CN220604774U - 电池模组冷却结构、电池模组和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，公开了一种电池模组冷却结构、电池模组和汽车，解决现有的电池电芯散热效果差的技术问题。其中，本申请的电池模组冷却结构，包括装配在一起的底面冷却组件、侧面冷却组件和前端板，底面冷却组件包括底面冷却板，底面冷却板用于设置在电芯底部，底面冷却板的内流通道形成第一冷却循环流道；侧面冷却组件包括左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板，端部冷却板一端的与左侧冷却板一端连接，端部冷却板另一端的与右侧冷却板一端连接；前端板一端与左侧冷却板另一端连接，前端板另一端与右侧冷却板另一端连接；左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板的内流通道形成第二冷却循环流道。

Description

电池模组冷却结构、电池模组和汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种电池模组冷却结构、电池模组和汽车。

背景技术

由于电动汽车电池在充放电过程中会产生热量，为了保证电池正常工作，需要对电池进行散热，使电池温度维持在一定范围内。

现有的电池冷却方案一般采用冷却板冷却，该冷却板一般布置在电池的底面，通过冷却板中冷却液的循环流动带走电池产生的热量。但是，随着电池能量密度的提高，电池产热量增大，传统的冷却方式对电池的散热已不尽理想，散热效果较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电池模组冷却结构、电池模组和汽车，以解决现有技术中，电池模组散热效果较差的问题。

第一方面，提供一种电池模组冷却结构，包括装配在一起的底面冷却组件、侧面冷却组件和前端板，其中：

所述底面冷却组件包括底面冷却板，所述底面冷却板用于设置在电芯底部，所述底面冷却板的内流通道形成第一冷却循环流道；

所述侧面冷却组件包括左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板，所述端部冷却板一端与左侧冷却板一端连接，所述端部冷却板另一端与右侧冷却板一端连接；所述前端板一端与左侧冷却板另一端连接，前端板另一端与右侧冷却板另一端连接；所述左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板的内流通道形成第二冷却循环流道。

进一步地，所述底面冷却组件还包括第一集流管、第二集流管、底面进液管和底面出液管，所述底面冷却板包括第一底面冷却板和第二底面冷却板；

所述第一底面冷却板的一侧插入所述第一集流管的一插入口中连接，所述第二底面冷却板的一侧插入所述第一集流管的另一插入口中连接，所述第一底面冷却板的另一侧插入所述第二集流管的一插入口中连接，所述第二底面冷却板的另一侧插入所述第二集流管的另一插入口中连接；

所述底面进液管插入所述第一集流管的进液孔中连接，所述底面出液管插入所述第一集流管的出液孔中连接。

进一步地，所述第一底面冷却板和第二底面冷却板均采用口琴管结构。

进一步地，所述侧面冷却组件还包括侧面进液管和侧面出液管，所述端部冷却板一端插入所述左侧冷却板一端的插入孔密封连接，所述端部冷却板另一端插入所述右侧冷却板一端的插入孔密封连接，所述前端板一端插入所述左侧冷却板另一端的插入孔密封连接，所述前端板另一端插入所述右侧冷却板另一端的插入孔密封连接，所述侧面进液管插入所述前端板的一进液孔连接，所述侧面出液管插入所述前端板的一出液孔连接。

进一步地，所述端部冷却板一端的凸台插入所述左侧冷却板一端的插入孔且通过第一密封圈密封连接，另一端的凸台插入所述右侧冷却板一端的插入孔且通过第二密封圈密封连接；

所述前端板一端的凸台插入所述左侧冷却板另一端的插入孔且通过第三密封圈密封连接，所述前端板另一端的凸台插入所述右侧冷却板另一端的插入孔且通过第四密封圈密封连接。

进一步地，所述侧面冷却组件还包括后端板；

所述后端板一侧与所述左侧冷却板可拆卸连接；所述后端板另一侧与所述右侧冷却板可拆卸连接。

进一步地，所述前端板上开设第一安装孔和第二安装孔，作为电池将模组安装在电池包上的一组安装过孔；所述后端板上开设第三安装孔和第四安装孔，作为将所述电池模组安装在电池包上的另一组安装过孔。

