CN218677321U - 自适应风冷的电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及软包电芯技术领域，尤其是涉及一种自适应风冷的电池包，包括：电芯组件以及均温板；其中，电芯组件包括多个顺次设置的电芯，均温板设置于相邻的两个电芯之间；均温板包括相连接的主板体以及散热板体，且主板体形成有第一密闭腔道，散热板体形成有与第一密闭腔道相连通的第二密闭腔道；主板体设置于电芯组件的内部，散热板体设置于电芯组件的外部。当电池包工作时，均温板吸收电芯组件的热量，密闭腔道内的工质不断吸热沸腾，汽化至冷端放热液化，回流至液槽，放出的热量经散热板体耗散至电芯组件的外部，完成电池包的高效散热，进而使得工质及时冷凝回流，实现相变高效循环。

Description

自适应风冷的电池包

技术领域

本申请涉及软包电芯技术领域，尤其是涉及一种自适应风冷的电池包。

背景技术

吹胀式自适应风冷的电池包通常由不同软硬度的铝板压合焊接后，按照设计的腔室形状充气加压，再充注冷却工质封闭获得。其工作原理为：依赖冷却工质的气液转换，实现冷热端的热量传递，而且工艺简洁，材料轻薄，而具有成本低，传热性能好的特点，最早在制冷家电的蒸发器上大量使用，近些年，因其较高的性价比，得以在通讯基站、新能源领域得到应用，尤其可应用在电池包内。当应用在电池包内时存在下述问题：均温板的冷端散热不及时，工质无法及时冷凝回流，限制了自然散热和风冷场景下与外接的换热能力，无法实现相变高效循环，整体传热性能大打折扣。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种自适应风冷的电池包，在一定程度上解决了现有技术中存在的电池包内的均温板的冷端散热不及时，工质无法及时冷凝回流，限制了自然散热和风冷场景下与外接的换热能力，无法实现相变高效循环的技术问题。

本申请提供了一种自适应风冷的电池包，包括：电芯组件以及均温板；其中，所述电芯组件包括多个顺次设置的电芯，所述均温板设置于相邻的两个所述电芯之间；

所述均温板包括相连接的主板体以及散热板体，且所述主板体设置于所述电芯组件的内部，所述散热板体设置于所述电芯组件的外部。

在上述技术方案中，进一步地，所述自适应风冷的电池包包括外壳，所述电芯组件以及所述均温板均设置于所述外壳内；

所述外壳形成有冷却风道以及与所述冷却风道相连通的进风口和出风口，所述均温板的散热板体位于所述冷却风道内。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述外壳包括相连接的风罩以及壳体；其中，所述电芯组件以及所述主板体均设置于所述壳体内；

所述风罩的内部中空结构形成为所述冷却风道；

所述壳体形成有过口，所述散热板体穿过所述过口设置于所述风罩内。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着所述风罩的长度方向，所述风罩的一端部形成有进风口，所述风罩的相对的另一端部形成有出风口。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电芯组件的至少一侧部设置有加热构件。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述主板体形成有延伸板体，且所述延伸板体与所述加热构件相接触；和/或所述加热构件设置于所述电芯组件的底部或者所述电芯组件的沿其长度方向或者宽度方向延伸的侧部。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述自适应风冷的电池包还包括泡棉层，沿着所述外壳的高度方向，所述泡棉层设置于所述外壳的内底壁；

所述加热构件设置于所述泡棉层和所述电芯组件之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述电芯组件的至少一端部设置有隔离板件；和/或

所述均温板的数量为多个，且多个所述均温板沿着所述电芯组件的电芯的排布方向顺次设置间隔设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述主板体形成有第一密闭腔道，所述散热板体形成有与所述第一密闭腔道相连通的第二密闭腔道。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一密闭腔道沿着所述主板体的长度方向和/或高度方向延伸；

所述散热板体沿着所述主板体的长度方向和/或高度方向延伸，且所述第二密闭腔道沿着所述散热板体的长度方向和/或高度方向延伸，所述第二密闭腔道与相连通的所述第一密闭腔道同向延伸。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一密闭腔道的数量以及所述第二密闭腔道的数量均为多个，且相一一对应。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述散热板体包括多个顺次相连接的弯折板体，以形成波浪状；任意相邻的两个所述弯折板体形成V形结构；所述弯折板体形成有所述第二密闭腔道。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的自适应风冷的电池包包括电芯组件以及均温板，其中，均温板包括相连接的主板体以及散热板体，且主板体形成有第一密闭腔道，散热板体形成有与第一密闭腔道相连通的第二密闭腔道；主板体设置于电芯组件的内部，散热板体设置于电芯组件的外部。

