CN220209089U - 无模组电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种无模组电池包,包括电池包框架及电芯模组,电芯模组安装于电池包框架内;电芯模组上形成有第一流道及第二流道,第一流道独立于第二流道设置并分别与电池包框架连通,且电池包框架能够分别往第一流道及第二流道导通冷却油液,以对电芯模组中电芯进行散热;其中,第一流道及第二流道沿着电池包框架的高度方向间隔布置,且第一流道内冷却油液的流动方向与第二流道内冷却油液的流动方向相反设置。本申请提供的无模组电池包,有利于降低电芯间的温差,提高电芯温度均匀性一致性,进而提高电芯的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域,特别是涉及一种无模组电池包。
背景技术
随着无模组电池包及大倍率快充的普及,电池包内的电芯发热量不断提高。传统技术中,通常采用冷板液冷、或浸没式液冷等方式对电芯进行散热。然而,采用冷板液冷方案时,需要通过冷板间接传热,传热路径的热阻大,整体散热效果不佳,无法满足电芯大倍率充放电时的散热需求;采用浸没式液冷方案时,冷却油液通常在电池包内只有一个进口和一个出口,靠近进口位置的的电芯温度低,靠近出口位置的电芯温度高,而且,浸没式液冷所用的冷却油液比热小,导致电芯间的温差大,降低电池包的使用寿命。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种能够提高电芯间温度均匀性的无模组电池包。
为解决上述技术问题,本申请提供如下技术方案:
一种无模组电池包,包括电池包框架及电芯模组,所述电芯模组安装于所述电池包框架内;所述电芯模组上形成有第一流道及第二流道,所述第一流道独立于所述第二流道设置并分别与所述电池包框架连通,且所述电池包框架能够分别往所述第一流道及所述第二流道导通冷却油液,以对所述电芯模组中电芯进行散热;
其中,所述第一流道及所述第二流道沿着所述电池包框架的高度方向间隔布置,且所述第一流道内冷却油液的流动方向与所述第二流道内冷却油液的流动方向相反设置。
可以理解的是,沿着电池包框架的高度方向,冷却油液流经第一流道和第二流道与电芯直接接触,热交换效率高,有利于降低电芯温度,第一流道和第二流道相互独立,且第一流道和第二流道内的冷却油液流动方向相反,以便于降低电芯间的温差,提高电芯温度均匀性一致性,进而提高电芯的使用寿命。
在其中一个实施例中,所述电池包框架包括第一纵梁,所述第一纵梁嵌装至所述电芯模组内;
其中,所述第一纵梁沿其高度方向上形成有第一进液通道和第二出液通道,所述第一进液通道与所述第一流道连通,用于往所述第一流道内导入冷却油液,所述第二出液通道与所述第二流道连通,用于接收来自所述第二流道的冷却油液。
可以理解的是,将第一纵梁嵌装在电芯模组内,这样第一纵梁的两侧均排列有电芯,使得冷却油液通过第一纵梁上的第一进液通道和第二出液通道与两侧的第一流道和第二流道相连通,以便于冷却油液在第一纵梁和电芯模组之间的导通。
在其中一个实施例中,沿着所述第一纵梁的宽度方向,所述第一进液通道分隔形成为多个分流支路,所述第二出液通道分隔形成为多个汇流支路;
多个所述分流支路分布于所述第一纵梁的两侧,并且分别与所述第一流道连通;多个所述汇流支路分布于所述第一纵梁的两侧,并且分别与所述第二流道连通。
可以理解的是,将多个分流支路和多个汇流支路布置于第一纵梁的两侧,以便于和第一纵梁两侧连通的冷却油液在第一纵梁内部被分隔,避免流向两侧不同方向的冷却油液串流影响电芯的散热效果。
在其中一个实施例中,所述分流支路的数量为三条,三条所述分流支路沿所述第一纵梁的中心线对称布置。
可以理解的是,设置分流支路的数量为三条,使得冷却油液进入第一进液通道后被分流成三股独立的流量进入三条分流支路内,有利于电芯的温度均匀。
在其中一个实施例中,沿着所述电池包框架的高度方向,相邻的两个所述电芯之间依次间隔地设有第一垫片、第二垫片及第三垫片,且所述第一垫片、所述第二垫片及所述第三垫片均沿所述电芯的长度方向延伸;
