CN219106289U - 一种冷却组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷却组件及电池包，其中，电池包包括：箱体，设有安装腔；电芯组件，包括多个电芯，多个电芯安装于安装腔内；以及冷却组件，安装于安装腔内，并包括主体结构和缓冲件，主体结构包括相对的第一端和第二端，第一端设有第一入口，第二端设有连通第一入口的第一出口，缓冲件连接于第二端；其中，主体结构呈喇叭形，第一入口处的横截面的面积小于第一出口处的横截面的面积；缓冲件设有连通第一出口的多个第一通孔，多个第一通孔位于电芯组件之上，且多个第一通孔对准多个电芯的顶部，第一入口、第一出口和多个通孔用于供冷却媒体流过。本实用新型所制备的电池包可实现对电芯组件的充分冷却。

Description

一种冷却组件及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种冷却组件及电池包。

背景技术

近年来，新能源汽车的出现对于社会发展和环境保护均起到了巨大的推动作用，电池包作为一种可充电的电池是新能源汽车的动力来源，在新能源汽车领域中被广泛应用。冷却循环组件作为电池包的冷却系统，在电池包放电的工况下将电芯产生的热量快速用冷却介质带走，以使电池在适宜的温度下工作。

现有的冷却循环组件通常为风冷或水冷的方式，其中，风冷的结构复杂，散热效果一般，因此，现有的冷却循环组件一般采用水冷，然而水冷的方式由于管道壁本身具有热阻，且管道和电芯贴合不牢靠易导致管道和电芯之间形成空气夹层，水冷的冷却效果相对于风冷并没有明显提升。

因此，需要提供一种有效的冷却方式来改善现有的冷却循环组件的冷却效果不佳的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种冷却组件及电池包，以改善现有的电池包内的电芯的冷却效果不佳的问题。

本实用新型提供一种电池包，其中，包括：

箱体，设有安装腔；

电芯组件，包括多个电芯，多个所述电芯安装于所述安装腔内；以及

冷却组件，安装于所述安装腔内，并包括主体结构和缓冲件，所述主体结构包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口，所述第二端设有连通所述第一入口的第一出口，所述缓冲件连接于所述第二端；

其中，所述主体结构呈喇叭形，所述第一入口处的横截面的面积小于所述第一出口处的横截面的面积；

所述缓冲件设有连通所述第一出口的多个第一通孔，多个所述第一通孔位于所述电芯组件之上，且多个所述第一通孔对准多个所述电芯的顶部，所述第一入口、所述第一出口和多个所述第一通孔用于供冷却媒体流过。

在本实用新型的一些实施例中，所述缓冲件包括空腔，多个所述第一通孔设于所述缓冲件的远离所述主体结构的一侧，多个所述第一通孔与所述空腔连通，所述空腔与所述第一出口连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一出口的边界在所述缓冲件上的正投影位于所述空腔的边界之内。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一端为圆柱形结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述主体结构还包括连接于所述缓冲件的外侧的延伸部，所述延伸部围绕所述空腔；所述电池包还包括有设置于所述冷却组件与所述电芯组件之间的支撑板，所述支撑板与所述延伸部重叠。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑板上设置有多个第二通孔，多个所述电芯与多个所述第二通孔一一对应设置，且多个所述电芯部分位于多个所述第二通孔内，其中，多个所述第二通孔的孔径大于多个所述电芯的截面直径，且多个所述电芯的顶部所在的水平高度低于多个所述第二通孔靠近所述冷却组件一侧的水平高度。

在本实用新型的一些实施例中，还包括有下压板，所述下压板的中心设置有供所述第一端穿过的第三通孔，所述延伸部位于所述下压板和所述支撑板之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述下压板包括底板和垂直于所述底板的侧板，其中，所述第三通孔设置于所述底板上，所述侧板与所述底板围成收容空间，所述收容空间内设置有电池模组采集集成件。

在本实用新型的一些实施例中，所述箱体设置有供所述冷却媒体排出的排液口，所述排液口连通所述安装腔，通过所述第一入口和所述排液口与设置于所述箱体外侧的循环冷却管路连通；所述电芯组件、所述第一入口和所述排液口均设置有温度传感器，所述电芯组件的电池管理系统用于根据所述温度传感器采集的温度信息控制所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速。

