CN219779012U - 电芯壳体、电池包和车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电芯壳体、电池包和车辆，电芯壳体包括壳体和隔板，壳体包括内壳和外壳，内壳设于外壳内且内壳可容纳电芯，内壳的外周面与外壳的内周面之间间隔形成环形腔，内壳的外底面与外壳的内底面之间间隔形成底部间隔腔，隔板在内壳和外壳之间构造出第一流道和第二流道，外壳上设有与第一流道连通的第一进液口和第一处液口，以及与第二流道连通的第二进液口和第二出液口。本实用新型的电芯壳体构造出了两个相互独立的流道，既可共同冷却电芯，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，提高了电池热管理系统的功能的多样性。

Description

电芯壳体、电池包和车辆
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电芯壳体、电池包和车辆。
背景技术
相关技术中，电池热管理系统可针对电池进行散热，但是，相关技术中的电池热管理系统功能单一，针对诸如当电池处于高倍率快充工况，电芯产热过高时，电池热管理系统的散热能力难以满足需求，且相关技术中的电池热管理系统中的散热装置仅能针对电池执行单一的冷却功能，在诸如电池在低温环境下运行时，单一功能的电池热管理系统难以同时满足电池的预热和散热，加之流道内冷却液的温度变化缓慢，对电池的温控存在滞后性，温控精准度难以提高，因此如何提供功能更多，控温更加精准的电芯散热装置就成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本实用新型的实施例提出一种电芯壳体，该电芯壳体包括外壳和间隔设置在外壳内的内壳，内壳用于容纳电芯，内壳和外壳之间设有隔板，隔板可与内壳和外壳构造出第一流道和第二流道，两个独立的流道可构成两组热管理系统，既可共同冷却电芯，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，诸如电池在低温环境下运行时，其中一个流道可加热电池，实现电池的低温启动，另一个可冷却电芯，提高了电池热管理系统的功能的多样性。
本实用新型的实施例还提出一种电池包。
本使用新型的实施例还提出一种车辆。
本实用新型实施例的电芯壳体包括：壳体，所述壳体包括内壳和外壳，所述内壳设于所述外壳内且所述内壳可容纳电芯，所述内壳的外周面与所述外壳的内周面之间间隔形成环形腔，所述内壳的外底面与所述外壳的内底面之间间隔形成底部间隔腔；隔板，所述隔板夹设在所述内壳和所述外壳之间，且所述隔板在所述内壳和所述外壳之间构造出第一流道和第二流道，所述外壳上设有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口，所述第一流道的两端分别连通所述第一进液口和所述第一出液口，所述第二流道的两端分别连通所述第二进液口和所述第二出液口。
本实用新型实施例的电芯壳体，隔板设置在内壳和外壳之间并构造出了第一流道和第二流道，由此，本申请的电芯壳体内构造出了两个独立的流道，既可共同冷却电芯，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，诸如电池在低温环境下运行时，其中一个流道可加热电池，实现电池的低温启动，另一个可冷却电芯，提高了电池热管理系统的功能的多样性。
在一些实施例中，所述第一流道的至少部分流过所述底部间隔腔，以及所述第一流道的至少部分流过所述环形腔；和/或，所述第二流道的至少部分流过所述底部间隔腔，以及所述第二流道的至少部分流过所述环形腔。
在一些实施例中，所述内壳为矩形壳体，所述隔板包括位于所述内壳两端的端板、位于内壳两侧的侧板以及位于所述内壳底部的底板，所述侧板具有多个沿所述内壳的高度方向上间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第一侧向流道，所述底板具有多个沿所述内壳的宽度方向间隔并沿所述内壳的长度方向延伸的第一底部流道，所述端板具有沿内壳的高度方向延伸的第一纵向流道，所述第一纵向流道与所述第一侧向流道和所述第一底部流道均连通，且位于所述内壳两端的所述第一纵向流道分别连通所述第一进液口和所述第一出液口。