其中,所述第一垫片与所述第二垫片及对应的两个所述电芯之间合围并形成为所述第一流道;所述第二垫片与所述第三垫片及对应的两个所述电芯之间合围并形成为所述第二流道。
可以理解的是,第一垫片、第二垫片及第三垫片与相邻电芯合围形成第一通道和第二通道,使得冷却油液只能沿着第一通道和第二通道流通,使上下两层冷却油液互不流通,且对冷却油液与电芯间上方及下方的空间进行隔绝,避免冷却油液从电芯间上方或下方泄漏。
在其中一个实施例中,所述电芯模组还包括第四垫片,所述第四垫片设置于相邻两个所述电芯之间,并垂直于所述第一垫片、所述第二垫片及所述第三垫片设置,以封堵相邻两个所述电芯在宽度方向上形成的间隙。
可以理解的是,用第四垫片封堵电芯宽度方向的间隙,以便于冷却油液只沿电芯的长度方向流动,不会在电芯的宽度方向流通,使冷却油液在电芯间的流通更为顺畅。
在其中一个实施例中,所述电池包框架还包括第二纵梁和第三纵梁,沿着所述第一纵梁的垂直方向,所述第二纵梁与所述第三纵梁设置于所述电芯模组的两侧;
其中,所述第二纵梁上形成有第一汇流通道及第一分流通道,所述第三纵梁上形成有第二汇流通道及第二分流通道,所述第一汇流通道及所述第二汇流通道分别与所述第一流道连通,用于接收途经所述第一流道的冷却油液,所述第一分流通道及所述第二分流通道分别与所述第二流道连通,用于往所述第二流道内导入冷却油液。
可以理解的是,将第二纵梁和第三纵梁设置于电芯模组的两侧,以便于嵌装在电芯模组内的第一纵梁能够与第二纵梁及第三纵梁对应,使得第一流道及第二流道内的冷却油液能够在第一纵梁与第二纵梁之间,或第一纵梁和第三纵梁之间进出。
在其中一个实施例中,所述电池包框架还包括第一横梁及第二横梁,沿着所述第一纵梁的延伸方向,所述第一横梁与所述第二横梁设置于所述电芯模组的两侧;
其中,所述第一横梁同时与所述第一进液通道及所述第二出液通道连通,所述第二横梁上形成有第一出液通道及第二进液通道,所述第一出液通道同时与所述第一汇流通道及所述第二汇流通道连通,所述第二进液通道同时与所述第一分流通道及所述第二分流通道连通。
可以理解的是,设置第一横梁和第二横梁,以便于冷却油液能够通过第一横梁和第二横梁进出。
在其中一个实施例中,所述电芯模组还包括第五垫片,所述第五垫片贴合于所述第一横梁和靠近所述第一横梁的所述电芯之间;
及,所述第五垫片贴合于所述第二横梁和靠近所述第二横梁的所述电芯之间。
可以理解的是,将第五垫片贴合于第一横梁及第二横梁上,以便于垫片吸收电芯的膨胀力,避免电芯膨胀后直接挤压横梁导致电芯损坏。
在其中一个实施例中,所述无模组电池包还包括上盖,所述上盖盖设于所述电池包框架上,且所述上盖与所述电芯模组之间形成空腔。
可以理解的是,设置上盖用以封装电池包,且上盖和电芯模组之间形成空腔,空腔内没有冷却油液,这样不需要对电芯的铝巴、极柱、FPC等作特殊处理,且便于拆上盖后检修。
由于上述方案的应用,本申请相较于现有技术具有如下优点:
本申请请求保护的无模组电池包,沿着电池包框架的高度方向,冷却油液流经第一流道和第二流道与电芯直接接触,有效降低电芯温度,且第一流道和第二流道内的冷却油液流动方向相反,以便于降低电芯间的温差,提高电芯温度均匀性一致性,进而提高电芯的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术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是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,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为本申请一实施例所提供的无模组电池包的爆炸图;
图2为本申请一实施例所提供的无模组电池包一视角的示意图;
图3为本申请一实施例所提供的无模组电池包另一视角的示意图;
