CN218827457U - 电池液冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池液冷装置，包括位于所述方形电芯上部的进液管、以及贴在所述方形电芯底部出液管。所述进液管与所述出液管间连接有至少一组冷却管组，一组所述冷却管组用于冷却一块所述方形电芯，所述冷却管组包括若干条冷却管道，所述冷却管道贴在所述方形电芯侧壁上，所述冷却管道相互连接形成网状的管道网，所述管道网中的所述冷却管道相互连通。本实用新型的电池液冷装置，通过在方形电芯侧壁上贴有网状的管道网，具有较好的散热效果的同时，实现液冷装置的轻量化。

Description

电池液冷装置

技术领域

本实用新型涉及电池冷却技术领域，尤其涉及一种电池液冷装置。

背景技术

在现有的电池液冷装置中，常采用液冷板对方形锂电池电芯进行冷却。

CN115149155A《一种电池液冷板系统》中公开了一种电池液冷板系统，包括底部液冷板组件，电芯设置在底部液冷板组件上，底部液冷板组件包括第一冷却介质通道，第一冷却介质通道为两条均匀分布在底部液冷板内部的蛇形通道。还包括侧部液冷板组件，侧部液冷板组件连接至电芯，侧部液冷板组件包括第二冷却介质通道，第二冷却介质通道120为直线通路结构，可以使冷却介质直接由侧部液冷板12的一端流至另一端。

然而，现有技术中常采用的流道式液冷板，液冷板的流道因采用金属铣削加工或冲压加工工艺制成，整个液冷板中金属较多，使得液冷板整体较重；当电池四周均布满液冷板时，整个电池液冷装置重量较大。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池液冷装置，通过在方形电芯侧壁上贴有网状的管道网，具有较好的散热效果的同时，实现液冷装置的轻量化。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种电池液冷装置，用于方形电芯的冷却，包括位于所述方形电芯上部的进液管、以及贴在所述方形电芯底部出液管，所述进液管与所述出液管间连接有至少一组冷却管组，一组所述冷却管组用于冷却一块所述方形电芯，所述冷却管组包括若干条冷却管道，所述冷却管道贴在所述方形电芯侧壁上，所述冷却管道相互连接形成网状的管道网，所述管道网中的所述冷却管道相互连通。

进一步的，所述方形电芯的四面侧壁上均贴有所述管道网。

再进一步的，所述冷却管组包括若干条均沿竖直方向布置且相互平行的第一管道及第二管道，所述第一管道的一端与所述进液管连接，所述第一管道的另一端与所述管道网连接；所述第二管道的一端与所述出液管连接，所述第二管道的另一端与所述管道网连接；所述冷却管道包括若干条沿水平方向布置的第三管道、以及若干条沿竖直方向布置的第四管道，所述第三管道与所述第四管道相互连接形成所述管道网；所述第一管道和第二管道均与所述第四管道错位布置。

更进一步的，所述管道网中的网格孔为正方形，所述网格的边长为4mm-6mm。

进一步的，所述进液管至少设有两根，所有所述进液管的一端均与分液器连接，所述分液器用于将冷却液分配至各所述进液管中；所述出液管至少设有两根，所有所述出液管的一端均与集液器连接，所述集液器用于回收各所述出液管中的冷却液；所述分液器和所述集液器均采用变径式结构，所述分液器的截面积沿所述分液器中液体流动方向逐渐变小，所述集液器的截面积沿所述集液器中液体流动方向逐渐变大。

更进一步的，所述分液器和所述集液器的变径方式为阶梯状或斜面状。

更进一步的，所述方形电芯上部设有上盖板，所述上盖板上设有用于容纳所述分液器和所述进液管的第一凹槽；所述方形电芯下部设有下盖板，所述下盖板上设有用于容纳所述集液器和所述出液管的第二凹槽。

进一步的，所述冷却管组至少设有两组，相邻所述冷却管组间设有泡棉或气凝胶。

进一步的，所述冷却管道与所述方形电芯间通过导热胶粘接。

进一步的，所述冷却管组的材质为塑料或金属。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过在方形电芯侧壁上贴有网状的管道网，具有较好的散热效果的同时，实现液冷装置的轻量化。

