CN219106297U - 冷却系统和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种冷却系统和电池，其中，冷却系统包括第一液冷板、第二液冷板和汇流板，第一液冷板呈环形，第二液冷板设置在第一液冷板的环形区域内，第二液冷板和第一液冷板之间间隔形成第一空区，第一空区用于放置电芯，第一液冷板设置有第一冷却腔和与第一冷却腔连通的第一进口，第二液冷板设置有第二冷却腔和与第二冷却腔连通的第二进口，第一冷却腔和第二冷却腔内的冷却介质沿电芯的中心轴线方向流动，汇流板设置有汇流腔和与汇流腔连通的汇流出口，第一冷却腔和第二冷却腔分别与汇流腔连通。

Description

冷却系统和电池

技术领域

本实用新型涉及储电设备技术领域，尤其涉及一种冷却系统，以及包括此冷却系统的电池。

背景技术

一般对于圆柱电池，常采用蛇形管对电池的电芯进行降温冷却。蛇形管内的水流一般是水平方向，而且一般只有一个进水口、一个出水口，由于蛇形管尺寸较长，其进出水口温差较大，冷却效率不够高，不能及时对电芯进行散热。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种冷却系统，其冷却效率高，对电芯的散热效果好。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池，其质量好。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种冷却系统，包括第一液冷板、第二液冷板和汇流板，所述第一液冷板呈环形，所述第二液冷板设置在所述第一液冷板的环形区域内，所述第二液冷板和所述第一液冷板之间间隔形成第一空区，所述第一空区用于放置电芯，所述第一液冷板设置有第一冷却腔和与所述第一冷却腔连通的第一进口，所述第二液冷板设置有第二冷却腔和与所述第二冷却腔连通的第二进口，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔内的冷却介质沿所述电芯的中心轴线方向流动，所述汇流板设置有汇流腔和与所述汇流腔连通的汇流出口，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔分别与所述汇流腔连通。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第一液冷板上设置有多个第一出口，多个所述第一出口分别连通所述第一冷却腔和所述汇流腔；和/或，

所述第二液冷板上设置有多个第二出口，多个所述第二出口分别连通所述第二冷却腔和所述汇流腔。

作为冷却系统的一种优选方案，所有的所述第一出口绕所述第一液冷板的中心环形均布；所有的所述第二出口均匀布置在所述第二液冷板上。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第一出口的横截面积小于所述第一进口的横截面积；所述第二出口的横截面积小于所述第二进口的横截面积。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第一进口位于所述第一液冷板的顶部，所述汇流板位于所述第一液冷板的底部，所述第一冷却腔内的所述冷却介质向下流动；和/或，

所述第二进口位于所述第二液冷板的顶部，所述汇流板位于所述第二液冷板的底部，所述第二冷却腔内的所述冷却介质向下流动。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第一液冷板具有朝向所述第二液冷板的第一侧面，所述第一侧面凹陷设置有第一凹槽，所述第二液冷板具有朝向所述第一液冷板的第二侧面，所述第二侧面凹陷设置有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽槽口正对形成所述第一空区，所述电芯的外侧面分别与所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁紧贴。

作为冷却系统的一种优选方案，包括第三液冷板，所述第二液冷板呈环形，所述第三液冷板设置在所述第二液冷板的环形区域内，所述第三液冷板和所述第二液冷板间隔形成第二空区，所述第二空区内设置有所述电芯。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第三液冷板的中心设置有呈柱状的第三凹槽，所述第三凹槽用于放置一个所述电芯。

