CN220627997U - 冷却系统及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却系统及电池包，冷却系统用于为电芯组散热，电芯组包括排布的多个电芯，冷却系统包括：至少一冷却组件，冷却组件包括第一冷板和连接于第一冷板的第二冷板；泄压组件，抵接于电芯设有泄压阀的一端，泄压组件设有间隔的液冷通道和泄压通道，泄压通道与电芯的泄压阀连通；其中，第一冷板设置于对应的电芯的侧部，第二冷板设置于对应的电芯未设置泄压阀的一端，冷却组件与液冷通道并联连通。本实用新型能够增大电芯换热的接触面积，提高电芯的换热效率，提升电芯的换热效果，从而解决大圆柱电池的高温问题，同时进一步降低冷却系统的压降，进一步提升均温效果。

Description

冷却系统及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，尤其涉及一种冷却系统及电池包。

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，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高。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，需要通过更高效的液冷方案对电芯进行冷却和均温。

相关技术中，针对圆柱电池包存在着发热量较大的问题，通常采用蛇形管侧面液冷的方案，即采用蛇形管与电芯侧面接触，冷却液在蛇形管型腔内流动，以与电芯形成对流换热。由于型腔内换热面积有限，这种方案可以解决较低倍率的充电速率，但在高倍率充电工况下温度难以控制在理想状态，从而影响电芯寿命，导致行车存在安全风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种冷却系统及电池包，能够增大电芯换热的接触面积，进而提高电芯的换热效率，提升电芯的换热效果，从而解决大圆柱电池超级快充带来的高温问题，同时进一步降低冷却系统的压降，进一步提升均温效果。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种冷却系统，所述冷却系统用于为电芯组散热，所述电芯组包括排布的多个电芯，所述冷却系统包括：至少一冷却组件，所述冷却组件包括第一冷板和连接于所述第一冷板的第二冷板；泄压组件，抵接于所述电芯设有泄压阀的一端，所述泄压组件设有间隔的液冷通道和泄压通道，所述泄压通道与所述电芯的泄压阀连通；其中，所述第一冷板设置于对应的所述电芯的侧部，所述第二冷板设置于对应的所述电芯未设置所述泄压阀的一端，所述冷却组件与所述液冷通道并联连通。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，所述电池包包括所述冷却系统以及电芯组。

通过在冷却组件中设置第一冷板和连接于第一冷板的第二冷板，并将第一冷板设置于对应行的电芯的侧部，第二冷板设置于对应行的电芯的顶部，且设置冷却组件与液冷通道并联，根据本实用新型的各方面能够增大电芯换热的接触面积，进而提高电芯的换热效率，提升电芯的换热效果，从而解决大圆柱电池超级快充带来的高温问题，同时进一步降低冷却系统的压降，进一步提升均温效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1示出本实用新型实施例的冷却系统的爆炸示意图。

图2示出本实用新型实施例的冷却系统的第一种立体结构示意图。

图3示出本实用新型实施例的冷却系统的第二种立体结构示意图。

图4示出本实用新型实施例的第一冲压板顶部的示意图。

图5示出本实用新型实施例的第一冲压板底部的示意图。

具体实施方式

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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的固件和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出本实用新型实施例的冷却系统的爆炸示意图。如图1所示，所述冷却系统可用于为电芯组进行散热，所述电芯组包括按行排布的多个电芯1。

其中，相邻两行所述电芯1可交错排列。例如，在图1中，多个所述电芯1可沿x方向进行排布，隔行的所述电芯1可沿y方向进行排布。具体的，多个所述电芯1具有奇数行和偶数行，多个奇数行的电芯1的排布相一致，多个偶数行的电芯1的排布相一致，使得位于奇数行的不同电芯1可以沿着y方向设置在同一直线上，位于偶数行的不同电芯1也可以沿着y方向设置在同一直线上，如此多个电芯1的排布能够更加紧密，提升电池包的能量密度，节省空间。

参考图1，所述冷却系统可包括至少一冷却组件2。当所述冷却组件2的数量为多个时，多个所述冷却组件2之间相互平行设置。需要说明的是，在图1中为了更清楚的展示冷却组件2的具体结构，将位于边缘的冷却组件2的一部分上移并单独展示。

在一实施例中，所述冷却组件2包括第一冷板21和连接于所述第一冷板21的第二冷板22。每个所述冷却组件2中，所述第一冷板21的数量也可以有一个或多个，所述第二冷板22的数量也可以有一个或多个。可以理解，所述冷却组件2中的第一冷板21和第二冷板22的数量可以根据需要进行设置。