图4为本申请一实施例所提供的图2中A-A处的剖面;
图5为本申请一实施例所提供的图3中B-B处的剖面;
图6为本申请一实施例所提供的电池包框架的立体图;
图7为本申请一实施例所提供的第一纵梁的局部图;
图8为本申请一实施例所提供的第二纵梁的局部图;
图9为本申请一实施例所提供的第一横梁和第二横梁的立体图;
图10为本申请一实施例所提供的电芯模组的局部图。
附图标记:100、无模组电池包;10、电池包框架;11、第一纵梁;111、第一进液通道;1111、第一分流支路;1112、第二分流支路;11121、岔路;1113、第三分流支路;112、第二出液通道;12、第二纵梁;121、第一汇流通道;1211、第一分路;1212、第二分路;122、第一分流通道;13、第三纵梁;131、第二汇流通道;1311、第三分路;1312、第四分路;132、第二分流通道;14、第一横梁;141、第一进油嘴;142、第二出油嘴;143、第一安装孔;15、第二横梁;151、第一出油嘴;152、第二进油嘴;153、第二安装孔;154、第一出液通道;155、第二进液通道;16、隔板;17、通油孔;20、电芯模组;21、电芯;22、第一垫片;23、第二垫片;24、第三垫片;25、第四垫片;26、第五垫片;27、第一流道;28、第二流道;30、上盖;31、密封条;40、底板。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
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。在本申请的描述中,“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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。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,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义,本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1、图2、图3和图5所示,本申请一实施例所提供的一种无模组电池包100,包括电池包框架10及电芯模组20,电芯模组20安装于电池包框架10内。电芯模组20上形成有第一流道27及第二流道28,第一流道27独立于第二流道28设置并分别与电池包框架10连通,且电池包框架10能够分别往第一流道27及第二流道28导通冷却油液,冷却油液流经相邻电芯模组20内的相邻电芯21间隙,与电芯21直接接触,有效提高对电芯21的散热效果。其中,第一流道27及第二流道28沿着电池包框架10的高度方向间隔布置,也就是说,电芯21被流经上下两层流道的冷却油液浸没冷却。
需要说明的是,在冷却工况下,冷却油液刚从进口位置导入时的温度较低,流经电芯21时会吸收电芯21的热量以达到对电芯21降温的效果,因此冷却油液离出口的流动距离越远,吸收的热量越多,冷却油液自身的温度升高,对电芯21的冷却效果越差,靠近出口位置的冷却油液的温度相对最高,对电芯21的冷却效果越差,因此靠近出口位置的电芯21温度最高,靠近进口位置的电芯21温度相对最低,电芯21间形成温差。如此,将第一流道27内冷却油液的流动方向与第二流道28内冷却油液的流动方向相反设置,以便于降低电芯21间的温差,提高电芯21温度均匀性一致性,进而提高电芯21的使用寿命。
在本实施例中,第一流道27和第二流道28对应一层电芯21,且第一流道27位于靠近电芯21上方的位置,第二流道28位于靠近电芯21下方的位置。当然,在其他实施例中,第一流道27和第二流道28也可以设置为对应多层电芯21,第一流道27和第二流道28的位置也可以相反,在此不作限制。