当电池包工作时，均温板吸收电芯组件的热量，密闭腔道内的工质不断吸热沸腾，汽化至冷端放热液化，回流至液槽，放出的热量经散热板体耗散至电芯组件的外部，完成电池包的高效散热，进而使得工质及时冷凝回流，实现相变高效循环。

可见，本技术方案改进了冷端的热量传递路径，集成了散热功能，使工质更快地传递循环，即保留了均温板工艺简单，成本低，高可靠性的优势，又提升了整体的散热性能；

此外，本技术方案中，在电芯组件与均温板之间集成加热膜也即加热构件，并且配合均温板，可提高加热过程中电芯的温度的一致性，同时减少加热膜的使用数量，降低加热功能的设计成本。实现同一套结构组件对高低温环境加热和散热的自适应功能。

此外，本技术方案中将一部分均温板接触热源也即加热构件，一部分布置在冷却风道中冷却，通过修饰风道中均温板表面的波浪结构，增强了对流换热效率，使得均温板同时兼具均温和散热能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的另一结构示意图；

图3为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的局部结构示意图；

图4为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的另一局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的又一局部结构示意图；

图6为本申请实施例提供的自适应风冷的电池包的又一局部结构示意图；

图7为本申请实施例提供的均温板和电芯的装配示意图；

图8为本申请实施例提供的均温板和电芯的另一装配示意图；

图9为本申请实施例提供的均温板的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的均温板的另一结构示意图。

附图标记：

1-电芯组件，11-电芯，2-均温板，21-主板体，22-散热板体，23-延伸板体，3-外壳，31-风罩，311-进风口，312-出风口，32-壳体，4-隔离板件，5-泡棉层。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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显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，本领域普通技术人员在没有做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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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

下面参照图1至图10描述根据本申请一些实施例所述的自适应风冷的电池包。

参见图1至图6所示，本申请的实施例提供了一种自适应风冷的电池包，包括：电芯组件1以及均温板2；其中，电芯组件1包括多个顺次设置的电芯11，均温板2设置于相邻的两个电芯11之间；

均温板2包括相连接的主板体21以及散热板体22，且主板体21形成有第一密闭腔道，散热板体22形成有与第一密闭腔道相连通的第二密闭腔道；

主板体21设置于电芯组件1的内部，散热板体22设置于电芯组件1的外部。

基于以上描述的结构可知，当电池包工作时，均温板2吸收电芯组件1的热量，密闭腔道内的工质不断吸热沸腾，汽化至冷端放热液化，回流至液槽，放出的热量经散热板体22耗散至电芯组件1的外部，完成电池包的高效散热，进而使得工质及时冷凝回流，实现相变高效循环。

进一步，优选地，均温板2的数量为多个，且多个均温板2沿着电芯组件1的电芯11的排布方向顺次间隔设置，例如两个、三个(如图1所示)、四个、五个以及多于五个，而且注意：多个均温板2可以等间隔设置，也可不等间隔设置，根据实际需要选择。

进一步，优选地，第一密闭腔道的数量为多个，且多个第一密闭腔道沿着主板体21的长度方向顺次间隔设置(图中未示出)；

如图7至图10所示，第二密闭腔道的数量为多个，且多个第二密闭腔道沿着散热板体22的长度方向顺次间隔设置；

多个第二密闭腔道与多个第一密闭腔道且相一一对应。

根据以上描述的结构可知，多个腔道同时实现工质相变的高效循环，满足均温的作用。

在该实施例中，优选地，如图1和图2所示，自适应风冷的电池包包括外壳3，电芯组件1以及均温板2均设置于外壳3内；

外壳3形成有冷却风道以及与冷却风道相连通的进风口311和出风口312，均温板2的散热板体22位于冷却风道内。

根据以上描述的结构可知，均温板2的一部分结构也即散热板体22布置在冷却风道内，增强了对流热交换，进而提升了均温板2的冷端的散热效果，进而使得工质及时冷凝回流，实现相变高效循环。

