CN219286513U - 风冷电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种风冷电池包，其包括箱体、顶盖以及间隔设置的至少两个电池模组，其中，箱体的一个端板上设有风口，风口处安装有风扇，箱体的侧板上开设有若干个间隔设置的通风结构；电池模组设置于箱体内，电池模组包括CCS总成和若干个间隔设置的电芯，CCS总成设置于电芯朝向顶盖的一侧；相邻设置的两个电芯之间形成第一散热通道，相邻设置的两个电池模组之间形成主散热通道，顶盖盖设于箱体，顶盖与电池模组之间形成第二散热通道，风口连通于主散热通道，第一散热通道和第二散热通道均能连通于主散热通道和通风结构。上述结构实现了对CCS总成位置的散热，保证了该风冷电池包内的电池模组温度的均衡性和充放电功率。

Description

风冷电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种风冷电池包。

背景技术

目前市场上风冷电池包为了维修方便快捷，基本上都采用电池插箱方式。现有技术中公告号为CN218568987U的专利公开了一种电池插箱，该电池插箱包括箱体和至少两个电芯模组单元，相邻两个电芯模组单元之间形成第一风道，每个电芯模组单元包括若干沿第二方向间隔排布电芯，相邻两个电芯之间均设置有第二风道，第二风道与第一风道连通，第一风道的一端设置有三角形结构的导流板，另一端设置有风扇，风扇被配置为将环境中的气流吸入第二风道经第一风道排出，或将环境中的气流吹入第一风道经所述第二风道排出，以对电芯模组单元冷却降温。

但是，上述电池插箱的风冷系统仅考虑对电芯的温度降低，冷风只从电芯大面经过，温度降低的最低点是在电芯大面处。而由于电池插箱整体在放电的情况下温度最高点是电池模组采集集成件(CellsContactSystem，简称CCS)上的汇流排，且电池模组的温度采样线均与汇流排连接，上述电池插箱并未设置对CCS上的汇流排的降温通道，导致电池管理系统(BatteryManagement System，简称BMS)通过温度采样线收集到的温度跟电芯实际温度有差异，而且铝排温度过高会导致该电池模组无法进行充放电，进而导致插箱充放电功率受限制。

因此，亟需设计一种风冷电池包，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风冷电池包，能够实现对CCS总成位置的散热，保证了该风冷电池包内的电池模组温度的均衡性，保证该风冷电池包的充放电功率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

风冷电池包，包括箱体、顶盖以及沿第一方向间隔设置的至少两个电池模组，其中，

上述箱体由底板、沿第二方向相对设置的两个端板和沿上述第一方向相对设置的两个侧板围合而成，其中一个上述端板上设有风口，上述风口处安装有风扇，上述侧板上开设有若干个沿上述第二方向间隔设置的通风结构，上述第二方向垂直于上述第一方向；

上述电池模组设置于上述箱体内，上述电池模组包括CCS总成和若干个沿上述第二方向间隔设置的电芯，上述CCS总成设置于上述电芯朝向上述顶盖的一侧，上述CCS总成包括若干个汇流排；沿上述第二方向相邻设置的两个上述电芯之间形成第一散热通道，沿上述第一方向相邻设置的两个上述电池模组之间形成主散热通道，上述风口连通于上述主散热通道，上述第一散热通道的两端分别连通于上述主散热通道和上述通风结构；

上述顶盖盖设于上述箱体，上述顶盖与上述电池模组之间形成第二散热通道，上述第二散热通道的两端分别连通于上述主散热通道和上述通风结构。

可选地，上述通风结构呈T形结构。

可选地，上述通风结构包括垂直设置的第一通风口和第二通风口，其中，上述第一通风口和上述第一散热通道对应设置，且上述第一通风口连通于上述第一散热通道；上述第二通风口和上述第二散热通道对应设置，且上述第二通风口连通于上述第二散热通道。

可选地，上述第一通风口和上述第二通风口间隔设置，上述第二通风口包括若干个沿第三方向间隔设置的分通风口，上述第一方向、上述第二方向和上述第三方向之间两两相互垂直。

可选地，上述侧板上靠近上述风口的上述第二通风口沿上述第二方向的尺寸为A，上述侧板上远离上述风口的上述第二通风口沿上述第二方向的尺寸为B，上述侧板中部的上述第二通风口沿上述第二方向的尺寸为C，C＞B＞A。