如图6所示,在一实施例中,电池包框架10大致呈吕字型,电池包框架10包括第一纵梁11、第二纵梁12、第三纵梁13、第一横梁14及第二横梁15。其中,第二纵梁12、第三纵梁13、第一横梁14及第二横梁15均设置于电芯模组20的外围位置,且第二纵梁12和第三纵梁13平行设置,并连接于第一横梁14和第二横梁15的两端,使得第二纵梁12、第三纵梁13、第一横梁14及第二横梁15连接配合形成矩形框状结构。第一纵梁11设置于第二纵梁12和第三纵梁13之间,且第一纵梁11的两端分别与第一横梁14和第二横梁15的中间位置连接,使得第一纵梁11嵌装于电芯模组20内。
具体地,第一纵梁11、第二纵梁12、第三纵梁13、第一横梁14及第二横梁15之间均以焊接的方式固定。
如图1和图9所示,在一实施例中,电池包框架10还包括第一进油嘴141、第一出油嘴151、第二进油嘴152及第二出油嘴142,其中,第一进油嘴141与第一进液通道111连通,第一出油嘴151与第一出液通道154连通,第二进油嘴152与第二进液通道155连通,第二出油嘴142与第二出液通道112连通,使得从第一进油嘴141导入的冷却油液流经第一流道27后从第一出油嘴151导出、从第二进油嘴152导入的冷却油液流经第二流道28后从第二出油嘴142导出。第一纵梁11、第二纵梁12、第三纵梁13、第一横梁14及第二横梁15内部均设置有隔板16,以使分别从第一进油嘴141和第二进油嘴152导入的两层冷却油液相互独立,互不干涉。
其中,第一进油嘴141和第二出油嘴142沿第一横梁14的高度方向并列设置,并位于第一横梁14的中间位置,第二进油嘴152和第一出油嘴151沿第二横梁15的高度方向并列设置,并位于第二横梁15的中间位置,以便于两层冷却油液的流动路径能够完全相反。由于靠近第一进油嘴141和第二进油嘴152附近的电芯21温度相对最低,靠近第一出油嘴151和第二出油嘴142附近的电芯21温度相对最高,因此,将第一进油嘴141和第二出油嘴142、第二进油嘴152和第一出油嘴151分别在电芯21高度方向上重合设置,有利于缩小冷却油液进出位置附近的电芯21的温差,提高电芯21温度一致性。
在本实施例中,第一进油嘴141和第二出油嘴142设置为一体式结构,以焊接的方式固定于第一横梁14上的第一安装孔143,并于第一纵梁11内部的第一进液通道111和第二出液通道112连通。第一安装孔143沿第一横梁14的宽度方向贯穿设置,且第一横梁14上第一安装孔143的中间设置有隔板16,以便于分隔两层冷却油液。第一出油嘴151和第二进油嘴152为分体式,第二横梁15上开设有两个第二安装孔153,两个第二安装孔153均开设于第二横梁15的外侧,第一出油嘴151和第二进油嘴152均以焊接的方式固定于第二安装孔153内,分别与第二横梁15内部的第一出液通道154和第二进液通道155连通。
需要注意的是,第一横梁14沿自身长度方向并无流道,冷却油液仅从安装于第一安装孔143的第一进油嘴141和第二出油嘴142进出。
在本实施例中,第二纵梁12与第三纵梁13在第一纵梁11的两侧对称设置,使得第二纵梁12与第三纵梁13内部形成对称的冷却油液流道。
如图4和图7所示,在一实施例中,第一纵梁11嵌装至电芯模组20内,第一纵梁11的两侧均贴靠电芯21设置。沿第一纵梁11的高度方向,第一纵梁11向内形成有第一进液通道111和第二出液通道112,第一进液通道111与第一流道27连通,用于往第一流道27内导入冷却油液,第二出液通道112与第二流道28连通,用于接收来自第二流道28的冷却油液,以此实现冷却油液在第一纵梁11和电芯模组20之间的导通。
在一实施例中,沿着第一纵梁11的宽度方向,第一进液通道111分隔形成为多个分流支路,第二出液通道112分隔形成为多个汇流支路;多个分流支路分布于第一纵梁11的两侧,并且分别与第一流道27连通;多个汇流支路分布于第一纵梁11的两侧,并且分别与第二流道28连通,以便于和第一纵梁11两侧连通的冷却油液在第一纵梁11内部被分隔,避免流向第一纵梁11两侧不同方向的冷却油液串流,提高电芯21的温度一致性。
