CN218602635U - 液冷集成电池包箱体及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种液冷集成电池包箱体及电池包，其中液冷集成电池包箱体包括箱体和侧梁，箱体具有容置腔，侧梁设置于容置腔内，将容置腔分隔形成多个子容置腔。侧梁具有空腔，空腔包括沿第一方向延伸设置的液冷腔和分隔腔，液冷腔包括第一液冷腔和第二液冷腔，第一液冷腔和第二液冷腔沿第二方向分别位于分隔腔的两侧，第一液冷腔的第一端与第二液冷腔的第一端连通，第一方向与第二方向垂直。侧梁的结构设置，使得分隔腔作为液冷腔的隔热和缓冲结构，可避免第一液冷腔和第二液冷腔内的冷却液的热量相互传导，影响对电池的散热效果，同时可提升侧梁的结构强度，且当液冷腔破裂时，分隔腔还可作为冷却液的暂存空间，保证安全性。

Description

液冷集成电池包箱体及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷集成电池包箱体及电池包。

背景技术

动力电池的使用温度具有一定的范围，因此市场上的电池包基本都安装有冷却装置，其中以液冷为主。目前液冷装置主要采用专门液冷板设置于箱体底部，或者在箱体底部采用集成液冷。但液冷装置位于箱体底部，不仅会增加电池高度方向的尺寸，而且若将液冷板专门固定在箱体上，还会增加加工流程。因此现有专利(CN217485576U)公开一种箱体集成水道的侧边液冷方形模组，其将液冷板设置在电池模组内，以减少对电池包内空间的占用，同时使用箱体梁内部的空腔当作流道，将箱体横梁的水道与箱体纵梁的水道连通。但是因液冷板位于电池组中间，则相邻两个电池中温度较高的电池的热量易通过冷却液传递至温度较低的电池上，且随着冷却液流动至电池模组的中部，冷却液的温度上升，则这一电池之间热传导的效果更为明显，从而使得液冷板的散热效果受到限制，而且若电池包受到撞击，相邻电池组挤压也易造成液冷板破裂，影响电池包的安全性。

因此，亟需一种液冷集成电池包箱体及电池包，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种液冷集成电池包箱体，能够有效保证对电池包的换热效率，同时提高电池包的安全性。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

液冷集成电池包箱体，包括：

箱体，所述箱体具有容置腔；

侧梁，所述侧梁设置于所述容置腔内，以将所述容置腔分隔形成多个子容置腔，所述子容置腔用于固定电芯，所述侧梁具有空腔，所述空腔包括沿第一方向延伸设置的液冷腔和分隔腔，所述液冷腔包括第一液冷腔和第二液冷腔，所述第一液冷腔和所述第二液冷腔沿第二方向分别位于所述分隔腔的两侧，且所述第一液冷腔的第一端与所述第二液冷腔的第一端连通，所述第一方向与所述第二方向垂直。

可选地，所述分隔腔内设置有沿所述第一方向延伸的N个加强筋，N个所述加强筋沿所述第二方向分别连接所述分隔腔的腔壁，以将所述分隔腔分隔形成N+1个子分隔腔。

可选地，位于所述分隔腔中段的所述子分隔腔的体积大于其他所述子分隔腔的体积。

可选地，所述液冷腔内设置有沿所述第一方向延伸的M个分流筋，M个所述分流筋沿所述第二方向分别连接所述液冷腔的腔壁，以将所述液冷腔分隔形成M+1个液冷流道。

可选地，所述侧梁的一端设置有液冷口，所述液冷口与所述液冷腔连通，越靠近所述液冷口的所述液冷流道的流道宽度越小。

可选地，所述侧梁包括侧梁本体、端部封堵板和内部封堵板，所述端部封堵板封堵于所述第一方向上所述侧梁本体的两端，所述内部封堵板封堵所述分隔腔远离所述液冷口的一端，且所述内部封堵板和远离所述液冷口一端的所述端部封堵板之间形成与所述液冷流道连通的通道。

可选地，所述液冷口包括进液口和出液口，所述进液口和所述出液口位于所述侧梁的一端，所述进液口连通所述第一液冷腔，所述出液口连通所述第二液冷腔。

可选地，所述侧梁还包括底托板，所述侧梁本体设置于所述底托板上，所述侧梁通过所述底托板固定于所述箱体内，所述电芯位于所述子容置腔内，且同时抵接所述底托板和所述侧梁本体。