在此基础上，优选地，如图1和图2所示，外壳3包括相连接的风罩31以及壳体32；其中，电芯组件1以及主板体21均设置于壳体32内；

风罩31的内部中空结构形成为冷却风道，风罩31还形成有进风口311和出风口312；

壳体32形成有过口，散热板体22穿过过口设置于风罩31内。

根据以上描述的结构可知，电芯组件1和主板体21设置在壳体32也就是下壳体内，形成了电池仓，散热板体22则延伸至风罩31内，形成了专用的散热场所，各司其职，电池包更加安全、可靠。

进一步，优选地，沿着壳体32的高度方向，风罩31设置在壳体32的顶部，满足常规的使用状态。当然，不仅限于此，也可将风罩31设置在壳体32的前后或者是左右侧部，那么对应地，散热板体22位于电芯组件1的前后或者左右侧部，且与风罩31位于同侧。

进一步，优选地，风罩31与壳体32相卡接，或者通过紧固构件例如螺栓等相连接。

进一步，优选地，壳体32呈长方体状，且具有六个面，风罩31也呈长方体状，但其仅具有五个面，其不具备底面，主要是由于壳体32的顶面也起到作为风罩31的底面的作用。

在该实施例中，优选地，如图1和图2所示，沿着风罩31的长度方向，进风口311形成于风罩31的一端部，出风口312形成于风罩31的相对的另一端部。

根据以上描述的结构可知，将进风口311和出风口312分别设置在风罩31的两端，也即分别设置在风道的两端，增加了风在风道内流通的距离，进而可对均温板2的散热板体22进行充分散热、冷却。

注意：进风口311的形状可以为方形(如图1所示)、圆形或者其他形状；出风口312的形状可以为圆形、方形、多边形(如图1所示)等，根据实际需要设置。

在该实施例中，优选地，电芯组件1的至少一侧部设置有加热构件(图中未示出)，也就是说，电芯组件1的顶部、底部、沿着电芯组件1的长度方向或者宽度方向延伸的侧部中的至少一者设置有前述的加热构件。

根据以上描述的结构可知，当电池包温度过低时，可启动加热构件对电芯组件1进行加热，以实现电芯11的正常工作。

进一步，优选地，加热构件为加热膜，且其可呈长方形。

进一步，优选地，加特构件的数量可为多个，排布可根据实际需要设置。

在该实施例中，优选地，如图8和图10所示，主板体21形成有延伸板体23，且延伸板体23与加热构件相接触。

根据以上描述的结构可知，延伸板体23与加热构件相接触，传递热量至均温板2，利用均温板2将热量均匀地传导至电芯组件1的各个部位，达到提高加热效率，减少温差，实现均匀加热的作用。

在该实施例中，优选地，沿着电芯组件1的高度方向，加热构件设置于电芯组件1的底部；

沿着主板体21的长度方向，延伸板体23形成于主板体21的一端部；电芯组件1的第一端部形成有正输出极和负输出极，延伸板体23呈L形，且L形的延伸板体23的一部分结构位于电芯组件1的与第一端部相对的第二端部，L形的延伸板体23的另一部分结构延伸至电芯组件1的底部并且与加热构件相接触。

根据以上描述的结构可知，延伸板体23设置在电芯组件1的一端部，一方面是不易与其他部件例如输出极干涉，便于安装，而且将延伸板体23设计成L形的结构，使得其可以延伸到电芯组件1的底部与加热构件相接触。

且注意，延伸板体23上无需设置密闭腔道，其仅作为导热板使用。

在该实施例中，优选地，如图4所示，电芯组件1的第一端部设置有隔离板件4，隔离板件4作为极耳焊接板，同时起到绝缘的作用。

进一步，优选地，隔离板件4呈方形。

在该实施例中，优选地，如图6所示，自适应风冷的电池包还包括泡棉层5，沿着外壳3的高度方向，泡棉层5设置于外壳3的内底壁；

加热构件设置于泡棉层5和电芯组件1之间。

根据以上描述的结构可知，泡棉侧置电芯11的缓冲作用和隔热作用，且进一步，优选地，泡棉层5呈方形。

在该实施例中，优选地，如图7至图10所示，散热板体22为波浪形板。

根据以上描述的结构可知，散热板体22也即均温板2的冷端以波浪造型形成风冷翅片，进一步提升散热效率，进而有助于工质及时冷凝回流，实现相变高效循环。当然，散热板体22的形状不仅限于此，还可为平板状，亦或者是曲面板等等，根据实际需要选择。