本实用新型还提供一种冷却组件，其中，包括：

主体结构，所述主体结构包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口，所述第二端设有连通所述第一入口的第一出口，所述主体结构呈喇叭形，所述第一入口处的横截面的面积小于所述第一出口处的横截面的面积；以及

缓冲件，连接于所述第二端；所述缓冲件设有连通所述第一出口的多个第一通孔，所述第一入口、所述第一出口和多个所述第一通孔用于供冷却媒体流过，所述缓冲件还包括空腔，多个所述第一通孔设于所述缓冲件的远离所述主体结构的一侧，所述空腔连通多个所述第一通孔和所述第一出口，所述第一出口的边界在所述缓冲件上的正投影位于所述空腔的边界之内。

在本实用新型实施例所提供的电池包，其中，通过在所述电芯组件上方设置所述冷却组件，基于所述冷却组件的呈喇叭形的所述主体结构，使得所述冷却媒体能够实现对所述电芯组件的充分和均匀的冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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三维结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的冷却组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的冷却组件的截面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的主体结构的截面结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的支撑板的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的下压板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

如图1所示，本实施例提供了一种电池包，以解决现有的电池包内的电芯的冷却效果不佳的技术问题。

具体地，请参考图2至图5，在本实施例中，电池包包括有箱体10、电芯组件20和冷却组件30，其中，所述箱体10设有安装腔，所述电芯组件20，包括多个电芯，多个所述电芯安装于所述安装腔内，所述冷却组件30，安装于所述安装腔内，包括主体结构300和缓冲件310，所述主体结构300包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口301，所述第二端设有连通所述第一入口301的第一出口302，所述缓冲件310连接于所述第二端。

其中，所述主体结构300呈喇叭形，所述第一入口301处的横截面的面积小于所述第一出口302处的横截面的面积，所述缓冲件310设有连通所述第一出口302的多个第一通孔311，多个所述第一通孔311位于所述电芯组件20之上，且多个所述第一通孔311对准多个所述电芯的顶部，所述第一入口301、所述第一出口302和多个所述第一通孔311用于供冷却媒体流过。

在本实施例中，所述箱体10包括上箱体101和下箱体102，所述上箱体101和所述下箱体102经拼接后，得到所述安装腔，所述电芯组件20包括有多个所述电芯，多个所述电芯在所述安装腔内呈阵列排布，具体地，所述电芯组件20设置于所述下箱体102底部的排水板103上，需说明的是，所述排水板103是固定设置于所述下箱体102内，图2仅用于辅助说明所述电池包各部分的结构特征，并不代表所述排水板103为活动设置于所述下箱体102内，所述冷却组件30位于所述电芯组件20上方，其中，所述冷却组件30的所述主体结构300呈喇叭形，通过将所述主体结构300设置为喇叭形结构，使得所述冷却媒体在流经所述冷却组件30时，能充分的从所述电芯组件20的顶部开始与多个所述电芯进行热量交换，使得多个所述电芯的温度得以降低。

在本实施例中，由于所述电芯组件20内的所述多个电芯在所述安装腔内呈阵列排布，对于每一单独的电芯而言，其接触到所述冷却媒体的时间，以及与所述冷却媒体开始进行热量交换的时间均相同，不存在部分电芯先与所述冷却媒体进行热量交换，而剩余部分电芯后与所述冷却媒体进行热量交换的情况，同时，每一单独的电芯接触所述冷却媒体时，所述冷却媒体的温度均相同，从而确保了所述电芯组件20内多个所述电芯的温度的一致性。

进一步地，如图4和图5所示，通过在所述主体结构300的所述第二端设置所述缓冲件310，且所述缓冲件310上设置有连通所述第一出口302的多个第一通孔311，所设置的所述缓冲件310可有效减弱所述冷却媒体在重力作用下所具有的冲击力，使得所述冷却媒体经由所述缓冲件310上的所述第一通孔311以适宜的流速对所述电芯组件20内的多个所述电芯进行冷却，从而避免所述冷却媒体在流经所述第一出口302后，会对所述电芯组件20内的多个所述电芯的稳定性造成影响。

