CN220272594U - 一种高集成化液冷箱体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高集成化液冷箱体结构。该高集成化液冷箱体结构，包括箱体底板、设置于所述箱体底板侧边的箱体端板，以及设置于所述箱体端板和箱体底板包围空间内的若干箱体中板，所述箱体底板内设置有底板流道，所述箱体端板内设置有端板流道，所述箱体中板内设置有中板流道，所述箱体端板上设置有总进口和总出口，所述总进口和总出口均与所述底板流道、端板流道和中板流道相连通，所述底板流道、端板流道和中板流道相互并联设置。本实用新型将底板流道、端板流道和中板流道并联设置，实现液冷高度集成化，提升空间利用率。

Description

一种高集成化液冷箱体结构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种高集成化液冷箱体结构。

背景技术

随着新能源汽车的普及，消费者对新能源汽车动力电池的续航与能量密度也提出了更高的需求。现有动力电池的结构大多是基于传统模组的排布方案做出的改进，包括箱体、内部横纵梁、液冷板结构等。在高能量密度下，为保证电池包的有效散热和电池包的安全性，传统方法是向电池包中增加更多的液冷板结构，但是这样会导致电池包体积增大、电池包空间利用率低下。

如公开文件CN115020860A公开的一种集成液冷板及一种电池包，包括：用于电池底部冷却的水冷底板，具有出水口和入水口，所述出水口和入水口内均安装有分水盒；用于电池侧面冷却的水冷侧板，数量有多个，竖直安装于水冷底板上，所述水冷侧板的流道之间通过多通装置互相连通并形成流道结构。该电池包在底部和中部设置液冷管道，通过增大电芯的降温面积来增大降温效果，其通过分流管将冷却液导向水冷底板和水冷侧板，但其液冷管道之间相互独立，单一液冷管道之间需要设置对应的进液口和出液口，其空间利用率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种高集成化液冷箱体结构，将底板流道、端板流道和中板流道并联设置，实现液冷高度集成化，提升空间利用率。

本实用新型提出一种高集成化液冷箱体结构，包括箱体底板、设置于所述箱体底板侧边的箱体端板，以及设置于所述箱体端板和箱体底板包围空间内的若干箱体中板，所述箱体底板内设置有底板流道，所述箱体端板内设置有端板流道，所述箱体中板内设置有中板流道，所述箱体端板上设置有总进口和总出口，所述总进口和总出口均与所述底板流道、端板流道和中板流道相连通，所述底板流道、端板流道和中板流道相互并联设置。

本实用新型较优的技术方案：所述箱体端板包括前端板、后端板以及侧端板，所述侧端板连接前端板和后端板，所述箱体中板平行于所述侧端板设置于所述箱体底板上。

本实用新型较优的技术方案：所述前端板内设置有连通的内层流道和外层流道，所述内层流道设置于所述前端板连接所述箱体中板的一侧，所述外层流道相对所述内层流道设置于另一侧，所述总进口与所述总出口设置于所述前端板端面上直接连接所述外层流道。

外层流道用以连接总进口和总出口，将冷却液导入、或导出箱体，内层流道用以实现分流，将冷却液分别导向中板流道和底板流道。

本实用新型较优的技术方案：所述外层流道包括分流通道和汇流通道，所述分流通道连接所述总进口，所述汇流通道连通所述总出口，在所述前端板内，所述分流通道与所述汇流通道相互独立。

分流通道用以将冷却液导入箱体内，汇流通道用以将循环后的冷却液从箱体导出。

本实用新型较优的技术方案：所述内层流道包括连通所述中板流道的侧板路以及连通所述底板流道的底板路，所述侧板路与所述底板路相互连通。

冷却液由侧板路进入箱体中板内，对箱体内的电芯侧边进行冷却降温；冷却液由底板路进入箱体底板内，对箱体内的电芯底部进行冷却降温；通过两侧面和底面的三面降温来提高降温效率。

本实用新型较优的技术方案：所述端板流道设置于所述侧端板内，所述后端板内设置有中板汇流道，所述中板汇流道连通所述端板流道于所述中板流道，所述端板流道连通所述汇流通道。

端板流道、中板汇流道和中板流道相互连通以形成回路，使冷却液能通过侧板路导入箱体中板内，循环后在中板汇流道内汇集后由侧端板流出。

本实用新型较优的技术方案：所述底板流道包括设置连通所述底板路的底板进流道以及连通所述汇流通道的底板出流道。

底板进流道和底板出流道在箱体底板内形成回路，使冷却液能导入箱体底板内，循环后由通过底板出流道流出。

本实用新型较优的技术方案：还包括箱体顶盖，若干电芯设置于所述箱体顶盖、箱底底板和箱体端板所围成的空间内，所述箱体中板高度与所述箱体端板相同，所述箱体中板和所述箱体端板共同作用支撑所述箱体顶盖。