进一步地，所述左侧冷却板和右侧冷却板采用中空型材，且所述左侧冷却板和右侧冷却板的外侧设有凸起的中空结构。

第二方面，提供了一种电池模组，包括：电池电芯和前述任一项所述的电池模组冷却结构。

第三方面，提供了一种汽车，包括如前述的电池模组。

在上述提供的其中一个技术方案中，提供一种电池模组冷却结构，用于装配电池电芯并可对电池电芯进行散热，本实施例中，设置了两路冷却循环流道，其中，底面冷却组件形成一路冷却循环流道，可对与该底面接触的电池电芯贴合散热，所述侧面冷却组件形成另一路冷却循环流道，该所述侧面冷却组件2通过所述左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板的内流通道形成，形成另外三个散热面，电池电芯装配时，可接触这四个散热面，通过四面接触电池电芯，可提高电池电芯的散热效率

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中提供的一种电池包的一装配示意图；

图2是本申请一实施例中提供的一种底面冷却组件的一结构示意图；

图3是本申请一实施例中提供的一种底面冷却组件的一底面流道剖面示意图；

图4是本申请一实施例中提供的一种侧面冷却组件的一结构示意图；

图5是本申请一实施例中提供的一种侧面冷却组件中各个插口连接时的密封圈的一结构示意图；

图6是本申请一实施例中提供的一种侧面冷却组件的另一结构示意图；

图7是本申请一实施例中提供的一种侧面冷却组件的一侧板流道剖面示意图；

图8是本申请一实施例中提供的一种侧面冷却组件的另一侧板流道剖面示意图；

图9是本申请一实施例中提供的一种电池模组冷却结构的冷却循环走向示意图；

附图标记说明：

1-底面冷却组件；11-第一底面冷却板；12-第二底面冷却板；13-第一集流管；14-第二集流管；15-底面进液管；16-底面出液管；

2-侧面冷却组件；21-左侧冷却板；第一堵头211；第二堵头212；第三堵头231；第四堵头232；22-端部冷却板；23-右侧冷却板；24-第一密封圈；25-第二密封圈；26-第三密封圈；27-第四密封圈；

3-前端板；31-侧面进液管；32-侧面出液管；

4-后端板；41-第三安装孔；42-第四安装孔。

具体实施方式

为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。

应当理解，下面阐述的实施例代表了使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳模式的必要信息。在根据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到这些概念在本文中未特别提及的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。

还应当理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，可以将第一元件称为第二元件，并且类似地，可以将第二元件称为第一元件，而不脱离本公开的范围。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元素被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元素时，不存在中间元素。

还应当理解，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底部”、“中间”、“中间”、“顶部”等可以在本文中用于描述各种元素，指示的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，因此这些元素不应受这些条款的限制。

这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，第一元件可以被称为“上”元件，并且类似地，第二元件可以根据这些元件的相对取向被称为“上”元件，而不脱离本公开的范围。

进一步理解，术语“包括”、“包含”、“包括”和/或“包含”在本文中使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确如此定义，否则不会以理想化或过于正式的意义进行解释。

请先一并参阅图1-图9所示，本申请提供了一种电池模组冷却结构，包括底面冷却组件1、侧面冷却组件2和前端板3，其中：

底面冷却组件1包括底面冷却板，底面冷却板用于设置在电芯底部，底面冷却板的内流通道形成第一冷却循环流道；

侧面冷却组件2包括左侧冷却板21，端部冷却板22和右侧冷却板23、端部冷却板22一端的与左侧冷却板21一端连接，端部冷却板22的另一端与右侧冷却板23一端连接；前端板3一端与左侧冷却板21另一端连接，前端板3另一端与右侧冷却板23另一端连接；左侧冷却板21、端部冷却板22和右侧冷却板23的内流通道形成第二冷却循环流道。

