CN220138437U - 液冷系统及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷系统及电池包，其中，液冷系统包括输液管、冷却板和接头，输液管用于输出或输入冷却液，冷却板设置有至少两个水嘴，每个水嘴均通过接头与输液管连通，接头设置有插接部和第一卡接部，第一卡接部设置于插接部的外侧壁，插接部插设于水嘴内并密封水嘴，水嘴的外侧壁设置有第二卡接部，第一卡接部与第二卡接部卡接。本实用新型的接头能够通过插接部插设于水嘴内，以实现接头和水嘴的快速连接，从而提高输液管和液冷板的组装效率，同时接头还能够通过第一卡接部与第二卡接部卡接，使接头和水嘴保持于插接状态，从而提高了接头和水嘴的连接牢固性和可靠性。

Description

液冷系统及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷系统及电池包。

背景技术

电池包在使用过程中会产生热量，当电池包持续处于高温状态或内部温差较大时容易引发热失控。因此，目前电池包会设置冷却系统进行散热降温。

现有的电池包通常包括液冷系统和多个电池模组，液冷系统包括输液管以及多个液冷板，电池模组的相对两侧均设置有液冷板，输液管包括进液管和出液管，液冷板内部设置有流道，液冷板沿自身厚度方向的相对两侧分别设置有与流道连通的进水口和出水口，进液管和出液管通过胀接的方式分别进水口和出水口连接，以使冷却液在液冷板内不断循环，从而冷却电池。但此结构存在以下缺陷：输液管通过胀接方式与液冷板连通，使得输液管和液冷板的连接效率低，而且连接可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种液冷系统，其能够有效地提高输液管和冷却板的连接效率和连接可靠性。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池包，其冷却效果好，安全性能高。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种液冷系统，包括输液管、冷却板和接头，所述冷却板设置有至少两个水嘴，每个所述水嘴均通过所述接头与所述输液管连通，所述接头设置有插接部和第一卡接部，所述第一卡接部设置于所述插接部的外侧壁，所述插接部插设于所述水嘴内并与所述水嘴密封连接，所述水嘴的外侧壁设置有第二卡接部，所述第一卡接部与所述第二卡接部卡接。

作为液冷系统的一种优选方案，所述第一卡接部和所述第二卡接部二者中的一个为弹性卡扣，所述第一卡接部和所述第二卡接部二者中的另一个设置有与所述弹性卡扣配合的卡槽。

作为液冷系统的一种优选方案，所述插接部的外侧壁设置有安装槽，所述安装槽内设置有密封件，所述密封件夹紧在所述插接部和所述水嘴之间。

作为液冷系统的一种优选方案，所述冷却板沿第一方向间隔设置有多个，所述冷却板沿第二方向的一侧设置有所述输液管，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述输液管的长度均沿所述第一方向延伸，所有所述冷却板靠近所述输液管的一端均设置有所述水嘴，所述输液管包括进液管和出液管，所述进液管和所述出液管均间隔设置有多个所述接头，所述水嘴包括进水嘴和出水嘴，每个所述进水嘴均连接有一个所述进液管的所述接头，每个所述出水嘴均连接有一个所述出液管的所述接头。

作为液冷系统的一种优选方案，所述输液管设置有多个连通管，所有所述连通管的一端均与所述输液管连接，所述连通管与所述输液管非垂直设置，所述连通管的另一端连接有一个所述接头。

作为液冷系统的一种优选方案，所述连通管和所述输液管之间的夹角小于或等于45°。

作为液冷系统的一种优选方案，所述冷却板具有沿所述第一方向相对的两个第一侧面，所述进水嘴和所述出水嘴分别设置两个所述第一侧面上，所述进水嘴和所述出水嘴沿第三方向间隔，所述第一方向和所述第二方向均与所述第三方向垂直。