可选地，所述液冷集成电池包箱体还包括流道连接管，相邻所述侧梁内的所述液冷腔通过所述流道连接管连通。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包，其换热效率高，安全性好。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

电池包，包括上述的液冷集成电池包箱体。

可选地，所述电池包还包括电芯，所述电芯位于子容置腔内，所述电芯和所述侧梁之间夹设有导热层。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的液冷集成电池包箱体包括箱体和侧梁，箱体具有容置腔，侧梁设置于容置腔内，以将容置腔分隔形成多个子容置腔，而子容置腔用于固定电芯。另外，侧梁具有空腔，空腔包括沿第一方向延伸设置的液冷腔和分隔腔，液冷腔包括第一液冷腔和第二液冷腔，第一液冷腔和第二液冷腔沿第二方向分别位于分隔腔的两侧，且第一液冷腔和第一端与第二液冷腔的第一端连通，第一方向与第二方向垂直。即该液冷集成电池包箱体可通过侧梁实现对电芯的冷却，而且将分隔腔作为液冷腔的隔热和缓冲结构，不仅可避免第一液冷腔和第二液冷腔内的冷却液的热量相互传导，从而影响对电池的散热效果，同时还可提升侧梁的结构强度，而且当液冷腔破裂时，分隔腔还可作为冷却液的暂存空间，保证安全性。

本实用新型提出的电池包包括上述的液冷集成电池包箱体，其换热效率高，安全性好。

附图说明

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爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的电芯的排列示意图；

图4是本实用新型实施例提供的侧梁的结构示意图；

图5是图4中A处的放大图。

图中：

1、箱体；11、子容置腔；

2、侧梁；21、侧梁本体；211、液冷腔；2110、液冷流道；2111、第一液冷腔；2112、第二液冷腔；212、分隔腔；2121、子分隔腔；213、加强筋；214、分流筋；215、液冷口；2151、进液口；2152、出液口；22、内部封堵板；23、端部封堵板；24、底托板；

3、电芯；

4、流道连接管。

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，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。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。

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。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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图5所示，本实施例提供一种液冷集成电池包箱体，包括箱体1和侧梁2，箱体1具有容置腔，侧梁2设置于容置腔内，可将容置腔分隔形成多个子容置腔11，一个子容置腔11内可容置一组电芯3。当电芯3位于子容置腔11内时，侧梁2和箱体1的侧壁可通过与电芯3的抵接，从而实现电芯3于子容置腔11内的相对固定，这使得位于子容置腔11内的电芯3无须再配置固定侧板，可有效减少箱体1的部件数量。另外，侧梁2具有空腔，该空腔包括沿第一方向延伸设置的液冷腔211和分隔腔212，液冷腔211包括第一液冷腔2111和第二液冷腔2112，第一液冷腔2111和第二液冷腔2112沿第二方向分别位于分隔腔212的两侧，且第一液冷腔2111的第一端与第二液冷腔2112的第一端连通。即可采用侧梁2作为液冷集成电池包箱体的液冷板，而无须再在箱体1的底部设置液冷板，以对电芯3进行降温，可减少电池包高度方向上的尺寸，同时降低整体电池包的重量，提高能量密度。同时，因为第一液冷腔2111和第二液冷腔2112分别位于分隔腔212的两侧，分隔腔212内的空气可作为第一液冷腔2111和第二液冷腔2112内的冷却液的隔热介质，避免其两者内的冷却液的热量相互传递，使得温度较高的电池的热量传递至温度较低的电池上，从而影响对电池的散热效果，而且这一现象在电池模组的中部将尤为明显，将导致电池模组的中部的热量较高，不利于对电池的均匀散热。最后，因为分隔腔212的设置可在箱体1发生碰撞或挤压变形时，起到吸收挤压能量的作用，提高安全性，而若是两侧的液冷腔211破裂，分隔腔212的设置也可为冷却液提供一个暂存空间，避免其流向电芯3，起到防护作用。可知的，当箱体1发生碰撞时，液冷腔211的腔壁较易朝向分隔腔212一侧弯曲，即靠近分隔腔212一侧的液冷腔211的腔壁更容易破裂，这使得分隔腔212可作为冷却液的暂存空间，其中液冷腔211靠近分隔腔212一侧的腔壁也即为分隔腔212的腔壁。本实施例中，第一方向与第二方向垂直，而第一方向为图2中的ab方向，第二方向为图2中的cd方向。