进一步，优选地，如图7至图10所示，散热板体22包括多个顺次相连接的弯折板体，且任意相邻的两个弯折板体形成V形结构；弯折板体形成有第二密闭腔道，且优选地，每一个弯折板体上均形成有第二密闭腔道，对应地第二密闭腔道的下方是第一密闭腔道，两者相一一对应，而且优选地，所有的第二密闭腔道均位于散热板体22的同一侧，便于加工制造。

当然，不仅限于上述结构，也即并非每一个弯折板体上均设置一个第二密闭腔道，例如可以每间隔预设个数的弯折板体设置一个第二密闭腔道等，而且所有的第二密闭腔道不一定位于散热板体22的同一侧，还可分别设置在散热板体22的两侧。

在该实施例中，优选地，如图7至图10所示，沿着主板体21的高度方向，散热板体22设置于主板体21的顶端部；散热板体22沿着主板体21的长度方向和高度方向延伸，充分利用高度方向的空间，布置更加合理。

对应地，第一密闭腔道沿着主板体21的高度方向延伸；第二密闭腔道沿着散热板体22的高度方向延伸。

本申请提供的自适应风冷的电池包具有如下结构和优点：

本技术方案改进了冷端的热量传递路径，集成了散热功能，使工质更快地传递循环，即保留了均温板的工艺简单，成本低，高可靠性的优势，又提升了整体的散热性能；

本技术方案中将一部分均温板接触热源也即加热构件，一部分布置在冷却风道中冷却，通过修饰风道中均温板表面的波浪结构，增强了对流换热效率，使得均温板2同时兼具均温和散热能力。

本技术方案中，在电芯组件1与均温板2之间集成加热膜也即加热构件，并且配合均温板2，可提高加热过程中电芯11的温度的一致性，同时减少加热膜的使用数量，降低加热功能的设计成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种自适应风冷的电池包，其特征在于，包括：电芯组件以及均温板；其中，所述电芯组件包括多个顺次设置的电芯，所述均温板设置于相邻的两个所述电芯之间；

所述均温板包括相连接的主板体以及散热板体，且所述主板体设置于所述电芯组件的内部，所述散热板体设置于所述电芯组件的外部。

2.根据权利要求1所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述自适应风冷的电池包包括外壳，所述电芯组件以及所述均温板均设置于所述外壳内；

所述外壳形成有冷却风道以及与所述冷却风道相连通的进风口和出风口，所述均温板的散热板体位于所述冷却风道内。

3.根据权利要求2所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述外壳包括相连接的风罩以及壳体；其中，所述电芯组件以及所述主板体均设置于所述壳体内；

所述风罩的内部中空结构形成为所述冷却风道；

所述壳体形成有过口，所述散热板体穿过所述过口设置于所述风罩内。

4.根据权利要求3所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，沿着所述风罩的长度方向，所述风罩的一端部形成有进风口，所述风罩的相对的另一端部形成有出风口。

5.根据权利要求2所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述电芯组件的至少一侧部设置有加热构件。

6.根据权利要求5所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述主板体形成有延伸板体，且所述延伸板体与所述加热构件相接触；和/或所述加热构件设置于所述电芯组件的底部或者所述电芯组件的沿其长度方向或者宽度方向延伸的侧部。

7.根据权利要求5所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述自适应风冷的电池包还包括泡棉层，沿着所述外壳的高度方向，所述泡棉层设置于所述外壳的内底壁；

所述加热构件设置于所述泡棉层和所述电芯组件之间。

8.根据权利要求1所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述电芯组件的至少一端部设置有隔离板件；和/或

所述均温板的数量为多个，且多个所述均温板沿着所述电芯组件的电芯的排布方向顺次设置间隔设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述主板体形成有第一密闭腔道，所述散热板体形成有与所述第一密闭腔道相连通的第二密闭腔道。

10.根据权利要求9所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述第一密闭腔道沿着所述主板体的长度方向和/或高度方向延伸；

所述散热板体沿着所述主板体的长度方向和/或高度方向延伸，且所述第二密闭腔道沿着所述散热板体的长度方向和/或高度方向延伸，所述第二密闭腔道与相连通的所述第一密闭腔道同向延伸。

11.根据权利要求9所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述第一密闭腔道的数量以及所述第二密闭腔道的数量均为多个，且相一一对应。

12.根据权利要求9所述的自适应风冷的电池包，其特征在于，所述散热板体包括多个顺次相连接的弯折板体，以形成波浪状；任意相邻的两个所述弯折板体形成V形结构；所述弯折板体形成有所述第二密闭腔道。

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