CN219677365U - 电池总成 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池总成，电池总成包括：电池本体、箱体、冷却装置，箱体内构造出容纳腔，电池本体设置在容纳腔内；冷却装置用于对电池本体降温，冷却装置包括：风冷模块、第一液冷模块以及第二液冷模块，风冷模块的出风端朝向电池本体设置，第一液冷模块包括冷却管路，至少部分冷却管路设置在容纳腔内，第二液冷模块包括送液管路和喷淋件，喷淋件与送液管路相连通，喷淋件用于将送液管路内的冷却液喷淋至容纳腔内。根据本申请实施例的电池总成，通过设置风冷模块、第一液冷模块以及第二液冷模块，采用了多种散热方式对电池本体进行降温，可以利于提高电池本体的散热效率，且散热效果好，可以保证电池总成的安全性能。

Description

电池总成

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电池总成。

背景技术

随着储能领域的快速发展，电池的容量和功率都快速增加，发热量也增大，同时大容量、高功率的储能电池的性能对温度变化敏感，长时间高低温环境会影响电池的寿命和性能。然而相关技术中的电池通常散热方式单一，散热效果较差，影响电池的安全性能。

实用新型内容

本申请提供了一种电池总成，以解决电池的散热方式单一导致散热效果不佳的问题。为此，本申请的一个目的在于提出一种电池总成，该电池总成具有多种散热方式，散热效果好。

本申请提供了一种电池总成，电池总成包括电池本体、箱体以及冷却装置，所述箱体内构造出容纳腔，所述电池本体设置在所述容纳腔内；所述冷却装置用于对所述电池本体降温，所述冷却装置包括：风冷模块、第一液冷模块以及第二液冷模块，所述风冷模块的出风端朝向所述电池本体设置，所述第一液冷模块包括冷却管路，至少部分所述冷却管路设置在所述容纳腔内，所述第二液冷模块包括送液管路和喷淋件，所述喷淋件与所述送液管路相连通，所述喷淋件用于将所述送液管路内的冷却液喷淋至所述容纳腔内。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

根据本申请实施例的电池总成，通过设置风冷模块、第一液冷模块以及第二液冷模块，采用了多种散热方式对电池本体进行降温，以利于提高电池本体的散热效率，且散热效果好，进而可以保证电池总成的安全性能。

在一些实施例中，所述第一液冷模块还包括：吸液泵，所述吸液泵的出口端与所述冷却管路相连；流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述冷却管路以控制所述冷却管路内的冷却液的流量。

在一些实施例中，所述箱体包括底板，所述底板内构造出冷却液收集腔，所述底板的朝向所述电池本体的一侧形成有连通所述容纳腔与所述冷却液收集腔的出液孔。

在一些实施例中，所述喷淋件与所述电池本体在所述电池本体的高度方向上相对，且所述喷淋件与所述出液孔分别位于所述电池本体的高度方向的两侧。

在一些实施例中，电池总成还包括：冷却液容纳箱，所述冷却液容纳箱设置于所述箱体，所述冷却液容纳箱与所述送液管路、所述冷却管路均连通。

在一些实施例中，电池总成还包括：散热器，所述散热器串联在所述冷却管路与所述冷却液容纳箱之间；和/或所述散热器串联在所述冷却液收集腔与所述冷却液容纳箱之间。

在一些实施例中，所述风冷模块为散热风扇，所述散热风扇设置在所述箱体的其中一侧侧面，所述箱体的另一侧侧面上形成有贯通所述另一侧侧面的通风孔。

在一些实施例中，所述散热风扇位于所述箱体的其中一侧侧面的上端，所述通风孔形成在所述箱体的另一侧侧面的下端。

在一些实施例中，所述通风孔与所述箱体的所述另一侧侧面的下边沿之间的距离为D₁，所述电池本体的高度为D₂，所述D₁、所述D₂满足：10mm≤D₁≤0.5D₂。

在一些实施例中，还包括：多个导热板，多个所述导热板平行设置在所述容纳腔内，所述导热板与所述箱体将所述容纳腔分隔成多个子容纳腔；所述电池本体为多个，多个所述电池本体分别设置在多个所述子容纳腔内。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的电池总成的一个角度的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池总成的另一个角度的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池总成的部分结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池总成的部分结构的一个角度的爆炸图；