进一步地，如图4和图5所示，分隔腔212内设置有沿第一方向延伸的N个加强筋213，且这N个加强筋213沿第二方向分别连接分隔腔212的腔壁，加强筋213的设置可进一步加强侧梁2的结构强度，使其不易变形，而这N个加强筋213可将分隔腔212分隔形成N+1个子分隔腔2121，即每个子分隔腔2121均是沿侧梁2的长度方向延伸，且相邻的子分隔腔2121沿侧梁2的高度方向分布，也便于其吸收来自两侧电芯3的挤压力。

优选地，位于分隔腔212中段的子分隔腔2121的体积大于其他的子分隔腔2121的体积。本实施例中，加强筋213设置有两个，两个加强筋213将分隔腔212分隔形成三个子分隔腔2121，且沿侧梁2高度方向两侧的两个子分隔腔2121的体积小于中段的子分隔腔2121的体积，较大的子分隔腔2121位于中部可更好的通过腔壁的变形起到结构吸能的作用，同时也便于容置冷却液。

更进一步地，如图4和图5所示，液冷腔211内设置有沿第一方向延伸的M个分流筋214，M个分流筋214沿第二方向分别连接液冷腔211的腔壁，以将液冷腔211分隔形成M+1个液冷流道2110。分流筋214的设置不仅也可以对侧梁2整体结构的加强起到有利作用，而且其将液冷腔211分隔形成多个液冷流道2110，可更好的保证不同液冷流道2110内的冷却液均可流动，从而避免靠近冷却液入口一层的冷却液流动，而远离冷却液入口一层的冷却液不流动或者流动缓慢的问题，提升冷却效率。

优选地，如图4所示，侧梁2的一端设置有液冷口215，液冷口215和液冷腔211连通，冷却液即是经过液冷口215进入或流出液冷腔211，为保证每个液冷流道2110内的冷却液的流动速度较为一致，设置越靠近液冷口215的液冷流道2110的流道宽度越小。远离液冷口215的冷却液的流动速度缓慢，因而通过扩大其流道宽度，减少其流动阻力，从而促使各位置冷却液以相近或相同速度流动。本实施例中，每个液冷腔211内设置三个分流筋214，三个分流筋214将每个液冷腔211均分隔形成四个液冷流道2110，其中靠近液冷口215的为第一液冷流道，而后依次为第二液冷流道、第三液冷流道和第四液冷流道，且在侧梁2的高度方向，第一液冷流道的宽度为A，第二液冷流道的宽度为1.1A，第三液冷流道的宽度为1.2A，第四液冷流道的宽度为1.5A。

如上文所述，第一液冷腔2111和第二液冷腔2112仅一端连通，为实现这一结构，本实施例在侧梁2的一端对第一液冷腔2111、第二液冷腔2112和分隔腔212均封堵，而在侧梁2的另一端则仅封堵分隔腔212，以形成U形流道。具体地，如图4所示，侧梁2包括侧梁本体21、端部封堵板23和内部封堵板22，端部封堵板23封堵于第一方向上侧梁本体21的两端，内部封堵板22封堵分隔腔212远离液冷口215的一端，且内部封堵板22和远离液冷口215一端的端部封堵板23之间形成与液冷流道2110连通的通道。

可选地，侧梁2还包括底托板24，侧梁本体21设置于底托板24上，侧梁2通过底托板24固定于箱体1内，且当电芯3位于箱体1的子容置腔11内时，电芯3将同时抵接底托板24和侧梁本体21，以实现电芯3与箱体1的相对固定。通过将电芯3放置于底托板24上，可避免电芯3与箱体1的直接接触，不仅可避免箱体1受到撞击时，对于电芯3的直接损伤，还可避免因电芯3与箱体1的直接接触，使得电芯3与箱体1之间的传热效果增强，从而使电芯3的温度受外界环境的影响变大，不利于电芯3在特定环境下的保温需求。