因此，本实施例中，通过在所述电芯组件20上方设置所述冷却组件30，基于所述冷却组件30的呈喇叭形的所述主体结构300，使得所述冷却媒体能够实现对所述电芯组件20的充分和均匀的冷却。

在本实施例中，所述冷却媒体为浸没式冷却液中的一种，优选地，所述冷却媒体为绝缘性好且不易燃的电子氟化液。

具体地，所述缓冲件310包括空腔，多个所述第一通孔311设于所述缓冲件310的远离所述主体结构300的一侧，多个所述第一通孔311与所述空腔连通，所述空腔与所述第一出口302连通。

在本实施例中，所述缓冲件310包括所述空腔，可理解地，由于所述缓冲件310上的所述第一通孔311的孔径较小，在所述缓冲件310处易发生所述冷却媒体的滞留，通过设置所述空腔能够将滞留的所述冷却媒体进行临时存放。

其中，所述第一出口302的边界在所述缓冲件310上的正投影位于所述空腔的边界之内。

具体地，在本实施例中，所述第一端为圆柱形结构。

由于所述主体结构300的第一端设有第一入口301，在本实施例中，通过将所述第一端设置为圆柱形结构，使得所述冷却媒体易从所述第一端的所述第一入口301流入喇叭形的所述主体结构300。

进一步地，所述主体结构300还包括连接于所述缓冲件310的外侧的延伸部303，所述延伸部303围绕所述空腔，所述电池包还包括有设置于所述冷却组件30与所述电芯组件20之间的支撑板40，所述支撑板40与所述延伸部303重叠。

可理解地，在所述冷却组件30与所述电芯组件20之间设置有所述支撑板40，所述冷却组件30的所述缓冲件310必然会与所述支撑板40相接触，然而，所述缓冲件310上设置有所述第一通孔311，所述缓冲件310与所述支撑板40相接触的部位的若干所述第一通孔311则会被堵塞，从而使得所述冷却媒体难以从被堵塞的所述第一通孔311流出，为了避免此情况，本实施例中，在所述缓冲件310的外侧设置了延伸部303，所述延伸部303与所述支撑板40重叠，使得所述支撑板40在实现所述冷却组件30的支撑效果时，不会对所述冷却组件30的冷却效果造成影响。

需说明的是，在本实施例中，所述支撑板40为中空的框架结构，仅用于支撑所述冷却组件30所用，在实际的应用过程中，可对所述支撑板40进行改进，使其具有多功能，

具体地，如图6所示，所述支撑板40上设置有多个第二通孔401，多个所述电芯与多个所述第二通孔401一一对应设置，且多个所述电芯部分位于多个所述第二通孔401内，其中，多个所述第二通孔401的孔径大于多个所述电芯的截面直径，且多个所述电芯的顶部所在的水平高度低于多个所述第二通孔401靠近所述冷却组件30一侧的水平高度。

在本实施例中，为了避免在与所述冷却媒体进行热量交换的过程中多个所述电芯的位置发生偏移，将所述支撑板40进行了进一步的改进，在所述支撑板40上设置有多个所述第二通孔401，其中，多个所述电芯与多个所述第二通孔401的位置相对应，使得多个所述电芯部分位于多个所述第二通孔401内，从而实现对多个所述电芯的限位，同时，考虑到所述冷却媒体需流经所述支撑板40对位于所述支撑板40下方的所述电芯组件20进行冷却，因此，多个所述第二通孔401的孔径大于多个所述电芯的截面直径，以便于所述冷却媒体流经多个所述第二通孔401后对所述电芯组件20进行冷却。

可理解地，多个所述电芯的顶部所在的水平高度低于多个所述第二通孔401靠近所述冷却组件30一侧的水平高度，若多个所述电芯的顶部所在的水平高度高于多个所述第二通孔401靠近所述冷却组件30一侧的水平高度，则多个所述电芯组件会凸出于所述支撑板40并对所述冷却组件30的安装造成困扰。