如图4所示,在一实施例中,分流支路的数量为三条,三条第一分流支路沿第一纵梁11的中心线对称布置,使得冷却油液进入第一进液通道111后被分流成三股独立的流量。
具体地,三条分流支路分别为第一分流支路1111、第二分流支路1112和第三分流支路1113,第一分流支路1111和第三分流支路1113的尺寸相同,长度均为第一纵梁11长度的一半,并设置于第二分流支路1112的两侧,以保障从第一分流支路1111和第三分流支路1113流出的冷却油液流量均匀。第二分流支路1112的长度大于第一分流支路1111和第三分流支路1113,且第二分流支路1112在长度超过第一分流支路1111和第三分流支路1113的中后段分流形成两条岔路11121。第一分流支路1111和其中一条岔路11121位于靠近第二纵梁12的一侧,第三分流支路1113和另一条岔路11121位于靠近第三纵梁13的一侧,使得经过第一分流支路1111和第三分流支路1113的冷却油液流经靠近第一进油嘴141的前半部分电芯21,第二分流支路1112形成的两条岔路11121流经靠近第一出油嘴151的后半部分电芯21。
进一步地,第一分流支路1111和第三分流支路1113的宽度与第二分流支路1112未分叉前的宽度之间的比值在0.65-0.7之间,也就是说,第二分流支路1112未分叉前的宽度大于第一分流支路1111和第三分流支路1113的宽度,以便于第二分流支路1112形成两条岔路11121后,两条岔路11121的流量与第一分流支路1111和第三分流支路1113的流量相同,以便于平衡流量,使流量均匀。
需要说明的是,离冷却油液进口位置越近的流路,沿程阻力越小,因此,同样的流路宽度下,离进口位置越远的流路流量偏低,冷却油液的流量不均匀则会导致电芯21间的温度不均匀。因此,在第一纵梁11上设置多个分支流路,以便于平衡各个分支流路的流量,使流量均匀。
在一实施例中,沿着第一纵梁11的宽度方向,第二出液通道112分隔形成为多个汇流支路,汇流支路的尺寸结构与分流支路的尺寸结构相同,也就是说,第一进液通道111和第二出液通道112具有相同的尺寸结构。
在一实施例中,第一纵梁11的上开设有通油孔17,通油孔17大致呈长条形,隔板16位于第一通油孔17的中间位置,用以分隔形成第一进液通道111和第二出液通道112。多个通油孔17在第一纵梁11的两侧均匀间隔排列,每个通油孔17均位于相邻电芯21的间隙。第一分流支路1111和其中一个岔路11121通过第一纵梁11上一侧的多个通油孔17与该侧电芯模组20的第一流道27连通,第三分流支路1113和另一个岔路11121通过第一纵梁11上另一侧的多个通油孔17与该侧电芯模组20的第一流道27连通。
进一步地,通油孔17的宽度等于电芯21间隙的宽度。具体地,通油孔17的宽度在2mm-5mm之间,对应电芯21间隙的宽度。并且,沿电芯21的高度方向,通油孔17的最高处不超过电芯21的上顶面,通油孔17的最低处不超过电芯21的下底面,以免冷却油液泄漏。
不局限于此,在其他实施例中,分流支路的数量也可以设置为两个或四个等,对应设置汇流支路的数量与分流支路的数量相同,在此不展开赘述。
如图4和图8所示,在一实施例中,沿着第一纵梁11的垂直方向,第二纵梁12与第三纵梁13设置于电芯模组20的两侧,沿第二纵梁12的高度方向,第二纵梁12向内形成有第一汇流通道121及第一分流通道122;沿第三纵梁13的高度方向,第三纵梁13向内形成有第二汇流通道131及第二分流通道132。其中,第一汇流通道121及第二汇流通道131分别与两侧的第一流道27连通,用于接收途经第一流道27的冷却油液,第一分流通道122及第二分流通道132分别与第二流道28连通,用于往第二流道28内导入冷却油液,以便于嵌装在电芯模组20内的第一纵梁11能够与第二纵梁12及第三纵梁13对应,使得第一流道27及第二流道28内的冷却油液能够在第一纵梁11与第二纵梁12之间,或第一纵梁11和第三纵梁13之间进出。