在一些实施例中，所述内壳的两端还设有集流翅片，所述集流翅片在所述环形腔内构造出沿所述内壳的高度方向延伸的第二纵向流道，所述侧板在所述环形腔内构造出多个沿所述内壳的高度方向间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第二侧向流道，所述底板在所述底部间隔腔内构造出多个沿所述内壳的宽度方向间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第二底部流道，所述第二纵向流道与所述第二侧向流道和所述第二底部流道均连通，且位于所述内壳两端的所述第二纵向流道分别连通所述第二进液口和所述第二出液口。
在一些实施例中，所述端板还包括多个沿所述内壳的高度方向间隔布置的第一分流流道，多个所述第一分流流道的一端连通所述第一纵向流道，另一端对应连通多个所述第一侧向流道；和/或，所述端板还包括沿所述内壳的宽度方向间隔布置的第二分流流道，多个所述第二分流流道的一端连通所述第一纵向流道，另一端对应连通多个所述第一底部流道。
在一些实施例中，所述集流翅片还包括多个沿所述内壳的高度方向间隔布置的第三分流流道，多个所述第三分流流道的一端连通所述第二纵向流道，另一端对应连通多个所述第二侧向流道；和/或，所述集流翅片还包括沿所述内壳的宽度方向间隔布置的第四分流流道，多个所述第四分流流道的一端连通所述第二纵向流道，另一端对应连通多个所述第二底部流道。
在一些实施例中，所述隔板具有容纳腔，所述内壳设于所述容纳腔内，所述隔板的外侧面与所述外壳构造出所述第二流道。
在一些实施例中，所述内壳的内壁面包括第一内壁面，所述外壳的外壁面包括与所述第一内壁面相对并间隔开的第一外壁面，所述第一内壁面和所述第一外壁面的间隔尺寸为D，所述隔板在所述第一内壁面和所述第一外壁面的排布方向上的尺寸为d，则0.25＜d/D＜1。
本实用新型实施例的电池包包括电芯壳体和电芯，所述电芯壳体为上述实施例所述的电芯壳体。
本实用新型实施例的电池包，通过采用上述电芯壳体，隔板具有第一流道并在内壳和外壳之间构造出了第二流道，由此，本申请的电芯壳体内构造出了两个独立的流道，既可共同冷却电芯，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，诸如电池在低温环境下运行时，其中一个流道可加热电池，实现电池的低温启动，另一个可冷却电芯，提高了电池热管理系统的功能的多样性。
本实用新型实施例的车辆包括上述实施例所述的电池包。
本实用新型实施例的车辆，通过采用上述电池包，车辆续航时间长，性能好，驾驶安全性高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电芯壳体的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的电芯壳体的装配图；
图3是本实用新型实施例的电芯壳体的爆炸图；
图4是本实用新型实施例的电芯壳体的剖视图；
图5是本实用新型实施例的电芯壳体的端板的结构示意图；
图6是本实用新型实施例的电芯壳体的集流翅片的结构示意图；
图7是本实用新型实施例的电芯壳体的剖视图。
附图标记：
壳体100，内壳1，外壳2，第一进液口21，第一出液口22，第二进液口23，第二出液口24，隔板3，端板31，侧板32，底板33，集流翅片34，第二流道4，第二侧向流道41，第二纵向流道42，第二底部流道44，第三分流流道45，第四分流流道46，电芯5，顶盖6，第一流道7，第一侧向流道71，第一底部流道72。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-图7所示，本实用新型实施例的电芯壳体包括壳体100和隔板3。