可选地，上述汇流排设有若干个间隔设置的散热翅片。

可选地，上述散热翅片为线形结构。

可选地，上述散热翅片为波浪形结构。

可选地，上述电池模组还包括导流件，上述导流件夹设于沿上述第二方向相邻设置的两个上述电芯之间，上述导流件沿第三方向间隔设置有多个导流通道，上述第一方向、上述第二方向和上述第三方向之间两两相互垂直。

可选地，上述风冷电池包还包括导风板，上述导风板设置于沿上述第一方向相邻设置的两个上述电池模组之间。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种风冷电池包，通过设置第一散热通道和第二散热通道，使得风扇将箱体外的气流通过通风结构同时进入第一散热通道和第二散热通道，然后与电芯和CCS总成上的汇流排等结构进行换热，再流至主散热通道，并从主散热通道通过风口的风扇排出，使得电芯的厚度方向的两侧面和CCS总成朝向顶盖的一面进行同时散热，即可实现对电芯和CCS总成的同时散热，进而保证了该风冷电池包内电池模组温度的均衡性，且降低了汇流排处的温度，保证了该风冷电池包的充放电功率。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的风冷电池包的爆炸图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的汇流排的结构示意图。

图中：

10、箱体；11、底板；12、端板；121、风口；13、侧板；131、通风结构；1311、第一通风口；1312、第二通风口；13121、分通风口；

20、顶盖；

30、电池模组；311、汇流排；3111、散热翅片；3112、拱桥结构；3113、连接部；3114、观察孔；32、电芯；33、第一散热通道；34、导流件；341、导流通道；35、打包带；36、电池端板；

40、主散热通道。

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”、“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。

下面参照图1至图4介绍本实用新型所提供的风冷电池包。

本实施例提供了一种风冷电池包，其采用风冷的冷却方式对电芯32进行冷却，该风冷电池包可以实现对CCS总成位置和电芯32位置的同时散热，保证了该风冷电池包内的电池模组30温度的均衡性，保证该风冷电池包的充放电功率。

在本实施例中，上述第一方向为图1中的X方向，也为电芯32的宽度方向；上述第二方向为图1中的Y方向，也为电芯32的厚度方向；上述第三方向为图1中的Z方向，也为电芯32的高度方向，且X方向、Y方向和Z方向之间两两相互垂直设置，下文均以X方向、Y方向和Z方向进行叙述。

具体而言，请参照图1，上述风冷电池包包括箱体10、顶盖20以及沿X方向间隔设置的至少两个电池模组30，示例性地，本实施例的电池模组30设有两个。其中，箱体10由底板11、沿Y方向相对设置的两个端板12和沿X方向相对设置的两个侧板13围合而成，形成一个容纳腔，用于容纳电池模组30；其中一个端板12设有风口121，风口121处安装有风扇(图中未示出)，风扇可以使得箱体10内的气流向外流出，也可以使得外部的气流进入箱体10内，实现该风冷电池包的气流的流通。

可选地，上述侧板13上开设有若干个沿Y方向间隔设置的通风结构131，通风结构131用于箱体10外部的气流和内部气流的流通，该通风结构131、风口121和风扇形成风冷通道，实现了该风冷电池包的冷风的流通路径，风扇可以将箱体10外的气流从通风结构131吸入箱体10内再通过风扇所在的风口121排出，或将箱体10外的气流从风扇所在的风口121吹入箱体10内再通过通风结构131排出，本实施例中的风扇作用是将箱体10外的气流从通风结构131吸入箱体10内再通过风扇所在的风口121排出。

进一步地，上述电池模组30设置于箱体10内，电池模组30包括CCS总成(图中未示出)和若干个沿Y方向间隔设置的电芯32，CCS总成设置于电芯32朝向顶盖20的一侧，CCS总成包括若干个汇流排311；沿Y方向相邻设置的两个电芯32之间形成第一散热通道33，沿X方向相邻设置的两个电池模组30之间形成主散热通道40，风口121连通于主散热通道40，第一散热通道33的两端分别连通于主散热通道40和通风结构131，即通过风口121、主散热通道40、第一散热通道33和通风结构131形成了对电芯32进行散热的通道，可以实现对电芯32的散热。

