CN219106282U - 液冷模块及电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了液冷模块及电池包，该液冷模块的液冷框架具有内腔，内腔的第三侧壁分别与两个第一侧壁相连，两个第一侧壁分别与两个第二侧壁一一对应相连，两个第二侧壁相连，两个第一侧壁分别与第一隔条间隔设置，第一隔条的一端连接第三侧壁，另一端与两个第二侧壁之间均具有间隙，从而通过第一隔条将内腔分隔为U形的腔体，第三侧壁设置有两个冷液接口，冷却介质能够从一个冷液接口流入，从另一个冷液接口流出，在流动的过程中可完成热交换；此外，两个第二侧壁分别与相邻的第一侧壁之间的夹角为钝角，从而使冷却介质流动方向的转变平滑，避免产生紊流。

Description

液冷模块及电池包
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及液冷模块及电池包。
背景技术
车用或船用电池包在工作时，电芯会产生热量，因而一般会设置具有冷液流道的液冷板，通过冷却介质在冷液流道内流动，与电芯进行热交换，以带走电芯产生的热量。但是现有的液冷板存在液体流速分布不均匀的问题，无法保证电芯的均匀散热，会存在部分电芯无法及时被冷却的情况。
针对上述问题，现有技术提供了一种用于电池包的液冷板，该液冷板具有内腔，并通过隔板将内腔分隔为U形的冷液流道，并设置有多个导流隔条，导流隔条将冷液流道分隔为多个分流道，以使冷却介质能够从多个分流道流过，使电芯散热均匀。但是其仍然存在的问题是，该内腔的侧壁呈方形，冷却介质在流经相邻两条侧壁的交界位置时，容易产生紊流。
实用新型内容
根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供液冷模块，以解决现有技术中，冷却介质在液冷板的内腔流动时容易产生紊流的问题。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
液冷模块，用于对电池包的电芯进行冷却，包括：
液冷框架，具有内腔，所述内腔具有间隔设置的两个第一侧壁，还具有两个第二侧壁和一个第三侧壁，所述第三侧壁分别与两个所述第一侧壁相连，两个所述第一侧壁分别与两个所述第二侧壁一一对应相连，两个所述第二侧壁相连，且两个所述第二侧壁分别与相邻的所述第一侧壁之间的夹角为钝角；
第一隔条，两个所述第一侧壁分别与所述第一隔条间隔设置，所述第一隔条的一端连接所述第三侧壁，所述第一隔条的另一端与两个所述第二侧壁之间均具有间隙；
冷液接口，设置有两个，其中一个所述冷液接口用于引导冷却介质进入所述内腔，另一个所述冷液接口用于引导所述冷却介质流出所述内腔，两个所述冷液接口均设置于所述第三侧壁，并位于所述第一隔条的两侧。
作为液冷模块的优选方案，两个所述第二侧壁相对于所述第一隔条对称设置。
作为液冷模块的优选方案，所述第三侧壁包括接口安装段和连接于所述接口安装段两侧的折弯段，两个所述冷液接口与所述第一隔条均设置于所述接口安装段，两个所述折弯段分别与两个所述第一侧壁连接，且两个所述折弯段与相邻的所述第一侧壁的夹角均为钝角。
作为液冷模块的优选方案，还包括第二隔条，所述第二隔条位于所述第一隔条与其中一个所述第一侧壁之间，且所述第一隔条以及所述第一侧壁均与所述第二隔条间隔设置。
作为液冷模块的优选方案，所述第二隔条设置有多个，部分所述第二隔条位于所述第一隔条的一侧，另一部分所述第二隔条位于所述第一隔条的另一侧。
作为液冷模块的优选方案，所述第二隔条的端部设置过渡部，所述过渡部的侧壁为圆弧面或椭圆弧面。
作为液冷模块的优选方案，还包括挡块，所述挡块位于部分所述第二隔条的一端，且所述挡块与所述第二隔条间隔设置。
根据本实用新型的另一个方面，提供电池包，包括上述液冷模块，还包括底板，所述液冷模块设置于所述底板。
作为电池包的优选方案，所述底板设置有横梁，至少部分液冷框架与所述横梁固定连接。