其中，所述第一冷板21设置于对应行的所述电芯1的侧部。所述第一冷板21可沿多个所述电芯1排布的行方向(即图1中的x方向)延伸，且沿多个所述电芯1的高度方向(即图1中的z方向)展开。

所述第二冷板22设置于对应行的所述电芯1的顶部。所述第二冷板22可沿多个所述电芯1排布的行方向延伸，且沿所述第一冷板21的厚度方向(即图1中的y方向)展开。

可选的，所述第一冷板21的延伸方向可与所述第二冷板22的延伸方向相平行，所述第一冷板21的展开方向可与所述第二冷板22的展开方向相垂直。所述第一冷板21和所述第二冷板22组成T型结构。

通过利用第一冷板包覆电芯的顶部，利用第二冷板包覆电芯的侧面，本实用新型实施例能够增大电芯换热的接触面积，进而提高电芯的换热效率以及温度的均一性，提升电芯的换热效果，从而解决大圆柱电池超级快充带来的高温问题。

在一实施例中，所述第一冷板21包括第一冷板本体210，所述第一冷板本体210沿所述电芯1的高度方向安装于相邻两行所述电芯1之间，并与该相邻两行所述电芯1相接触。在一些实施例中，所述第一冷板本体210也可设置于一行所述电芯1的一侧，例如位于边缘位置的一行所述电芯1的一侧可设置有所述第一冷板本体210，此时所述第一冷板本体210单面而非双面与边缘行的所述电芯1相接触。

在一实施例中，所述第二冷板22包括第二冷板本体220，所述第二冷板本体220平铺于相邻两行所述电芯1的顶部表面上。每个所述电芯1的顶部表面上设有凸起的极柱10。所述第二冷板本体220具有两相对的第一板边2201和第二板边2202，所述第一板边2201和第二板边2202分别与相邻两行所述电芯1的极柱10相接触。

示例性的，第一板边2201可卡接于所述相邻两行电芯1的其中一行所述电芯1的极柱10，第二板边2202可卡接于所述相邻两行电芯1的另一行所述电芯1的极柱10。所述第一板边2201和所述第二板边2202中的至少一者为蛇形(或波浪形)。也就是说，所述第一板边2201和所述第二板边2202可以均为蛇形，也可以设置所述第一板边2201为蛇形，所述第二板边2202为直线或其他形状。

图2示出本实用新型实施例的冷却系统的第一种立体结构示意图。参见图2，以所述第一板边2201为蛇形为例，所述第一板边2201可包括多个弧段，所述弧段可以是凸段，也可以是凹段。所述凸段和所述凹段交错设置。示例性的，所述凹段与对应的所述极柱10卡合，所述凸段伸入至相邻两所述极柱10之间，如此既能够利用第一冷板与极柱的卡合提升电池包内部的结构强度，又能扩大第一冷板与电芯顶部表面的接触面积，从而提升电芯顶部的换热效果。

在一实施例中，所述第一冷板21还包括分设于所述第一冷板本体210两端的第一侧板211和第二侧板212。所述第一侧板211的形状可与所述第二侧板212的形状相同，例如所述第一侧板211和所述第二侧板212均可为矩形块。所述第一侧板211连接于所述第一冷板本体210的一端，并可与所述第一冷板本体210一体成型；所述第二侧板212连接于所述第一冷板本体210的另一端，也可与所述第一冷板本体210一体成型。

在一实施例中，所述第二冷板22还包括分设于所述第二冷板本体220两端的第一顶板221和第二顶板222。所述第一顶板221的形状可与所述第二顶板222的形状相同，例如所述第一顶板221和所述第二顶板222均可为矩形块。所述第一顶板221连接于所述第二冷板本体220的一端，并可与所述第二冷板本体220一体成型；所述第二顶板222连接于所述第二冷板本体220的另一端，也可与所述第二冷板本体220一体成型。

在一实施例中，所述第一侧板211和第二侧板212均沿多个所述电芯1的高度方向展开，所述第一顶板221和第二顶板222均沿所述第一冷板21的厚度方向展开。所述第一顶板221设置于所述第一侧板211上，组成一T型结构；所述第二顶板222设置于所述第二侧板212上，组成另一T型结构。

在一实施例中，所述第一侧板211上设有贯穿所述第一侧板211的第一安装孔2110，以使第一冷却管道23从该第一安装孔2110穿过。示例性的，所述第一冷却管道23为进液管道，用于将流入的冷却液分配至各所述冷却组件2。

