CN219106295U - 液冷系统及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了液冷系统及电池模组，液冷系统包括沿第一方向间隔设置的多个液冷板组件，液冷板组件包括沿第一方向间隔设置的第一液冷板和第二液冷板，任一液冷板组件的第一液冷板与第二液冷板之间均设置有电芯，液冷板组件还包括过渡板，过渡板的一端连接第二端，另一端连接第三端，液冷板组件具有冷液流道，冷液流道用于冷却介质通过，能够通过冷却介质与电芯进行热交换，冷液管具有冷液管腔，第一端与冷液管连接，冷液管腔用于冷却介质通过，多个液冷板组件的冷液流道均与冷液管腔连通，从而使冷却介质能够通过冷液管进出冷液流道，且能够避免对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀的问题。

Description

液冷系统及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及液冷系统及电池模组。

背景技术

目前，针对圆柱电芯电池包的冷却一般采用蛇形管布置在电芯的一侧或两侧，以对电芯进行冷却。

但是目前的蛇形管内，冷却介质大多是沿同一个方向在冷液流道内单向流动的，这就导致蛇形管对设置在冷液流道上游的电芯冷却效果较好，而对设置在冷液流道下游的电芯冷却效果较差，导致冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀。

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系统，以解决现有技术中蛇形管内的冷却介质沿同一个方向在冷液流道内单向流动，导致冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

液冷系统，用于对电池模组的多个电芯进行冷却；包括：

多个液冷板组件，多个所述液冷板组件沿第一方向间隔设置，所述液冷板组件包括沿第一方向间隔设置的第一液冷板和第二液冷板，任一所述液冷板组件的所述第一液冷板与所述第二液冷板之间均设置有所述电芯，所述第一液冷板具有第一端和第二端，所述第二液冷板具有第三端和第四端，所述液冷板组件还包括过渡板，所述过渡板的一端连接所述第二端，另一端连接所述第三端，所述液冷板组件具有冷液流道，所述冷液流道依次穿过所述第一端、所述第二端、所述第三端以及所述第四端，所述冷液流道用于冷却介质通过；

冷液管，具有冷液管腔，所述第一端与所述冷液管连接，所述冷液管腔用于冷却介质通过，多个所述液冷板组件的所述冷液流道均与所述冷液管腔连通。

作为液冷系统的优选方案，所述冷液管至少设置有两个，至少一个所述冷液管为进液管，且至少一个所述冷液管为出液管，所述冷液流道沿所述电芯的高度方向分隔为上层流道以及与所述上层流道连通的下层流道，所述进液管的所述冷液管腔与所述上层流道连接，所述出液管的所述冷液管腔与所述下层流道连接。

作为液冷系统的优选方案，所述液冷板组件还包括连接于所述第四端的导流板，所述导流板具有导流腔，所述上层流道与所述下层流道通过所述导流腔连通。

作为液冷系统的优选方案，所述冷液流道包括多个上层流道；和/或，所述冷液流道包括多个下层流道。

作为液冷系统的优选方案，还包括多个集流板，所述集流板具有集流腔，所述集流腔用于冷却介质通过，多个所述集流板与多个所述液冷板组件的所述第一液冷板的所述第一端一一对应连接，且多个所述集流板的所述集流腔与多个所述液冷板组件的所述冷液流道一一对应连通，多个所述集流板的所述集流腔均与所述冷液管腔连通。

作为液冷系统的优选方案，所述集流板内设有隔离条，所述隔离条将所述集流腔分隔为上层集流腔和下层集流腔，所述进液管的所述冷液管腔和所述上层流道通过所述上层集流腔连通，所述出液管的所述冷液管腔和所述下层流道通过所述下层集流腔连通。

作为液冷系统的优选方案，还包括进液管嘴和出液管嘴，所述进液管嘴与所述出液管嘴均连接于所述集流板，且所述进液管嘴与所述出液管嘴位于所述液冷板组件的同一侧，所述进液管连接所述进液管嘴，以使所述进液管的所述冷液管腔与所述上层集流腔连通，所述出液管连接所述出液管嘴，以使所述出液管的所述冷液管腔与所述下层集流腔连通。