又进一步地，顶盖20盖设于箱体10，顶盖20与电池模组30之间形成第二散热通道(图中未示出)，第二散热通道的两端分别连通于主散热通道40和通风结构131，即通过风口121、主散热通道40、第二散热通道和通风结构131形成了对CCS总成进行散热的通道，可以实现对CCS总成上的汇流排311的散热。

本实施例的风冷电池包通过设置第一散热通道33和第二散热通道，使得风扇将箱体10外的气流通过通风结构131同时进入第一散热通道33和第二散热通道，然后与电芯32和CCS总成上的汇流排311等结构进行换热，再流至主散热通道40，并从主散热通道40通过风口121的风扇排出，使得电芯32的厚度方向的两侧面和CCS总成朝向顶盖20的一面进行同时散热，即可实现对电芯32和CCS总成的同时散热，进而保证了该风冷电池包内电池模组30温度的均衡性，且降低了汇流排311处的温度，保证了该风冷电池包的充放电功率。

在本实施例中，请继续参照图1，上述风口121设置于一个端板12的中部，主散热通道40设置于该箱体10的中部并与两个电池模组30同时接触，且该电池模组30在Y方向的尺寸小于等于该主散热通道40在Y方向的尺寸，使得从电芯32之间的第一散热通道33和第二散热通道流出的气流均能流入主散热通道40。

进一步地，该风冷电池包还包括导风板(图中未示出)，导风板设置于沿X方向相邻设置的两个电池模组30之间，即该导风板设置于主散热通道40内，该导风板能够将两个电池模组30之间进行阻挡，即该导风板可以起到气流导向的作用，使得从每个电池模组30内的两个散热通道内流出的气流均不会进入另一个电池模组30内，仅能进入主散热通道40，并流至风口121处散出，提高了该风冷电池包的冷却效率。

在一个可选的实施例中，上述导风板为方形结构，其沿Y方向的长度大于电池模组30沿Y方向的长度，便于对两个电池模组30的冷却气流进行阻隔。

在另一个可选的实施例中，该导风板为两个方形板结合成型，两个方形板的一端连接，另一端呈一定角度相隔的方形板，两个方形板连接的一端朝向风口121设置，可以使得该主散热通道40形成两个分散热通道，该分散热通道的空间大小由电池模组30远离风口121一端的端板12到风口121所在的端板12越来越大，使得从电池模组30的散热通道进入主散热通道40的气流能快速朝向风口121处排出，保证冷气流与电芯32模组充分接触后将热量均匀导出，提高了风冷的冷却效果。

可以理解的是，上述两个方形板之间的角度可以根据实际情况进行更改，在此不作具体限定。

在本实施例中，请继续参照图1，上述通风结构131呈T形结构，可以实现对电芯32处和CCS总成处的同时散热的效果。

具体而言，该通风结构131包括垂直设置的第一通风口1311和第二通风口1312，其中，第一通风口1311和第一散热通道33对应设置，且第一通风口1311连通于第一散热通道33；第二通风口1312和第二散热通道对应设置，且第二通风口1312连通于第二散热通道，箱体10外侧的气流通过第一通风口1311进入第一散热通道33，通过第二通风口1312进入第二散热通道，再汇入主散热通道40并从风扇处排出，即可实现对电池模组30内电芯32和CCS组件的同时散热。

可选地，第一通风口1311的宽度由汇流排311的长度进行适应性设计，即保证第一通风口1311处进入箱体10的气流能对汇流排311进行大面积接触换热。

进一步可选地，第二通风口1312沿Y方向的尺寸由沿Y方向相邻的两个电芯32之间的距离进行设定，即保证第二通风口1312处进入箱体10的气流能进入相邻的两个电芯32之间并与电芯32进行大面积接触换热。优选地，第二通风口1312沿Y方向的尺寸大于沿Y方向相邻的两个电芯32之间的距离，使得相邻的两个电芯32之间能够通风，且同时能对电芯32的X方向的侧面进行散热。

