CN220065812U - 一种电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池包，涉及储能领域，其包括箱体以及液冷板；其中，所述液冷板与所述箱体固定连接，所述液冷板与所述箱体形成封闭的电池腔；所述液冷板上具有流道，所述流道用于冷却介质的流动；所述液冷板上设置有出液孔，所述出液孔与所述流道连通，所述出液孔用于所述流道中的所述冷却介质流向所述电池腔。本申请通过冷却介质从出液孔流向电池腔，具有使用液体对电池降温的效果。

Description

一种电池包

技术领域

本申请涉及储能领域，尤其是涉及一种电池包、移动设备以及储能设备。

背景技术

目前新能源车辆主要使用动力电池储存能量，动力电池在充放电过程中会产生大量热量，高温对电池的性能、安全性以及寿命有较大影响，一般使用温度控制系统对电池进行温控，使电池温度处于设计的温度范围内。

现有的电池温度控制系统通过在电池包内放置冷板，冷板吸收电池产生的热量，冷板具有中空的内腔用于冷媒流动，流动的冷媒带走冷板的热量，实现对电池的温度控制。

实用新型内容

本申请提供一种电池包，具有使用液体对电池进行降温的效果。

本申请提供了一种电池包，包括箱体以及液冷板；其中，液冷板与箱体固定连接，液冷板与箱体形成封闭的电池腔；液冷板上具有流道，流道用于冷却介质的流动；液冷板上设置有出液孔，出液孔与流道连通，出液孔用于流道中的冷却介质流向电池腔。

在上述技术方案中，在流道中的冷却介质从出液孔流向电池腔，能对电池腔中的电池进行快速降温，从而快速吸收电池充放电时产生的热量，实现对电池的快速散热，冷却介质与电池的接触，能使电池的温度更均匀，有助于电池包实现快速充放电，保持电池温度的一致性。

附图说明

图1是一种实施例中电池包的剖面结构示意图；

图2是一种实施例中液冷板的部分剖面结构示意图；

图3是一种实施例中流道板与流道的结构示意图；

图4是一种实施例中具有盖板的电池包的剖面结构示意图。

1、箱体；2、液冷板；21、平板；22、流道板；221、流道槽；3、流道；4、电池腔；5、出液孔；6、单体电池；7、盖板。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例公开一种电池包，电池包包括电池、放置电池的外箱，采集电池状态信息的低压线束，与电池导电连接的高压导电排，调节电池温度电池热管理系统，对电池管理的电池管理系统。

电池包中的电池为单体电池、电池组或电池模组，电池组为将多个单体电池成组设置的一组电池，电池模组为将多个单体电池组成一个单元的模组。单体电池可以为柱形电池、方形电池或软包电池。

本实施例以电池包中具有多个电池组，电池组中具有多个柱形电池为例进行说明。

单体电池充放电过程中会产生大量热量，电池热管理系统带走单体电池产生的热量，保持单体电池在设定的温度范围内，单体电池一般要求在-40℃～60℃可以正常工作。电池热管理系统的最大散热效率，是电池包能否实现快速充电的重要因素，电池热管理系统的散热效率越大，越有助于提高电池包的充电速度，以满足用户的需求。

现有的电池热管理系统，电池产生的热量直接或间接传递到冷板，冷板温度升高，冷板具有内腔，冷板内腔中流动有冷媒，冷媒流经冷板带走热量，实现电池的热管理。现有的电池产生的热量需要经过冷板传递到冷媒，冷板以及电池与冷板间的其他传热介质的存在减缓了电池的热量传递到冷媒。

参照图1，本实施例中公开的一种电池包包括箱体1以及液冷板2；其中，液冷板2与箱体1固定连接，液冷板2与箱体1形成封闭的电池腔4。

具体的，箱体1为方形壳体，箱体1一端设置有开口。液冷板2遮盖箱体1的开口，液冷板2与箱体1之间密封的固定连接。液冷板2与箱体1形成的电池腔4能用于放置电池，也能用于放置电池包的其他构件，如低压线束、高压导电排、电池控制系统中的电气件。

参照图1，液冷板2上具有流道3，流道3用于冷却介质的流动。

具体的，流道3以图案的形状布置在液冷板2上，流道3布满液冷板2，流道3的图案形状可根据设计需要确定。冷却介质为绝缘的油液，示例性的，冷却介质为氟碳有机化合物；可选的，冷却介质为有机硅油。

液冷板2上具有与进液管连通的接头，进液管向流道3内送入冷却介质，冷却介质从进液管流向流道3，并在流道3内流动。

参照图2，液冷板2上设置有出液孔5，出液孔5与流道3连通，出液孔5用于流道3中的冷却介质流向电池腔4。

具体的，在流道3中的冷却介质从出液孔5流出，冷却介质从出液孔5流出进入电池腔4，冷却介质与电池腔4中的电池接触。电池的热量传递到冷却介质，实现对电池的降温。

流道3中的冷却介质从出液孔5流出后进入电池腔4，进入电池腔4内的冷却介质能直接与电池腔4中的电池接触，冷却介质直接与电池进行热量交换，相对于现有技术，减少了热量传递路径，能快速对电池降温。