作为冷却系统的一种优选方案，所述第一液冷板和所述第二液冷板的中心重合。

第二方面，提供一种电池，包括上述的冷却系统。

本实用新型的有益效果为：通过设置第一冷却腔和第二冷却腔内的冷却介质沿电芯的中心轴线的方向移动，可以缩短两个冷却腔内冷却介质的流动路程，减少两个冷却腔内冷却介质的温差，从而保证对电芯的降温效果；通过设置第一液冷板和第二液冷板，将电芯设置在两个液冷板之间，两个液冷板可以同时对电芯进行散热，且两个液冷板内的冷却介质流动路程短，冷却效率高；设置第一液冷板和第二液冷板，可以通过增加液冷板数量的方式来进一步提高冷却介质对电芯的降温效果；通过设置汇流板，可以将第一冷却腔和第二冷却腔内的冷却介质进行集中汇流，再通过汇流出口排出，此时，只需要在汇流出口接上一根水管对冷却介质进行引流即可，方便冷却系统的安装使用；由于第一液冷板和第二液冷板相互独立，因此该冷却系统的鲁棒性较好，若是其中一个冷却腔内的冷却介质发生堆积，也不会影响到另一个冷却腔内冷却介质的流动。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述电池示意图。

图2为本实用新型实施例所述电池剖视示意图。

图3为本实用新型实施例所述冷却系统示意图。

图4为本实用新型实施例所述冷却系统剖视示意图一。

图5为本实用新型实施例所述冷却系统剖视示意图二。

图中：

1、第一液冷板；101、第一冷却腔；102、第一出口；103、第一进口；104、第一凹槽；2、第二液冷板；201、第二冷却腔；202、第二出口；203、第二进口；204、第二凹槽；3、第三液冷板；301、第三冷却腔；302、第三出口；303、第三进口；304、第三凹槽；4、第一空区；5、第二空区；6、汇流板；601、汇流腔；602、汇流出口；7、电芯。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

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。

如图1至图4所示，本实用新型提供的一种冷却系统，包括第一液冷板1、第二液冷板2和汇流板6，第一液冷板1呈环形，在本实施例中，第一液冷板1呈圆环形，在其他实施例中，第一液冷板1还可以呈方环形，第二液冷板2设置在第一液冷板1的环形区域内，第二液冷板2和第一液冷板1之间间隔形成第一空区4，第一空区4用于放置电芯7，第一液冷板1设置有第一冷却腔101和与第一冷却腔101连通的第一进口103，第二液冷板2设置有第二冷却腔201和与第二冷却腔201连通的第二进口203，第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质沿电芯7的中心轴线方向流动，汇流板6设置有汇流腔601和与汇流腔601连通的汇流出口602，第一冷却腔101和第二冷却腔201分别与汇流腔601连通。通过设置第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质沿电芯7的中心轴线的方向移动，可以缩短两个冷却腔内冷却介质的流动路程，减少两个冷却腔内冷却介质的温差，从而保证对电芯7的降温效果；通过设置第一液冷板1和第二液冷板2，将电芯7设置在两个液冷板之间，两个液冷板可以同时对电芯7进行散热，且两个液冷板内的冷却介质流动路程短，冷却效率高；设置第一液冷板1和第二液冷板2，可以通过增加液冷板数量的方式来进一步提高冷却介质对电芯7的降温效果；通过设置汇流板6，可以将第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质进行集中汇流，再通过汇流出口602排出，此时，只需要在汇流出口602接上一根水管对冷却介质进行引流即可，方便冷却系统的安装使用；由于第一液冷板1和第二液冷板2相互独立，因此该冷却系统的鲁棒性较好，若是其中一个冷却腔内的冷却介质发生堆积，也不会影响到另一个冷却腔内冷却介质的流动。

参照图5，进一步地，第一液冷板1上设置有多个第一出口102，多个第一出口102分别连通第一冷却腔101和汇流腔601；第二液冷板2上设置有多个第二出口202，多个第二出口202分别连通第二冷却腔201和汇流腔601。可以理解的是，第一液冷板1和第二液冷板2沿电芯7径向方向的尺寸较大，通过设置多个第一出口102和第二出口202，可以使得第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质可以快速、及时地流入到汇流腔601内，保证第一冷却腔101和第二冷却腔201内冷却介质的流动，从而保证对电芯7的降温效果。

