CN220439714U - 电池包的调温结构以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电池包的调温结构以及电池包。该电池包的调温结构包括蛇形组件、两个流液组件以及下冷板，蛇形组件包括多个蛇形件；两个流液组件以及下冷板，两个流液组件分别位于蛇形组件的两端，下冷板位于蛇形组件下方，相邻的两个蛇形件与下冷板形成容置空间，容置空间用于容置多个电芯，下冷板内部形成多条第一流道，每条第一流道的两端分别与两个流液组件连通，每个蛇形件的两端分别与两个流液组件连通，调温液体能从其中一个流液组件进入并从另一个流液组件流出。电池包的调温结构提高对电芯的冷却效果，并联降低调温系统的流阻，保证电芯温度一致性。电池包能够提高对电芯的调温效果，保证多个电芯的温度一致性。

Description

电池包的调温结构以及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包的调温结构以及电池包。

背景技术

随着新能源汽车的高速发展，纯电动汽车用户对汽车续航里程和充电倍率的要求越来越高，致使电芯的能量也越来越大，这就导致电芯工作时的发热量越来越大，同时随着电芯数量和充电倍率的提升，温度一致性更加难以控制，需要通过更高效的调温方案对电芯进行冷却和均温。

目前圆柱电池包存在着发热较大的问题，在市面上大多使用蛇形件单侧调温的方案，蛇形件与电芯侧面端面接触，调温液体在蛇形件型腔内流动，与电芯形成对流换热，对于高倍率充电工况下，温度难以控制在理想状态，电芯寿命，行车安全存在很大风险。且现有的蛇形件在进行调温液体的注入时，采用串联的方式，使得其内部的调温液体流阻较大，且由于串联导致调温液体到达后被调温的电芯时，温度已有所升高，调温效果变差，不利于多个电芯温度的均衡性。

因此，亟需设计一种电池包的调温结构以及电池包，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电池包的调温结构，增加设置下冷板同时对电芯进行调温，提高对电芯的调温效果，且多个蛇形件以及多个第一流道均通过流液组件注入调温液体，并联连接降低调温系统的流阻，保证电芯的温度一致性。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包，能够提高对电芯的调温效果，保证多个电芯的温度一致性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池包的调温结构，包括：

蛇形组件，包括多个蛇形件，多个上述蛇形件沿第一方向间隔布置；

两个流液组件，分别位于上述蛇形组件的两端；

下冷板，位于上述蛇形组件下方，相邻的两个上述蛇形件与上述下冷板形成容置空间，上述容置空间用于容置多个电芯，上述下冷板内部形成多条第一流道，每条上述第一流道的两端分别与两个上述流液组件连通，每个上述蛇形件的两端分别与两个上述流液组件连通，调温液体能从其中一个上述流液组件进入并从另一个上述流液组件流出。

作为一个可选的方案，上述流液组件包括多个依次相连的注液管，相邻的两个上述注液管之间通过并联件连通；每个上述蛇形件的两端均连通有上述并联件，每个上述第一流道的两端均连通有上述并联件。

作为一个可选的方案，上述并联件内部呈中空设置，且在第一方向的两侧均开设流液孔，两个上述流液孔处分别连接有一个注液管，上述并联件下方开设第一注液口，上述第一流道的两端均开设第二注液口，每个上述第二注液口上方均设置有一个上述并联件以使上述第二注液口与对应的上述第一注液口连通。

作为一个可选的方案，连通上述蛇形件的上述并联件还开设有第三注液口，上述第三注液口与上述蛇形件的端部连通。

作为一个可选的方案，上述蛇形件内形成有呈上下布置的多条第二流道，每条上述第二流道均与上述第三注液口连通。

作为一个可选的方案，上述并联件与上述下冷板之间通过焊接连接。

作为一个可选的方案，上述第一流道呈非直线设置。

电池包，包括多个电芯以及上述的电池包的调温结构，每个上述容置空间均排列有多个电芯。

作为一个可选的方案，上述电池包还包括箱体侧边框，上述箱体侧边框与上述下冷板组成上述电池包的箱体，上述箱体侧边框与上述下冷板的四周通过搅拌摩擦焊连接。

作为一个可选的方案，上述电芯与上述下冷板之间、上述电芯与上述蛇形件之间均设置有导热结构胶。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供一种电池包的调温结构，一方面，通过增加下冷板与蛇形组件共同对电芯进行降温，提高电芯与调温结构的接触面积使得每个电芯的两侧和下侧均被降温，进而提高对电芯的调温效果；另一方面，通过流液组件的设置，其中一个流液组件作为进液端，调温液体从该处进入后，多个蛇形件同时流入调温液体，多个第一流道同时流入调温液体，经换热后调温液体汇集到另一端作为出液端的流液组件流走，使得调温液体被分成几部分对电芯进行分别降温，进液端到出液端，相比于串联而言，每部分的调温液体的行走路径变短，后被调温的电芯的调温效果与先被调温的电芯的调温效果相差不大，提高了多个电芯温度的一致性；且并联后，每个调温液体的行走路径变短，流阻变小，有利于调温液体的更新，进一步提高降温速度。