作为液冷系统的一种优选方案，所述水嘴沿所述第三方延伸。

作为液冷系统的一种优选方案，所述水嘴包括相连通的本体和连接部，所述连接部设置在所述冷却板的侧面上并与所述冷却板内部连通，所述本体设置于所述连接部的顶面，所述插接部插设于所述连接部内并封堵所述连接部，所述本体与所述冷却板间隔设置。

作为液冷系统的一种优选方案，所述冷却板靠近所述输液管的一端设置有避让缺口，所述连通管能穿过所述避让缺口连通所述进水嘴或所述出水嘴。

作为液冷系统的一种优选方案，所述冷却板具有朝向所述输液管的第二侧面，所述第二侧面与所述第一侧面呈夹角设置，所述水嘴部分朝向所述第二方向延伸并凸出于所述第二侧面。

作为液冷系统的一种优选方案，所述连通管为波纹管。

另一方面，提供一种电池包，包括电池组和以上所述的液冷系统，所述电池组的相对两侧均设置有所述液冷系统的冷却板。

本实用新型的有益效果为：输液管能够通过接头与液冷板连通，在连接时，接头能够通过插接部插设于水嘴内，以实现接头和水嘴的快速连接，从而提高输液管和液冷板的组装效率，而且接头在插接的同时还能够通过第一卡接部与水嘴的第二卡接部卡接，使接头和水嘴保持于插接状态，从而提高了接头和水嘴的连接牢固性和可靠性。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例特冷系统和电池组的装配示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为本实用新型实施例液冷系统局部的装配分解图。

图4为本实用新型实施例冷却板的侧视图。

图5为本实用新型一种实施例冷却板的立体视图。

图中：

100、液冷系统；200、电池组；

1、输液管；11、进液管；12、出液管；13、连通管；2、冷却板；21、水嘴；211、第二卡接部；212、本体；213、连接部；214、进水嘴；215、出水嘴；22、第一侧面；23、第二侧面；24、避让缺口；3、接头；31、插接部；32、第一卡接部；4、密封件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

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。

本实用新型提供的一种液冷系统，用于冷却电池。如图1至图3所示，液冷系统100包括输液管1、冷却板2和接头3，冷却板2内部设置有流道，冷却板2设置有至少两个水嘴21，水嘴21用于供冷却液进出冷却板2内部，每个水嘴21均通过接头3与输液管1连通，冷却液能够在进液管11、冷却板2内部和出液管12之间不断循环，以对电池进行散热降温。

其中，接头3设置有插接部31和第一卡接部32，插接部31插设于水嘴21内并与水嘴21密封连接，同时第一卡接部32设置于插接部31的外侧壁，水嘴21的外侧壁设置有与第一卡接部32配合的第二卡接部211，当插接部31插设在水嘴21内时，第一卡接部32能与第二卡接部211卡接，使接头3和水嘴21保持于插接状态，以实现接头3和水嘴21的快速连接，从而提高液冷系统100的组装效率，而且第一卡接部32和第二卡接部211配合还能够保证接头3和水嘴21的连接牢固性和可靠性。

可选的，第一卡接部32和第二卡接部211二者中的一个为弹性卡扣，第一卡接部32和第二卡接部211二者中的另一个设置有与弹性卡扣配合的卡槽。示例的，如图2和图3所示，第一卡接部32为弹性卡扣，第一卡接部32的内侧壁凹陷设置有凹槽，并在第一卡接部32的远离插接部31的一端形成卡钩部，第二卡接部211为卡槽，水嘴21的外侧壁沿周向凸出设置有凸台，凸台和水嘴21外侧壁共同形成卡槽，卡钩部能够卡接在卡槽内，同时凸台能够卡接在凹槽内，从而实现第一卡接部32和第二卡接部211卡接。

具体地，插接部31的外侧壁沿周向均匀分布有多个第一卡接部32(在本实施例中，插接部31的外侧壁设置两个相对的第一卡接部32)，所有第一卡接部32均能够同时与第二卡接部211卡接，使接头3在安装后受力均匀，以防止接头3在使用时发生偏移。

