CN220652125U - 电池冷却结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池冷却结构及电池模组，涉及电池组技术领域。电池冷却结构包括电池组、电气板、第一液冷板和第二液冷板，所述电气板设置于所述电池组的一侧，并与所述电池组电连接，所述第一液冷板相对设置于所述电池组远离所述电气板的一侧，所述第二液冷板设有两个且均与第一方向平行，两个所述第二液冷板分别设置于所述电池组的两个相对面，所述第一液冷板与所述第二液冷板内部均设有冷却液通道，所述第一液冷板与所述第二液冷板的冷却液通道相互连通。本申请使电池组的多个侧面同时进行散热，提升电池组散热效率。

Description

电池冷却结构及电池模组

技术领域

本申请涉及电池组技术领域，尤其涉及一种电池冷却结构及电池模组。

背景技术

随着新能源行业的高速发展，电池组系统在新能源汽车及各类储能系统中已得到广泛应用，大型储能及长续航的大能量化车储系统已成主流趋势。但由于电池模组的充放电电流较大，仅仅依靠自然冷却或是风冷已不能满足电池模组的散热需求，极易造成热量积累，轻者影响电芯循环寿命，重者导致安全事故。

目前，液冷技术的冷却效果更好、温度控制更均衡，从而在电动汽车领域广泛应用，并逐步推广至大型储能领域。现有技术中，对于电池组的液冷散热主要为以下两种结构：一种是采用冷却板与箱体一体化结构，不便于拆装回收，也不利于维修，更换成本高；另一种是将冷却板与电池模组绑定，装配工艺复杂、成本较高、可靠性较差。为此，现提供一种电池冷却结构及电池模组。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电池冷却结构及电池模组，旨在解决现有技术中，液冷板拆装繁琐或可靠性较差的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种电池冷却结构，包括：

电池组；

电气板，所述电气板设置于所述电池组的一侧，并与所述电池组电连接；

第一液冷板，所述第一液冷板相对设置于所述电池组远离所述电气板的一侧；

第二液冷板，所述第二液冷板设有两个且均与第一方向平行，两个所述第二液冷板分别设置于所述电池组的两个相对面；

所述第一液冷板与所述第二液冷板内部均设有冷却液通道，所述第一液冷板与所述第二液冷板的冷却液通道相互连通。

在一个实施例中，所述第一液冷板上设置有两个第一接头；

两个所述第二液冷板上设置有第二接头，两个所述第二接头分别与两个所述第一接头连接。

在一个实施例中，所述电池冷却结构还包括散热管矩阵，所述散热管矩阵包括沿第三方向分布的至少一排散热管及沿所述第一方向分布的多列散热管，所述散热管均与第二方向平行，所述散热管的两端分别与相对设置的两个所述第二液冷板连接并与所述第二液冷板的冷却通道连通；

所述电池组包括多个电芯，多个所述电芯均与所述第二方向平行，相邻两个电芯之间均设置有一列所述散热管。

在一个实施例中，每个所述散热管的两端均设置有缺口且两个所述缺口的方向相反。

在一个实施例中，所述电气板包括基板、采集线路和输出接口，所述采集线路安装于所述基板上，所述输出接口安装于所述基板的一侧，所述采集线路分别与所述电池组和所述输出接口电连接。

在一个实施例中，所述电气板还包括接线排，所述接线排设置有连接孔，所述连接孔用于与所述电池组的电极柱连接，所述接线排分别与所述电池组和所述采集线路电连接。

在一个实施例中，所述连接孔内设置有连接弹片，所述连接弹片设有多个且周向分布于所述连接孔内。

在一个实施例中，所述电池冷却结构还包括束缚带，所述束缚带绕设于所述电池组和所述第二液冷板上。

本申请实施例还提供了一种电池模组，包括上述任一实施例中所述的电池冷却结构，所述电池冷却结构设有多个，多个所述电池冷却结构分别沿第一方向、第二方向、第三方向依次组合。