图5为本申请实施例提供的电池总成的部分结构的另一个角度的爆炸图；

图6为本申请实施例提供的导热板的结构示意图，其中，虚线结构为位于导热板内部的冷却管路；

图7为本申请实施例提供的导热板、底板的结构示意图。

附图标记说明：

100、电池总成；

10、电池本体；20、箱体；21、容纳腔；22、底板；221、冷却液收集腔；222、出液孔；23、通风孔；24、第一端板；25、第二端板；

31、风冷模块；

32、第一液冷模块；321、冷却管路；322、吸液泵；323、流量控制阀；

33、第二液冷模块；331、送液管路；332、喷淋件；333、回液管路；

40、冷却液容纳箱；50、散热器；60、控制模块；70、导热板；

A、电池本体的长度方向；B、电池本体的宽度方向；C、电池本体的高度方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内”、“外”、“上”、“下方”、“前”、“后”、“长度”、“宽度”、“高度”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了解决现有技术中电池散热方式单一的技术问题，本申请提供了一种电池总成100，该电池总成100具有多种散热方式，用户可以根据实际需求选择一种或多种散热方式对电池本体10进行散热。

下面参考图1-图7描述本申请实施例的电池总成100，电池总成100包括电池本体10、箱体20以及冷却装置。

具体而言，如图1-图5所示，箱体20内构造出容纳腔21，电池本体10设置在容纳腔21内。冷却装置用于对电池本体10降温。冷却装置包括：风冷模块31、第一液冷模块32以及第二液冷模块33，风冷模块31的出风端朝向电池本体10设置以便于对电池本体10进行降温。风冷模块31采用风冷的方式对电池本体10进行散热降温，风冷的降温方式简单且成本低。

如图1所示，第一液冷模块32包括冷却管路321，至少部分冷却管路321设置在容纳腔21内，冷却管路321内的冷却液可以与电池本体10进行热交换以对电池本体10进行降温。第二液冷模块33包括送液管路331和喷淋件332，喷淋件332设置于送液管路331且与送液管路331相连通，喷淋件332用于将送液管路331内的冷却液喷淋至容纳腔21内，以对容纳腔21内的电池本体10进行降温。第一液冷模块32和第二液冷模块33均采用液冷的方式进行降温。液冷的降温方式可以通过冷却液对流换热，导热率高、散热速度快。例如，冷却液可以为氟化液，氟化液具有绝缘性好且不可燃的特点，安全性能高。

根据本申请实施例的电池总成100，通过设置风冷模块31、第一液冷模块32以及第二液冷模块33，采用了多种散热方式对电池本体10进行降温，以利于提高电池本体10的散热效率，且散热效果好，进而可以保证电池总成100的安全性能。

可以理解的是，风冷模块31、第一液冷模块32以及第二液冷模块33可以通过人工操作的的方式进行打开和关闭。举例而言，当电池本体10的温度较低时，可以手动打开风冷模块31来对电池本体10进行降温，以降低能耗。当电池本体10的温度较高时，仅开启风冷模块31无法满足电池本体10的散热降温需求，此时，可以继续手动打开第一液冷模块32来对电池本体10进行降温，防止电池本体10过热而影响电池总成100的安全性能。而当电池本体10的温度过高时，可以将风冷模块31、第一液冷模块32以及第二液冷模块33全部打开以对电池本体10散热降温。

在一些具体实施例中，参照图1，第一液冷模块32还包括吸液泵322和流量控制阀323，吸液泵322的出口端与冷却管路321相连，例如，吸液泵322可以为齿轮泵、电磁泵等。流量控制阀323设置于冷却管路321以控制冷却管路321内的冷却液的流量。冷却液可以通过吸液泵322进入冷却管路321以对电池进行散热降温。

