CN219575749U - 一种冷却结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却结构及电池模组，其包括：进水组件、出水组件和至少一组散热组件，所述进水组件和所述出水组件分别位于所述散热组件的两端，且与所述散热组件连通；每组所述散热组件包括多个散热管和多个连通管；多个所述散热管沿第一方向间隔分布，每个所述散热管呈n形设置；任意相邻两个所述散热管之间均通过至少一个连通管连通；任意相邻两个所述散热管与其连通的所述连通管之间形成容纳空间，所述容纳空间用于放置电芯。相邻两个散热管连接的连通管可以对电芯底部冷却散热；而电芯的两侧壁均与一个散热管相接触，一方面对电芯初步的限位固定，另一方面对电芯的侧壁进行冷却散热，大大提高了电池模组的散热面积和散热效率。

Description

一种冷却结构及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种冷却结构及电池模组。

背景技术

动力电池的制造经历电池材料、电芯、电池模组、电池包四步环节。电池材料：动力电池材料选用高标准特种材料，如锂离子电池需要表面处理的正负极材料、阻燃电解液、高自阻断隔膜、及各种添加剂；材料经过严格评价和筛选过程以保证均匀一致性。电芯：通过标准化工艺将电池材料、防护外壳等封装制得电芯。电池模组：通过严格筛选将一致性好的电芯按照精密设计组装成为模块化的电池模组，并加装单体电池监控与管理装置。电池包：加装电池组管理系统、电池支撑与防护系统、电池冷却系统、充放电转换接驳装置等，将电池模组按需求组装成电池包。

相关技术中，对于电池模组的液冷散热大多是底部液冷散热，换热面积较少，其散热效率低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种冷却结构及电池模组，以解决相关技术中电池模组的液冷散热大多是底部液冷散热，换热面积较少，其散热效率低。

第一方面，提供了一种冷却结构，其包括：

进水组件、出水组件和至少一组散热组件，所述进水组件和所述出水组件分别位于所述散热组件的两端，且与所述散热组件连通；

每组所述散热组件包括多个散热管和多个连通管；

多个所述散热管沿第一方向间隔分布，每个所述散热管呈n形设置；任意相邻两个所述散热管之间均通过至少一个连通管连通；任意相邻两个所述散热管与其连通的所述连通管之间形成容纳空间，所述容纳空间用于放置电芯。

一些实施例中，每组所述散热组件中的散热管和连通管依次首尾连接，形成螺旋状连通结构。

一些实施例中，所述螺旋状连通结构一体成型。

一些实施例中，所述散热管和所述连通管均呈扁平设置，且所述散热管与所述电芯的大面相贴合，所述连通管与所述电芯的底面相贴合。

一些实施例中，所述进水组件包括进水口、进水集流腔和至少一个进水分支管道，所述进水口通过所述进水集流腔与至少一个进水分支管道连通，所述进水分支管道与散热组件的数量匹配，且与所述散热组件的进水端一一对应连通；

所述出水组件包括出水口、出水集流腔和至少一个出水分支管道，所述出水口通过所述出水集流腔与至少一个出水分支管道连通，所述出水分支管道与散热组件的数量匹配，且与所述散热组件的出水端一一对应连通。

一些实施例中，所述冷却结构还包括：均温板；

所述均温板设置在所述连通管上方，所述连通管通过所述均温板与所述电芯的底面相贴合；

所述均温板开设有多个通孔，所述散热管通过所述通孔与所述连通管连通。

一些实施例中，所述通孔的数量为所述散热管的数量的两倍，且分别与所述散热管n形的两端一一对应。

一些实施例中，所述散热组件为至少两组，所述均温板的数量与所述散热组件的数量一致，且相邻所述均温板之间相互连接。

第二方面，提供了一种电池模组，包括如以上所述的冷却结构，还包括多个电芯和壳体；

每个所述电芯位于一个所述容纳空间内，且多个所述电芯之间串联或并联连接；

所述冷却结构和多个所述电芯收纳于所述壳体内。

一些实施例中，所述壳体包括两个端板和两个侧板，所述端板和所述侧板依次首尾连接，且所述进水组件和所述出水组件分别位于两个所述端板的外侧。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：相邻两个散热管连接的连通管可以对电芯底部进行冷却散热；而电芯的两侧壁均与一个散热管相接触，一方面对电芯初步的限位固定，另一方面对电芯的侧壁进行冷却散热，大大提高了电池模组的散热面积和散热效率。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例提供的第一种的冷却结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种的冷却结构的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电池模组的立体结构示意图。