附图说明

图1是本实用新型箱体的结构示意图；

图2是本实用新型电池液冷装置的第一结构示意图；

图3是本实用新型管道网的结构示意图；

图4是本实用新型电池液冷装置的第二结构示意图；

图5是本实用新型电池液冷装置的第三结构示意图；

图6是本实用新型电池液冷装置的第四结构示意图。

图中：

1-进液管；2-出液管；3-泡棉；4-管道网；4a-第三管道；4b-第四管道；5a-第一管道；5b-第二管道；6-分液器；7-集液器；8a-上盖板；8b-下盖板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实用新型所述的一种电池液冷装置，用于方形电芯的冷却，所述方形电芯安装在封闭的矩形箱体内，所述箱体一侧侧板上设有进液口和出液口，用于连接所述箱体内部的冷却管路。如图2-图3所示，所述箱体内部具有若干块所述方形电芯，所述方形电芯排成两列并对称排布。本实用新型的电池液冷装置包括若干根进液管1、若干根出液管2。所述进液管1位于各所述方形电芯上部，且所述进液管1与所述方形电芯间存在一定距离，用于方形电池间正负极的连接。所述出液管2贴在各所述方形电芯底部，便于方形电芯散热。各所述方形电芯侧壁上均设有一组冷却管组，一组冷却管组用于冷却一块所述方形电芯，所述冷却管组设置在所述进液管1与所述出液管2间，并分别与所述进液管1与所述出液管2连接。各所述方形电芯间，具体是在相邻所述冷却管组间设有泡棉3或气凝胶。所述泡棉3或气凝胶起到阻燃隔热的作用，防止当所述箱体内任一所述方形电芯发生热失控时，阻止箱体内部异常电芯的热扩散，提高安全性。

如图3所示，以一组冷却管组为例，所述冷却管组包括若干条冷却管道，所述冷却管道贴在所述方形电芯侧壁上，所述冷却管道相互连接形成网状的管道网4，所述管道网4中的所述冷却管道相互连通。最优的，所述方形电芯的四面侧壁上均贴有所述管道网4，使得散热面积更大，散热效果更好。并且，通过在所述方形电芯侧壁上贴有网状的管道网，具有较好的散热效果的同时，有效实现液冷装置的轻量化。

详细的，所述冷却管组包括若干条均沿竖直方向布置且相互平行的第一管道5a及第二管道5b，所述第一管道5a的一端与所述进液管1连接，所述第一管道5a的另一端与所述管道网4连接。所述第二管道5b的一端与所述出液管2连接，所述第二管道5b的另一端与所述管道网4连接。为了具有较好的散热性能，所述冷却管组的材质可以是金属。或者，在电芯放电倍率不高的使用场景下，所述冷却管组的材质也可以是塑料，具体可以是聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的混合物，所述冷却管组可以利用注塑成型工艺制成，兼顾便于生产与轻量化的优点。

所述冷却管道包括若干条沿水平方向布置的第三管道4a、以及若干条沿竖直方向布置的第四管道4b，所述第三管道4a与所述第四管道4b相互交叉连接形成所述管道网4，所述第三管道4a与所述第四管道4b相互连通。同时，为了便于所述方形电芯更好散热，所述冷却管道与所述方形电芯间通过导热胶粘接，具体为，所述第三管道4a与所述第四管道4b均通过导热胶与所述方形电芯的侧壁粘接。

同时，如图3所示，各所述第一管道5a和所述第二管道5b均匀分布在所述方形电芯四周，所述第一管道5a和所述第二管道5b的数量相对应，各相对应的所述第一管道5a和所述第二管道5b同轴线布置。且所述第一管道5a和所述第二管道5b均与所述第四管道4b错位布置。由于冷却液从所述第一管道5a流入所述管道网4后呈散射状，交错的管路设计有利于使所述管道网4各个区域都有冷却液经过，且由于所述管道网4中各交错流道中的冷却液不断流动，使所述管道网4中不易发生局部高温。并且，所述管道网4中的网格孔的大小不可过大或过小，过大的网格孔会使所述管道网4与所述方形电芯的接触面积变小，影响散热效果；而过小的网格孔则使所述管道网4接近于空腔的冷却板，空腔的冷却板易收到冷却液流动的压力影响而发生形变，且空腔的冷却板部分角落的液体不易流入和流出，从而影响散热效果。在一些实施例中，所述管道网4中的网格可以正方形，所述网格的边长为4mm-6mm，最优值为5mm，在保障散热效果的同时，减少管道网的变形。

如图4-图5所示，本实用新型的电池液冷装置包括若干根所述进液管1，所有所述进液管1的一端均与分液器6连接，所述分液器6用于将冷却液分配至各所述进液管1中。且本实用新型的电池液冷装置包括若干根所述出液管2，所有所述出液管2的一端均与集液器7连接，所述集液器7用于回收各所述出液管2中的冷却液。所述分液器6和所述集液器7均采用变径式结构，其截面可以是矩形或圆形，所述分液器6和所述集液器7的变径方式可以是阶梯状或斜面状。所述分液器6中截面积最大的一端与所述进液口连接，所述集液器7中截面积最大的一端与所述出液口连接。且所述分液器6的截面积沿所述分液器6中液体流动方向逐渐变小，所述集液器7的截面积沿所述集液器7中液体流动方向逐渐变大。当冷却液从所述进液口进入，流至所述分液器6中，随后冷却液留至各所述方形电芯上部的所述进液管1中。由于所述分液器6采用截面积沿所述分液器6中液体流动方向逐渐变小的设计，所述集液器7采用截面积沿所述集液器7中液体流动方向逐渐变大的设计，截面积越小流速越快，故冷却液进入、流出各所述管道网4的速度不同，越晚进入流速越快，流速加快有利于提高散热效果，弥补了冷却液较晚进入的缺陷，使各所述方形电芯中冷却液的流量分布较为均匀，最终使各所述方形电芯散热较为均匀。同时，由于所述方形电芯的主要发热在电芯上部，所述进液管1中较冷的冷却液对所述方形电芯上部的热空气进行冷却，有利于所述箱体内的散热。