可见，该实施例提供了一种电池模组冷却结构，用于装配电池电芯并可对电池电芯进行散热，本实施例中，设置了两路冷却循环流道，其中，底面冷却组件1形成一路冷却循环流道，可对与该底面接触的电池电芯贴合散热，作为其中一散热面，侧面冷却组件2形成另一路冷却循环流道，该侧面冷却组件2通过左侧冷却板21、端部冷却板22和右侧冷却板23的内流通道形成，形成另外三个散热面，电池电芯装配时，可接触这四个散热面，通过设置四个散热面接触电池电芯，可提高电池电芯的散热效率。

结合上述实施例，本申请在其他实施例中，还对该电池模组冷却结构做了其他的优化，包括对底面冷却组件1和侧面冷却组件2的进一步细化处理，下面分别进行描述。

在一实施例中，底面冷却组件1包括第一集流管13、第二集流管14、底面进液管15和底面出液管16，底面冷却板包括第一底面冷却板11和第二底面冷却板12；

第一底面冷却板11的一侧插入第一集流管13的一插入口中连接，第二底面冷却板12的一侧插入第一集流管13的另一插入口中连接，第一底面冷却板11的另一侧插入第二集流管14的一插入口中连接，第二底面冷却板12的另一侧插入第二集流管14的另一插入口中连接；

底面进液管15插入第一集流管13的进液孔中连接，底面出液管16插入第一集流管13的出液孔中连接。

底面冷却组件1的冷却循环流道的流向示意如图9中的大箭头所示，外部的冷却液从底面进液管15进入底面冷却组件1，先经过第一底面冷却板11，形成第一冷却流道，冷却液再通过第二集流管14回流经第二底面冷却板12后，从底面出液管16流出，形成第二冷却流道，第一冷却流道与第二冷却流道形成第一冷却循环流道。从这里可以看出，第一底面冷却板11和第二底面冷却板12旁侧抵接在一起，形成分别独立的左右流道，为独立的循环系统，可以提高电池冷却效果。

需要说明的是，该实施例中，是将第一底面冷却板11和第二底面冷却板12抵接在一起形成底面，这种方式是为了尽可能的组件化处理，便于拆卸与重复利用，在其他实施例中，为了在底面形成左右的循环流道，也可以设置成一个冷却底板的形式，然后在冷却底板开设两个流道，便于形成循环流道，具体不做限定。

作为一种连接方式示例，第一底面冷却板11的一侧插入第一集流管13的一插入口中通过钎焊连接在一起，第二底面冷却板12的一侧插入第一集流管13的另一插入口中通过钎焊连接在一起；第一底面冷却板11的另一侧插入第二集流管14的一插入口中通过钎焊连接在一起，第二底面冷却板12的另一侧插入第二集流管14的另一插入口中通过钎焊连接在一起；底面进液管15插入第一集流管13的一个进液孔中通过钎焊连接在一起，底面出液管16插入第一集流管13的出液孔通过钎焊连接在一起。

需要说明的是，除了钎焊连以外，还可以有其他的插口连接方式，具体本申请实施例不做限定。

作为一种形状示例，第一集流管13的两插入口为长方形口，第二集流管14的两插入口为长方形口，两集流管的插入口还可以是其他的口形，具体不做限定。

作为一种形状示例，第一集流管13的进液孔设置成圆孔，第一集流管13的出液孔设置成圆孔，除了圆孔，也可以设置成其他的孔状，具体不做限定。

作为一种示例，如图6所示，第一底面冷却板11和第一底面冷却板12均采用口琴管结构，且该第一底面冷却板11和第一底面冷却板12均为铝合金中空型材，通过设置为口琴管结构，以及铝合金中空型材，可进一步增大底面冷却组件1的冷却效果，从而提高电池电芯的散热效果，当然，第一底面冷却板11和第一底面冷却板12还可以是其他利于散热的材质和结构，图中仅为示例性展示，具体不做限定。