图中：1、进水组件；11、进水口；12、进水集流腔；13、进水分支管道；2、出水组件；21、出水口；22、出水集流腔；23、出水分支管道；3、散热组件；31、散热管；32、连通管；4、容纳空间；5、电芯；6、均温板；61、通孔；7、壳体；71、端板；72、侧板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本实用新型实施例提供一种冷却结构及电池模组，以解决相关技术中电池模组的液冷散热大多是底部液冷散热，换热面积较少，散热效率低的问题。

需要说明是的，在以下实施例中，第一方向可以为冷却结构的长度方向(即图中1的X方向)，第二方向为冷却结构的宽度方向(即图1中的Y方向)，第三方向为冷却结构的高度方向(即图1中的Z方向)。

参见图1-3所示，本实用新型实施例提供一种冷却结构，其可以包括：进水组件1、出水组件2和至少一组散热组件3，进水组件1和出水组件2分别位于散热组件3的两端，且与散热组件3连通；每组散热组件3包括多个散热管31和多个连通管32；多个散热管31沿第一方向间隔分布，每个散热管31呈n形设置；任意相邻两个散热管31之间均通过至少一个连通管32连通；任意相邻两个散热管31与其连通的连通管32之间形成容纳空间4，容纳空间4用于放置电芯5。

具体的，冷却液从进水组件1进入，并流经过散热组件3，最终通过出水组件2流出，并回到用于存储冷却液的容器内。相邻两个散热管31连接的连通管32可以对电芯5底部进行冷却散热；而电芯5的两侧壁均与一个散热管31相接触，一方面对电芯5初步的限位固定，另一方面对电芯5的侧壁进行冷却散热，大大提高了电池模组的散热面积和散热效率，保证电池模组在高强度工作状态下，其电池温度不超过危险温度，确保电池模组的使用安全；实现了可以采用该冷却结构作为多个电芯5的承载骨架，并能对多个电芯5进行散热工作。

一些实施例中，任意相邻两个散热管31之间连通的连通管32可以为一根或多根，具体可根据实际情况进行设置。

一些实施例中，每组散热组件3中的散热管31和连通管32依次首尾连接，形成螺旋状连通结构。其中，优选的，连通管32可以连通在相邻两个散热管31位于同一侧的两端之间，这样设置，可以使容纳空间4的底部更加平稳，具体可参见图1；在其他可能的实施方式中，连通管32也可以连通在相邻两个散热管31位于不同侧的两端之间。通过使散热组件3呈螺旋状，可延长冷却液的行走路径。

连通管32的形状可以是直管，也可以是弯折的管道，通过弯折的管道，可以进一步增加电芯底部与冷却结构的接触面积。

一些实施例中，螺旋状连通结构一体成型，通过将散热管31和连通管32一体成型，可以在保证流道通畅的基础上，避免散热管和连通管通过焊接、螺栓连接等方式连接所带来的额外成本。

一些实施例中，散热管31和连通管32均呈扁平设置，且散热管31与电芯5的大面相贴合，连通管32与电芯5的底面相贴合。其中，电芯5的大面指的是电芯5的侧壁中，面积较大的侧壁，电芯5的底面指的是电芯5的底部。实现对电芯5的三个平面完美贴合，大大提高散热效率。

一些实施例中，进水组件1可以包括进水口11、进水集流腔12和至少一个进水分支管道13，进水口11通过进水集流腔12与至少一个进水分支管道13连通，进水分支管道13与散热组件3的数量匹配，且与散热组件3的进水端一一对应连通；出水组件2包括出水口21、出水集流腔22和至少一个出水分支管道23，出水口21通过出水集流腔22与至少一个出水分支管道23连通，出水分支管道23与散热组件3的数量匹配，且与散热组件3的出水端一一对应连通。

示例性的，进水分支管道13与散热组件3的数量均为两个，两个进水分支管道13的一端均与进水集流腔12连通，两个进水分支管道13的另一端与两个散热组件3的进水端一一对应，并与对应的进水端连通；出水分支管道23与散热组件3的数量均为两个，两个出水分支管道23的一端均与出水集流腔22连通，两个出水分支管道23的另一端与两个散热组件3的出水端一一对应，并与对应的出水端连通。通过向进水口11提供冷却液，冷却液经进水集流腔12，流入两个进水分支管道13，并分别对两个散热组件3的进水端进行供水，对散热组件3内的电芯5进行冷却散热，然后经两个出水分支管道23汇集到出水集流腔22内，最终通过出水口21汇入到存储冷却液的容器内。

一些实施例中，冷却结构还可以包括：均温板6；均温板6设置在连通管32上方，连通管32通过均温板6与电芯5的底面相贴合；均温板6开设有多个通孔61，散热管31通过通孔61与连通管32连通。其中，均温板6能够提高电芯5的导热效率，实现均匀散热效果，从而使得多个电芯5的底部温度可以传递到均温板6上，而均温板6通过其底部的多个连通管32进行散热，将热量传到外界。其中，均温板6可以采用导热性良好的材料制成，包括但不限于相变材料、绝缘材料及金属材料等。