作为电池包的优选方案，还包括加强筋，所述底板与所述液冷框架同时连接所述加强筋。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供液冷模块，该液冷模块包括液冷框架、第一隔条和冷液接口，液冷框架具有内腔，内腔的第三侧壁分别与两个第一侧壁相连，两个第一侧壁分别与两个第二侧壁一一对应相连，两个第二侧壁相连，两个第一侧壁分别与第一隔条间隔设置，第一隔条的一端连接第三侧壁，另一端与两个第二侧壁之间均具有间隙，从而通过第一隔条将内腔分隔为U形的腔体，以增大散热面积。第三侧壁设置有两个冷液接口，其中一个冷液接口用于引导冷却介质进入内腔，另一个冷液接口用于引导冷却介质流出内腔，且两个冷液接口位于第一隔条的两侧，从而使冷却介质能够从一个冷液接口流入内腔，并在经过U形的腔体后从另一个冷液接口流出，在流动的过程中可完成热交换。此外，两个第二侧壁分别与相邻的第一侧壁之间的夹角为钝角，从而当冷却介质在流动至第一侧壁与第二侧壁的交界位置附近时，冷却介质流动方向的转变平滑，避免产生紊流。
本实用新型还提供电池包，包括上述液冷模块，冷却介质在该液冷模块的内腔中流动时，流动方向的转变平滑，能够避免产生紊流，此外，液冷模块设置于底板，以简化电池包的整体结构。
附图说明
图1是本实用新型实施例中液冷模块的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中底板的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中电池包的结构示意图。
图中：
1、液冷框架；11、第一侧壁；12、第二侧壁；13、第三侧壁；131、接口安装段；132、折弯段；14、底壁；141、阻流结构；142、加强结构；
2、第一隔条；
3、冷液接口；
4、第二隔条；41、过渡部；
5、挡块；
100、底板；101、横梁；102、加强筋；
200、电芯；300、连接板；400、铭牌；500、绝缘盖；600、箱体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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结构。
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。
现有的液冷板存在液体流速分布不均匀的问题，无法保证电芯的均匀散热，会存在部分电芯无法及时被冷却的情况。对此，现有技术提供了一种用于电池包的液冷板，该液冷板具有内腔，并通过隔板将内腔分隔为U形的冷液流道，并设置有多个导流隔条，导流隔条将冷液流道分隔为多个分流道，以使冷却介质能够从多个分流道流过，使电芯散热均匀。但是其仍然存在的问题是，该内腔的侧壁呈方形，冷却介质在流经相邻两条侧壁的交界位置时，容易产生紊流。
针对上述问题，本实施例提供液冷模块，以解决现有技术中，冷却介质在液冷板的内腔流动时容易产生紊流的问题，可用于电池技术领域。
参照图1，液冷模块用于对电池包的电芯进行冷却，具体包括液冷框架1、第一隔条2以及冷液接口3，液冷框架1具有内腔，内腔具有间隔设置的两个第一侧壁11，还具有两个第二侧壁12和一个第三侧壁13，第三侧壁13分别与两个第一侧壁11相连，两个第一侧壁11分别与两个第二侧壁12一一对应相连，两个第二侧壁12相连，两个第一侧壁11分别与第一隔条2间隔设置，第一隔条2的一端连接第三侧壁13，第一隔条2的另一端与两个第二侧壁12之间均具有间隙，从而通过第一隔条2将内腔分隔为U形的腔体，以增大散热面积。冷液接口3设置有两个，其中一个冷液接口3均用于引导冷却介质进入内腔，另一个冷液接口3用于引导冷却介质流出内腔，两个冷液接口3均设置于第三侧壁13，并位于第一隔条2的两侧，从而使冷却介质能够从一个冷液接口3流入内腔，并在经过U形的腔体后从另一个冷液接口3流出，在流动的过程中可完成热交换。此外，两个第二侧壁12分别与相邻的第一侧壁11之间的夹角为钝角，从而当冷却介质在流动至第一侧壁11与第二侧壁12的交界位置附近时，冷却介质流动方向的转变平滑，避免产生紊流。