由于在实际应用中，电池模组30的中部的电芯32温度最高，电池模组30远离风口121侧的电芯32的温度比电池模组30靠近风口121侧的电芯32的温度高。为了解决上述技术问题，优选地，侧板13上靠近风口121的第二通风口1312沿Y方向的尺寸为A，侧板13上远离风口121的第二通风口1312沿Y方向的尺寸为B，侧板13中部的第二通风口1312沿Y方向的尺寸为C，C＞B＞A，使得中部电芯32的第二通风口1312的进风量增大，与电芯32的接触面积增大，该电池模组30的降温效果，中部电芯32的降温效果更好，其次是电池模组30远离风口121侧的电芯32，最后是电池模组30靠近风口121侧的电芯32，可以提高对电池模组30内各个电芯32的温度的均衡性。

由于在侧板13开设有若干个通风结构131，且通风结构131对应整个电池模组30高度方向上的尺寸，该通风结构131在侧板13上占用面积较大，会造成侧板13的结构强度降低。为了解决上述技术问题，进一步地，第一通风口1311和第二通风口1312间隔设置，第二通风口1312包括若干个沿Z方向间隔设置的分通风口13121，即该通风结构131并不是连通的整体，使得该第一通风口1311和第二通风口1312之间保留侧板13的主体结构，以及第二通风口1312的各个分通风口13121之间保留侧板13的主体结构，可以提高该箱体10的结构强度，避免出现侧板13损坏的现象发生。

在本实施例中，请参照图2至图4，上述CCS总成还包括汇流排311，汇流排311包括拱桥结构3112和两个连接部3113，拱桥结构3112的两端分别连接有两个连接部3113，连接部3113用于与电芯32的极柱进行连接。当电芯32在长期运行造成电芯32膨胀后，两个相邻的电芯32之间的距离会增大，即两个相邻的电芯32的极柱之间距离增大，拱桥结构3112设置，可以保证在两个相邻的电芯32的极柱之间距离增大时，拱桥结构3112可以被拉平，以增加两个连接部3113之间的距离，避免出现汇流排311长度固定，电芯32膨胀后汇流排311和极柱之间连接失效，提高了汇流排311和电芯32的极柱之间连接的可靠性。

进一步地，汇流排311朝向顶盖20的一侧设有若干个间隔设置的散热翅片3111，使得当箱体10外进入箱体10内冷却的气流经过汇流排311的散热翅片3111时，散热翅片3111增大了汇流排311和冷却的气流的接触面积，提高了汇流排311的散热效果。

可选地，汇流排311包括连接区域和非连接区域，连接区域用于与电芯32的极柱进行连接，该散热翅片3111设置于汇流排311的非连接区域，避免影响汇流排311和电芯32的连接。

在一个可选的实施例中，上述散热翅片3111为线形结构，便于该汇流排311散热翅片3111的制造，且能够提高汇流排311的散热效果。

在另一个可选的实施例中，散热翅片3111为波浪形结构，进一步增大了散热翅片3111和冷却的气流的接触面积，进一步提高了汇流排311的散热效果。

进一步地，上述汇流排311还包括观察孔3114，观察孔3114设置于汇流排311的连接区域，即可以通过观察孔3114与电芯32的极柱之间的定位，来保证汇流排311与极柱之间的位置正确。

又进一步地，上述CCS总成还包括采样线，该电池包还包括BMS总成，BMS总成设置于箱体10内，采样线的一端连接于各个汇流排311，另一端连接于BMS总成，用于对电芯32的各个信号进行采集。

在本实施例中，请参照图2和图3，上述电池模组30还包括导流件34，导流件34夹设于沿Y方向相邻设置的两个电芯32之间，导流件34沿Z方向间隔设置有多个导流通道341，导流件34既可以实现对电芯32的支撑作用，可以抑制电芯32的膨胀，也能提高第一散热通道33的进风量，从而提高电芯32进行风冷散热的效果。

可选地，上述导流件34和电芯32之间通过导热胶贴合连接，可以保证两者的连接，且导热胶具有导热效果，加快了导流件34和电芯32之间的换热，提高了电芯32的换热效果。

进一步地，该电池模组30还包括打包带35和两个电池端板36，两个电池端板36分别设置于堆叠后的电芯32组件沿Y方向的两侧，通过打包带35对电芯32、导流件34和电池端板36进行固定，该电池模组30去除了模组底板和模组侧板的结构，进一步减少了电池模组30的结构，提高了该电池模组30的能量密度，且可以保证电芯32之间的进风通道。

