CN218996843U - 电芯冷却装置及电池系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电芯冷却装置及电池系统，本申请提供的电芯冷却装置包括第一液冷板、第二液冷板以及连通第一液冷板和第二液冷板的连接管组，第一液冷板贴设于电芯的底面，多个第二液冷板沿着电芯的排列方向间隔设置并贴设于电芯的侧面。冷却液能够从第一液冷板通过对应的连接管组进入第二液冷板，且第二液冷板内的冷却液能够通过对应的连接管组回流至第一液冷板。本申请提供的电芯冷却装置及电池系统，解决了冷却液在散热通道内流动时容易与散热通道内的气体发生混合，进而降低了散热板的散热效果的问题。

Description

电芯冷却装置及电池系统

技术领域

本申请涉及电池系统技术领域，特别是一种电芯冷却装置及电池系统。

背景技术

本申请涉及电池系统技术领域，电芯放电时会产生电阻热和电化学热等，为了保证电芯的使用性能，通常会在电芯的外表面设置多个散热板对电芯进行散热，具体地，散热板内设有散热通道，冷却液能够通过散热通道并带走电芯产生的热量。但是，冷却液在散热通道内流动的过程中容易与散热通道内的气体发生混合，从而影响冷却液的散热性能，进而降低了散热板的散热效果。

实用新型内容

基于此有必要提供一种电芯冷却装置及电池系统，以解决冷却液在散热通道内流动时容易与散热通道内的气体发生混合，进而降低了散热板的散热效果的问题。

具体地，一种电芯冷却装置，用于对多个沿着电芯的厚度方向排列的电芯进行散热。电芯冷却装置包括第一液冷板、第二液冷板以及连通第一液冷板和第二液冷板的连接管组，第一液冷板贴设于电芯的底面，多个第二液冷板沿着电芯的排列方向间隔设置并贴设于电芯的侧面，冷却液能够从第一液冷板通过对应的连接管组进入第二液冷板，且第二液冷板内的冷却液能够通过对应的连接管组回流至第一液冷板。第一液冷板设有第一主流道和第二主流道，第一主流道和第二主流道沿着电芯的排列方向延伸，冷却液能够从第一主流道通过对应的连接管组进入第二液冷板，且第二液冷板内的冷却液能够通过对应的连接管组回流至第二主流道。

在其中一个实施例中，第一液冷板还设有分流道，分流道连通第一主流道和第二主流道，且多个分流道沿着电芯的排列方向分布。可以理解的是，如此设置，增强了第一液冷板与电芯底面的换热效果。

在其中一个实施例中，分流道呈蛇形。可以理解的是，如此设置，有利于冷却液在分流道内与电芯发生更加充分地热交换。

在其中一个实施例中，第一液冷板包括盖板和流道板，流道板的一端设有多个凹槽，盖板盖设于凹槽的槽口处并与凹槽的内壁配合形成第一主流道、第二主流道和分流道。可以理解的是，如此设置，增强了流道板的结构强度的同时降低了第一液冷板的加工难度。

在其中一个实施例中，连接管组包括进液管和出液管，进液管一端连通第一主流道，另一端连通第二液冷板的进液端，出液管一端连通第二液冷板的出液端，另一端连通第二主流道。可以理解的是，如此设置,如此设置，便于冷却液通过第一液冷板分别进入多个第二液冷板，及通过多个第二液冷板汇集进入第一液冷板。

在其中一个实施例中，还包括进液集流管和出液集流管，进液集流管和出液集流管连接于第一液冷板，进液集流管设于第一主流道的进液端，冷却液能够通过进液集流管进入第一主流道；出液集流管设于第二主流道的出液端，冷却液能够通过出液集流管流出第二主流道。可以理解的是，如此设置,冷却液能够通过进液集流管进入第一主流道。出液集流管设于第二主流道的出液端，冷却液能够通过出液集流管流出第二主流道。

在其中一个实施例中，第二液冷板沿着电芯的宽度方向凸出于电芯的两侧形成第一连接部和第二连接部，进液管连接于第一连接部，出液管连接于第二连接部。可以理解的是，如此设置,降低了进液管与第二液冷板的连接难度。并且出液管与第二液冷板的连接难度。

在其中一个实施例中，第二液冷板设有连通第一连接部和第二连接部的换热通道，多个换热通道沿着电芯的高度方向并列设置，冷却液能够通过换热通道的侧壁与电芯进行热交换。可以理解的是，如此设置,使得冷却液在第二液冷板内分布更加均匀，从而提高了第二液冷板的散热效果。