可以理解的是，流量控制阀323例如节流阀可以通过手动或者电控的方式对冷却管路321内的冷却液的流量进行调节，在此不做限定。

在一些实施例中，参照图3-图5并结合图7，箱体20包括底板22，底板22内构造出冷却液收集腔221，底板22的朝向电池本体10的一侧形成有连通容纳腔21与冷却液收集腔221的出液孔222。由此，喷淋件332喷洒进容纳腔21内的冷却液可以通过出液孔222流入冷却液收集腔221内，以便于冷却液的收集回收。同时，冷却液收集腔221形成在底板22内部，无需占用额外的空间，可以利于电池总成100的小型化设计。

进一步地，如图7所示，出液孔222为多个，在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。多个出液孔222在电池本体10的长度方向A上间隔设置，以便于冷却液通过出液孔222流入冷却液收集腔221内。当然，出液孔222的数量可以根据实际需求进行具体设置，在此不做限定。

在一些实施例中，如图3所示，喷淋件332与电池本体10在电池本体10的高度方向C上相对，以便于冷却液可以与电池本体10更有效地接触。喷淋件332与出液孔222分别位于电池本体10的高度方向C的两侧，喷淋件332可以在电池本体10的顶部对电池本体10喷淋冷却液，冷却液与电池本体10进行热交换后通过电池本体10的底部的出液孔222流入冷却液收集腔221，如此设置可以提高冷却液与电池本体10的接触时间，以进一步提高换热效率，保证散热效果。

在一些实施例中，如图1-图3所示，电池总成100还包括冷却液容纳箱40，冷却液容纳箱40适于容纳冷却液。冷却液容纳箱40设置在箱体20上，冷却液容纳箱40与送液管路331、冷却管路321均连通。例如，第一液冷模块32的吸液泵322可以从冷却液容纳腔21内吸取冷却液，冷却液从吸液泵322的出口端进入冷却管路321，冷却管路321内的冷却液可以对电池本体10进行散热降温，可以根据电池本体10的温度调节流量控制阀323以控制冷却管路321内的冷却液的流量，以保证电池本体10的散热效果的同时可以降低能耗。

进一步地，冷却液容纳箱40还可以增加补液管路(图未示出)，当冷却液容纳箱40内的冷却液不足时，可通过外接管路的方式对冷却液容纳箱40进行补液。同时，可增加排液管路(图未示出)，当冷却液收集腔221内的冷却液量过多时，增加冷却液的排出速度。

在一些具体实施例中，如图1-图3所示，电池总成100还可以包括散热器50，例如，散热器50可以为管壳式散热器50、风扇式散热器50等。散热器50串联在冷却管路321与冷却液容纳箱40之间和/或；散热器50串联在冷却液收集腔221与冷却液容纳箱40之间。

举例而言，散热器50串联在冷却管路321与冷却液容纳箱40之间，在冷却管路321内的换热后的冷却液可以通过散热器50进行冷却后流回至冷却液容纳箱40，并且散热器50可以串联在冷却液收集腔221与冷却液容纳箱40之间，喷淋件332喷撒至容纳腔21对电池本体10进行换热后，从容纳腔21流至冷却液收集腔221，并通过第二液冷模块33的回液管路333流入散热器50，散热器50对冷却液进行冷却后流回至冷却液容纳箱40，由此，可以实现冷却液的循环利用，保证散热效率。

在一些实施例中，如图1和图2所示，风冷模块31为散热风扇，散热风扇设置在箱体20的其中一侧侧面，箱体20的另一侧侧面上形成有贯通另一侧侧面的通风孔23。通过设置通风孔23，可以利于电池本体10的热量的散出，以提高散热效率。

进一步地，参照图1和图2，散热风扇位于箱体20的上述其中一侧侧面的上端，通风孔23形成在箱体20的上述另一侧侧面的下端，以保证散热风扇吹出的风可以在容纳腔21内对电池本体10充分散热，保证散热效果。