图3示出本实用新型实施例的冷却系统的第二种立体结构示意图。如图3所示，所述第二侧板212上设有贯穿所述第二侧板212的第二安装孔2120，以使第二冷却管道24从该第二安装孔2120穿过。示例性的，所述第二冷却管道24为出液管道，用于将各所述冷却组件2的冷却液进行汇集。所述第一冷却管道23、所述第二冷却管道24以及各所述冷却组件2共同形成冷却介质的循环，以将所述电芯1的热量带走。在本实用新型中，所述冷却介质可以为冷却液。所述冷却介质也可以为其他形式，本实用新型对于冷却介质的具体形态并不限定。

进一步地，请参阅图1至图3，所述冷却系统还可包括泄压组件5，多个所述电芯1设置于所述泄压组件5上。所述泄压组件5具有顶部和底部，所述泄压组件5的顶部朝向多个所述电芯1设置。所述泄压组件5设置于多个所述电芯1的底部的侧部，所述泄压组件5沿所述第一冷板21的厚度方向展开。

在一实施例中，所述泄压组件5抵接于所述电芯1设有泄压阀的一端，所述泄压组件5设有间隔的液冷通道和泄压通道，所述泄压通道与所述电芯1的泄压阀连通。其中，所述泄压组件5包括第一冲压板3和第二冲压板4。

图4示出本实用新型实施例的第一冲压板顶部的示意图。如图4所示，从图1自上而下看第一冲压板3的顶部，所述第一冲压板3的顶部上可设置有多个第一凸部31以及一第一凹部32。其中，多个所述第一凸部31可沿多个所述电芯1排布的行方向间隔设置，且多个所述第一凸部31之间可相互平行。所述第一凹部32可位于相邻两所述第一凸部31之间。所述第一凹部32和所述第一凸部31两者中的一者为液冷通道，另一者为泄压通道。

在一实施例中，所述第一凸部31可包括多个第一子部310，多个所述第一子部310之间相互连接。所述第一子部310的相对两边可以是弯折方向相反的弧段，例如弧段3101和弧段3102。所述第一子部310上可设有贯穿该第一子部310的避让孔30，所述避让孔30邻近所述第一子部310的其中一边的弧段设置。

在一实施例中，所述泄压组件5壁厚均匀且凹凸成型。具体的，所述第一冲压板3壁厚均匀且凹凸成型。

图5示出本实用新型实施例的第一冲压板底部的示意图。如图5所示，从图1自下而上看第一冲压板3的底部，所述第一冲压板3的底部上可设置有多个第二凹部33以及一第二凸部34。其中，多个所述第二凹部33可沿多个所述电芯1排布的行方向间隔设置，且多个所述第二凹部33之间可相互平行。所述第二凸部34可位于相邻两所述第二凹部33之间。

在一实施例中，所述第二凹部33可包括多个第二子部320，多个所述第二子部320之间相互连接。所述第二子部320的相对两边可以是弯折方向相反的弧段，例如弧段3201和弧段3202。所述第二子部320上可设有贯穿该第二子部320的避让孔30，所述避让孔30邻近所述第二子部320的其中一边的弧段设置。

在一实施例中，如图1所示，所述泄压组件5还可包括第二冲压板4，所述第二冲压板4可设置于所述第一冲压板3上，且位于所述第一冲压板3与多个所述电芯1的底部之间。

在一实施例中，所述第一凹部32与所述第二冲压板4间隔形成所述液冷通道，所述第一凸部抵接所述第二冲压板4，并且所述第一凸部31背离所述第二冲压板4的一侧形成所述泄压通道。

在一实施例中，所述第一凸部31和所述第二冲压板4上均设置有连通的避让孔，所述避让孔与所述电芯的泄压阀相对。例如，所述第二冲压板4上可设置有多个避让孔40，所述避让孔40、所述避让孔30以及所述电芯1对应设置。可选的，所述第二冲压板4可以为平面结构，所述第二冲压板4盖合于所述第一冲压板3的顶部上。

在一实施例中，所述第一凸部31和所述第二凹部33均为波浪形。如此，通过在电芯底部设计泄压阀避让孔，能够保留圆柱电芯底部泄压的优势，在电芯发生热失控时，火焰不会喷向乘坐仓人员，提升安全性，而将冲压板的流道设置为波浪形，能够进一步加强电芯冷却的性能，而且波浪形流道的设计更加易于形成流道扰流，进而增强冷板的换热性能。

