CN219106355U - 电池模组冷却结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体公开一种电池模组冷却结构及电池模组。该电池模组冷却结构包括多个冷却板，多个冷却板沿第一方向间隔设置，相邻两个冷却板之间均设置有电池组，且每个冷却板内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道，多个冷却通道的进口均连通于供液件的出口，多个冷却通道的出口均连通于供液件的进口。该设置使得多个冷却板呈并联布置方式，缩短了冷却通道的进口到出口之间的路径，从而使位于冷却通道的进口处的单体电池与位于冷却通道的出口处的单体电池之间的温差大大减小；通过在冷却板内均设置有多个冷却通道，可以使单体电池在轴线方向上得到均匀的冷却。

Description

电池模组冷却结构及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及电池模组冷却结构及电池模组。

背景技术

动力电池是电动汽车核心部件之一，是整车的动力源。动力电池一般由单体电池组成模组，再由模组组装成电池包。整个电池包充放电时，其工作效率、使用寿命及安全性能都受温度影响，必须合理控制温度，控制电池模组间温差以及单体电池温差，如果任一值超出合理范围，都将影响整个电池包的工作效率，或者导致电池包故障，甚至引发安全问题。

现有技术中的动力电池冷却结构通常包括若干单体电池组成的模组和水套，水套盘绕在电池模组内，水套内具有冷却腔，水套具有可与单体电池紧密贴合的外表面。但是，在对单体电池进行散热时，水套内的冷却介质依次流经每个单体电池的侧面，属于串联布置方式，使得靠近水套进口和出口处的单体电池间存在较大的温差，冷却效果不好。

因此，亟需提出一种电池模组冷却结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模组冷却结构及电池模组，缩短了冷却介质从进口到出口之间的距离，减小了单体电池间的温差，冷却效果较好。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提供的电池模组冷却结构，所述电池模组包括多个沿第一方向间隔排列的电池组，每个所述电池组均包括多个沿第二方向间隔排列的单体电池，所述电池模组冷却结构包括：

多个冷却板，沿所述第一方向间隔设置，相邻两个所述冷却板之间均设置有所述电池组，且每个所述冷却板内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道，多个所述冷却通道的进口均连通于供液件的出口，多个所述冷却通道的出口均连通于所述供液件的进口；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，所述冷却板包括平板部和波浪部，所述波浪部设置于两个所述平板部之间并与其相连接，所述波浪部的表面能与所述单体电池的外壁相贴合。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，每个所述冷却板内还设置有扰流通道，所述扰流通道与所述冷却通道呈夹角设置，且所述扰流通道连通于对应的所述冷却板内设置的至少两个所述冷却通道。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，每个所述冷却板上设置的所述扰流通道的数量为多个，多个所述扰流通道沿所述第二方向间隔设置。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，在同一所述冷却板上，多个所述扰流通道的内径向靠近所述冷却板的中间位置逐渐增加。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，在同一所述冷却板上，相邻两个所述扰流通道之间的间距从中部向两端逐渐增加。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，所述扰流通道的截面形状为多边形或者圆形。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，所述冷却通道的截面形状为多边形或者圆形。

作为电池模组冷却结构的一种优选方案，所述电池模组冷却结构还包括：

分配箱体，设置于所述供液件的出口与所述冷却通道的进口之间并分别与两者相连通；

汇流箱体，设置于所述供液件的进口与所述冷却通道的出口之间并分别与两者相连通。

本实用新型还提供一种电池模组，包括如以上任一方案所述的电池模组冷却结构。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种电池模组冷却结构，包括多个冷却板，多个冷却板沿第一方向间隔设置，相邻两个冷却板之间均设置有电池组，且每个冷却板内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道，多个冷却通道的进口均连通于供液件的出口，多个冷却通道的出口均连通于供液件的进口。该设置使得多个冷却板呈并联布置方式，缩短了冷却通道的进口到出口之间的路径，从而使位于冷却通道的进口处的单体电池与位于冷却通道的出口处的单体电池之间的温差大大减小，提高冷却效果；通过在冷却板内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道，可以使单体电池在轴线方向上得到均匀的冷却；该电池模组冷却结构可以将电池模组使用时产生的热量快速排出，从而保证该电池模组的使用性能，延长该电池模组的使用寿命。

本实用新型还提供一种电池模组，通过应用上述电池模组冷却结构，可以使其使用时产生的热量快速排出，保证电池模组的使用性能，延长该电池模组的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的冷却板的结构示意图；

图3是图2在A处的局部放大图；

图4是本实用新型实施例提供的冷却板与连接接头的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的冷却板的部分剖视示意图。