可选地，液冷口215包括进液口2151和出液口2152，进液口2151和出液口2152位于侧梁2的一端，且进液口2151连通第一液冷腔2111，出液口2152连通第二液冷腔2112。即同一侧梁2内的冷却液从进液口2151进入，经第一液冷腔2111流动至内部封堵板22和端部封堵板23之间的通道，而后流至第二液冷腔2112，最后从出液口2152流出，以形成U形流道。本实施例中，液冷口215设置于侧梁2远离箱体1的一侧面，以避让电芯3的位置，降低侧梁2的高度。

可选地，液冷集成电池包箱体还包括流道连接管4，如图1所示，相邻侧梁2内的液冷腔211通过流道连接管4连通，以便于液冷集成电池包箱体内的多个液冷腔211可仅设置一个管道连通外部进液设备，简化结构。

本实施例还提供一种电池包，包括上述的液冷集成电池包箱体，其换热效率高，同时有较高的安全性。

可选地，电池包还包括电芯3，电芯3位于子容置腔11内，电芯3和侧梁2之间夹设有导热层。本实施例中，导热层为填充在电芯3和侧梁2的间隙中的导热结构胶，可提高侧梁2和电芯3之间的热传导效率。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.液冷集成电池包箱体，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)具有容置腔；

侧梁(2)，所述侧梁(2)设置于所述容置腔内，以将所述容置腔分隔形成多个子容置腔(11)，所述子容置腔(11)用于固定电芯(3)，所述侧梁(2)具有空腔，所述空腔包括沿第一方向延伸设置的液冷腔(211)和分隔腔(212)，所述液冷腔(211)包括第一液冷腔(2111)和第二液冷腔(2112)，所述第一液冷腔(2111)和所述第二液冷腔(2112)沿第二方向分别位于所述分隔腔(212)的两侧，且所述第一液冷腔(2111)的第一端与所述第二液冷腔(2112)的第一端连通，所述第一方向与所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述分隔腔(212)内设置有沿所述第一方向延伸的N个加强筋(213)，N个所述加强筋(213)沿所述第二方向分别连接所述分隔腔(212)的腔壁，以将所述分隔腔(212)分隔形成N+1个子分隔腔(2121)。

3.根据权利要求2所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，位于所述分隔腔(212)中段的所述子分隔腔(2121)的体积大于其他所述子分隔腔(2121)的体积。

4.根据权利要求1所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述液冷腔(211)内设置有沿所述第一方向延伸的M个分流筋(214)，M个所述分流筋(214)沿所述第二方向分别连接所述液冷腔(211)的腔壁，以将所述液冷腔(211)分隔形成M+1个液冷流道(2110)。

5.根据权利要求4所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述侧梁(2)的一端设置有液冷口(215)，所述液冷口(215)与所述液冷腔(211)连通，越靠近所述液冷口(215)的所述液冷流道(2110)的流道宽度越小。

6.根据权利要求5所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述侧梁(2)包括侧梁本体(21)、端部封堵板(23)和内部封堵板(22)，所述端部封堵板(23)封堵于所述第一方向上所述侧梁本体(21)的两端，所述内部封堵板(22)封堵所述分隔腔(212)远离所述液冷口(215)的一端，且所述内部封堵板(22)和远离所述液冷口(215)一端的所述端部封堵板(23)之间形成与所述液冷流道(2110)连通的通道。

7.根据权利要求5所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述液冷口(215)包括进液口(2151)和出液口(2152)，所述进液口(2151)和所述出液口(2152)位于所述侧梁(2)的一端，所述进液口(2151)连通所述第一液冷腔(2111)，所述出液口(2152)连通所述第二液冷腔(2112)。

8.根据权利要求6所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述侧梁(2)还包括底托板(24)，所述侧梁本体(21)设置于所述底托板(24)上，所述侧梁(2)通过所述底托板(24)固定于所述箱体(1)内，所述电芯(3)位于所述子容置腔(11)内，且同时抵接所述底托板(24)和所述侧梁本体(21)。

9.根据权利要求1所述的液冷集成电池包箱体，其特征在于，所述液冷集成电池包箱体还包括流道连接管(4)，相邻所述侧梁(2)内的所述液冷腔(211)通过所述流道连接管(4)连通。

10.电池包，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的液冷集成电池包箱体。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电芯(3)，所述电芯(3)位于子容置腔(11)内，所述电芯(3)和侧梁(2)之间夹设有导热层。

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