一些实施例中，通孔61的数量为散热管31的数量的两倍，且分别与散热管31n形的两端一一对应。

在一些可选的实施例中，通孔61的数量与散热管31的数量一致，每个通孔61为可供一个散热管的两端插入的条形孔，且条形孔的至少一端未贯穿均温板6外，保证均温板6为一个完整结构。

一些实施例中，散热组件3为至少两组，均温板6的数量与散热组件3的数量一致，且相邻均温板6之间相互连接。具体的，当两个均温板6采用可拆卸式固定时，其中一个均温板6的一侧开设有卡槽，另一个均温板6的另一侧设置有与卡槽相适配的卡扣，两个均温板6相互靠近，使卡扣慢慢卡入卡槽内，从而使两个均温板6组成一个更大平面的均温板6，完成组装工作。

其中，散热组件3的数量不做具体的限制，根据实际的电芯模组沿第二方向的排数所决定。

在一些可选的实施例中，相邻均温板6之间也可以是一体成型设置。

一些实施例中，本实用新型实施例还提供一种电池模组，包括如以上所提及的冷却结构，还包括多个电芯5和壳体7；每个电芯5位于一个容纳空间4内，且多个电芯5之间串联或并联连接；冷却结构和多个电芯5收纳于壳体7内。

一些实施例中，壳体7包括两个端板71和两个侧板72，端板71和侧板72依次首尾连接，且进水组件1和出水组件2分别位于两个端板71的外侧。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种冷却结构，其特征在于，其包括：

进水组件(1)、出水组件(2)和至少一组散热组件(3)，所述进水组件(1)和所述出水组件(2)分别位于所述散热组件(3)的两端，且与所述散热组件(3)连通；

每组所述散热组件(3)包括多个散热管(31)和多个连通管(32)；

多个所述散热管(31)沿第一方向间隔分布，每个所述散热管(31)呈n形设置；任意相邻两个所述散热管(31)之间均通过至少一个连通管(32)连通；任意相邻两个所述散热管(31)与其连通的所述连通管(32)之间形成容纳空间(4)，所述容纳空间(4)用于放置电芯(5)。

2.如权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，

每组所述散热组件(3)中的散热管(31)和连通管(32)依次首尾连接，形成螺旋状连通结构。

3.如权利要求2所述的冷却结构，其特征在于，所述螺旋状连通结构一体成型。

4.如权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，所述散热管(31)和所述连通管(32)均呈扁平设置，且所述散热管(31)与所述电芯(5)的大面相贴合，所述连通管(32)与所述电芯(5)的底面相贴合。

5.如权利要求1所述的冷却结构，其特征在于，

所述进水组件(1)包括进水口(11)、进水集流腔(12)和至少一个进水分支管道(13)，所述进水口(11)通过所述进水集流腔(12)与至少一个进水分支管道(13)连通，所述进水分支管道(13)与散热组件(3)的数量匹配，且与所述散热组件(3)的进水端一一对应连通；

所述出水组件(2)包括出水口(21)、出水集流腔(22)和至少一个出水分支管道(23)，所述出水口(21)通过所述出水集流腔(22)与至少一个出水分支管道(23)连通，所述出水分支管道(23)与散热组件(3)的数量匹配，且与所述散热组件(3)的出水端一一对应连通。

6.如权利要求1-5任一项所述的冷却结构，其特征在于，所述冷却结构还包括：均温板(6)；

所述均温板(6)设置在所述连通管(32)上方，所述连通管(32)通过所述均温板(6)与所述电芯(5)的底面相贴合；

所述均温板(6)开设有多个通孔(61)，所述散热管(31)通过所述通孔(61)与所述连通管(32)连通。

7.如权利要求6所述的冷却结构，其特征在于，

所述通孔(61)的数量为所述散热管(31)的数量的两倍，且分别与所述散热管(31)n形的两端一一对应。

8.如权利要求6所述的冷却结构，其特征在于，所述散热组件(3)为至少两组，所述均温板(6)的数量与所述散热组件(3)的数量一致，且相邻所述均温板(6)之间相互连接。

9.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的冷却结构，还包括多个电芯(5)和壳体(7)；

每个所述电芯(5)位于一个所述容纳空间(4)内，且多个所述电芯(5)之间串联或并联连接；

所述冷却结构和多个所述电芯(5)收纳于所述壳体(7)内。

10.如权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(7)包括两个端板(71)和两个侧板(72)，所述端板(71)和所述侧板(72)依次首尾连接，且所述进水组件(1)和所述出水组件(2)分别位于两个所述端板(71)的外侧。