具体地，如图1-图7所示，壳体100包括内壳1和外壳2，内壳1设于外壳2内且内壳1可容纳电芯5，内壳1的外周面与外壳2的内周面之间间隔形成环形腔，内壳1的外底面与外壳2的内底面之间间隔形成底部间隔腔，隔板3夹设在内壳1和外壳2之间，且隔板3在内壳1和外壳2之间构造出第一流道7和第二流道4，外壳2上设有第一进液口21、第二进液口23、第一出液口22和第二出液口24，第一流道7的两端分别连通第一进液口21和第一出液口22，第二流道4的两端分别连通第二进液口23和第二出液口24。
换言之，隔板3自身的流道可构成一组热管理系统，隔板3与内壳1和外壳2构造出的流道可构成另一组热管理系统，两组热管理系统相互独立，在针对电池正常工况下的散热时，可选择其中一组热管理系统投入运行，当电池快充，电芯5大量产热时，两组热管理系统均投入运行，从而提升整体的散热能力。
另外，电池在不同工况下对热管理系统的需求不同，例如，当电池在低温环境下运行时，其中一组热管理系统可调整为加热模式，为电芯5加热以实现电池的低温启动，另一组热管理系统可用于冷却电池。即本申请的电芯壳体包括两组热管理系统，两组热管理系统可具有相同的功能，例如可都作为冷却系统以提升散热能力，也可以具有不同的功能，诸如其中一种作为冷却系统，另一种作为加热系统。
需要说明的是，两组热管理系统在具有不同功能时，不限于其中一种作为冷却系统，另一种作为加热系统，还可以包括多种功能不同的形式，例如，两组热管理系统的流道通入的冷却介质不同时，也可认为两组热管理系统具有不同的功能。
本实用新型实施例的电芯壳体，隔板3设置在内壳1和外壳2之间构造出了第一流道7和第二流道4，由此，本申请的电芯壳体内构造出了两个独立的流道，既可共同冷却电芯5，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，诸如电池在低温环境下运行时，其中一个流道可加热电池，实现电池的低温启动，另一个可冷却电芯5，提高了电池热管理系统的功能的多样性。
优选地，第一流道7的至少部分流过底部间隔腔，以及第一流道7的至少部分流过环形腔，第二流道4的至少部分流过底部间隔腔，以及第二流道4的至少部分流过环形腔。第一流道7和第二流道4在环形腔内间隔设置，第一流道7和第二流道4互不相通。
可以理解的是，以第一流道7内的冷却液流动为例，第一进液口21通入的冷却液可沿第一流道7流动并从第一出液口22排出，在此过程中，由于第一流道7的部分流过环形腔，则内壳1的外周板可作为导热板直接将电芯5的热量传递至冷却液，由于第一流道7的部分流过底部间隔腔，则内壳1的底壁板也可作为导致板直接将电芯5的热量传递至冷却液，由此，相较于传统的散热系统仅在电芯5的周面或底面布置散热流道，本申请的电芯壳体在电芯5的外周和底面同时构造出了散热流道，从而增大了电芯5的散热面积，提高了散热能力。
进一步地，如图1-图7所示，内壳1为矩形壳体100，隔板3包括位于壳体100两端的端板31、位于壳体100两侧的侧板32以及位于内壳1底部的底板33，侧板32具有多个沿内壳1的高度方向上间隔布置并沿内壳1的长度方向延伸的第一侧向流道71，底板33具有多个沿内壳1的宽度方向间隔并沿内壳1的长度方向延伸的第一底部流道72，端板31具有沿内壳1的高度方向延伸的第一纵向流道，第一纵向流道与第一侧向流道71和第一底部流道72均连通，且位于内壳1两端的第一纵向流道分别连通第一进液口21和第一出液口22。
换言之，本申请的电芯壳体只需要设置一个第一进液口21和一个第一出液口22即可满足第一流道7的循环需求，具体地，第一纵向流道可起到集中布液的效果，第一进液口21向内壳1一端的第一纵向流道供液，第一纵向流道分别向多个第一侧向流道71和多个第一底部流道72配液，且多个第一侧向流道71和多个第一底部流道72流出的冷却液可再次集中至内壳1另一端的第一纵向流道并最终通过第一出液口22流出，由此，利用第一纵向流道集中配液，可简化流道的布局，降低生产制造的难度。
可以理解的是，矩形结构的内壳1符合电芯5装配的传统壳体100构造，便于与电芯5完美装配，第一底部流道72和第一侧向流道71沿矩形的长边延伸，可以使第一底部流道72和第一侧向流道71铺满间隔腔的同时减少流道的设置数量。
可选地，端板31还包括多个沿内壳1的高度方向间隔布置的第一分流流道，多个第一分流流道的一端连通第一纵向流道，另一端对应连通多个第一侧向流道71。即第一纵向流道可通过多个第一分流流道向多个第一侧向流道71均匀配液。