图中：

100-单体电池；

1-冷却板；101-平板部；102-波浪部；11-冷却通道；12-扰流通道；

2-连接接头；

3-进液管路；

4-出液管路。

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。

图1示出了本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图。图2示出了本实用新型实施例提供的冷却板1的结构示意图。图3示出了图2在A处的局部放大图。如图1-图3所示，本实施例提供一种电池模组，该电池模组包括多个沿第一方向间隔排列的电池组，每个电池组均包括多个沿第二方向间隔排列的单体电池100。电池模组在充放电的过程中，会产生大量的热量，如果不能及时排出，不仅会影响电池模组的使用性能，还会缩短电池模组的使用寿命。

为了解决上述问题，本实施例还提供一种电池模组冷却结构，该电池模组冷却结构包括多个冷却板1，多个冷却板1沿第一方向间隔设置，相邻两个冷却板1之间均设置有电池组，且每个冷却板1内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道11，多个冷却通道11的进口均连通于供液件的出口，多个冷却通道11的出口均连通于供液件的进口。需要说明的是，第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直，其中，第三方向与单体电池100的轴线方向平行。

本实施例提供的电池模组冷却结构，通过设置多个沿第一方向间隔排布的冷却板1，且多个冷却通道11的进口均连通于供液件的出口，多个冷却通道11的出口均连通于供液件的进口，使得多个冷却板1呈并联布置方式，缩短了冷却通道11的进口到出口之间的路径，从而使位于冷却通道11的进口处的单体电池100与位于冷却通道11的出口处的单体电池100之间的温差大大减小，提高冷却效果；通过在冷却板1内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道11，可以使单体电池100在轴线方向上得到均匀的冷却；该电池模组冷却结构可以将电池模组使用时产生的热量快速排出，从而保证该电池模组的使用性能，延长该电池模组的使用寿命。

在本实施例中，相邻两个冷却板1之间均设置有一个电池组，以增加单体电池100与冷却板1之间的接触面积，提高冷却效果。当然，在其他实施例中，相邻两个冷却板1之间设置的电池组的数量还可以是两个、三个、五个或者更多个。在又一实施例中，多个冷却板1中，相邻两个冷却板1之间设置的电池组的数量还可以设置为不相等的，示例性地，位于电池模组中间位置的相邻两个冷却板1之间设置的电池组的数量为一个，位于电池模组边缘位置的相邻两个冷却板1之间设置的电池组的数量为三个。本实施例对相邻两个冷却板1之间均设置的电池组的数量不作限定。

可选地，冷却通道11的截面形状为多边形或者圆形。示例性地，冷却通道11的截面形状可以为矩形、三角形或者六边形。

需要说明的是，在本实施例中，供液件可以是外部供液箱，也可以是制造电池模组时连接于电池模组外壳上的供液箱，供液箱内盛装有冷却介质，用于为冷却板1的冷却通道11中供应冷却介质。其中，冷却介质为冷却水。

进一步地，该电池模组冷却结构还包括分配箱体(图中未示出)和汇流箱体(图中未示出)，分配箱体设置于供液件的出口与冷却通道11的进口之间并分别与两者相连通；汇流箱体设置于供液件的进口与冷却通道11的出口之间并分别与两者相连通。

具体而言，图4是本实用新型实施例提供的冷却板1与连接接头2的结构示意图。如图1、图3和图4所示，每个冷却板1的两端均连接有连接接头2，连接接头2上设置有多个连接孔，每个连接孔对应连通一个冷却通道11；位于冷却通道11进口侧的连接接头2均通过进液管路3连通于分配箱体；位于冷却通道11出口侧的连接接头2均通过出液管路4连通于汇流箱体。采用这种设置方式，可以保证冷却介质在多个冷却板1内流通的均匀性。

可选地，位于冷却通道11进口侧的连接接头2上均设置有调节阀，用于调节进入对应的冷却板1内的冷却介质的流量，从而保证每个电池组均能获得均匀的冷却。示例性地，在多个电池组中，沿第一方向，位于中间位置的电池组的散热效率比位于端部位置的电池组的散热效率慢，因此，可以将位于中间位置的冷却板1连接的连接接头2的调节阀的开度调大，从而增加位于中间位置处的冷却板1内冷却介质的流量，而将位于端部位置的冷却板1连接的连接接头2的调节阀的开度调小，从而相对减少位于端部位置处的冷却板1内冷却介质的流量，从而实现对多个电池组的均匀冷却。

进一步地，冷却板1包括平板部101和波浪部102，波浪部102设置于两个平板部101之间并与其相连接，波浪部102的表面能与单体电池100的外壁相贴合。具体而言，如图2所示，波浪部102包括多个依次连接的弧形板，每个弧形板的弧度与单体电池100的外周面弧度相同，以使每个单体电池100的外表面均能与对应的弧形板的外表面相贴合，从而增加该冷却板1与单体电池100之间的接触面积，进一步提高该电池模组冷却结构对多个电池组的冷却效果。