例如，通风孔23与箱体20的上述另一侧侧面的下边沿之间的距离为D₁，其中，“通风孔23与箱体20的上述另一侧侧面的下边沿之间的距离”指的是通风孔23的最下端与箱体20的上述另一侧侧面的下边沿之间的距离。电池本体10的高度为D₂，D₁、D₂满足：10mm≤D₁≤0.5D₂，例如，6mm＝D₁＝0.3D₂。如此设置，可以保证散热风扇吹出的风可以在容纳腔21内对电池本体10充分散热，保证容纳腔21内的通风量，提高散热效率，保证散热效果。

在一些示例中，如图3和图7所示，电池总成100还包括多个导热板70，举例而言，导热板70可以为铝板等。多个导热板70平行设置在容纳腔21内，导热板70与箱体20将容纳腔21分隔成多个子容纳腔211，电池本体10为多个，多个电池本体10分别设置在多个子容纳腔211内。导热板70可以对电池本体10进行进一步降温，同时，通过导热板70将容纳腔21分隔成多个子容纳腔211，可以便于对多个电池本体10的温度分别检测，防止多个电池本体10相互影响，进而可以根据不同温度的电池本体10进行针对性地散热降温，保证了电池本体10的散热效果的同时，降低了能耗。

当然，可以理解的是，当电池本体10的数量为多个时，风冷模块31例如散热风扇、通风孔23、喷淋件332也可以为与电池本体10对应设置的多个，且出液孔222可以为与电池本体10对应设置的多组，以保证对每个电池本体10的散热效果。

进一步地，如图3和图6所示，箱体20包括沿电池本体10的宽度方向B相对设置的第一端板24和第二端板25，冷却管路321设置在第一端板24、第二端板25和导热板70中的至少一个内，以便于对电池本体10进行散热。例如，冷却管路321设置在第一端板24、第二端板25和多个导热板70内，多个导热板70与第一端板24、第二端板25平行设置，由此，可以降低占用空间的同时，可以提高对电池本体10的散热效率，利于提高电池总成100的安全性能。

在一些实施例中，如图1所示，电池总成100还包括温度传感器(图未示出)和控制模块60，温度传感器设置在电池本体10上以采集电池本体10的温度，控制模块60与温度传感器通讯连接。

参照图1并结合图7，当电池本体10的数量为多个时，温度传感器可以为与电池本体10对应设置的多个，以便于对每个电池本体10的温度进行检测。电池本体10的温度可以通过温度传感器传输给控制模块60。

控制模块60被构造成：当温度传感器采集到的电池本体10的温度T₀小于第一预设温度T₁时，例如，T₁＝25℃。控制风冷模块31、第一液冷模块32、第二液冷模块33均不工作。此时，该电池本体10的温度T₀较低，无需对其进行散热降温，因此，风冷模块31、第一液冷模块32、第二液冷模块33均不工作，以降低能耗。

当温度传感器采集到的电池本体10的温度T₀大于等于第一预设温度T₁且小于第二预设温度T₂时，控制风冷模块31启动，其中，第二预设温度T₂大于第一预设温度T₁，例如，T₂＝35℃。此时，需要对该电池本体10进行散热降温，但因未到达第二预设温度T₂，因此，仅开启风冷模块31即可，并且可以根据电池本体10的温度调节风冷模块31的出风量，以兼顾降温效率和降低能耗。

当温度传感器采集到的电池本体10的温度T₀大于等于第二预设温度且小于第三预设温度T₃时，控制第一液冷模块32和第二液冷模块33中的其中一个启动，其中，第三预设温度T₃大于第二预设温度T₂，例如，T₃＝50℃。例如，第一液冷模块32和第二液冷模块33中的其中一个为第一液冷模块32。此时，电池本体10的温度T₀未达到第三预设温度T₃，为降低能耗，仅打开其中一个液冷模块对电池本体10进行降温。可以理解的是，第一液冷模块32的冷却管路321的冷却液的量、第二液冷模块33的喷淋件332的喷洒冷却液的量为可调节的，例如，可以根据电池本体10的温度控制流量控制阀323的开度来调节冷却管路321的冷却液的流量。第一液冷模块32喷淋件332的喷洒冷却液的量的调节方式与第一液冷模块32方式相同，在此不做赘述。