优选地，所有的第一出口102绕第一液冷板1的中心环形均布；所有的第二出口202均匀布置在第二液冷板2上。通过设置所有的第一出口102绕第一液冷板1的中心环形均布，可以使得各个第一出口102流出的冷却介质速度一致，避免冷却介质在第一冷却腔101内造成局部堆积，保证第一液冷板1内冷却介质的流动性。在本实施例中，第二液冷板2也呈环形，所有的第二出口202也绕第二液冷板2的中心环形均布。

在本实施例中，第一进口103位于第一液冷板1的顶部，汇流板6位于第一液冷板1的底部，第一冷却腔101内的冷却介质向下流动；第二进口203位于第二液冷板2的底部，汇流板6位于第二液冷板2的底部，第二冷却腔201内的冷却介质向下流动。在本实施例中，电芯7的下端面与汇流板6的表面紧贴，此时汇流板6可以对电芯7的下端面进行冷却降温。通过设置第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质向下流动，可以利用重力加快冷却介质的流动速度，加快换液速度，提高对电芯7的冷却效果。可以理解的是，电芯7轴向距离短，将第一进口103设置在第一液冷板1的顶部，将汇流板6设置在第一液冷板1的底部，可以缩短第一进口103和第一出口102的距离，进一步提高换热效果，第二液冷板2的设置同理。

优选地，第一出口102的横截面积小于第一进口103的横截面积；第二出口202的横截面积小于第二进口203的横截面积。在本实施例中，第一冷却腔101和第二冷却腔201内的冷却介质自上而下流动，流动速度较快，设置第一出口102的横截面积小于第一进口103的横截面积，第二出口202的横截面积小于第二进口203的横截面积，可以避免全部的冷却介质从单个第一出口102或单个第二出口202流出，保证第一冷却腔101和第二冷却腔201内能够浸有冷却介质。在本实施例中，可以在外接水管上设置阀门，从而控制冷却系统排出的冷却介质的速度；在本实施例中，冷却介质分别填充了2/3体积的第一冷却腔101和2/3体积的第二冷却腔201，在其他优选的实施例中，第一冷却腔101和第二冷却腔201内浸满冷却介质。冷却介质可以是冷却水，也可以是其他冷却效果较好的液体。

可选地，第一液冷板1具有朝向第二液冷板2的第一侧面，第一侧面凹陷设置有第一凹槽104，第二液冷板2具有朝向第一液冷板1的第二侧面，第二侧面凹陷设置有第二凹槽204，第一凹槽104和第二凹槽204槽口正对形成第一空区4，电芯7的外侧面分别与第一凹槽104和第二凹槽204的槽壁紧贴。通过设置第一凹槽104和第二凹槽204，第一液冷板1和第二液冷板2可以将第一空区4内的电芯7进行包裹，增大了第一液冷板1和第二液冷板2与电芯7的接触面积，提高了对电芯7的降温效果，且第一凹槽104和第二凹槽204可以对电芯7提供限位，提高了安装的稳定性。

进一步地，冷却系统包括第三液冷板3，第二液冷板2呈环形，第三液冷板3设置在第二液冷板2的环形区域内，第三液冷板3和第二液冷板2间隔形成第二空区5，第二空区5内设置有电芯7，第三液冷板3的上表面设置有第三进口303，第三进口303与第三液冷板3内的第三冷却腔301连通，第三冷却腔301通过第三出口302与汇流板6的汇流腔601连通。在本实施例中，可以根据冷却系统的实际尺寸来设置第三液冷板3，从而充分利用冷却系统内的空间，提高电池的能量密度。当然，第三液冷板3和第二液冷板2相对的侧面也可以设置凹槽来对第二空区5内的电芯7进行限位和增大接触面积。