进一步地，第一卡接部32为锥形凸台结构，第一卡接部32的侧壁为锥面，第一卡接部32由靠近接头3的一侧朝向远离接头3的一侧逐渐扩大，第二卡接部211远离插接部31一端的内侧壁设置有与锥面相匹配的导向斜面。接头3在插接过程中，导向斜面能够沿第一卡接部32的锥面移动并将第一卡接部32导向第二卡接部211内，以方便第一卡接部32和第二卡接部211卡接。

具体地，参照图3，插接部31的外侧壁设置有环形的安装槽，安装槽内设置有密封件4，密封件4抵在插接部31和水嘴21之间，以密封接头3和水嘴21的连接处，防止冷却液泄漏。

示例的，为了提高密封效果插接部31的外侧壁间隔设置有两个安装槽，每个安装槽内均设置有一个密封件4。

当然，密封件4的数量也可以为两个或两个以上，在此不对密封件4的数量进行限定。

可选的，密封件4为橡胶密封圈。

在本实施例中，如图1至图4所示，液冷系统100沿第一方向间隔设置有多个冷却板2，相邻两个冷却板2之间形成有供电池组200安装的容纳空间，冷却板2沿第二方向的一侧设置有输液管1，第一方向和第二方向垂直，输液管1的长度沿第一方向延伸，所有冷却板2靠近输液管1的一端均设置有水嘴21。其中，输液管1包括进液管11和出液管12，进液管11和出液管12均间隔设置有多个接头3，水嘴21包括进水嘴214和出水嘴215，每个进水嘴214均连接有一个进液管11的接头3，每个出水嘴215均连接有一个出液管12的接头3。此设计将所有冷却板2与进液管11和出液管12通过全并联的方式连接，能够降低液冷系统100的流阻，以提高冷却液的流速，从而提高了液冷系统100的冷却效果，而且出液管12和出液管12设置在冷却板2的同一侧，有利于减小液冷系统100占用电池包的空间。

需要说明的是，第一方向在说明书附图中为x方向，第二方向在说明书附图中为y方向。

具体地，如图2所示，输液管1设置有多个连通管13，连通管13远离输液管1的一端连接有一个接头3。示例的，进液管11和出液均上设置有多个连通管13，每个连通管13均连接有一个接头3，进液管11和出液管12均能够通过连通管13与接头3连接。由于电池组200的宽度较小，相邻两个冷却板2之间的间距也较小，这会导致水嘴21和接头3的安装空间较小，不利于水嘴21和接头3的连接。因此，输液管1设置在冷却板2沿第二方向的一侧，且输液管1通过连通管13与水嘴21连通，相比于输液管1设于相邻两个冷却板2之间以连接水嘴21的设置形式，此设计能够避免输液管1占用相邻两个冷却板2之间的空间，以防止输液管1干涉接头3与水嘴21连接。

具体地，如图1至图4所示，冷却板2具有沿第一方向相对的两个第一侧面22，进水嘴214和出水嘴215分别设置两个第一侧面22上，以将同一冷却板2的进水嘴214和出水嘴215错开设置，进水嘴214和出水嘴215沿竖直方向间隔，以使相邻冷却板2的进水嘴214和出水嘴215沿第三方向(图中的z方向)间隔错开设置，第一方向和第二方向均与第三方向垂直。此设计通过将水嘴21错开设置，能够避免相邻水嘴21之间相互干涉接头3连接，以使接头3与水嘴21能够顺利连接。

在本实施例中，第三方向为竖直方向，第一方向和第二方向为水平方向。

进一步地，水嘴21沿第三方向(竖直方向)延伸。具体地，所有冷却板2的水嘴21均竖直朝上设置，插头可利用纵向空间与水嘴21连接，以增大接头3和水嘴21连接的可操作空间，从而降低了接头3和水嘴21的连接难度，进一步提高了接头3和水嘴21的连接效率。