作为液冷系统的优选方案，所述电芯为圆柱电芯，所述第一液冷板具有呈弧形的接触部，所述接触部能够与所述电芯紧贴。

作为液冷系统的优选方案，所述过渡板呈弧形。

根据本实用新型的另一个方面，提供电池模组，包括上述液冷系统，还包括多个电芯，所述液冷系统用于对多个所述电芯进行冷却。

作为电池模组的优选方案，所述电池模组包括多个沿第一方向间隔设置的多个电芯组件，所述电芯组件包括沿第二方向设置的多个所述电芯，第一方向与第二方向呈夹角，任意所述电芯组件沿第一方向的一侧均与第一液冷板贴合，另一侧均与第二液冷板贴合。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供液冷系统，液冷系统包括沿第一方向间隔设置的多个液冷板组件，液冷板组件包括沿第一方向间隔设置的第一液冷板和第二液冷板，任一液冷板组件的第一液冷板与第二液冷板之间均设置有电芯，液冷板组件还包括过渡板，过渡板的一端连接第二端，另一端连接第三端，液冷板组件具有冷液流道，冷液流道用于冷却介质通过，从而能够通过冷却介质与电芯进行热交换，以完成对电芯的冷却。冷液管具有冷液管腔，第一端与冷液管连接，冷液管腔用于冷却介质通过，多个液冷板组件的冷液流道均与冷液管腔连通，从而使冷却介质能够通过冷液管进出冷液流道。此外，由于冷液流道依次穿过第一端、第二端、第三端以及第四端，以使位于第一端的冷却介质的温度较低，冷却效果较好，而随着冷却介质的流动以及热交换的进行，冷却介质的温度逐渐升高，因此冷却介质在由第一端流向第二端的过程中，冷却效果逐渐下降，而在第二液冷板内，冷却介质在由第三端流向第四端的过程中，冷却效果同样逐渐下降，从而使冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯的冷却效果与设置在冷液流道下游的电芯的冷却效果保持一致，能够避免对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀的问题。

本实施例还提供电池模组，包括上述液冷系统，该液冷系统能够通过冷却介质与电芯进行热交换，以完成对电芯的冷却，且冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯的冷却效果与设置在冷液流道下游的电芯的冷却效果保持一致，能够避免对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例中电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中电池模组的俯视示意图；

图3是本实用新型实施例中液冷系统的结构示意图一；

图4是本实用新型实施例中液冷系统的结构示意图二；

图5是图4中A处的放大图。

图中：

100、电芯；200、电芯组件；300、托盘；

1、液冷板组件；11、第一液冷板；111、第一端；112、第二端；12、第二液冷板；121、第三端；122、第四端；13、过渡板；14、导流板；141、导流腔；15、接触部； 16、上层流道； 17、下层流道；

2、冷液管； 21、冷液管腔；

3、集流板；31、集流腔；311、第一集流腔；312、第二集流腔；

41、进液管嘴；42、出液管嘴。

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。

目前，针对圆柱电芯电池包的冷却一般采用蛇形管布置在电芯的一侧或两侧，以对电芯进行冷却。但是目前的蛇形管内，冷却介质大多是沿同一个方向在冷液流道内单向流动的，这就导致蛇形管对设置在冷液流道上游的电芯冷却效果较好，而对设置在冷液流道下游的电芯冷却效果较差，导致冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀。

针对上述问题，本实施例提供液冷系统，以解决现有技术中蛇形管内的冷却介质沿同一个方向在冷液流道内单向流动，导致冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯和设置在冷液流道下游的电芯冷却不均匀的问题，可用于电池技术领域。

参照图1-图5，液冷系统用于对电池模组的多个电芯100进行冷却，其中，本实施例中，电芯100为圆柱电芯，而在其它实施例中，电芯100还可以为其它类型。具体而言，本实施例中，电池模组包括多个沿第一方向间隔设置的多个电芯组件200，电芯组件200包括沿第二方向设置的多个电芯100，第一方向与第二方向呈夹角，其中，第一方向为AB方向，第二方向为CD方向。

继续参照图1-图5，液冷系统包括冷液管2以及多个液冷板组件1，多个液冷板组件1沿第一方向间隔设置，液冷板组件1包括沿第一方向间隔设置的第一液冷板11和第二液冷板12，任一液冷板组件1的第一液冷板11与第二液冷板12之间均设置有电芯100，可选地，任意相邻的两个液冷板组件1之间也均设置有电芯100，即该电芯100位于一个液冷板组件1的第一液冷板11与另一个液冷板组件1的第二液冷板12之间，以尽可能布置更多电芯100，提升电池的能量密度。

继续参照图1-图5，第一液冷板11具有第一端111和第二端112，第二液冷板12具有第三端121和第四端122，液冷板组件1还包括过渡板13，过渡板13的一端连接第二端112，另一端连接第三端121，液冷板组件1具有冷液流道，冷液流道用于冷却介质通过，从而能够通过冷却介质与电芯100进行热交换，以完成对电芯100的冷却。冷液管2具有冷液管腔21，第一端111与冷液管2连接，冷液管腔21用于冷却介质通过，多个液冷板组件1的冷液流道均与冷液管腔21连通，从而使冷却介质能够通过冷液管2进出冷液流道。