可选地，端板31还包括沿内壳1的宽度方向间隔布置的第二分流流道，多个第二分流流道的一端连通第一纵向流道，另一端对应连通多个第一底部流道72。即第一纵向流道可通过多个第二分流流道向多个第一底部流道72均匀配液。
在一些实施例中，如图3所示，内壳1的两端还设有集流翅片34，集流翅片34在环形腔内构造出沿内壳1的高度方向延伸的第二纵向流道42，侧板32在环形腔内构造出多个沿内壳1的高度方向间隔布置并沿内壳1的长度方向延伸的第二侧向流道41，底板33在底部间隔腔内构造出多个沿内壳1的宽度方向间隔布置并沿内壳1的长度方向延伸的第二底部流道44，第二纵向流道42与第二侧向流道41和第二底部流道44均连通，且位于内壳1两端的第二纵向流道42分别连通第二进液口23和第二出液口24。
换言之，本申请的电芯壳体只需要设置一个第二进液口23和一个第二出液口24即可满足第二流道4的循环需求。具体原理可参考第一流道7内的冷却液的循环，在此不在赘述。
进一步地，集流翅片34还包括多个沿内壳1的高度方向间隔布置的第三分流流道45，多个第三分流流道45的一端连通第二纵向流道42，另一端对应连通多个第二侧向流道41。即第二纵向流道42可通过多个第三分流流道45向多个第二侧向流道41均匀配液。
进一步地，集流翅片34还包括沿内壳1的宽度方向间隔布置的第四分流流道46，多个第四分流流道46的一端连通第二纵向流道42，另一端对应连通多个第二底部流道44。即第二纵向流道42可通过多个第四分流流道46向多个第二底部流道44均匀配液。
在一些实施例中，如图1-图7所示，隔板3具有容纳腔，内壳1设于容纳腔内，隔板3的外侧面与外壳2构造出第二流道4。换言之，隔板3为一个整体的结构，且该结构件可容纳内壳1，在装配时，只需要将隔板3、内壳1和外壳2组装后采用焊接或胶粘连接即可，拆装方便。
需要说明的是，电芯5的散热效果与冷却液的流量和流速有关，流速及流量越大，则散热效果越好，但是，流量和流速的大小均与流道的布置型号有关，可以理解的是，流道尺寸越大，则流量越大，但相应的流速会减小，由此，如何合理设置流道的尺寸以兼顾流量和流速是提高电芯5散热效果的重要研究方向。
具体地，内壳1的内壁面包括第一内壁面，外壳2的外壁面包括与第一内壁面相对并间隔开的第一外壁面，第一内壁面和第一外壁面的间隔尺寸为D，隔板3在第一内壁面和第一外壁面的排布方向上的尺寸为d，则0.25＜d/D＜1。可以理解的时，d可以理解为隔板3在间隔腔(环形腔和底部间隔腔)内的宽度，d越大，流道的深度尺寸也越大，则通过合理选择d/D的数值，可以合理设置流道的相对深度，从而使隔板3具有最大的散热能力。
进一步地，需要说明的是，为保证散热效果，电芯5装配完成后，定义电芯5的任意一个外壁面的面积为S，定义与该外壁面相对的隔板3的铺设面积为s，则0.01＜s/S＜3。由此，通过合理设置隔板3的铺设面积，既可以避免铺设面积过大，造成材料浪费，又可以避免铺设面积不足，导致散热效果减小。
可选地，隔板3的厚度尺寸为T，则0.01mm＜T＜25mm。
可选地，电芯壳体还包括顶盖6，顶盖6可封闭内壳1的开口以将电芯5隐藏在壳体100内。本实用新型实施例的电池包包括电芯壳体和电芯5，电芯壳体为上述实施例的电芯壳体。
本实用新型实施例的电池包，通过采用上述电芯壳体，隔板3设置在内壳1和外壳2之间并构造出了第一流道7和第二流道4，由此，本申请的电芯壳体内构造出了两个独立的流道，既可共同冷却电芯5，提高散热效果，又可根据电池的运行需求选择不同的运行模式，诸如电池在低温环境下运行时，其中一个流道可加热电池，实现电池的低温启动，另一个可冷却电芯5，提高了电池热管理系统的功能的多样性。
本实用新型实施例的车辆包括上述实施例的电池包。
本实用新型实施例的车辆，通过采用上述电池包，车辆续航时间长，性能好，驾驶安全性高。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。