在一实施例中，所述第二冷板22设置于对应的所述电芯1未设置所述泄压阀的一端，所述冷却组件2与所述液冷通道并联连通。所述第一冲压板3与所述冷却组件2并联设置，所述第二冲压板4与所述冷却组件2并联设置。通过将冷却组件与冲压板全并联设计，能够进一步降低冷却系统的压降，同时提升均温效果。

此外，本实用新型还提供了一种电池包，所述电池包包括所述冷却系统以及电芯组。

综上，本实用新型实施例通过在冷却组件中设置第一冷板和连接于第一冷板的第二冷板，并将第一冷板设置于对应行的电芯的侧部，第二冷板设置于对应行的电芯的顶部，且设置冷却组件与液冷通道并联，能够增大电芯换热的接触面积，进而提高电芯的换热效率，提升电芯的换热效果，从而解决大圆柱电池超级快充带来的高温问题，同时进一步降低冷却系统的压降，进一步提升均温效果。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例所提供的冷却系统及电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；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的技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种冷却系统，其特征在于，所述冷却系统用于为电芯组散热，所述电芯组包括排布的多个电芯(1)，所述冷却系统包括：

至少一冷却组件(2)，所述冷却组件(2)包括第一冷板(21)和连接于所述第一冷板(21)的第二冷板(22)；

泄压组件(5)，抵接于所述电芯(1)设有泄压阀的一端，所述泄压组件(5)设有间隔的液冷通道和泄压通道，所述泄压通道与所述电芯(1)的泄压阀连通；

其中，所述第一冷板(21)设置于对应的所述电芯(1)的侧部，所述第二冷板(22)设置于对应的所述电芯(1)未设置所述泄压阀的一端，所述冷却组件(2)与所述液冷通道并联连通。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷板(21)沿多个所述电芯(1)排布方向延伸，且沿多个所述电芯(1)的高度方向展开。

3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二冷板(22)沿多个所述电芯(1)排布方向延伸，且沿所述第一冷板(21)的厚度方向展开。

4.根据权利要求1-3任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷板(21)的延伸方向与所述第二冷板(22)的延伸方向相平行，所述第一冷板(21)的展开方向与所述第二冷板(22)的展开方向相垂直，所述第一冷板(21)和所述第二冷板(22)组成T型结构。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷板(21)包括：第一冷板本体(210)，所述第一冷板本体(210)沿所述电芯(1)的高度方向安装于相邻两行所述电芯(1)之间，并与该相邻两行所述电芯(1)相接触。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述第一冷板(21)还包括：分设于所述第一冷板本体(210)两端的第一侧板(211)和第二侧板(212)，所述第一侧板(211)连接于所述第一冷板本体(210)的一端，所述第二侧板(212)连接于所述第一冷板本体(210)的另一端，所述第一侧板(211)和所述第二侧板(212)分别用于进液和出液。

7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二冷板(22)包括：第二冷板本体(220)，所述第二冷板本体(220)平铺于相邻两行所述电芯(1)的顶部表面上。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，每个所述电芯(1)的顶部表面上设有凸起的极柱(10)，所述第二冷板本体(220)具有两相对的第一板边(2201)和第二板边(2202)，所述第一板边(2201)和第二板边(2202)分别与相邻两行所述电芯(1)的极柱(10)相对设置。

9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述第二冷板(22)还包括：分设于所述第二冷板本体(220)两端的第一顶板(221)和第二顶板(222)，所述第一顶板(221)连接于所述第二冷板本体(220)的一端，所述第二顶板(222)连接于所述第二冷板本体(220)的另一端，所述第一顶板(221)和所述第二顶板(222)分别用于进液和出液。

10.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述泄压组件(5)包括第一冲压板(3)和第二冲压板(4)，所述第一冲压板(3)设置有多个第一凸部(31)以及一第一凹部(32)，所述第一凹部(32)位于相邻两所述第一凸部(31)之间，所述第一凹部(32)和所述第一凸部(31)两者中的一者为液冷通道，另一者为泄压通道。

11.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述第一凸部(31)包括多个第一子部(310)，多个所述第一子部(310)之间相互连接，所述第一子部(310)的相对两边为弯折方向相反的弧段。

12.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述泄压组件(5)壁厚均匀且凹凸成型。

13.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述第一凹部(32)与所述第二冲压板(4)间隔形成所述液冷通道，所述第一凸部抵接所述第二冲压板(4)，并且所述第一凸部(31)背离所述第二冲压板(4)的一侧形成所述泄压通道。

14.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述第一凸部(31)和所述第二冲压板(4)上均设置有连通的避让孔，所述避让孔与所述电芯的泄压阀相对。

15.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-14任一项所述的冷却系统以及电芯组。