继续参照图1-图5，冷液流道依次穿过第一端111、第二端112、第三端121以及第四端122，即冷液流道依次穿过第一液冷板11、过渡板13以及第二液冷板12。如此设置，可以使位于第一端111的冷却介质的温度较低，冷却效果较好，而随着冷却介质的流动以及热交换的进行，冷却介质的温度逐渐升高，因此冷却介质在由第一端111流向第二端112的过程中，冷却效果逐渐下降，而在第二液冷板12内，冷却介质在由第三端121流向第四端122的过程中，冷却效果同样逐渐下降，从而使冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯100的冷却效果与设置在冷液流道下游的电芯100的冷却效果保持一致，能够避免对设置在冷液流道上游的电芯100和设置在冷液流道下游的电芯100冷却不均匀的问题。

可选地，冷液管2为波纹管，以通过波纹吸收加工以及装配时产生的位置公差。

继续参照图1-图5，冷液管2至少设置有两个，至少一个冷液管2为进液管，且至少一个冷液管2为出液管，冷液流道沿电芯的高度方向分隔为上层流道16以及与上层流道16连通的下层流道17，进液管的冷液管腔21与上层流道16连接，出液管的冷液管腔21与下层流道17连接，进液管的冷液管腔21用于向上层流道16输送冷却介质，冷却介质在依次流过上层流道16以及下层流道后，经出液管的冷液管腔21排出，以使冷却介质在冷液流道内进行流动，增强冷却效果，同时，如此设置可使不同电芯100的上半部分与下半部分的平均温度保持均衡，避免各个电芯100之间的冷却不均匀的问题。本实施例中，冷液管2设置有两个，两个冷液管2沿竖直方向间隔设置，位于上方的冷液管2为进液管，位于下方的冷液管2为出液管。

继续参照图1-图5，液冷板组件1还包括连接于第四端122的导流板14，导流板14具有导流腔141，上层流道16与下层流道17通过导流腔141连通，以通过导流腔141实现上层流道16与下层流道17的连通。

继续参照图1-图5，冷液流道包括多个上层流道16；和/或，冷液流道包括多个下层流道17。可选地，多个上层流道16或多个下层流道17沿竖直方向间隔设置，以使冷却介质在冷液流道内分布均匀。

继续参照图1-图5，液冷系统还包括多个集流板3，集流板3具有集流腔31，集流腔31用于冷却介质通过，多个集流板3与多个液冷板组件1的第一液冷板11的第一端111一一对应连接，且多个集流板3的集流腔31与多个液冷板组件1的冷液流道一一对应连通，多个集流板3的集流腔31均与冷液管腔21连通，从而通过集流板3连接液冷板组件1以及冷液管2。

本实施例中，集流板3内设有隔离条32，隔离条32将集流腔31分隔为上层集流腔311和下层集流腔312，进液管的冷液管腔21和上层流道16通过上层集流腔311连通，出液管的冷液管腔21和下层流道17通过下层集流腔312连通。

继续参照图1-图5，液冷系统还包括进液管嘴41和出液管嘴42，进液管嘴41与出液管嘴42均连接于集流板3，且进液管嘴41与出液管嘴42位于液冷板组件1的同一侧，进液管连接进液管嘴41，以使进液管的冷液管腔21与上层集流腔311连通，出液管连接出液管嘴42，以使出液管的冷液管腔21与下层集流腔312连通。通过将进液管嘴41与出液管嘴42设置在液冷板组件1的同一侧，可简化进液管与出液管的连接过程，使液冷系统的整体结构简单；同时，如此设置，可起到节省空间的作用，以确保有充足的空间布置液冷板组件1的第一液冷板11、第二液冷板12以及导流板14等结构。

继续参照图1-图5，电芯100为圆柱电芯，第一液冷板11具有呈弧形的接触部15，接触部15被配置为与电芯100紧贴，从而使第一液冷板11与电芯100紧贴，以增强热交换效率，提升冷却效果。可选地，第二液冷板12也同样设置有弧形的接触位置，以使第二液冷板12与电芯100紧贴，其具备同样的效果。

继续参照图1-图5，过渡板13呈弧形，使液冷板组件1的整体形状呈U形，并使得冷液流道在过渡板13位置的过渡平滑，减少流体的压力损失。

继续参照图1-图2，本实施例还提供电池模组，包括上述液冷系统，还包括多个电芯100，液冷系统用于对多个电芯100进行冷却。该液冷系统能够通过冷却介质与电芯100进行热交换，以完成对电芯100的冷却，且冷却介质对设置在冷液流道上游的电芯100的冷却效果与设置在冷液流道下游的电芯100的冷却效果保持一致，能够避免对设置在冷液流道上游的电芯100和设置在冷液流道下游的电芯100冷却不均匀的问题。

