连接板与第四侧板212集成同一板，即连接板为第四侧板212；具体地，第四侧板212相互抵接方式为一个第四侧板212背离该电池模组2的一侧面与另一个相邻的第四侧板212背离另一电池模组2的侧面相抵接，两个第四侧板212的抵接面对应开设有半个槽口，两个半个槽口合成一连接孔，加强部13对应连接孔开设有螺纹孔，仅用一个螺钉即可将两个第四侧板212锁定，连接稳固，该结构电池模组2占用箱体1高度较低，限制电池模组2第二方向的移动，连接稳固，箱体1的空间利用率高；在其他实施例中，还可能存在一电池模组2第四侧板212的上端面与相邻电池模组2第四侧板212的下端面抵接，两个第四侧板212开设有相同的连接孔，加强部13对应连接孔开设有螺纹孔，仅用一个螺钉即可将两个第四侧板212锁定，节省材料，该结构减少电池模组2占用箱体1长度尺寸，提升箱体1空间利用率。

可选地，当电池模组2沿第二方向的侧板内开设第三通道2111到时，即第一侧板211内设有第三通道2111，第四侧板212内开设有与第三通道2111连通的第五通道2121，第四侧板212上还设有与第五通道2121连通的第二接头213，第二接头213通过短接管3与第一通道1211连通，便于短接管3的安装，方便快捷，省时省力。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种液冷电池包，包括箱体，所述箱体内具有容纳腔，所述容纳腔内设置有电池模组，其特征在于，所述容纳腔的腔壁上凸出设置有固定所述电池模组的固定部，所述电池模组包括壳体和设置在所述壳体内的电芯，所述壳体沿第一方向两端均设有开口，所述开口处设置有液冷板，所述液冷板与所述电芯贴合，所述固定部内设置有第一通道，所述液冷板内设置有第二通道，所述壳体垂直于所述第一方向的方向上至少两个相对的侧板内设置有第三通道，所述第二通道和所述第三通道均与所述第一通道连通，所述第一通道与外部供应冷却液的管道连通。

2.根据权利要求1所述的液冷电池包，其特征在于，所述固定部包括设置在所述容纳腔相对的两个腔壁上的第一部和第二部，所述第一部内的所述第一通道为进液通道，所述第二部内的所述第一通道为出液通道，所述液冷板对应所述第一部的位置设置有与所述进液通道连通的第一进液口，所述液冷板对应所述第二部的位置设置有与所述出液通道连通的第一出液口，所述第一进液口和所述第一出液口均与所述第二通道连通。

3.根据权利要求2所述的液冷电池包，其特征在于，所述壳体沿第二方向间隔设置有两个第一侧板，所述第一侧板内的所述第三通道通过短接管分别连通所述进液通道和所述出液通道。

4.根据权利要求3所述的液冷电池包，其特征在于，所述箱体的侧板内设有第四通道，所述第四通道与所述第一通道连通，所述第四通道上设有与所述管道连通的第一接头。

5.根据权利要求4所述的液冷电池包，其特征在于，所述箱体沿所述第二方向间隔设置有多个电池模组，所述电池模组上的所述液冷板沿第三方向的两端分别与所述第一部和所述第二部连接，所述箱体具有沿所述第三方向间隔设置的第二侧板和第三侧板，所述第二侧板内的所述第四通道与所有的所述第一部内的所述第一通道连通，所述第三侧板内的所述第四通道与所有的第二部内的所述第一通道连通。

6.根据权利要求5所述的液冷电池包，其特征在于，所述容纳腔的相对两个腔壁上分别设有一个所述第一部和所述第二部，多个所述液冷板均安装在所述第一部和所述第二部上；或，

所述容纳腔的相对两个腔壁上分别设有多个所述第一部和所述第二部，任一组所述第一部和所述第二部上均对应安装有一个所述液冷板。

7.根据权利要求3所述的液冷电池包，其特征在于，所述第一侧板背离所述电芯的一侧面凸出设置有第四侧板，所述第四侧板内设有第五通道，所述第五通道与所述第三通道连通，所述第五通道与所述第一通道连通。

8.根据权利要求1所述的液冷电池包，其特征在于，所述固定部内间隔设置有两个所述第一通道，所述液冷板内的所述第二通道的两端口分别为第一进液口和第一出液口，所述壳体的侧板内的所述第三通道的两个端口为第二进液口和第二出液口，所述第一进液口和所述第二进液口分别与其中一个所述第一通道连通，所述第一出液口与所述第二出液口分别与另一个所述第一通道连通。

9.根据权利要求8所述的液冷电池包，其特征在于，所述容纳腔内还设有支撑部，所述支撑部与所述固定部分别设置在所述容纳腔的相对两个侧壁上，所述支撑部与所述壳体连接，所述壳体沿第二方向间隔设置有两个第一侧板，所述第一侧板邻近所述固定部的一侧设置有所述第二进液口和所述第二出液口，所述液冷板邻近所述固定部的一侧设置有所述第一进液口和所述第一出液口。

10.根据权利要求8所述的液冷电池包，其特征在于，所述容纳腔的相对两侧壁上均设有固定部，所述壳体沿第三方向间隔设置有第五侧板和第六侧板，所述第五侧板内的所述第三通道与一侧壁上所述固定部内的两个所述第一通道分别连通，所述第六侧板内的所述第三通道与另一侧壁上所述固定部内的两个所述第一通道分别连通。

11.根据权利要求1-10任一项所述的液冷电池包，其特征在于，所述容纳腔内还设有加强部，所述加强部沿第三方向的两端分别设置在所述容纳腔的相对两个腔壁上，所述壳体与所述加强部连接。

12.根据权利要求11所述的液冷电池包，其特征在于，所述壳体的相对两侧面凸出设置有连接板，所述连接板设置在所述加强部上，相邻的两个所述电池模组共用一个加强部，相邻的两个电池模组上的所述连接板相互抵接。

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