第二纵梁12和第三纵梁13上也开设有多个通油孔17,多个通油孔17均匀间隔布置于第二纵梁12和第三纵梁13朝向电芯21的一侧面上,且第二纵梁12上的每个通油孔17与第一纵梁11上其中一侧的通油孔17一一对应,第三纵梁13上每个通油孔17与第一纵梁11上另一侧的通油孔17一一对应,使得第一流道27和第二流道28位于对应的两个通油孔17之间,以便于冷却油液在第一流道27和第二流道28之间的导通。
需要注意的是,第一横梁14和靠近第一横梁14的电芯21之间的间隙位置,以及第二横梁15和靠近第二横梁15的电芯21之间的间隙位置未开设通油孔17,也就是说,电芯21和第一横梁14之间,以及电芯21和第二横梁15之间未设置冷却油液的流道。由于第一横梁14和第二横梁15导热系数大且温度低,而且该间隙位置靠近冷却油液的进口位置,流量大,若在该间隙位置开设通油孔17,则会导致靠近第一横梁14的电芯21和靠近第二横梁15的电芯21温度偏低,不利于减小电芯21间的温差。
在一实施例中,第二纵梁12上第一汇流通道121被分隔形成第一分路1211和第二分路1212,第三纵梁13上第二汇流通道131被分隔形成第三分路1311和第四分路1312。其中,第一分路1211靠近第一进油嘴141的前半部分与第二纵梁12上的前半部分通油孔17连通,远离第一进油嘴141的后半部分朝远离通油孔17的方向弯折,且远离第一进油嘴141的后半部分在第二纵梁12的宽度方向上与第二分路1212重叠,第二分路1212的长度大致为第一分路1211的一半,第二分路1212与第二纵梁12上的后半部分通油孔17连通。如此,从第一分流支路1111导入第一流道27的冷却油液能够从第一分路1211导出,从第二分流支路1112上靠近第二纵梁12一侧的岔路11121导入第一流道27的冷却油液能够从第二分路1212导出,使得与第一纵梁11内不同支路连通的冷却油液相互独立,避免干涉。
在本实施例中,第二纵梁12上第一分流通道122和第一汇流通道121的尺寸结构相同,通过隔板16分隔。
如图4和图9所示,在一实施例中,沿着第一纵梁11的延伸方向,第一横梁14与第二横梁15设置于电芯模组20的两侧。其中,第一横梁14通过第一安装孔143同时与第一进液通道111及第二出液通道112连通,第二横梁15上形成有第一出液通道154及第二进液通道155,且第一出液通道154同时与第一汇流通道121及第二汇流通道131连通,第二进液通道155同时与第一分流通道122及第二分流通道132连通,以便于冷却油液能够通过第一横梁14和第二横梁15进出。
如图10所示,在一实施例中,沿着电池包框架10的高度方向,相邻的两个电芯21之间从上至下依次间隔地设有第一垫片22、第二垫片23及第三垫片24,且第一垫片22、第二垫片23及第三垫片24均沿电芯21的长度方向延伸。其中,第一垫片22与第二垫片23及对应的两个电芯21之间合围并形成为第一流道27;第二垫片23与第三垫片24及对应的两个电芯21之间合围并形成为第二流道28。以供冷却油液流通。冷却油液在相邻连个电芯21之间只能沿着第一流道27和第二流道28流通,使上下两层冷却油液互不流通,且对冷却油液与电芯21间上方及下方的空间进行隔绝,避免冷却油液从电芯21间上方或下方泄漏。
具体地,第一垫片22、第二垫片23及第三垫片24具有相同的尺寸结构,其宽度尺寸不超过15mm,厚度在2mm-5mm范围内。其中,第一垫片22与电芯21的上顶面齐平,第三垫片24与电芯21的下底面齐平,而通油孔17的高度低于电芯21上顶面,以确保冷却油液不会往电芯模组20的上方流出,冷却油液只在电芯模组20内的第一流道27和第二流道28内流动。