在一个实施例中，所述第二液冷板上设置有承力管，沿所述第三方向分布的相邻两个所述电池冷却结构通过螺栓依次穿设两者的所述承力管进行连接。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：本申请提出一种电池冷却结构及电池模组，用于电池组的液冷散热。电池冷却结构包括电池组、电气板、第一液冷板和第二液冷板，其中，电气板设置于电池组的一侧并与电池组电连接，第二液冷板设有两个并相对设置于电池组的两个侧面，第一液冷板与第二液冷板的冷却液通道相互连通。如此一来，电气板可收集电池组的各类参数，便于查看电池组的工作状态，第一液冷板与第二液冷板内的冷却液相互流通，对电池组的多个侧面循环散热，提升电池组散热效率。另外，电气板与第一液冷板分布和第二液冷板连接，形成箱体结构，使电池组被限定于液冷板之间，液冷板与电池组接触稳定，可靠性增强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请一些实施例中电池冷却结构的结构示意图；

图2示出了本申请一些实施例中电池冷却结构的爆炸结构示意图；

图3示出了本申请一些实施例中电池冷却结构的剖面结构示意图；

图4示出了本申请一些实施例中第一液冷板的结构示意图；

图5示出了本申请一些实施例中第二液冷板与散热管矩阵的爆炸结构示意图；

图6示出了本申请一些实施例中第二液冷板与散热管矩阵的连接结构示意图；

图7示出了图6中的部分放大结构示意图；

图8示出了本申请一些实施例中散热管的结构示意图；

图9示出了图8中的部分放大结构示意图；

图10示出了本申请一些实施例中电气板的结构示意图；

图11示出了本申请一些实施例中接线排的结构示意图；

图12示出了图11的A-A剖面结构示意图；

图13示出了本申请一些实施例中电池模组的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-电池冷却结构；110-电池组；111-电芯；120-电气板；121-基板；122-采集线路；123-输出接口；124-接线排；1241-连接孔；1242-连接弹片；125-绝缘套；130-第一液冷板；131-第一接头；140-第二液冷板；141-第二接头；150-连接管；160-散热管矩阵；161-散热管；1611-缺口；170-束缚带；180-承力管；a-第一方向；b-第二方向；c-第三方向。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对本申请的限制。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请的实施例提供了一种电池冷却结构100及电池模组，可应用于电池组110的散热技术领域，具体用于电池组110的液冷散热。本申请提供的电池冷却结构100及电池模组，可同时对电池组110的多个侧面进行散热，提升散热效率，具有便于拆装回收、装配工艺简单、成本低、可靠性强等优势。

如图1所示，本申请的实施例提供了一种电池冷却结构100，电池冷却结构100包括电池组110、电气板120、第一液冷板130和第二液冷板140。其中，电气板120设置于电池组110的一侧，并与电池组110电连接，第一液冷板130相对设置于电池组110远离电气板120的一侧，第二液冷板140设有两个且均与第一方向a平行，两个第二液冷板140相对设置于电池组110与电气板120相邻的两个侧面。第一液冷板130与所述第二液冷板140内部均设有冷却液通道，第一液冷板130与第二液冷板140的冷却液通道相互连通。

电池组110可为单个电芯111，也可为多个电芯111串并连组成。第一液冷板130与第二液冷板140可通过铝型材挤出工艺成型，依据设计镗孔形成串并联的液体流道。电气板120用于收集电池组110的工作参数，如电压、温度等，以实时监控电池组110的运行状态。第一液冷板130与第二液冷板140分别对电池组110的三个侧面进行液冷散热，通过第一液冷板130与第二液冷板140的冷却液通道相互连通，冷却液在第一液冷板130和第二液冷板140之间形成循环流动，进行液冷换热，实现电池组110的多个侧面换热，提升电池组110的换热效率。另外，电气板120与第一液冷板130分别与第二液冷板140连接，组成两侧敞口的箱体结构，电池组110被限定于箱体中，使电池组110与液冷板接触稳定，保持液冷板的散热可靠性，且散热结构精简，成本降低。