示例的，如图3所示，水嘴21包括相连通的本体212和连接部213，本体212用于与接头3连接，插接部31和第一卡接部32设置在本体212上，连接部213设置在冷却板2的侧面上，本体212设置于连接部213的顶面，以使本体212竖直朝上设置，同时本体212能够通过连接部213与冷却板2内部连通。

在本实施例中，本体212与冷却板2间隔设置并形成有容纳第一卡接部32的限位空间。接头3与水嘴21连接时，两个第一卡接部32可沿第一方向相对并与第二卡接部211卡接，在卡接后，可旋转接头3以将其中一个第一卡接部32移动至限位空间内，限位空间仅刚好容纳一个第一卡接部32，在第一卡接部32卡接并位于限位空间内时，限位空间内没有可供第一卡接部32发生脱离第二卡接部211的变形空间，因此此设计能够防止液冷系统100在使用过程中沿竖直方向发生窜动，从而进一步提高接头3和水嘴21的连接稳固性和可靠性。

优选的，连通管13为波纹管。连通管13长度和角度均可调，可通过调节连通管13以灵活调整接头3的位置，以吸收冷却板2的设计公差和装配公差，从而保证接头3和水嘴21顺利连接。

进一步的，连通管13和输液管1非垂直设置，即部分连通管13非垂直设置于进液管11，部分连通管13非垂直设置于出液管12。在连通管13长度相同的情况下，当连通管13和输液管1垂直时，输液管1和冷却板2之间的间距最大，会增大冷却系统的空间占比，而此设计将连通管13与输液管1非垂直设置，能够减小输液管1和冷却板2之间的间距，以降低冷却系统的空间占比，有助于提高电池包的能量密度。

需要说明的是，如果连通管13和输液管1垂直设置，而缩短连通管13的长度，虽然也能够降低冷却系统的空间占比，但是连通管13的长度过短则会导致连通管13无法吸收冷却板2的设计公差和装配公差。

更进一步的，为了尽可能减小输液管1和冷却板2之间的间距，连通管13和输液管1之间的夹角小于或等于45°。可选取的，连通管13和输液管1之间的夹角为45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°等。

示例的，为了避免连通管13之间发生交错干涉，进液管11和出液管12沿第一方向的同一侧偏置，且所有连通管13均沿同一方向偏置以连接输液管1和冷却板2，从而实现连通管13与输液管1非垂直连接。

优选的，进液管11与出液管12的连通管13之间的夹角等于出液管12与出液管12的连通管13之间的夹角，所有的连通管13平行设置。

具体地，参照图2和图5，冷却板2靠近输液管1的一端设置有避让缺口24，连通管13能穿过避让缺口24连通进水嘴214或出水嘴215。避让缺口24能够避让连通管13，以尽可能减小连通管13和输液管1之间的夹角，避免冷却板2干涉连通管13连接。

进一步地，参照图2至图5，冷却板2具有朝向输液管1的第二侧面23，第二侧面23和第一侧面22呈夹角设置(在本实施例中，第二侧面23为冷却板2沿第二方向的侧面，第二侧面23和第一侧面22垂直)，水嘴21部分朝向第二方向延伸并凸出于第二侧面23，以避免冷却板2干涉连通管13连接，进一步增大连通管13和输液管1之间夹角的角度调节范围，尽可能减小连通管13和输液管1之间的夹角。

具体地，参照图5，冷却板2内设置有“U”型的折返流道，折返流道的进口和出口均位于冷却板2沿长度方向的同一端，进液嘴设置在进口处，出液口设置在出口处。冷却液通过折返流道能够至少先后两次流过电池组200的同一个单体电池，第一次越先被冷却液流过的单体电池，越迟被冷却液再次流过，反之第一次越迟被冷却液流过的单体电池，越先被冷却液再次流过，由于冷却液的温度是逐渐上升的，其冷却效果逐渐下降，因此冷却液首次流过时冷却效果较佳的单体电池，冷却液二次流过其时冷却效果越差，往返冷却效果叠加，能够平衡同一电池组200上的单体电池的冷却效果，使得电池包括具有更好的均温性。