示例性的，第一集流管13和第二集流管14均为铝合金方管，或者其他形状，具体不做限定。

示例性的，底面进液管15和底面出液管16均为铝合金圆管，或者其他管状，具体均不做限定。

上述对本申请实施例中的底面冷却组件1进行了描述，下面，对本申请实施例提供的侧面冷却组件2进行描述。

在一实施例中，端部冷却板22一端插入左侧冷却板21一端的插入孔密封连接，且端部冷却板22与左侧冷却板21连通，端部冷却板22另一端插入右侧冷却板23一端的插入孔密封连接，且端部冷却板22与右侧冷却板23连通，前端板一端3插入左侧冷却板21另一端的插入孔密封连接，前端板3另一端插入右侧冷却板23另一端的插入孔密封连接，侧面冷却组件2还包括侧面进液管31和侧面出液管32，侧面进液管31插入前端板3的一进液孔连接，侧面出液管32插入前端板3的一出液孔连接。

侧面冷却组件2的冷却循环流道的流向示意如图9中的小箭头所示，该实施例中，外部的冷却液从侧面进液管31进入侧面冷却组件2，流经左侧冷却板21，再流入端部冷却板22，再流入右侧冷却板23，形成第二冷却循环流道。从这里可以看出，侧面冷却组件2可形成另一独立的循环系统，与底面冷却组件1结合且相互独立，形成四面接触电芯的两个独立的冷却循环系统，可以进一步地提高电池冷却效率。

在一实施例中，端部冷却板22一端设有凸台，另一端也设置有凸台，前端板3一端设有凸台，另一端也设置有凸台，端部冷却板22一端的凸台插入左侧冷却板21一端的插入孔且通过第一密封圈24密封连接，端部冷却板22另一端的凸台插入右侧冷却板23一端的插入孔且通过第二密封圈25密封连接；前端板3一端的凸台插入左侧冷却板21另一端的插入孔且通过第三密封圈26密封连接，前端板3另一端的凸台插入右侧冷却板23另一端的插入孔且通过第四密封圈27密封连接。

该实施例中，各板间的接口连接通过密封圈25进行密封处理，可减少冷却液泄露情况发生，提高电池模组冷却结构的稳定性，也保证了电池电芯的安全性。

示例性的，左侧冷却板21可为铝合金中空型材，两端分别机加两个长圆孔作为插入孔，右侧冷却板23可为铝合金中空型材，两端分别机加两个长圆孔作为插入孔，具体不做限定。

作为一个示例，侧面进液管31插入前端板3的一个插入孔并钎焊连接，侧面出液管32插入前端板3的另一个插入孔并钎焊连接。

示例性的，端部冷却板22为铝合金中空型材，两端分别机加两个凸台，端部冷却板22通过两端机加的两个凸台，分别插入左侧冷却板21和右侧冷却板23一端的插入孔，具体不做限定。

在一实施例中，侧面冷却组件2还包括后端板4；后端板4一侧与左侧冷却板21可拆卸连接；后端板4另一侧与右侧冷却板23可拆卸连接。

该实施例中，由于后端板4一侧与左侧冷却板21可拆卸连接，后端板3另一侧与右侧冷却板23可拆卸连接，可实现冷却结构的长度调整，以便于兼容不同车型的柔性共用，也可快速拆卸，重复利用，节约成本，更加灵活。

示例性的，前端板3为铝合金型材；侧面进液管31为铝合金圆管；侧面出液管32为铝合金圆管；后端板4为铝合金型材，通过铝合金型材，可提高侧面冷却组件2的散热效果。

在一实施例中，如图4所示，左侧冷却板21的两端分别与第一堵头211和第二堵头212通过钎焊连接，第一堵头211和第二堵头212分别开设有螺栓孔，右侧冷却板23的两端分别与第三堵头231和第四堵头232通过钎焊连接，第三堵头231和第四堵头232分别开设有螺栓孔，后端板4一侧与左侧冷却板21通过一组螺栓孔打螺栓实现可拆卸连接；后端板4另一侧与右侧冷却板23通过另外一组螺栓孔打螺栓实现可拆卸连接。

该实施例中，利用堵头的方式，可以防止左侧冷却板21和右侧冷却板23内流道的冷却液流出，也便于对左侧冷却板21和右侧冷却板23的长度进行裁剪并重复使用。另外，也可以采用非堵头的形式，直接将左侧冷却板21和右侧冷却板23的端部密封，具体不做限定。