本申请还提供一种电池系统，该电池系统包括以上任意一个实施例所述的电芯冷却装置。

在本申请提供的电芯冷却装置中，冷却液能够通过第一液冷板与电芯底面发生热交换，且第一液冷板内的冷却液通过对应的连接管组进入第二液冷板，并通过第二液冷板与电芯侧面发生热交换，换热后的冷却液通过对应的连接管组回流至第一液冷板。

由于第一液冷板贴设于电芯底面，第二液冷板贴设于电芯的侧面。因此，当

冷却液从第一液冷板流入第二液冷板时，冷却液在连接管组内由下往上冲注，在重力的作用下，冷却液的水平面能够相对平稳地上升。如此，可避免冷却液流动过程中冲击到连接管组内壁或者第二液冷板内壁与连接管组或者第二液冷板内地空气发生混合，进而影响冷却液的散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的一实施例中电芯散热装置的结构示意图；

图2为本申请提供的一实施例中第一液冷板的结构示意图；

图3为本申请提供的一实施例中第二液冷板的剖视图。

附图标记：1、第一液冷板；11、第一主流道；12、第二主流道；13、分流道；14、盖板；141、进液口；142、出液口；143、第一接口；144、第三接口；15、流道板；151、凹槽；2、第二液冷板；21、第一连接部；211、第二接口；22、第二连接部；221、第四接口；23、换热通道；24、第二分隔条；3、连接管组；31、进液管；32、出液管；4、进液集流管；5、出液集流管；6、电芯的厚度方向；7、电芯的高度方向；8、电芯的宽度方向；9、电芯。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在电池系统技术领域，电芯放电时会产生电阻热和电化学热等，为了保证电芯的使用性能，通常会在电芯的外表面设置多个散热板对电芯进行散热，具体地，散热板内设有散热通道，冷却液能够通过散热通道并带走电芯产生的热量。但是，冷却液在散热通道内流动的过程中容易与散热通道内的气体发生混合，从而影响冷却液的散热性能，进而降低了散热板的散热效果。

请参阅图1，为了解决冷却液在散热通道内流动时容易与散热通道内的气体发生混合，进而降低了散热板的散热效果的问题，本申请提供一种用于对多个沿着电芯的厚度方向6排列的电芯9进行散热的电芯9冷却装置。具体地，电芯9冷却装置包括第一液冷板1、第二液冷板2以及连通第一液冷板1和第二液冷板2的连接管组3。第一液冷板1贴设于电芯9的底面，多个第二液冷板2沿着电芯9的排列方向间隔设置并贴设于电芯9的侧面。冷却液能够通过对应的连接管组3从第一液冷板1进入第二液冷板2，且第二液冷板2内的冷却液能够通过对应的连接管组3回流至第一液冷板1。

冷却液能够通过第一液冷板1与电芯9底面发生热交换，且第一液冷板1内的冷却液通过对应的连接管组3进入第二液冷板2，并通过第二液冷板2与电芯9侧面发生热交换，换热后的冷却液通过对应的连接管组3回流至第一液冷板1。

由于第一液冷板1贴设于电芯9底面，第二液冷板2贴设于电芯9的侧面。因此，当冷却液从第一液冷板1流入第二液冷板2时，冷却液在连接管组3内由下往上冲注，在重力的作用下，冷却液的水平面能够相对平稳地上升。如此，可避免冷却液流动过程中冲击到连接管组3内壁或者第二液冷板2内壁，进而与连接管组3或者第二液冷板2内地空气发生混合，从而影响冷却液的散热性能。

综上可知，本申请提供的电芯9冷却装置解决了冷却液容易与散热通道内的气体发生混合，从而影响冷却液的散热性能导致散热板的散热效果较差的问题。

进一步地，在一实施例中，如图1所示，第二液冷板2垂直设于第一液冷板1的一侧端面。

如此，使得第二液冷板2与电芯9的侧面贴合更为紧密，从而增强了第二液冷板2的散热效果。

在一实施例中，如图1所示，第一液冷板1设有第一主流道11和第二主流道12，第一主流道11和第二主流道12沿着电芯9的排列方向延伸，冷却液能够从第一主流道11通过对应的连接管组3进入第二液冷板2，且第二液冷板2内的冷却液能够通过对应的连接管组3回流至第二主流道12。

需要说明的是“对应的连接管组3”指的是，与每个第二液冷板2连接的用以连通第一主流道11和第二液冷板2或者连通第二主流道12和第二液冷板2的连接管组3。

冷却液沿着第一主流道11的延伸方向流通。其中，部分冷却液在第一主流道11内与电芯9底面发生热交换，部分冷却液依次通过对应的连接管组3进入第二液冷板2，并在第二液冷板2内与电芯9的侧面发生热交换。第二液冷板2内的冷却液通过对应的连接管组3回流至第二主流道12。