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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电芯壳体，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括内壳和外壳，所述内壳设于所述外壳内且所述内壳可容纳电芯，所述内壳的外周面与所述外壳的内周面之间间隔形成环形腔，所述内壳的外底面与所述外壳的内底面之间间隔形成底部间隔腔；
隔板，所述隔板夹设在所述内壳和所述外壳之间，且所述隔板在所述内壳和所述外壳之间构造出第一流道和第二流道，所述外壳上设有第一进液口、第二进液口、第一出液口和第二出液口，所述第一流道的两端分别连通所述第一进液口和所述第一出液口，所述第二流道的两端分别连通所述第二进液口和所述第二出液口。
2.根据权利要求1所述的电芯壳体，其特征在于，所述第一流道的至少部分流过所述底部间隔腔，以及所述第一流道的至少部分流过所述环形腔；和/或，所述第二流道的至少部分流过所述底部间隔腔，以及所述第二流道的至少部分流过所述环形腔。
3.根据权利要求2所述的电芯壳体，其特征在于，所述内壳为矩形壳体，所述隔板包括位于所述内壳两端的端板、位于所述内壳两侧的侧板以及位于所述内壳底部的底板，所述侧板具有多个沿所述内壳的高度方向上间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第一侧向流道，所述底板具有多个沿所述内壳的宽度方向间隔并沿所述内壳的长度方向延伸的第一底部流道，所述端板具有沿内壳的高度方向延伸的第一纵向流道，所述第一纵向流道与所述第一侧向流道和所述第一底部流道均连通，且位于所述内壳两端的所述第一纵向流道分别连通所述第一进液口和所述第一出液口。
4.根据权利要求3所述的电芯壳体，其特征在于，所述内壳的两端还设有集流翅片，所述集流翅片在所述环形腔内构造出沿所述内壳的高度方向延伸的第二纵向流道，所述侧板在所述环形腔内构造出多个沿所述内壳的高度方向间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第二侧向流道，所述底板在所述底部间隔腔内构造出多个沿所述内壳的宽度方向间隔布置并沿所述内壳的长度方向延伸的第二底部流道，所述第二纵向流道与所述第二侧向流道和所述第二底部流道均连通，且位于所述内壳两端的所述第二纵向流道分别连通所述第二进液口和所述第二出液口。
5.根据权利要求3所述的电芯壳体，其特征在于，所述端板还包括多个沿所述内壳的高度方向间隔布置的第一分流流道，多个所述第一分流流道的一端连通所述第一纵向流道，另一端对应连通多个所述第一侧向流道；
和/或，所述端板还包括沿所述内壳的宽度方向间隔布置的第二分流流道，多个所述第二分流流道的一端连通所述第一纵向流道，另一端对应连通多个所述第一底部流道。
6.根据权利要求4所述的电芯壳体，其特征在于，所述集流翅片还包括多个沿所述内壳的高度方向间隔布置的第三分流流道，多个所述第三分流流道的一端连通所述第二纵向流道，另一端对应连通多个所述第二侧向流道；
和/或，所述集流翅片还包括沿所述内壳的宽度方向间隔布置的第四分流流道，多个所述第四分流流道的一端连通所述第二纵向流道，另一端对应连通多个所述第二底部流道。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电芯壳体，其特征在于，所述隔板具有容纳腔，所述内壳设于所述容纳腔内，所述隔板的外侧面与所述外壳构造出所述第二流道。
8.根据权利要求1所述的电芯壳体，其特征在于，所述内壳的内壁面包括第一内壁面，所述外壳的外壁面包括与所述第一内壁面相对并间隔开的第一外壁面，所述第一内壁面和所述第一外壁面的间隔尺寸为D，所述隔板在所述第一内壁面和所述第一外壁面的排布方向上的尺寸为d，则0.25＜d/D＜1。
9.一种电池包，其特征在于，包括电芯壳体和电芯，所述电芯壳体为根据权利要求1-8中任一项所述的电芯壳体，所述电芯设置在所述内壳内。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池包。
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