结合图4和图6所示，第一液冷板130与第二液冷板140内部均设置有多个支撑板，相邻两个支撑板之间呈一定倾斜角度连接，以在第一液冷板130与第二液冷板140内形成多条冷却液通道。

如图4所示，在一些实施例中，第一液冷板130靠近电池组110的一侧设置有两个第一接头131，两个第二液冷板140不与电池组110接触的侧面设置有第二接头141，两个第二接头141分别与两个第一接头131连接。

本实施例中，两个第一接头131分别设置于第一液冷板130的两个对角处，第二接头141位于第二液冷板140背离电池组的一侧。

两个第二液冷板140相对安装于第一液冷板130的两侧，位于同侧的第一接头131与第二接头141相互连接，第一接头131与第二接头141分别与第一液冷板130与第二液冷板140的冷却液通道连通，以便于冷却液在第一液冷板130与第二液冷板140之间流通。

如图5所示，在一个实施例中，第一接头131与第二接头141之间设置有连接管150，连接管150的两端分别与第一接头131与第二接头141套接。

如图2所示，在一些实施例中，电池冷却结构100还包括散热管矩阵160，散热管矩阵160包括沿第三方向c分布的至少一排散热管161及沿第一方向a分布的多列散热管161，散热管161均与第二方向b平行，散热管161的两端分别与相对设置的两个第二液冷板140连接并与第二液冷板140的冷却通道连通，第一方向a、第二方向b和第三方向c之间相互垂直。

散热管矩阵160沿第三方向c的散热管161排数可以为一排、两排、三排、四排等，本实施例中，散热管矩阵160沿第三方向c的散热管161排数可以为三排。从图5中可以看出，第二液冷板140上与散热管161数量相对应的开设若干插槽，以便于散热管161的两端分别插入两个第二液冷板140的插槽内，以使两个第二液冷板140内的冷却液通过散热管161进行流通。

一并结合图3所示，本实施例中，电池组110包括多个电芯111，多个电芯111均与第二方向b平行，相邻两个电芯111之间均设置有一列散热管161。

通过电芯111与散热管161的间隔设置，使每个电芯111的散热面增加，提升电芯111的散热效率。如，位于中部的电芯111，其底部与第一液冷板130接触，顶部与电气板120电连接，四个周侧分别与第二液冷板140和散热管161接触，实现中部电芯111的五侧液冷散热；而位于两端的电芯111，其底部与第一液冷板130接触，顶部与电气板120电连接，三个周侧分别与第二液冷板140和散热管161接触，另一个侧面可设置铝制挡板与第一液冷板130和第二液冷板140连接，进行热传递散热，且大部分热量被冷却液带走，足以满足电池组110的散热需求，整体结构稳定，散热效率提高。

如图8所示，在一些实施例中，每个散热管161的两端均设置有缺口1611且两个缺口1611的方向相反。

一并结合图9所示，由于散热管161的缺口1611设置，散热管161的一个侧面长于向相对的另一个侧面。进一步结合图7所示，散热管161在插入第二液冷板140后，散热管161较长的侧面与支撑板抵接密封，导致冷却液只能向侧面较短的一侧流向第二液冷板140，以限制冷却液在两个第二液冷板140之间的流通方向，并对主流道中冷却液进行分流。而通过散热管161两端的缺口1611方向相反，以保障冷却在整个第二液冷板140内循环流动，保障换热均匀。

如图9所示，在一个实施例中，散热管161内设置有多个隔板，以形成多个通道的口琴管结构，提高制冷效果。

如图10所示，在一些实施例中，电气板120包括基板121、采集线路122和输出接口123，采集线路122安装于基板121上，输出接口123安装于基板121的一侧，采集线路122分别与电池组110和输出接口123电连接。