第一主流道11和对应连接的连接管组3配合起到分流作用，将第一液冷板1内的冷却液分配至第二液冷板2。第二主流道12和对应连接的连接管组3起到汇集作用，将第二液冷板2内与电芯9发生过热交换的冷却液汇集至第一液冷板1。

进一步地，在一实施例中，如图1所示，第一液冷板1还设有分流道13，分流道13连通第一主流道11和第二主流道12，且多个分流道13沿着电芯9的排列方向分布。

通过设置分流道13，使得第一主流道11内的部分冷却液能够进入分流道13，并在分流道13内与电芯9底板发生热交换，从而增强了第一液冷板1与电芯9底面的换热效果。

更进一步地，在一实施例中，如图1所示，分流道13呈蛇形。

如此设置，增长了每个分流道13的延伸长度，从而使得冷却液在分流道13内与电芯9发生更加充分地热交换。

但不限于此，分流道13也可以呈一字型，一字型的分流道13结构简单，从而降低了第一液冷板1的加工难度。

在一实施例中，如图1和2所示，第一液冷板1包括盖板14和流道板15，流道板15的一端设有多个凹槽151，盖板14盖设于凹槽151的槽口处并与凹槽151的内壁配合形成第一主流道11、第二主流道12和分流道13。

如此，增强了流道板15的结构强度的同时降低了第一液冷板1的加工难度。具体地，流道板15可通过冲压成型或者车削成型形成多个凹槽151。

在另一实施例中，流道板15的一端设有并列的第一分隔条(图未示)，相邻第一分隔条分别形成第一主流道11、第二主流道12和分流道13。

在一实施例中，如图1所示，连接管组3包括进液管31和出液管32，进液管31一端连通第一主流道11，另一端连通第二液冷板2的进液端，出液管32一端连通第二液冷板2的出液端，另一端连通第二主流道12。

第一主流道11内的冷却液能够通过进液管31进入第二液冷板2，并且第二液冷板2内的冷却液能够通过出液管32流入第二主流道12。

进一步地，在一实施例中，如图1所示，进液管31和出液管32为L型弯管。如此，增强了进液管31与第一液冷板1和第二液冷板2连接的稳定性，同样地，增强了出液管32与第一液冷板1和第二液冷板2连接的稳定性。

更进一步地，每个第二液冷板2对应连接一个进液管31和一个出液管32。

在一实施例中，如图1所示，电芯9冷却装置还包括进液集流管4和出液集流管5，进液集流管4和出液集流管5连接于第一液冷板1，进液集流管4设于第一主流道11的进液端，冷却液能够通过进液集流管4进入第一主流道11。出液集流管5设于第二主流道12的出液端，冷却液能够通过出液集流管5流出第二主流道12。

通过设置进液集流管4和出液集流管5，使得冷液能够通过进液集流管4进入第一主流道11，第一主流道11内的部分冷却液依次流经进液管31、第二液冷板2、出液管32和第二主流道12，第一主流道11内另一部分冷却液通过分液管进入第二主流道12，冷却液在第二主流道12内汇集，并通过出液管32流出电芯9冷却装置。

具体地，如图1和图2所示，盖板14对应第一主流道11的进液端和第二主流道12的出液端分别设有进液口141和出液口142。进液集流管4焊接连接于盖板14并通过进液口141连通第一主流道11，出液集流管5焊接连接于盖板14，并通过出液口142连通第二主流道12。

在一实施例中，如图1和图3所示，第二液冷板2沿着电芯的宽度方向8凸出于电芯9的两侧形成第一连接部21和第二连接部22，进液管31连接于第一连接部21，出液管32连接于第二连接部22。

通过设置第一连接部21，降低了进液管31与第二液冷板2的连接难度。同样地，通过设置第二连接部22，降低了出液管32与第二液冷板2的连接难度。进一步地，进液管31一端与盖板14焊接连接，另一端与第一连接部21焊接连接；出液管32一端与第二连接部22焊接连接，另一端与盖板14焊接连接。

但不限于此，进液管31也可以一端与盖板14螺纹连接，另一端与第一连接部21螺纹连接；出液管32也可以一端与第二连接部22焊接连接，另一端与盖板14焊接连接。

在一实施例中，如图3所示，第二液冷板2设有连通第一连接部21和第二连接部22的换热通道23，多个换热通道23沿着电芯的高度方向7并列设置，冷却液能够通过换热通道23的侧壁与电芯9进行热交换。