箱体中板可同时用作液冷板和箱体内的梁结构，从而减少了箱体内部的结构数量，进而提升了电池箱体内部空间利用率。

本实用新型较优的技术方案：电芯排列设置于两相邻箱体中板之间，或箱体中板与箱体端板之间。

本实用新型的一种有高集成化液冷箱体结构以下有益效果：

1、通过在箱体中板、箱体端板和箱体底板内设置冷却液流道，并使其与电芯贴合，使电芯三面可同时进行冷却降温，进而提升降温效率；

2、中板流道、底板流道和端板流道并联设置，冷却液可同时流经电芯的底面和侧面，避免了冷却液在箱体内环绕流动，流经路径过长导致的降温不均、降温速率过慢的问题；

3、在前端板内设置外层流道与内层流道，将冷却液输入和输出集成在一个结构内，实现液冷管路的集成化，提高电池箱体的空间利用率；

4、箱体中板和箱体端板等高设置，箱体中板既可作为冷却板对电芯进行降温，同时可作为箱体内部的梁结构起到支撑、提高电池箱体强度的作用；

5、本申请中冷却液的流道均设置在箱体板体内，利用电芯与箱体板体接触实现降温，避免了额外在

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的安装示意图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中箱体侧板和箱体端板内冷却液流通的示意图。

图4为本实用新型实施例中箱体底板内冷却液流通的示意图。

图5为本实用新型实施例中内层流道的结构示意图。

图6为本实用新型实施例中外层流道的结构示意图。

图中：10、总进口；20、总出口；30、箱体底板；31、底板流道；311、底板进流道；312、底板出流道；40、箱体端板；401、端板流道；41、前端板；411、外层流道；4111、分流通道；4112、汇流通道；412、内层流道；4121、侧板路；4122、底板路； 42、侧端板；43、后端板；431、中板汇流道；50、箱体中板；51、中板流道；60、电芯。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，本领域普通技术人员在没有做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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

请参阅图1至图6，一种高集成化液冷箱体结构，包括箱体底板30、箱体端板40和箱体中板50，箱体端板40围绕箱体底板30侧边设置以包围形成可容纳电芯60的空间，若干箱体中板50设置在该空间内；箱体底板30内部设置有可供冷却液流通的底板流道31、箱体中板50内部设置有可供冷却液流通的中板流道51、箱体端板40内部设置中有可供冷却液流通的端板流道401，冷却液由设置在箱体端板40上的总进口10进入箱体内，并由箱体端板40上的总出口20流出箱体，底板流道31、中板流道51和端板流道401相互并联设置，冷却液可同时进入底板流道31、中板流道51和端板流道401内，对电芯60的底部、侧面进行同步降温，提高降温速率。为提高电池箱体空间利用率，本申请中将冷却液流通管道高度集成化设置，避免在箱体内外额外设置液冷板、管道接头等零部件。

箱体端板40包括前端板41、侧端板42和后端板43，箱体端板40包围箱体底板30形成方形箱体结构，若干箱体中板50均匀间隔并平行于侧端板42设置在箱体底板30上，如图2所示，以划分电池箱体内部空间，避免电芯60在电池箱体内排列过于集中而导致实际使用中电池箱体温度过高；电芯60设置在由箱体中板间隔形成的空间内，通入冷却液时，箱体中板50和箱体端板40可对电芯60侧面进行降温，箱体底板30可对电芯60底面进行降温，通过三面降温以提高降温效率。

箱体底板30为平直板，用以承托电芯60，箱体底板30内设置有底板流道31，包括用以输入冷却液的底板进流道311和用以输出冷却液的底板出流道312，如图4所示，箭头方向为冷却液的流动方向。若干底板进流道311均匀间隔设置在箱体底板30中部，以确保冷却液大面积流经箱体底板30内、对电芯60底部进行散热降温；底板出流道312设置在箱体底板30两侧，循环后的冷却液从底板出流道312流出，循环后的冷却液温度会高于刚进入箱体底板30内的冷却液，底板出流道312设置在箱体底板30两侧可避免升温后的冷却液对初始冷却液温度的影响。

后端板43内设置有中板汇流道431，侧端板42内设置有端板流道401，箱体中板50端部、侧端板42端部均与后端板43相连，以使得中板流道51与中板汇流道431连通、端板流道401与中板汇流道431连通，若干箱体中板50相互平行设置在两侧端板42之间，如图3所示，箭头方向为冷却液的流动方向。冷却液由中板流道51进入到箱体中板50内，对电芯60侧壁进行散热降温，若干箱体中板50内同时通入冷却液，可同时对多条排列的电芯60侧壁进行散热；中板汇流道431用以汇集多个箱体中板50内流动的冷却液，以将循环后的冷却液汇集、导入端板流道401内，由端板流道401导出。

为实现底板流道31、中板流道51并联，冷却液在箱体底板30、箱体中板50内同步流通的效果，并减少管道连通部件的使用以提高空间利用率，本申请中，在前端板41内设置了内层流道412和外层流道411，以实现冷却液的分流和汇流。