当温度传感器采集到的电池本体10的温度T₀大于等于第三预设温度T₃时，控制第一液冷模块32、第二液冷模块33中的另一个启动。例如，此时，控制模块60控制第二液冷模块33启动，喷淋件332朝向容纳腔21内的电池本体10喷洒冷却液。送液管路331可以为两条，两条送液管路331分别设在电池本体10的长度方向A的两侧，每个送液管路331上均设置有至少一个喷淋件332，以便于喷淋件332可以从电池本体10的长度方向的两侧对电池本体10喷淋冷却液，提高散热效率。

当第一液冷模块32、第二液冷模块33中的上述另一个启动时间大于预设时间t，且温度传感器采集到的电池本体10的温度T₀大于等于第三预设温度T₃时，切断电池总成100的电源。例如，第一液冷模块32、第二液冷模块33中的上述另一个为第二液冷模块33。例如，预设时间t＝1min。若喷淋件332持续喷洒1min冷却液后，电池本体10温度仍高于50℃，控制模块60可以切断电源，保证电池总成100的安全性能。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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)

1.一种电池总成，其特征在于，包括：

电池本体；

箱体，所述箱体内构造出容纳腔，所述电池本体设置在所述容纳腔内；

冷却装置，所述冷却装置用于对所述电池本体降温，所述冷却装置包括风冷模块、第一液冷模块以及第二液冷模块，所述风冷模块的出风端朝向所述电池本体设置，所述第一液冷模块包括冷却管路，至少部分所述冷却管路设置在所述容纳腔内，所述第二液冷模块包括送液管路和喷淋件，所述喷淋件与所述送液管路相连通，所述喷淋件用于将所述送液管路内的冷却液喷淋至所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的电池总成，其特征在于，所述第一液冷模块还包括：

吸液泵，所述吸液泵的出口端与所述冷却管路相连；

流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述冷却管路以控制所述冷却管路内的冷却液的流量。

3.根据权利要求1所述的电池总成，其特征在于，所述箱体包括底板，所述底板内构造出冷却液收集腔，所述底板的朝向所述电池本体的一侧形成有连通所述容纳腔与所述冷却液收集腔的出液孔。

4.根据权利要求3所述的电池总成，其特征在于，所述喷淋件与所述电池本体在所述电池本体的高度方向上相对，且所述喷淋件与所述出液孔分别位于所述电池本体的高度方向的两侧。

5.根据权利要求3所述的电池总成，其特征在于，还包括：冷却液容纳箱，所述冷却液容纳箱设置于所述箱体，所述冷却液容纳箱与所述送液管路、所述冷却管路均连通。

6.根据权利要求5所述的电池总成，其特征在于，还包括：散热器，所述散热器串联在所述冷却管路与所述冷却液容纳箱之间；和/或所述散热器串联在所述冷却液收集腔与所述冷却液容纳箱之间。

7.根据权利要求1所述的电池总成，其特征在于，所述风冷模块为散热风扇，所述散热风扇设置在所述箱体的其中一侧侧面，所述箱体的另一侧侧面上形成有贯通所述另一侧侧面的通风孔。

8.根据权利要求7所述的电池总成，其特征在于，所述散热风扇位于所述箱体的其中一侧侧面的上端，所述通风孔形成在所述箱体的另一侧侧面的下端。

9.根据权利要求7所述的电池总成，其特征在于，所述通风孔与所述箱体的所述另一侧侧面的下边沿之间的距离为D₁，所述电池本体的高度为D₂，所述D₁、所述D₂满足：10mm≤D₁≤0.5D₂。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池总成，其特征在于，还包括：多个导热板，多个所述导热板平行设置在所述容纳腔内，所述导热板与所述箱体将所述容纳腔分隔成多个子容纳腔；所述电池本体为多个，多个所述电池本体分别设置在多个所述子容纳腔内。