具体地，如图3所示，第二液冷板2内壁设有多个第二分隔条24，相邻第二分隔条24形成换热通道23。

如此设置，冷却液在第二液冷板2内沿着换热通道23流通，使得冷却液在第二液冷板2内分布更加均匀，从而提高了第二液冷板2的散热效果。

进一步地，在一实施例中，如图1所示，第一连接部21呈筒状，第一连接部21通过一侧开口套设于第二液冷板2的一端，且进液管31通过第一连接部21连通多个换热通道23。同样地，第二连接部22呈筒状，第二连接部22通过一侧开口套设于第二液冷板2板的另一端，且出液管32通过第二连接部22连通多个换热通道23。

如此，增强了第二液冷板2的密封性。

更进一步地，在一实施例中，如图1和图3所示，盖板14对应第一主流道11设有多个沿着第一主流道11延伸方向分布的第一接口143，第一连接部21设有第二接口211。进液管31一端固定连接于盖板14并通过第一接口143连通第一主流道11，另一端固定连接于第一连接部21并通过第二接口211连通第二液冷板2。同样地，盖板14沿对应第二主流道12设有多个沿着第二主流道12延伸方向分布的第三接口144，第二连接部22设有第四接口221。出液管32一端固定连接于盖板14并通过第三接口144连通第二主流道12，另一端固定连接于第二连接部22并通过第四接口221连通第二液冷板2。

本申请还提供一种电池系统，该电池系统包括以上任意一个实施例所述的电芯9冷却装置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电芯冷却装置，用于对多个沿着电芯的厚度方向(6)排列的电芯(9)进行散热，其特征在于，包括第一液冷板(1)、第二液冷板(2)以及连通所述第一液冷板(1)和所述第二液冷板(2)的连接管组(3)，所述第一液冷板(1)贴设于电芯(9)的底面，多个所述第二液冷板(2)沿着电芯(9)的排列方向间隔设置并贴设于电芯(9)的侧面，

冷却液能够从第一液冷板(1)通过对应的连接管组(3)进入第二液冷板(2)，且第二液冷板(2)内的冷却液能够通过对应的连接管组(3)回流至第一液冷板(1)，

所述第一液冷板(1)设有第一主流道(11)和第二主流道(12)，所述第一主流道(11)和所述第二主流道(12)沿着电芯(9)的排列方向延伸，冷却液能够从所述第一主流道(11)通过对应的所述连接管组(3)进入所述第二液冷板(2)，且所述第二液冷板(2)内的冷却液能够通过对应的所述连接管组(3)回流至所述第二主流道(12)。

2.根据权利要求1所述的电芯冷却装置，其特征在于，所述第一液冷板(1)还设有分流道(13)，所述分流道(13)连通所述第一主流道(11)和所述第二主流道(12)，且多个所述分流道(13)沿着电芯(9)的排列方向分布。

3.根据权利要求2所述的电芯冷却装置，其特征在于，分流道(13)呈蛇形。

4.根据权利要求2所述的电芯冷却装置，其特征在于，所述第一液冷板(1)包括盖板(14)和流道板(15)，所述流道板(15)的一端设有多个凹槽(151)，所述盖板(14)盖设于所述凹槽(151)的槽口处并与所述凹槽(151)的内壁配合形成所述第一主流道(11)、第二主流道(12)和分流道(13)。

5.根据权利要求2所述的电芯冷却装置，其特征在于，所述连接管组(3)包括进液管(31)和出液管(32)，所述进液管(31)一端连通所述第一主流道(11)，另一端连通所述第二液冷板(2)的进液端，

所述出液管(32)一端连通所述第二液冷板(2)的出液端，另一端连通所述第二主流道(12)。

6.根据权利要求2所述的电芯冷却装置，其特征在于，还包括进液集流管(4)和出液集流管(5)，所述进液集流管(4)和所述出液集流管(5)连接于第一液冷板(1)，

所述进液集流管(4)设于所述第一主流道(11)的进液端，冷却液能够通过所述进液集流管(4)进入所述第一主流道(11)；

所述出液集流管(5)设于所述第二主流道(12)的出液端，冷却液能够通过所述出液集流管(5)流出所述第二主流道(12)。

7.根据权利要求5所述的电芯冷却装置，其特征在于，所述第二液冷板(2)沿着电芯的宽度方向(8)凸出于电芯(9)的两侧形成第一连接部(21)和第二连接部(22)，所述进液管(31)连接于所述第一连接部(21)，所述出液管(32)连接于所述第二连接部(22)。

8.根据权利要求7所述的电芯冷却装置，其特征在于，所述第二液冷板(2)设有连通所述第一连接部(21)和所述第二连接部(22)的换热通道(23)，多个所述换热通道(23)沿着电芯的高度方向(7)并列设置，冷却液能够通过所述换热通道(23)的侧壁与电芯(9)进行热交换。

9.一种电池系统，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求8任意一项所述的电芯冷却装置。

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