具体地，请参阅图5和图6，内层流道412设置于前端板41内部、靠近箱体中板50的一侧，外层流道411相对内层流道412设置于另一侧，内层流道412与外层流道411通过一通道相连通。外层流道411包括用以连通总进口10的分流通道4111，和用以连通总出口20的汇流通道4112，总进口10和总出口20设置于前端板41侧壁上，总进口10直接与分流通道4111相连，总出口20直接与汇流通道4112相连，如图6所示。汇流通道4112在前端板41侧壁上留下通孔，以在前端板41连接侧端板42时，端板流道401与汇流通道4112相连通，流经箱体中板50的冷却液通过端板流道401进入到汇流通道4112内，并由总出口排出；汇流通道4112在前端板41底部上留下通孔，以在前端板41连接箱体底板30时，底板出流道312与汇流通道4112相连通，流经箱体底板30的冷却液通过底板出流道312进入到汇流通道4112内，并由总出口20排出。

内层流道412包括相互连通的侧板路4121和底板路4122，如图5所示。侧板路4121在前端板41侧壁上留下通孔，当前端板41连接箱体中板50时，侧板路4121通过侧面通孔与中板流道51相连通，通入内层流道412内的冷却液可通过侧板路4121进入箱体中板50内；底板路4122在前端板41底部留下通孔，当前端板41连接箱体底板30时，底板路4122通过底面通孔与底板进流道311相连通，通入内层流道412内的冷却液可通过底板路4122进入箱体底板30内。

冷却液由总进口10进入外层流道411内，并通过分流通道4111进入侧板路4121和底板路4122内，进入侧板路4121内的冷却液流向箱体中板50，对电芯60的侧壁进行散热降温，多个箱体中板50内的冷却液经中板汇流道431汇集，并通过侧端板42从箱体两侧流出，重新进入到前端板41内，经由汇流通道4112从总出口20排出；进入底板路4122的冷却液流向箱体底板30，对箱体底板30进行散热降温，并通过底板出流道312从箱体底板30两侧流出，进入到前端板41内，经由汇流通道4112从总出口20排出。

需要说明的是，本申请附图中虽然并未示意出箱体顶盖，但是在实际生产使用中，箱体顶盖是比不可少的结构，电芯60设置在箱体顶盖、箱体底板30和箱体端板40围成的空间内。优选地，箱体中板50高度与箱体端板40一致，本申请中前端板41、后端板43、侧端板42和箱体中板50均为同一高度，箱体中板50可作为电池箱体内的梁结构，与箱体端板40一同支撑箱体顶盖，从而降低电池箱体内部结构部件的设置，提高电池箱体内部空间利用率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，包括箱体底板（30）、设置于所述箱体底板（30）侧边的箱体端板（40），以及设置于所述箱体端板（40）和箱体底板（30）包围空间内的若干箱体中板（50），所述箱体底板（30）内设置有底板流道（31），所述箱体端板（40）内设置有端板流道（401），所述箱体中板（50）内设置有中板流道（51），所述箱体端板（40）上设置有总进口（10）和总出口（20），所述总进口（10）和总出口（20）均与所述底板流道（31）、端板流道（401）和中板流道（51）相连通，所述底板流道（31）、端板流道（401）和中板流道（51）相互并联设置。

2.根据权利要求1所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述箱体端板（40）包括前端板（41）、后端板（43）以及侧端板（42），所述侧端板（42）连接前端板（41）和后端板（43），所述箱体中板（50）平行于所述侧端板（42）设置于所述箱体底板（30）上。

3.根据权利要求2所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述前端板（41）内设置有连通的内层流道（412）和外层流道（411），所述内层流道（412）设置于所述前端板（41）连接所述箱体中板（50）的一侧，所述外层流道（411）相对所述内层流道（412）设置于另一侧，所述总进口（10）与所述总出口（20）设置于所述前端板（41）端面上并直接连接所述外层流道（411）。

4.根据权利要求3所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述外层流道（411）包括分流通道（4111）和汇流通道（4112），所述分流通道（4111）连接所述总进口（10），所述汇流通道（4112）连通所述总出口（20），在所述前端板（41）内，所述分流通道（4111）与所述汇流通道（4112）相互独立。

5.根据权利要求4所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述内层流道（412）包括连通所述中板流道（51）的侧板路（4121）以及连通所述底板流道（31）的底板路（4122），所述侧板路（4121）与所述底板路（4122）相互连通。

6.根据权利要求5所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述端板流道（401）设置于所述侧端板（42）内，所述后端板（43）内设置有中板汇流道（431），所述中板汇流道（431）连通所述端板流道（401）与所述中板流道（51），所述端板流道（401）连通所述汇流通道（4112）。

7.根据权利要求5所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，所述底板流道（31）包括设置连通所述底板路（4122）的底板进流道（311）以及连通所述汇流通道（4112）的底板出流道（312）。

8.根据权利要求2所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，还包括箱体顶盖，若干电芯设置于所述箱体顶盖、箱底底板（30）和箱体端板（40）所围成的空间内，所述箱体中板（50）高度与所述箱体端板（40）相同，所述箱体中板（50）和所述箱体端板（40）共同作用支撑所述箱体顶盖。

9.根据权利要求1所述的一种高集成化液冷箱体结构，其特征在于，电芯排列设置于两相邻箱体中板（50）之间，或箱体中板（50）与箱体端板（40）之间。