冷却介质进入电池腔4与电池接触时，冷却介质能与电池的多个表面接触，尤其当电池为柱形电池时，冷却介质与电池接触的面积更加充分。冷却介质与电池的接触面积越大，电池产生的热量越能快速传递到冷却介质，且冷却介质能平衡电池的温度，提高单个电池温度的均一性，以及电池包内所有电池的均一性。

本实施例中，电池包上设置有出液口，冷却介质从出液孔5进入电池腔4后，冷却介质对电池降温，冷却介质从出液口流出，带走电池包中的热量。冷却介质在电池包中循环流动，在电池充放电过程中，持续对电池降温，实现对电池的温度控制。

在其它一实施例中，当电池发生热失控时，液冷板2向电池腔4内送入冷却介质，冷却介质对单体电池6降温，减缓或控制热失控的蔓延。

在其它一实施例中，当电池包环境温度低于设定温度时，液冷板2向电池腔4内送入冷却介质，冷却介质对单体电池6加热。

参照图2，作为一个可选方案，液冷板2包括平板21以及流道板22。流道板22上设置有流道槽221。平板21与流道板22固定连接，平板21遮盖流道槽221。流道3为流道槽221与平板21围成的空间。

具体的，流道板22与平板21沿液冷板2厚度方向堆叠放置，流道板22上设置有远离平板21方向的流道槽221，冷却介质在流道槽221内流动。

进一步的，平板21以及流道板22之间密封的固定连接，冷却介质仅能在流道槽221内流动。

平板21以及流道板22的结构为板件，示例性的，平板21以及流道板22均为一整个板件。平板21为方形板件，流道板22为在方形板件上冲压形成流道槽221的板件。可选的，平板21使用多个板件拼接形成，或流道板22使用多个板件拼接形成。

平板21与流道板22之间密封固定，具体的，平板21与流道板22钎焊固定。

在其它一实施例中，液冷板2为内腔中空的板件，流道3为液冷板2的内腔。

参照图2，作为一个可选方案，平板21的厚度大于流道板22的厚度。

平板21的厚度越大，平板21自身的强度越大，平板21越不易产生变形。

当流道板22靠近电池时，平板21相对远离电池，当电池包受到外部撞击时，平板21能承受大部分的撞击作用力，平板21强度越大，能承受的撞击作用力越大，提高电池包使用的安全性。

由于流道板22上需要设置流道槽221，流道板22的厚度越薄，越便于流道板22上流道槽221的加工。

平板21的厚度大于流道板22的厚度，平板21背向流道板22一侧与冷却介质之间的热交换速率、小于流道板22背向平板21一侧与冷却介质之间的热交换速率，当流道板22相对平板21靠近箱体1的内腔底面时，冷却介质在流道3中流动时，冷却介质受到电池腔4外的环境的温度影响更小。

参照图2，作为一个可选方案，流道板22的厚度为0.5-1.5mm，且不包括1.5；平板21厚度1.5～3.0mm。

具体的，流道板22的厚度为0.5-1.5mm中，除1.5mm以外的任一数值。示例性的，流道板22的厚度为0.5mm。可选的，流道板22的厚度为0.6、0.75、0.8、1.1、1.2或1.4mm。

平板21的厚度为1.5～3.0mm中的任一数值。示例性的，平板21的厚度为2.5mm。可选的，流道板22的厚度为1.5、1.75、2.0、2.1、2.8或3.0mm。

流道板22以及平板21的材质为铝合金，在其它一实施例中，流道板22以及平板21的材质为钢板。

参照图2，作为一个可选方案，出液孔5设置在流道板22上。

具体的，出液孔5贯穿流道板22与流道槽221连通，出液孔5在流道板22上设置有多个，多个出液孔5沿冷却介质在流道槽221中的流动方向间隔设置。多个出液孔5的大小在本实施例中不同，且多个出液孔5在流道板22上不同区域分布的密集度不同，多个出液孔5的大小、在流道板22上的密集度根据设计需要确定。在其它一实施例中，多个出液孔5的大小相同，且在流道板22上阵列分布。

示例性的，出液孔5的横截面为圆形，可选的，出液孔5的横截面积为方形、梯形或三角形。

参照图3，作为一个可选方案，流道槽221包括多个凹槽，多个凹槽相互连通。

具体的，在流道板22上设置多个凹槽，凹槽的端部相互连通。实施例性的，凹槽的横截面为方形；可选的，凹槽的横截面为倒三角形、圆形或弧形。

多个凹槽连通形成的流道槽221，使得冷却介质能流动到所有的凹槽中。

参照图2，本实施例中，凹槽的横截面为方形，出液孔5设置凹槽的底壁上，各个凹槽的底壁均设置有若干出液孔5，各个凹槽中的冷却介质能从对应的出液孔5流向电池腔4中。

参照图3，多个凹槽的侧壁之间间隔设置。具体的，平板21与流道板22之间焊接时，相邻凹槽的侧壁之间具有焊缝，使得凹槽中的冷却介质仅能从凹槽端部流动，以便控制冷却介质在流道槽221中的流动路径。在图3中，在流道3中填充了多个点对流道3进行标识。