可选的，冷却板2可为蛇形波纹状结构或平板结构。

本实用新型还提供一种电池包，包括电池组200和以上任意实施例所述的液冷系统100，电池组200的相对两侧均设置有液冷系统100的冷却板2，即相邻两个冷却板2之间设置有一个电池组200，以对电池组200进行冷却降温，而采用本实用新型连接效率高的冷却系统，有助于提高电池包的组装效率，同时冷却系统的连接更加可靠，有助于提高电池包的冷却效果，从而提高电池的安全性能。

可选的，电池组200包括多个圆柱形或方形的单体电池，冷却板2设置为与单体电池相适配的结构，例如冷却板2可为蛇形波纹状结构或平板结构。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种液冷系统，包括输液管和冷却板，所述冷却板设置有至少两个水嘴，其特征在于，还包括接头，每个所述水嘴均通过所述接头与所述输液管连通，所述接头设置有插接部和第一卡接部，所述第一卡接部设置于所述插接部的外侧壁，所述插接部插设于所述水嘴内并与所述水嘴密封连接，所述水嘴的外侧壁设置有第二卡接部，所述第一卡接部与所述第二卡接部卡接。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述第一卡接部和所述第二卡接部二者中的一个为弹性卡扣，所述第一卡接部和所述第二卡接部二者中的另一个设置有与所述弹性卡扣配合的卡槽。

3.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述插接部的外侧壁设置有安装槽，所述安装槽内设置有密封件，所述密封件夹紧在所述插接部和所述水嘴之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的液冷系统，其特征在于，所述冷却板沿第一方向间隔设置有多个，所述冷却板沿第二方向的一侧设置有所述输液管，所述第一方向和所述第二方向垂直，所述输液管的长度均沿所述第一方向延伸，所有所述冷却板靠近所述输液管的一端均设置有所述水嘴，所述输液管包括进液管和出液管，所述进液管和所述出液管均间隔设置有多个所述接头，所述水嘴包括进水嘴和出水嘴，每个所述进水嘴均连接有一个所述进液管的所述接头，每个所述出水嘴均连接有一个所述出液管的所述接头。

5.根据权利要求4所述的液冷系统，其特征在于，还包括多个连通管，所有所述连通管的一端均与所述输液管连接，所述连通管与所述输液管非垂直设置，所述连通管的另一端连接有一个所述接头。

6.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，所述连通管和所述输液管之间的夹角为小于或等于45°。

7.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，所述冷却板具有沿所述第一方向相对的两个第一侧面，所述进水嘴和所述出水嘴分别设置两个所述第一侧面上，所述进水嘴和所述出水嘴沿第三方向间隔，所述第一方向和所述第二方向均与所述第三方向垂直。

8.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，所述水嘴沿所述第三方向延伸。

9.根据权利要求8所述的液冷系统，其特征在于，所述水嘴包括相连通的本体和连接部，所述连接部设置在所述冷却板的侧面上并与所述冷却板内部连通，所述本体设置于所述连接部的顶面，所述插接部插设于所述连接部内并封堵所述连接部，所述本体与所述冷却板间隔设置。

10.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，所述冷却板靠近所述输液管的一端设置有避让缺口，所述连通管能穿过所述避让缺口连通所述进水嘴或所述出水嘴。

11.根据权利要求9所述的液冷系统，其特征在于，所述冷却板具有朝向所述输液管的第二侧面，所述第二侧面与所述第一侧面呈夹角设置，所述水嘴部分朝向第二方向延伸并凸出于所述第二侧面。

12.根据权利要求7所述的液冷系统，其特征在于，所述连通管为波纹管。

13.一种电池包，包括电池组，其特征在于，还包括权利要求1至12任一项所述的液冷系统，所述电池组的相对两侧均设置有所述液冷系统的冷却板。