继续参照图1，两个第二侧壁12相对于第一隔条2对称设置。本实施例中，两个第一侧壁11沿第一方向平行且间隔设置，第一隔条2沿第一方向延伸，此外，两个冷液接口3相对于第一隔条2对称设置，两个第一侧壁11也相对于第一隔条2对称设置，以使内腔被均匀分为两部分，以便于冷却介质在内腔中均匀流动。
继续参照图1，第三侧壁13包括接口安装段131和连接于接口安装段131两侧的折弯段132，两个冷液接口3与第一隔条2均设置于接口安装段131，两个折弯段132分别与两个第一侧壁11连接，且两个折弯段132与相邻的第一侧壁11的夹角均为钝角，从而当冷却介质在流动至折弯段132与第二侧壁12的交界位置附近时，冷却介质流动方向的转变平滑，进一步避免产生紊流。
继续参照图1，液冷框架1的内腔被第一隔条2分隔为U形，具体为两条冷液流道以及连接两条冷液流道的过渡流道。本实施例中，液冷模块还包括第二隔条4，第二隔条4位于第一隔条2与其中一个第一侧壁11之间，且第一隔条2以及第一侧壁11均与第二隔条4间隔设置，从而通过第二隔条4将冷液流道再次分隔为分流道，以使冷却介质在腔体内的流动更均匀。可选地，为了使不同分流道之间的冷却介质流速均衡，每个分流道的宽度应当相等，且第二隔条4沿第一方向延伸。
继续参照图1，第二隔条4设置有多个，部分第二隔条4位于第一隔条2的一侧，另一部分第二隔条4位于第一隔条2的另一侧，从而可通过设置合适数量的第二隔条4以使每个分流道之间的冷却介质的流速均衡。本实施例中，第一隔条2两侧的冷液流道均设置有两个第二隔条4，以使两条冷液流道均被第二隔条4分隔为三个分流道。
为了进一步使不同分流道之间的冷却介质流速尽量相等，本实施例中，还采用了以下结构：
一方面，液冷模块还包括挡块5，挡块5位于部分第二隔条4的一端，且挡块5与第二隔条4间隔设置，从而通过挡块5阻挡部分冷却介质的流动。
另一方面，内腔的底壁14凸设置有阻流结构141，阻流结构141设置于各个分流道，并与第一方向呈夹角，阻流结构141具体可以是凸设于底壁14的凸起，或者是设置于底壁14的波浪形结构，其目的是为冷却介质在分流道内的流动提供一定的阻力，冷却介质的流速越大，所受的流阻就越大，从而平衡各个分流道之间的流体流速。
继续参照图1，第二隔条4端部附近的流体会发生流动方向的突变，导致阻力增大，针对这一问题，第二隔条4的端部设置过渡部41，过渡部41的侧壁为圆弧面或椭圆弧面，从而使第二隔条4端部附近流体的流动方向平稳变化。可选地，第二隔条4的两端端部均设置有过渡部41。
可选地，内腔的底壁14还设置有与阻流结构141连接的加强结构142，加强结构142连接第一隔条2的端部，以使第一隔条2的端部受力平衡，起到加强第一隔条2结构强度的作用。本实施例中，加强结构142呈圆弧状，仿真试验表明，该形状的加强结构142能够起到较佳的加强效果。
参照图1-图3，本实施例还提供电池包，电池包包括上述液冷模块，还包括底板100，液冷模块设置于底板100。冷却介质在该液冷模块的内腔中流动时，流动方向的转变平滑，能够避免产生紊流，此外，液冷模块设置于底板100，以简化电池包的整体结构。
继续参照图1-图3，底板100设置有横梁101，横梁101能够加强底板100的结构强度，此外，至少部分液冷框架1与横梁101固定连接，从而加强液冷框架1的结构强度。由于第一侧壁11与第二侧壁12的过渡部位以及第三侧壁13与第二侧壁12的过渡部位容易受损，因而本实施例中，该过渡部位与横梁101固定连接，并进一步优选为一体加工成型。
继续参照图1-图3，电池包还包括加强筋102，底板100与液冷框架1同时连接加强筋102，以进一步加强底板100与液冷框架1之间的结构强度。