参照图1，作为一个可选方案，流道板22相对平板21朝向箱体1的内腔底面。

具体的，流道板22位于平板21与箱体1之间，流道板22上的流道槽221朝向箱体1的内腔底面。

液冷板2与箱体1固定后，平板21位于流道板22外侧，能保持液冷板2背向箱体1内腔的表面的平整。

参照图1，作为一个可选方案，液冷板2为电池包的箱盖。

具体的，液冷板2与箱体1固定连接，液冷板2上方不再设置结构件，液冷板2作为电池包的外壳中的一部分。

使用液冷板2作为电池包的箱盖，能简化电池包的结构，减轻电池包的质量。

当流道板22相对平板21朝向箱体1的内腔底面时，平板21的表面平整，能使电池包表面平整。当外部作用力施加在液冷板2中的平板21上时，平板21相对具有流道3的流道板22强度更高、且不易产生变形。

当电池包作安装在移动设备上时，液冷板2能作为被踩踏的板件，液冷板2中的平板21在被踩踏时，相对具有流道3的流道板22，平板21不易产生变形。

参照图4，作为一个可选方案，还包括盖板7，盖板7与箱体1固定连接，液冷板2位于盖板7与箱体1围成的内腔之间。

具体的，盖板7为冲压成形的盖体结构，盖板7的开口朝向箱体1，盖板7扣盖在箱体1的开口。盖板7以及箱体1的开口均设置有翻边，盖板7以及箱体1的翻边之间使用螺栓螺母组件可拆卸的固定连接。

将液冷板2设置在盖板7以及箱体1围成的内腔中，能保护液冷板2，减少液冷板2受力产生变形。

参照图1，作为一个可选方案，电池包还包括电池，电池位于电池腔4内，电池设置有极柱的一端靠近出液孔5。

电池包括单体电池6，单体电池6的电流在极柱汇聚，单体电池6的极柱位置在电池充放电时产生的热量最多，单体电池6的极柱靠近出液孔5，从出液孔5流出的冷却介质能先流向电池设置有极柱的一端，从而对电池的极柱快速降温，有助于保持电池整体温度的一致性。

进一步的，单体电池6为圆柱电池，电池的正极和负极位于同一端，且电池的正极和负极所有的一端靠近出液孔5。本实施例中，圆柱电池沿液冷板2的厚度方向设置，多个圆柱电池沿液冷板2的表面阵列设置。

需要说明的是，电池包能作为动力系统的一部分设置在移动设备上。

动力系统还包括电机，电池包为电机提供电能，用于驱动电机运行。示例性的，移动设备为动力车辆。可选的，移动设备为自动移动装置，如机器人或场内运输车。

电池包能快速散热，有助于提高电池包的充电效率，有助于提升移动设备的快充能力。

电池包能作为一种固定式的储能设备，电池包相对地面固定设置。电池包用于储存和释放电能。

电池包使用冷却介质进行温度控制，能提高储能设备的快速充放电能力，使储能设备不仅能适用与稳定的电能存储，也是适应不稳定的电能存储，如风力发电产生的电能。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括箱体以及液冷板；其中，

所述液冷板与所述箱体固定连接，所述液冷板与所述箱体形成封闭的电池腔；

所述液冷板上具有流道，所述流道用于冷却介质的流动；

所述液冷板上设置有出液孔，所述出液孔与所述流道连通，所述出液孔用于所述流道中的所述冷却介质流向所述电池腔。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述液冷板包括平板以及流道板；其中，

所述流道板上设置有流道槽；

所述平板与所述流道板固定连接，所述平板遮盖所述流道槽；

所述流道包括所述流道槽与所述平板围成的空间。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述平板的厚度大于所述流道板的厚度。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述流道板的厚度为0.5-1.5mm，且不包括1.5；

所述平板的厚度为1.5～3.0mm。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述出液孔设置在所述流道板上，所述出液孔与所述流道槽连通。

6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述流道槽包括多个凹槽，所述多个凹槽相互连通。

7.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述流道板相对所述平板朝向所述箱体的内腔底面。

8.根据权利要求1至6中任一所述的电池包，其特征在于，所述液冷板为所述电池包的箱盖。

9.根据权利要求1至6中任一所述的电池包，其特征在于，还包括盖板，所述盖板遮盖所述液冷板，所述盖板与所述箱体固定连接。

10.根据权利要求1至6中任一所述的电池包，其特征在于，还包括电池，所述电池位于所述电池腔内；

所述电池设置有极柱的一端靠近所述出液孔。