更进一步地，还包括有下压板50，所述下压板50的中心设置有供所述第一端穿过的第三通孔501，所述延伸部303位于所述下压板50和所述支撑板40之间。

在本实施例中，所述电池包还包括有所述下压板50，所述下压板50通过所述第三通孔501套设于所述冷却组件30的上方，其中，所述下压板50与所述延伸部303重叠，所述延伸部303位于所述下压板50和所述支撑板40之间，所述下压板50和所述支撑板40相配合，使得所述冷却组件30稳定的设置于所述电芯组件20上方。

具体地，如图7所述，所述下压板50包括底板502和垂直于所述底板502的侧板503，其中，所述第三通孔501设置于所述底板502上，所述侧板503与所述底板502围成收容空间，所述收容空间内设置有电池模组采集集成件。

其中，所述电池模组采集集成件(Cells Contact System，简称CCS)为所述电池包的安全监控中心的核心部分，对所述电池包的安全性能起着至关重要的作用。

在本实施例中，所述下压板50包括有底板502和垂直于所述底板502的所述侧板503，所述侧板503和所述底板502围成了一个收容空间，所述收容空间可被利用作为电气仓，即在所述收容仓内设置有所述电池采集集成件，所设置的电池采集集成件对所述冷却组件30产生重力作用，在一定程度上，可增加所述下压板50的下压效果，以增加所述冷却组件30的稳定性。

更近一步地，所述箱体10设置有供所述冷却媒体排出的排液口，所述排液口连通所述安装腔，通过所述第一入口301和所述排液口与设置于所述箱体10外侧的循环冷却管路连通；所述电芯组件20、所述第一入口301和所述排液口均设置有温度传感器，所述电芯组件20的电池管理系统用于根据所述温度传感器采集的温度信息控制所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速。

其中，所述电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)通过传感器对电池包的电压、电流、温度进行实时检测，同时，还可进行漏电检测、热管理、电池包均衡管理、报警梯形、计算剩余容量、报告电池包劣化程度和剩余容量的状态等。

在本实施例中，所述上箱体101上设置有供所述主体结构300的第一端穿过的通孔101a，所述冷却组件30的所述主体结构300的所述第一端为圆柱形结构，所述通孔101a的形状也为圆柱形，且所述通孔101a的横截面略大于所述第一端的截面积，所述下箱体102上设置有供所述冷却媒体排出的排液口102a。

进一步地，所述电池包通过所述第一入口301和所述排液口102a与设置于所述箱体10外侧的循环冷却管路连通，在所述冷却媒体经与所述电芯组件20进行热量交换后，所述电芯组件20的温度降低，所述冷却媒体的温度升高，经热量交换后的所述冷却媒体经所述排液口102a从所述箱体10的所述安装腔内流入所述循环冷却管路，在所述循环冷却管路中，经热量交换后的温度较高的所述冷却媒体经再次热量交换，温度降低，得到温度较低的所述冷却媒体，并重新经由所述第一入口301进入所述箱体10的所述安装腔内，再次对所述电芯组件20进行冷却处理。

其中，所述电芯组件20、所述第一入口301和所述排液口102a均设置有温度传感器，所述电池管理系统根据所述温度传感器采集的温度信息可控制所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速，若所述电芯组件20处采集的温度较高，则降低所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速，使得温度较高的所述冷却媒体在所述循环冷却管路中进行热量交换的时间延长，可得到相较于流量调整前，温度较低的所述冷却媒体，利用该温度较低的所述冷却媒体提升对所述电芯组件20的冷却效果，反之，若在所述电芯组件20处采集的温度较低，则提高所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速，使得温度较高的所述冷却媒体在所述循环冷却管路中进行热量交换的时间减少，可得到相较于流速调整前，温度较高的所述冷却媒体，利用该温度较高的所述冷却媒体提升对所述电芯组件20的冷却效果。

可理解地，通过在所述第一入口301和所述排液口102a均设置有所述温度传感器，可更为精准的对所述冷却媒体的温度进行控制，从而得到较佳的所述电芯组件20的冷却效果。