图5示出了本实用新型实施例提供的冷却板1的部分剖视示意图。如图5结合图3所示，每个冷却板1内还设置有扰流通道12，扰流通道12与冷却通道11呈夹角设置，且扰流通道12连通于对应的冷却板1内设置的至少两个冷却通道11。通过在冷却板1内设置扰流通道12，可以提高多个冷却通道11之间的相互脉动，增加多个冷却通道11的内部扰流，从而破坏相邻两个冷却通道11之间的边界层，进而提高冷却板1与单体电池100之间的换热效率。

在本实施例中，扰流通道12与冷却通道11垂直设置，方便加工。具体而言，在加工时，可以在每个冷却通道11的孔壁上开设与冷却通道11垂直且贯通的过孔，多个过孔相连通从而形成上述扰流通道12。

可选地，每个冷却板1上设置的扰流通道12的数量为多个，多个扰流通道12沿第二方向间隔设置，进一步增加多个冷却通道11的内部扰流，从而提高冷却板1与单体电池100之间的换热效率。

可以理解的是，在每个电池组中，沿第二方向，位于中间位置的单体电池100散热效果比位于端部位置的单体电池100的散热效果差。为进一步保证该电池模组冷却结构对每个单体电池100的均匀冷却，在本实施例中，在同一冷却板1上，多个扰流通道12的内径向靠近冷却板1的中间位置逐渐增加，以增加冷却板1上位于中间位置处的多个冷却通道11之间的内部扰流，提高冷却板1对位于中间位置处的单体电池100的冷却效果，从而保证整个电池组中单体电池100的均匀冷却。

进一步地，在同一冷却板1上，相邻两个扰流通道12之间的间距从中部向两端逐渐增加，进一步增加冷却板1上位于中间位置处的多个冷却通道11之间的内部扰流，提高冷却板1对位于中间位置处的单体电池100的冷却效果，从而保证整个电池组中单体电池100的均匀冷却。本实施例对扰流通道12的孔径及相邻两个扰流通道12之间的间距不作限定，操作人员可以根据单体电池100的数量、尺寸以及排列位置进行调整。

可选地，扰流通道12的截面形状为多边形或者圆形。示例性地，扰流通道12的截面形状可以为矩形、三角形或者圆形。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.电池模组冷却结构，所述电池模组包括多个沿第一方向间隔排列的电池组，每个所述电池组均包括多个沿第二方向间隔排列的单体电池(100)，其特征在于，所述电池模组冷却结构包括：

多个冷却板(1)，沿所述第一方向间隔设置，相邻两个所述冷却板(1)之间均设置有所述电池组，且每个所述冷却板(1)内均设置有多个沿第三方向间隔排布的冷却通道(11)，多个所述冷却通道(11)的进口均连通于供液件的出口，多个所述冷却通道(11)的出口均连通于所述供液件的进口；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相互垂直。

2.根据权利要求1所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述冷却板(1)包括平板部(101)和波浪部(102)，所述波浪部(102)设置于两个所述平板部(101)之间并与其相连接，所述波浪部(102)的表面能与所述单体电池(100)的外壁相贴合。

3.根据权利要求1所述的电池模组冷却结构，其特征在于，每个所述冷却板(1)内还设置有扰流通道(12)，所述扰流通道(12)与所述冷却通道(11)呈夹角设置，且所述扰流通道(12)连通于对应的所述冷却板(1)内设置的至少两个所述冷却通道(11)。

4.根据权利要求3所述的电池模组冷却结构，其特征在于，每个所述冷却板(1)上设置的所述扰流通道(12)的数量为多个，多个所述扰流通道(12)沿所述第二方向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的电池模组冷却结构，其特征在于，在同一所述冷却板(1)上，多个所述扰流通道(12)的内径向靠近所述冷却板(1)的中间位置逐渐增加。

6.根据权利要求4所述的电池模组冷却结构，其特征在于，在同一所述冷却板(1)上，相邻两个所述扰流通道(12)之间的间距从中部向两端逐渐增加。

7.根据权利要求3所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述扰流通道(12)的截面形状为多边形或者圆形。

8.根据权利要求1所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述冷却通道(11)的截面形状为多边形或者圆形。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述电池模组冷却结构还包括：

分配箱体，设置于所述供液件的出口与所述冷却通道(11)的进口之间并分别与两者相连通；

汇流箱体，设置于所述供液件的进口与所述冷却通道(11)的出口之间并分别与两者相连通。

10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电池模组冷却结构。

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