可选地，本实施例中的电池包还包括设置于底板100的电芯200，设置于底板100的冷液模块能够与电芯200进行热交换，从而对电芯200进行冷却。此外，电池包还包括设置于电芯200侧面的连接板300和铭牌400，连接板300用于连接正极连接线、负极连接线以及通讯连接线，铭牌400用于显示该电池包的信息。电池包还包括位于电芯200上方的绝缘盖500，以提升电池包的安全性。电池包还包括箱体600，上述电芯200、绝缘盖500均设置在箱体600内。
此外，本实施例中的电池包散热效果较好，并能够满足大功率的工况，因而可应用于拖船、货船等船舶，而在其它实施例中还可以应用于车辆等。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.液冷模块，用于对电池包的电芯进行冷却，其特征在于，包括：
液冷框架(1)，具有内腔，所述内腔具有间隔设置的两个第一侧壁(11)，还具有两个第二侧壁(12)和一个第三侧壁(13)，所述第三侧壁(13)分别与两个所述第一侧壁(11)相连，两个所述第一侧壁(11)分别与两个所述第二侧壁(12)一一对应相连，两个所述第二侧壁(12)相连，且两个所述第二侧壁(12)分别与相邻的所述第一侧壁(11)之间的夹角为钝角；
第一隔条(2)，两个所述第一侧壁(11)分别与所述第一隔条(2)间隔设置，所述第一隔条(2)的一端连接所述第三侧壁(13)，所述第一隔条(2)的另一端与两个所述第二侧壁(12)之间均具有间隙；
冷液接口(3)，设置有两个，其中一个所述冷液接口(3)用于引导冷却介质进入所述内腔，另一个所述冷液接口(3)用于引导所述冷却介质流出所述内腔，两个所述冷液接口(3)均设置于所述第三侧壁(13)，并位于所述第一隔条(2)的两侧。
2.根据权利要求1所述的液冷模块，其特征在于，两个所述第二侧壁(12)相对于所述第一隔条(2)对称设置。
3.根据权利要求1所述的液冷模块，其特征在于，所述第三侧壁(13)包括接口安装段(131)和连接于所述接口安装段(131)两侧的折弯段(132)，两个所述冷液接口(3)与所述第一隔条(2)均设置于所述接口安装段(131)，两个所述折弯段(132)分别与两个所述第一侧壁(11)连接，且两个所述折弯段(132)与相邻的所述第一侧壁(11)的夹角均为钝角。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液冷模块，其特征在于，还包括第二隔条(4)，所述第二隔条(4)位于所述第一隔条(2)与其中一个所述第一侧壁(11)之间，且所述第一隔条(2)以及所述第一侧壁(11)均与所述第二隔条(4)间隔设置。
5.根据权利要求4所述的液冷模块，其特征在于，所述第二隔条(4)设置有多个，部分所述第二隔条(4)位于所述第一隔条(2)的一侧，另一部分所述第二隔条(4)位于所述第一隔条(2)的另一侧。
6.根据权利要求4所述的液冷模块，其特征在于，所述第二隔条(4)的端部设置过渡部(41)，所述过渡部(41)的侧壁为圆弧面或椭圆弧面。
7.根据权利要求4所述的液冷模块，其特征在于，还包括挡块(5)，所述挡块(5)位于部分所述第二隔条(4)的一端，且所述挡块(5)与所述第二隔条(4)间隔设置。
8.电池包，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的液冷模块，还包括底板(100)，所述液冷模块设置于所述底板(100)。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述底板(100)设置有横梁(101)，至少部分液冷框架(1)与所述横梁(101)固定连接。
10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，还包括加强筋(102)，所述底板(100)与所述液冷框架(1)同时连接所述加强筋(102)。
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