在本实施例中，第一液冷板1设置有三个第一出口102，第二液冷板2也设置有三个第二出口202，相应地，第三液冷板3也设置有三个第三出口302，第一出口102、第二出口202和第三出口302分别与汇流板6的汇流腔601连通，三个第一出口102均匀分布，三个第一出口102的连线呈等边三角形，同样地，三个第二出口202均匀分布，三个第二出口202的连线呈等边三角形，三个第三出口302均匀分布，三个第三出口302的连线呈等边三角形。

在本实施例中，第一液冷板1、第二液冷板2、第三液冷板3和汇流板6一体成型，这样可以提高冷却系统的气密性，减少冷却介质发生渗漏的现象。

优选地，第三液冷板3的中心设置有呈柱状的第三凹槽304，第三凹槽304用于放置一个电芯7。通过设置第三凹槽304，可以利用第三液冷板3的中心区域来放置电芯7，在保证换热效果的同时还可以提高电池的能量密度。

进一步地，第一液冷板1、第二液冷板2和第三液冷板3三者的中心重合。通过设置第一液冷板1、第二液冷板2和第三液冷板3三者的中心重合，可以尽可能地使得冷却系统内电芯7排布均匀，提高空间的利用率。

本实施例还提供了一种电池，包括电芯7和上述任一实施例中的冷却系统，电芯7放置在冷却系统的第一空区4、第二空区5和第三凹槽304内。由于上述实施例中的冷却系统能够快速对电芯7进行散热，因此，包括有此冷却系统的电池在使用状态下不易因热量堆积而造成升温，质量稳定。

于本文的描述中，需要理解的是，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括第一液冷板、第二液冷板和汇流板，所述第一液冷板呈环形，所述第二液冷板设置在所述第一液冷板的环形区域内，所述第二液冷板和所述第一液冷板之间间隔形成第一空区，所述第一空区用于放置电芯，所述第一液冷板设置有第一冷却腔和与所述第一冷却腔连通的第一进口，所述第二液冷板设置有第二冷却腔和与所述第二冷却腔连通的第二进口，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔内的冷却介质沿所述电芯的中心轴线方向流动，所述汇流板设置有汇流腔和与所述汇流腔连通的汇流出口，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔分别与所述汇流腔连通。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一液冷板上设置有多个第一出口，多个所述第一出口分别连通所述第一冷却腔和所述汇流腔；和/或，

所述第二液冷板上设置有多个第二出口，多个所述第二出口分别连通所述第二冷却腔和所述汇流腔。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所有的所述第一出口绕所述第一液冷板的中心环形均布；所有的所述第二出口均匀布置在所述第二液冷板上。

4.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述第一出口的横截面积小于所述第一进口的横截面积；所述第二出口的横截面积小于所述第二进口的横截面积。

5.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述第一进口位于所述第一液冷板的顶部，所述汇流板位于所述第一液冷板的底部，所述第一冷却腔内的所述冷却介质向下流动；和/或，

所述第二进口位于所述第二液冷板的顶部，所述汇流板位于所述第二液冷板的底部，所述第二冷却腔内的所述冷却介质向下流动。

6.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述第一液冷板具有朝向所述第二液冷板的第一侧面，所述第一侧面凹陷设置有第一凹槽，所述第二液冷板具有朝向所述第一液冷板的第二侧面，所述第二侧面凹陷设置有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽槽口正对形成所述第一空区，所述电芯的外侧面分别与所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁紧贴。

7.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统，其特征在于，包括第三液冷板，所述第二液冷板呈环形，所述第三液冷板设置在所述第二液冷板的环形区域内，所述第三液冷板和所述第二液冷板间隔形成第二空区，所述第二空区内设置有所述电芯。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述第三液冷板的中心设置有呈柱状的第三凹槽，所述第三凹槽用于放置一个所述电芯。

9.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述第一液冷板和所述第二液冷板的中心重合。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的冷却系统。

Images