本实用新型还提供一种电池包，通过采用上述电池包的调温结构，能够提高对电芯的调温效果，保证多个电芯的温度一致性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电池包的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的部分电池包的调温结构的爆炸图；

图3是本实用新型实施例提供的并联件的结构示意图；

图4是图2中A处的放大图。

图中：

10、蛇形组件；11、蛇形件；111、第二流道；

20、流液组件；21、注液管；22、并联件；221、流液孔；222、第一注液口；223、第三注液口；23、进液端；24、出液端；

30、下冷板；31、上板；311、第二注液口；32、下板；321、第一流道；33、泄压通道；

40、容置空间；

200、电芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

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。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，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。

本实施例提供一种电池包的调温结构，增加设置下冷板30同时对电芯进行调温，提高对电芯的调温效果，且多个蛇形件11以及多个第一流道321均通过流液组件20注入调温液体，并联连接降低调温系统的流阻，保证电芯的温度一致性。如图1所示，该电池包的调温结构包括蛇形组件10，蛇形组件10包括多个蛇形件11，多个蛇形件11沿第一方向(图1中X方向间隔布置)，电芯200能够容置在相邻的两个蛇形件11之间，使得电芯200相对的两侧被降温，但是上述降温方式降温效果难以满足高倍率的供电工况，且现有技术中，多个蛇形件11注入调温液体时采用串联的方式，流阻大，多个电芯200的温度一致性差。

为了解决上述问题，如图1和图2所示，本实施例中的电池包调温结构还包括两个流液组件20以及下冷板30，两个流液组件20分别位于蛇形组件10的两端，下冷板30位于蛇形组件10下方，相邻的两个蛇形件11与下冷板30形成容置空间40，容置空间40用于容置多个电芯200，下冷板30内部形成多条第一流道321，每条第一流道321的两端分别与两个流液组件20连通，每个蛇形件11的两端分别与两个流液组件20连通，调温液体能从其中一个流液组件20进入并从另一个流液组件20流出。

上述电池包的调温结构，一方面，通过增加下冷板30与蛇形组件10共同对电芯进行降温，提高电芯与调温结构的接触面积使得每个电芯的两侧和下侧均被降温，进而提高对电芯的调温效果；另一方面，通过流液组件20的设置，其中一个流液组件20作为进液端23，调温液体从该处进入后，多个蛇形件11同时流入调温液体，多个第一流道321同时流入调温液体，经换热后调温液体汇集到另一端作为出液端24的流液组件20流走，使得调温液体被分成几部分对电芯进行分别降温，进液端23到出液端24，相比于串联而言，每部分的调温液体的行走路径变短，后被调温的电芯的调温效果与先被调温的电芯的调温效果相差不大，提高了多个电芯温度的一致性；且并联后，每个调温液体的行走路径变短，流阻变小，有利于调温液体的更新，进一步提高降温速度。

需要说明的是，调温液体可以为冷却液或者加热液体，根据电芯的工作温度进行适当调整即可，在此不作限定。

可选地，如图1所示，流液组件20包括多个依次相连的注液管21，相邻的两个注液管21之间通过并联件22连通；每个蛇形件11的两端均连通有并联件22，每个第一流道321的两端均连通有并联件22。通过上述设置，能够使得流液组件20的结构较为规整，占用空间较小。

在其他实施例中，并联件22可以被带有支路的管路替代，在此不作限定。

其中，如图1所示，进液端23和出液端24分别为两个流液组件20端部的注液管21，进液端23和出液端24可以互换使用。

本实施例中，如图2所示，第一流道321的个数设置与蛇形件11的个数相同且位于蛇形件11的下方，也就是说，本实施例中的每个并联件22均兼顾了与蛇形件11连通以及与第一流道321连通的功能。在其他实施例中，第二流道111可以在本实施例的基础上增加，例如在电芯200的下方设置第二流道111，而相应地在第二流道111的两端设置对应的并联件22，该并联件22只需保证与第二流道111的连通即可，上述方式，可以增加下冷板30中调温液体的流动量，更进一步地提高对电芯200的调温速度。

具体而言，如图2和图3所示，并联件22内部呈中空设置，且在第一方向的两侧均开设流液孔221，两个流液孔221处分别连接有一个注液管21，并联件22下方开设第一注液口222，第一流道321的两端均开设第二注液口311，每个第二注液口311上方均设置有一个并联件22以使第二注液口311与对应的第一注液口222连通。通过上述设置，实现并联件22与第一流道321的连通。

可选地，并联件22与下冷板30之间通过焊接连接。能够保证二者之间较好的密封性。

具体而言，下冷板30包括相连的上板31和下板32，上板31呈平板状，下板32上开设多个向下的凹槽形成第一流道321，第二注液口311开设在上板31上并位于第一流道321的两端。

优选地，上板31和下板32均开设多个过孔，以形成泄压通道33，每个泄压通道33对应一个电芯200设置，使高温膨胀气体从该处散出可保证电池包在热失控状态下的安全性。