如图1和图4所示,在一实施例中,电芯模组20还包括第四垫片25,第四垫片25设置于相邻两个电芯21之间,并垂直于第一垫片22、第二垫片23及第三垫片24设置,以封堵相邻两个电芯21在宽度方向上形成的间隙。第四垫片25的尺寸与电芯21宽度方向的侧面尺寸一致,保证冷却油液只沿电芯21的长度方向流动,不会在电芯21的宽度方向流通,使冷却油液在电芯21间的流通更为顺畅。而且,由于电芯21长度方向的侧面面积较大,有利于增大冷却油液和电芯21间的接触面积,提升电芯21的散热效果。
如图1和图4所示,在一实施例中,电芯模组20还包括多块第五垫片26,第五垫片26贴合于第一横梁14和靠近第一横梁14的电芯之间;及,第五垫片26贴合于第二横梁15和靠近第二横梁15的电芯之间,以便于第五垫片26吸收电芯21的膨胀力,避免电芯21膨胀后直接挤压第一横梁14和第二横梁15导致电芯21损坏。在安装过程中,第五垫片26先贴合在第一横梁14及第二横梁15上,再将电芯21放入至电池包框架10内。
在本实施例中,第一垫片22、第二垫片23、第三垫片24及第四垫片25均设置为MPP(微孔发泡聚丙烯)。当然,在其他实施例中,也可以用其他具有缓冲性、绝缘、耐腐蚀、低导热系数的材料替换。
如图1和图5所示,在一实施例中,无模组电池包100还包括上盖30,上盖30盖设于电池包框架10上,且上盖30与电芯模组20之间形成空腔,空腔内没有冷却油液,这样不需要对电芯21的铝巴、极柱、FPC等作特殊处理,可实现拆上盖30后检修,且冷却油液和空腔之间被第一垫片22物理隔绝,避免冷却油液泄漏至空腔内。
如图1所示,在一实施例中上盖30和电池包框架10之间设置有密封条31,以使上盖30和电池包框架10之间形成密封,满足无模组电池包100的密封需求。
如图1所示,在一实施例中,无模组电池包100还包括底板40,底板40上涂有结构胶,用以将电芯21固定在底板40上,底板40能够起到支撑电芯21的作用,底板40和电池包框架10以焊接的方式连接固定。具体地,底板40的材料可以设置为铝板、钢板、型材或压铸铝等,可以根据实际需求灵活选择。
在本实施例中,底板40和上盖30之间设置一层电芯21,电芯21分上下两层浸没。不局限于此,在其他实施例中,也可以设置多层电芯21,多层电芯21每层分上下层浸没,在此不展开赘述。
综上,本申请将电芯模组20在上下两层冷却油液中浸没,上层冷却油液从第一进油嘴141进入第一纵梁11内,并通过第一分流支路1111、第二分流支路1112和第三分流支路1113分流至第一纵梁11两侧的电芯21间的第一流道27内,两侧的第一流道27内的冷却油液分别汇流至第二纵梁12内的第一汇流通道121和第三纵梁13内的第二汇流通道131,然后,第一汇流通道121和第二汇流通道131内的冷却油液合流至第二横梁15内的第一出液通道154,并从第一出油嘴151流出。下层冷却油液从第二进油嘴152进入,与上层冷却油液的流动方向相反,并从第二出油嘴142流出。如此,实现冷却油液在电池包框架10内和电芯模组20内流道的左右分配和前后分配,使每个相邻电芯21间的流道均有一致的流量和换热面积,提高对电芯21的散热效率,降低电芯21间的温差。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无模组电池包,包括电池包框架(10)及电芯模组(20),所述电芯模组(20)安装于所述电池包框架(10)内;其特征在于,所述电芯模组(20)上形成有第一流道(27)及第二流道(28),所述第一流道(27)独立于所述第二流道(28)设置并分别与所述电池包框架(10)连通,且所述电池包框架(10)能够分别往所述第一流道(27)及所述第二流道(28)导通冷却油液,以对所述电芯模组(20)中电芯(21)进行散热;
其中,所述第一流道(27)及所述第二流道(28)沿着所述电池包框架(10)的高度方向间隔布置,且所述第一流道(27)内冷却油液的流动方向与所述第二流道(28)内冷却油液的流动方向相反设置。
2.根据权利要求1所述的无模组电池包,其特征在于,所述电池包框架(10)包括第一纵梁(11),所述第一纵梁(11)嵌装至所述电芯模组(20)内;