下面对本实施例的风冷电池包进行风冷的过程进行描述。

首先，在风扇的作用下，箱体10内部形成负压，箱体10外部的冷风通过第一通风口1311进入第一散热通道33的导流件34的导流通道341内，通过导流通道341的侧壁与电芯32进行换热，带走电芯32的热量进入主散热通道40；同时通过第二通风口1312进入第二散热通道，通过冷风与汇流排311的散热翅片3111进行换热，带走了汇流排311处的热量进入主散热通道40；最后，进入主散热通道40内的气流，在导风板和风扇的作用下，主散热通道40内的气流流向风口121的风扇处，通过风扇流出箱体10，实现对该风冷电池包的冷却换热。经过源源不断的冷风按上述流动路径源源不断地流通，即可实现对电芯32和CCS总成处的汇流排311的散热，保证了该风冷电池包内的电池模组30温度的均衡性和充放电功率。

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.风冷电池包，其特征在于，包括箱体(10)、顶盖(20)以及沿第一方向间隔设置的至少两个电池模组(30)，其中，

所述箱体(10)由底板(11)、沿第二方向相对设置的两个端板(12)和沿所述第一方向相对设置的两个侧板(13)围合而成，其中一个所述端板(12)上设有风口(121)，所述风口(121)处安装有风扇，所述侧板(13)上开设有若干个沿所述第二方向间隔设置的通风结构(131)，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述电池模组(30)设置于所述箱体(10)内，所述电池模组(30)包括CCS总成和若干个沿所述第二方向间隔设置的电芯(32)，所述CCS总成设置于所述电芯(32)朝向所述顶盖(20)的一侧，所述CCS总成包括若干个汇流排(311)；沿所述第二方向相邻设置的两个所述电芯(32)之间形成第一散热通道(33)，沿所述第一方向相邻设置的两个所述电池模组(30)之间形成主散热通道(40)，所述风口(121)连通于所述主散热通道(40)，所述第一散热通道(33)的两端分别连通于所述主散热通道(40)和所述通风结构(131)；

所述顶盖(20)盖设于所述箱体(10)，所述顶盖(20)与所述电池模组(30)之间形成第二散热通道，所述第二散热通道的两端分别连通于所述主散热通道(40)和所述通风结构(131)。

2.根据权利要求1所述的风冷电池包，其特征在于，所述通风结构(131)呈T形结构。

3.根据权利要求2所述的风冷电池包，其特征在于，所述通风结构(131)包括垂直设置的第一通风口(1311)和第二通风口(1312)，其中，所述第一通风口(1311)和所述第一散热通道(33)对应设置，且所述第一通风口(1311)连通于所述第一散热通道(33)；所述第二通风口(1312)和所述第二散热通道对应设置，且所述第二通风口(1312)连通于所述第二散热通道。

4.根据权利要求3所述的风冷电池包，其特征在于，所述第一通风口(1311)和所述第二通风口(1312)间隔设置，所述第二通风口(1312)包括若干个沿第三方向间隔设置的分通风口(13121)，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向之间两两相互垂直。

5.根据权利要求3所述的风冷电池包，其特征在于，所述侧板(13)上靠近所述风口(121)的所述第二通风口(1312)沿所述第二方向的尺寸为A，所述侧板(13)上远离所述风口(121)的所述第二通风口(1312)沿所述第二方向的尺寸为B，所述侧板(13)中部的所述第二通风口(1312)沿所述第二方向的尺寸为C，C＞B＞A。

6.根据权利要求1-5任一项所述的风冷电池包，其特征在于，所述汇流排(311)设有若干个间隔设置的散热翅片(3111)。

7.根据权利要求6所述的风冷电池包，其特征在于，所述散热翅片(3111)为线形结构。

8.根据权利要求6所述的风冷电池包，其特征在于，所述散热翅片(3111)为波浪形结构。

9.根据权利要求1-5任一项所述的风冷电池包，其特征在于，所述电池模组(30)还包括导流件(34)，所述导流件(34)夹设于沿所述第二方向相邻设置的两个所述电芯(32)之间，所述导流件(34)沿第三方向间隔设置有多个导流通道(341)，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向之间两两相互垂直。

10.根据权利要求1-5任一项所述的风冷电池包，其特征在于，所述风冷电池包还包括导风板，所述导风板设置于沿所述第一方向相邻设置的两个所述电池模组(30)之间。

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