如图6所示，所述方形电芯上部设有上盖板8a，所述上盖板8a上设有用于容纳所述分液器6和所述进液管1的第一凹槽。所述方形电芯下部设有下盖板8b，所述下盖板8b上设有用于容纳所述集液器7和所述出液管2的第二凹槽。为了提高整个箱体的紧凑性，装配过程中，各所述方形电芯置于所述下盖板8b上，所述集液器7和所述出液管2嵌入所述第二凹槽中，所述分液器6和所述进液管1嵌入所述第一凹槽中。

综上所述，本实用新型的一种电池液冷装置，通过在方形电芯侧壁上贴有网状的管道网，具有较好的散热效果的同时，有效实现液冷装置的轻量化。通过在方形电芯的四面侧壁上均贴有管道网，使得散热效果更好。通过管道网各交错流道设计，有利于使管道网中不易发生局部高温。通过限定管道网中的网格的尺寸，有助于保障散热效果的同时，减少所述管道网的变形。同时，冷却管组可以利用注塑成型工艺制成，兼顾便于生产与轻量化的优点。冷却管道与方形电芯间通过导热胶粘接，有助于方形电芯散热。通过泡棉或气凝胶的设置，有助于提高安全性。通过采用变径设计的分液器和集液器，有助于个方型电芯的散热均匀性。通过第一凹槽和第二凹槽的设置，有助于提高箱体整体的紧凑性。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池液冷装置，用于方形电芯的冷却，包括位于所述方形电芯上部的进液管(1)、以及贴在所述方形电芯底部出液管(2)，其特征在于：所述进液管(1)与所述出液管(2)间连接有至少一组冷却管组，一组所述冷却管组用于冷却一块所述方形电芯，所述冷却管组包括若干条冷却管道，所述冷却管道贴在所述方形电芯侧壁上，所述冷却管道相互连接形成网状的管道网(4)，所述管道网(4)中的所述冷却管道相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池液冷装置，其特征在于：所述方形电芯的四面侧壁上均贴有所述管道网(4)。

3.根据权利要求2所述的电池液冷装置，其特征在于：所述冷却管组还包括若干条均沿竖直方向布置且相互平行的第一管道(5a)及第二管道(5b)，所述第一管道(5a)的一端与所述进液管(1)连接，所述第一管道(5a)的另一端与所述管道网(4)连接；所述第二管道(5b)的一端与所述出液管(2)连接，所述第二管道(5b)的另一端与所述管道网(4)连接；所述冷却管道包括若干条沿水平方向布置的第三管道(4a)、以及若干条沿竖直方向布置的第四管道(4b)，所述第三管道(4a)与所述第四管道(4b)相互连接形成所述管道网(4)；所述第一管道(5a)和第二管道(5b)均与所述第四管道(4b)错位布置。

4.根据权利要求3所述的电池液冷装置，其特征在于：所述管道网(4)中的网格孔为正方形，所述网格的边长为4mm-6mm。

5.根据权利要求1所述的电池液冷装置，其特征在于：所述进液管(1)至少设有两根，所有所述进液管(1)的一端均与分液器(6)连接，所述分液器(6)用于将冷却液分配至各所述进液管(1)中；所述出液管(2)至少设有两根，所有所述出液管(2)的一端均与集液器(7)连接，所述集液器(7)用于回收各所述出液管(2)中的冷却液；所述分液器(6)和所述集液器(7)均采用变径式结构，所述分液器(6)的截面积沿所述分液器(6)中液体流动方向逐渐变小，所述集液器(7)的截面积沿所述集液器(7)中液体流动方向逐渐变大。

6.根据权利要求5所述的电池液冷装置，其特征在于：所述分液器(6)和所述集液器(7)的变径方式为阶梯状或斜面状。

7.根据权利要求5所述的电池液冷装置，其特征在于：所述方形电芯上部设有上盖板(8a)，所述上盖板(8a)上设有用于容纳所述分液器(6)和所述进液管(1)的第一凹槽；所述方形电芯下部设有下盖板(8b)，所述下盖板(8b)上设有用于容纳所述集液器(7)和所述出液管(2)的第二凹槽。

8.根据权利要求1所述的电池液冷装置，其特征在于：所述冷却管组至少设有两组，相邻所述冷却管组间设有泡棉(3)或气凝胶。

9.根据权利要求1所述的电池液冷装置，其特征在于：所述冷却管道与所述方形电芯间通过导热胶粘接。

10.根据权利要求1所述的电池液冷装置，其特征在于：所述冷却管组的材质为塑料或金属。

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