其中,所述第一纵梁(11)沿其高度方向上形成有第一进液通道(111)和第二出液通道(112),所述第一进液通道(111)与所述第一流道(27)连通,用于往所述第一流道(27)内导入冷却油液,所述第二出液通道(112)与所述第二流道(28)连通,用于接收来自所述第二流道(28)的冷却油液。
3.根据权利要求2所述的无模组电池包,其特征在于,沿着所述第一纵梁(11)的宽度方向,所述第一进液通道(111)分隔形成为多个分流支路,所述第二出液通道(112)分隔形成为多个汇流支路;
多个所述分流支路分布于所述第一纵梁(11)的两侧,并且分别与所述第一流道(27)连通;多个所述汇流支路分布于所述第一纵梁(11)的两侧,并且分别与所述第二流道(28)连通。
4.根据权利要求3所述的无模组电池包,其特征在于,所述分流支路的数量为三条,三条所述分流支路沿所述第一纵梁(11)的中心线对称布置。
5.根据权利要求3所述的无模组电池包,其特征在于,沿着所述电池包框架(10)的高度方向,相邻的两个所述电芯(21)之间依次间隔地设有第一垫片(22)、第二垫片(23)及第三垫片(24),且所述第一垫片(22)、所述第二垫片(23)及所述第三垫片(24)均沿所述电芯(21)的长度方向延伸;
其中,所述第一垫片(22)与所述第二垫片(23)及对应的两个所述电芯(21)之间合围并形成为所述第一流道(27);所述第二垫片(23)与所述第三垫片(24)及对应的两个所述电芯(21)之间合围并形成为所述第二流道(28)。
6.根据权利要求5所述的无模组电池包,其特征在于,所述电芯模组(20)还包括第四垫片(25),所述第四垫片(25)设置于相邻两个所述电芯(21)之间,并垂直于所述第一垫片(22)、所述第二垫片(23)及所述第三垫片(24)设置,以封堵相邻两个所述电芯(21)在宽度方向上形成的间隙。
7.根据权利要求2所述的无模组电池包,其特征在于,所述电池包框架(10)还包括第二纵梁(12)和第三纵梁(13),沿着所述第一纵梁(11)的垂直方向,所述第二纵梁(12)与所述第三纵梁(13)设置于所述电芯模组(20)的两侧;
其中,所述第二纵梁(12)上形成有第一汇流通道(121)及第一分流通道(122),所述第三纵梁(13)上形成有第二汇流通道(131)及第二分流通道(132),所述第一汇流通道(121)及所述第二汇流通道(131)分别与所述第一流道(27)连通,用于接收途经所述第一流道(27)的冷却油液,所述第一分流通道(122)及所述第二分流通道(132)分别与所述第二流道(28)连通,用于往所述第二流道(28)内导入冷却油液。
8.根据权利要求7所述的无模组电池包,其特征在于,所述电池包框架(10)还包括第一横梁(14)及第二横梁(15),沿着所述第一纵梁(11)的延伸方向,所述第一横梁(14)与所述第二横梁(15)设置于所述电芯模组(20)的两侧;
其中,所述第一横梁(14)同时与所述第一进液通道(111)及所述第二出液通道(112)连通,所述第二横梁(15)上形成有第一出液通道(154)及第二进液通道(155),所述第一出液通道(154)同时与所述第一汇流通道(121)及所述第二汇流通道(131)连通,所述第二进液通道(155)同时与所述第一分流通道(122)及所述第二分流通道(132)连通。
9.根据权利要求8所述的无模组电池包,其特征在于,所述电芯模组(20)还包括第五垫片(26),所述第五垫片(26)贴合于所述第一横梁(14)和靠近所述第一横梁(14)的所述电芯(21)之间;
及,所述第五垫片(26)贴合于所述第二横梁(15)和靠近所述第二横梁(15)的所述电芯(21)之间。
10.根据权利要求1所述的无模组电池包,其特征在于,所述无模组电池包(100)还包括上盖(30),所述上盖(30)盖设于所述电池包框架(10)上,且所述上盖(30)与所述电芯模组(20)之间形成空腔。
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