另外，在实施例中，如图4和图5所示，还提供一种冷却组件，其中，包括：

主体结构300，所述主体结构300包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口301，所述第二端设有连通所述第一入口301的第一出口302，所述主体结构呈喇叭形，所述第一入口处的横截面的面积小于所述第一出口处的横截面的面积；以及

缓冲件310，连接于所述第二端，所述缓冲件310设有连通所述第一出口302的多个第一通孔311，所述第一入口301、所述第一出口302和多个所述第一通孔311用于供冷却媒体流过，所述缓冲件310还包括空腔，多个所述第一通孔311设于所述缓冲件310的远离所述主体结构300的一侧，所述空腔连通多个所述第一通孔311和所述第一出口302，所述第一出口302的边界在所述缓冲件310上的正投影位于所述空腔的边界之内。

在本实施例中，通过在所述电芯组件20上方设置所述冷却组件30，基于所述冷却组件30的呈喇叭形的所述主体结构300，使得所述冷却媒体能够实现对所述电芯组件20的充分和均匀的冷却。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体，设有安装腔；

电芯组件，包括多个电芯，多个所述电芯安装于所述安装腔内；以及

冷却组件，安装于所述安装腔内，并包括主体结构和缓冲件，所述主体结构包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口，所述第二端设有连通所述第一入口的第一出口，所述缓冲件连接于所述第二端；

其中，所述主体结构呈喇叭形，所述第一入口处的横截面的面积小于所述第一出口处的横截面的面积；

所述缓冲件设有连通所述第一出口的多个第一通孔，多个所述第一通孔位于所述电芯组件之上，且多个所述第一通孔对准多个所述电芯的顶部，所述第一入口、所述第一出口和多个所述第一通孔用于供冷却媒体流过。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述缓冲件包括空腔，多个所述第一通孔设于所述缓冲件的远离所述主体结构的一侧，多个所述第一通孔与所述空腔连通，所述空腔与所述第一出口连通。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述第一出口的边界在所述缓冲件上的正投影位于所述空腔的边界之内。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一端为圆柱形结构。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述主体结构还包括连接于所述缓冲件的外侧的延伸部，所述延伸部围绕所述空腔，所述电池包还包括有设置于所述冷却组件与所述电芯组件之间的支撑板，所述支撑板与所述延伸部重叠。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述支撑板上设置有多个第二通孔，多个所述电芯与多个所述第二通孔一一对应设置，且多个所述电芯部分位于多个所述第二通孔内，其中，多个所述第二通孔的孔径大于多个所述电芯的截面直径，且多个所述电芯的顶部所在的水平高度低于多个所述第二通孔靠近所述冷却组件一侧的水平高度。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，还包括有下压板，所述下压板的中心设置有供所述第一端穿过的第三通孔，所述延伸部位于所述下压板和所述支撑板之间。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述下压板包括底板和垂直于所述底板的侧板，其中，所述第三通孔设置于所述底板上，所述侧板与所述底板围成收容空间，所述收容空间内设置有电池模组采集集成件。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述箱体设置有供所述冷却媒体排出的排液口，所述排液口连通所述安装腔，通过所述第一入口和所述排液口与设置于所述箱体外侧的循环冷却管路连通；

所述电芯组件、所述第一入口和所述排液口均设置有温度传感器，所述电芯组件的电池管理系统用于根据所述温度传感器采集的温度信息控制所述循环冷却管路中的所述冷却媒体的流速。

10.一种冷却组件，其特征在于，包括：

主体结构，所述主体结构包括相对的第一端和第二端，所述第一端设有第一入口，所述第二端设有连通所述第一入口的第一出口，所述主体结构呈喇叭形，所述第一入口处的横截面的面积小于所述第一出口处的横截面的面积；以及

缓冲件，连接于所述第二端，所述缓冲件设有连通所述第一出口的多个第一通孔，所述第一入口、所述第一出口和多个所述第一通孔用于供冷却媒体流过，所述缓冲件还包括空腔，多个所述第一通孔设于所述缓冲件的远离所述主体结构的一侧，所述空腔连通多个所述第一通孔和所述第一出口，所述第一出口的边界在所述缓冲件上的正投影位于所述空腔的边界之内。

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