继续参照图1-图2，该电池模组的电芯100为圆柱电芯，且电池模组包括多个沿第一方向间隔设置的多个电芯组件200，电芯组件200包括沿第二方向设置的多个电芯100，第一方向与第二方向呈夹角，任意电芯组件200沿第一方向的一侧均与第一液冷板11贴合，另一侧均与第二液冷板12贴合。

可选地，该电池模组还包括托盘300，电芯组件200安装于托盘300。

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 (11)

1.液冷系统，用于对电池模组的多个电芯(100)进行冷却；其特征在于，包括：

多个液冷板组件(1)，多个所述液冷板组件(1)沿第一方向间隔设置，所述液冷板组件(1)包括沿第一方向间隔设置的第一液冷板(11)和第二液冷板(12)，任一所述液冷板组件(1)的所述第一液冷板(11)与所述第二液冷板(12)之间均设置有所述电芯(100)，所述第一液冷板(11)具有第一端(111)和第二端(112)，所述第二液冷板(12)具有第三端(121)和第四端(122)，所述液冷板组件(1)还包括过渡板(13)，所述过渡板(13)的一端连接所述第二端(112)，另一端连接所述第三端(121)，所述液冷板组件(1)具有冷液流道，所述冷液流道依次穿过所述第一端(111)、所述第二端(112)、所述第三端(121)以及所述第四端(122)，所述冷液流道用于冷却介质通过；

冷液管(2)，具有冷液管腔(21)，所述第一端(111)与所述冷液管(2)连接，所述冷液管腔(21)用于冷却介质通过，多个所述液冷板组件(1)的所述冷液流道均与所述冷液管腔(21)连通。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述冷液管(2)至少设置有两个，至少一个所述冷液管(2)为进液管，且至少一个所述冷液管(2)为出液管，所述冷液流道沿所述电芯的高度方向分隔为上层流道(16)以及与所述上层流道(16)连通的下层流道(17)，所述进液管的所述冷液管腔(21)与所述上层流道(16)连接，所述出液管的所述冷液管腔(21)与所述下层流道(17)连接。

3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷板组件(1)还包括连接于所述第四端(122)的导流板(14)，所述导流板(14)具有导流腔(141)，所述上层流道(16)与所述下层流道(17)通过所述导流腔(141)连通。

4.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述冷液流道包括多个上层流道(16)；和/或，所述冷液流道包括多个下层流道(17)。

5.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，还包括多个集流板(3)，所述集流板(3)具有集流腔(31)，所述集流腔(31)用于冷却介质通过，多个所述集流板(3)与多个所述液冷板组件(1)的所述第一液冷板(11)的所述第一端(111)一一对应连接，且多个所述集流板(3)的所述集流腔(31)与多个所述液冷板组件(1)的所述冷液流道一一对应连通，多个所述集流板(3)的所述集流腔(31)均与所述冷液管腔(21)连通。

6.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，所述集流板(3)内设有隔离条(32)，所述隔离条(32)将所述集流腔(31)分隔为上层集流腔(311)和下层集流腔(312)，所述进液管的所述冷液管腔(21)和所述上层流道(16)通过所述上层集流腔(311)连通，所述出液管的所述冷液管腔(21)和所述下层流道(17)通过所述下层集流腔(312)连通。

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，还包括进液管嘴(41)和出液管嘴(42)，所述进液管嘴(41)与所述出液管嘴(42)均连接于所述集流板(3)，且所述进液管嘴(41)与所述出液管嘴(42)位于所述液冷板组件(1)的同一侧，所述进液管连接所述进液管嘴(41)，以使所述进液管的所述冷液管腔(21)与所述上层集流腔(311)连通，所述出液管连接所述出液管嘴(42)，以使所述出液管的所述冷液管腔(21)与所述下层集流腔(312)连通。

8.根据权利要求1-7任一项所述的液冷系统，其特征在于，所述电芯(100)为圆柱电芯，所述第一液冷板(11)具有呈弧形的接触部(15)，所述接触部(15)被配置为与所述电芯(100)紧贴。

9.根据权利要求1-7任一项所述的液冷系统，其特征在于，所述过渡板(13)呈弧形。

10.电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液冷系统，还包括多个电芯(100)，所述液冷系统用于对多个所述电芯(100)进行冷却。

11.根据权利要求10所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组包括多个沿第一方向间隔设置的多个电芯组件(200)，所述电芯组件(200)包括沿第二方向设置的多个所述电芯(100)，第一方向与第二方向呈夹角，任意所述电芯组件(200)沿第一方向的一侧均与第一液冷板(11)贴合，另一侧均与第二液冷板(12)贴合。

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