示例性的，第一堵头211为铝合金长方形块；第二堵头212为铝合金长方形块；第三堵头231为铝合金长方形块；第四堵头232为铝合金长方形块，通过铝合金的方式，可提高散热效果，当然，上述堵头也可以是其他的型材或者形状，具体不做限定。

上述材料和形状在本申请中均为示例性说明，并不对本申请造成限定。

在一实施例中，如图4和图6所示，前端板3上开设第一安装孔和第二安装孔，作为将电池模组安装在电池包上的一组安装过孔；后端板4上开设第三安装孔41和第四安装孔42，作为将电池模组安装在电池包上的另一组安装过孔。

如图1所示，利用前端板3和后端板4的两组安装孔，可将多个电池模组分别安装在电池包(PACK系统中)，比如用螺丝固定。

在一实施例中，请继续参阅图1所示，本申请实施例还提供了一种电池模组，包括：电池电芯和前述实施例任一项的电池模组冷却结构。多个电池模组冷却结构通过安装孔可安装于电池包(PACK系统)中。

在一实施例中，还提供了一种汽车，包括前述实施例的电池模组。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组冷却结构，其特征在于，包括装配在一起的底面冷却组件、侧面冷却组件和前端板，其中：

所述底面冷却组件包括底面冷却板，所述底面冷却板用于设置在电芯底部，所述底面冷却板的内流通道形成第一冷却循环流道；

所述侧面冷却组件包括左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板，所述端部冷却板一端与左侧冷却板一端连接，所述端部冷却板另一端与右侧冷却板一端连接；所述前端板一端与左侧冷却板另一端连接，所述前端板另一端与右侧冷却板另一端连接；所述左侧冷却板、端部冷却板和右侧冷却板的内流通道形成第二冷却循环流道。

2.如权利要求1所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述底面冷却组件还包括第一集流管、第二集流管、底面进液管和底面出液管，所述底面冷却板包括第一底面冷却板和第二底面冷却板；

所述第一底面冷却板的一侧插入所述第一集流管的一插入口中连接，所述第二底面冷却板的一侧插入所述第一集流管的另一插入口中连接，所述第一底面冷却板的另一侧插入所述第二集流管的一插入口中连接，所述第二底面冷却板的另一侧插入所述第二集流管的另一插入口中连接；

所述底面进液管插入所述第一集流管的进液孔中连接，所述底面出液管插入所述第一集流管的出液孔中连接。

3.如权利要求2所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述第一底面冷却板和第二底面冷却板均采用口琴管结构。

4.如权利要求1所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述侧面冷却组件还包括侧面进液管和侧面出液管，所述端部冷却板一端插入所述左侧冷却板一端的插入孔密封连接，所述端部冷却板另一端插入所述右侧冷却板一端的插入孔密封连接，所述前端板一端插入所述左侧冷却板另一端的插入孔密封连接，所述前端板另一端插入所述右侧冷却板另一端的插入孔密封连接，所述侧面进液管插入所述前端板的一进液孔连接，所述侧面出液管插入所述前端板的一出液孔连接。

5.如权利要求4所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述端部冷却板一端的凸台插入所述左侧冷却板一端的插入孔且通过第一密封圈密封连接，另一端的凸台插入所述右侧冷却板一端的插入孔且通过第二密封圈密封连接；

所述前端板一端的凸台插入所述左侧冷却板另一端的插入孔且通过第三密封圈密封连接，所述前端板另一端的凸台插入所述右侧冷却板另一端的插入孔且通过第四密封圈密封连接。

6.如权利要求4所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述侧面冷却组件还包括后端板；

所述后端板一侧与所述左侧冷却板可拆卸连接；所述后端板另一侧与所述右侧冷却板可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述前端板上开设第一安装孔和第二安装孔；所述后端板上开设第三安装孔和第四安装孔。

8.如权利要求4所述的电池模组冷却结构，其特征在于，所述左侧冷却板和右侧冷却板采用中空型材，且所述左侧冷却板和右侧冷却板的外侧设有凸起的中空结构。

9.一种电池模组，其特征在于，包括：电池电芯和如权利要求1-8任一项所述的电池模组冷却结构。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。