需要说明的是，在其他实施例中，第一流道321设置在电芯200底部的情况时，该第一流道321与泄压通道33避让设置即可。

进一步地，如图2所示，连通蛇形件11的并联件22还开设有第三注液口223，第三注液口223与蛇形件11的端部连通。上述设置，实现了并联件22与蛇形件11的连通。也就是说，单单实现与第一流道321连通的并联件22开设流液孔221和第一注液口222即可，而需要同时实现与第一流道321和蛇形管连通的并联件22如图3所示设置还需开设第三注液口223。

优选地，蛇形件11的端部插入第三注液口223后与并联件22焊接连接，通过上述设置，插接的方式能够保证安装快速，连接稳固，焊接后二者的密封性更好。

优选地，如图4所示，蛇形件11内形成有呈上下布置的多条第二流道111，每条流道均与第三注液口223连通。通过上述设置，能够使得调温液体在蛇形件11中均匀分布，防止调温液体的体量较小时由于重力作用，调温液体落入蛇形件11的下方，而电芯200的上部得不到调温的情况发生，确保单个电芯200在Z方向上的均温性。

本实施例中，第一流道321沿第二方向(图中Y方向，Y方向分别与X方向以及Z方向垂直)延伸，方便加工。

优选地，在其他实施例中，第一流道321为非直线设置，形成扰流结构，使得调温液体在第一流道321流动时充分与上板31接触，进而使得调温液体能够有充分的时间对电芯200进行降温，提高对调温液体低温利用的充分性。

本实施例还提供一种电池包，其包括多个电芯200以及上述的电池包的调温结构，每个容置空间40均排列有多个电芯200。该电池包通过采用上述电池包的调温结构，能够提高对电芯200的调温效果，保证多个电芯200的温度一致性。

优选地，电池包还包括箱体侧边框(未图示)，箱体侧边框与下冷板30组成电池包的箱体。通过上述设置，下冷板30既作为结构件(相当于现有技术中的底框)又作为调温件使用，既可以满足大倍率快充，又可以满足电池包轻量化设计，提高电池包的能量密度。

优选地，箱体侧边框与下冷板30的四周通过搅拌摩擦焊连接。搅拌摩擦焊具有高效率、成本低、结合强度高的优点，同时能够保证下冷板30和箱体侧边框的结构强度不被破坏。

优选地，电芯200与下冷板30之间、电芯200与蛇形件11之间均设置有导热结构胶，保证调温结构以及整个电池的结构强度。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池包的调温结构，其特征在于，包括：

蛇形组件(10)，包括多个蛇形件(11)，多个所述蛇形件(11)沿第一方向间隔布置；

两个流液组件(20)，分别位于所述蛇形组件(10)的两端；

下冷板(30)，位于所述蛇形组件(10)下方，相邻的两个所述蛇形件(11)与所述下冷板(30)形成容置空间(40)，所述容置空间(40)用于容置多个电芯(200)，所述下冷板(30)内部形成多条第一流道(321)，每条所述第一流道(321)的两端分别与两个所述流液组件(20)连通，每个所述蛇形件(11)的两端分别与两个所述流液组件(20)连通，调温液体能从其中一个所述流液组件(20)进入并从另一个所述流液组件(20)流出。

2.根据权利要求1所述的电池包的调温结构，其特征在于，所述流液组件(20)包括多个依次相连的注液管(21)，相邻的两个所述注液管(21)之间通过并联件(22)连通；每个所述蛇形件(11)的两端均连通有所述并联件(22)，每个所述第一流道(321)的两端均连通有所述并联件(22)。

3.根据权利要求2所述的电池包的调温结构，其特征在于，所述并联件(22)内部呈中空设置，且在第一方向的两侧均开设流液孔(221)，两个所述流液孔(221)处分别连接有一个注液管(21)，所述并联件(22)下方开设第一注液口(222)，所述第一流道(321)的两端均开设第二注液口(311)，每个所述第二注液口(311)上方均设置有一个所述并联件(22)以使所述第二注液口(311)与对应的所述第一注液口(222)连通。

4.根据权利要求3所述的电池包的调温结构，其特征在于，连通所述蛇形件(11)的所述并联件(22)还开设有第三注液口(223)，所述第三注液口(223)与所述蛇形件(11)的端部连通。

5.根据权利要求4所述的电池包的调温结构，其特征在于，所述蛇形件(11)内形成有呈上下布置的多条第二流道(111)，每条所述第二流道(111)均与所述第三注液口(223)连通。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电池包的调温结构，其特征在于，所述并联件(22)与所述下冷板(30)之间通过焊接连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的电池包的调温结构，其特征在于，所述第一流道(321)呈非直线设置。

8.电池包，其特征在于，包括多个电芯(200)以及如权利要求1-7任一项所述的电池包的调温结构，每个所述容置空间(40)均排列有多个电芯(200)。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括箱体侧边框，所述箱体侧边框与所述下冷板(30)组成所述电池包的箱体，所述箱体侧边框与所述下冷板(30)的四周通过搅拌摩擦焊连接。

10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电芯(200)与所述下冷板(30)之间、所述电芯(200)与所述蛇形件(11)之间均设置有导热结构胶。