基板121采用绝缘材料，可通过注塑或机加方式成型，在基板121上预设或预埋采集线路122，采集参数可为电源、温度等，并通过输出接口123输出至控制系统，以便于实时监控电池组110的工作状态。

如图11所示，在一些实施例中，电气板120还包括接线排124，接线排124设置有连接孔1241，连接孔1241用于与电池组110的电极柱连接，接线排124分别与电池组110和采集线路122电连接。

在基板121上设置有用于安装接线排124的凹坑及与电池组110极柱同心匹配的穿插孔结构，每个电芯111上均设置有正负极极柱，每个极柱分别插设对应设置的接线排124连接孔1241和基板121穿插孔。正负极极柱分别设置于电芯111同一侧面的两端，接线排124设有多个并依次电连接，形成两个接线排124整列，以将多个电芯111依次电连接。

如图12所示，在一些实施例中，连接孔1241内设置有连接弹片1242，连接弹片1242设有多个且周向分布于连接孔1241内。

连接弹片1242为导电金属材料制成，通过周向设置的连接弹片1242，在极柱插入连接孔1241时，连接弹片1242向连接孔1241侧壁方向挤压，方便极柱与接线排124的电连接。在极柱完全插入连接孔1241后，连接弹片1242向极柱方向弹性复位，以稳固极柱与接线排124的连接。

在一个实施例中，电气板120还包括绝缘套125，绝缘套125安装于接线排124背离基板121的一侧，以使接线排124在与电芯111连接时，相邻两个电芯111不会产生干扰，同时避免漏电现象。

在一个实施例中，电池冷却结构100还包括束缚带170，束缚带170绕设于电池组110和第二液冷板140上。

束缚带170的数量可设置为一根、两个、三根等，本实施例中，束缚带170的数量可为两根。通过束缚带170的设置，加强第二液冷板140与电池组110的连接强度，保障整体连接稳定性。

如图13所示，本申请的实施例还提供了一种电池模组，包括上述任一实施例中的电池冷却结构100。

本实施例中具有上述任一实施例中的电池冷却结构100，因此，具有上述任一实施例中电池冷却结构100的全部有益效果，在此就不一一赘述。

具体的，电池冷却结构100设有多个，可分别沿第一方向a、第二方向b、第三方向c依次堆叠设置。在沿第三方向c分布的相邻两个电池冷却结构100中，一个电池冷却结构100的第一液冷板130与另一个电池冷却结构100的电气板120抵接。由此，上方电池冷却结构100的第一液冷板130在进行电池组110的散热同时，还可对下方电池冷却结构100的电气板120进行换热，提高液冷板的利用率及电池模组的散热效率。

在一些实施例中，第二液冷板140上设置有承力管180，沿第三方向c分布的相邻两个电池冷却结构100通过螺栓依次穿设两者的承力管180进行连接。

第一液冷板130的边长尺寸大于电池组110的边长尺寸，使第二液冷板140与电池组110安装于第一液冷板130上后，第一液冷板130的边部还预留有一定的安装空间。第二液冷板140的顶底两侧分别设置有两个承力管180，在一个电池冷却结构100中，位于底部的承力管180与其自身的第一液冷板130螺栓连接。在沿第三方向c分布的相邻两个电池冷却结构100中，位于下方电池冷却结构100顶部的承力管180与位于上方电池冷却结构100的第一液冷板130抵接，并通过螺栓将第一液冷板130两侧的承力管180连接，完成多个电池冷却结构100在第三方向c上的堆叠组装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池冷却结构，其特征在于，包括：

电池组；

电气板，所述电气板设置于所述电池组的一侧，并与所述电池组电连接；

第一液冷板，所述第一液冷板相对设置于所述电池组远离所述电气板的一侧；

第二液冷板，所述第二液冷板设有两个且均与第一方向平行，两个所述第二液冷板分别设置于所述电池组的两个相对面；

所述第一液冷板与所述第二液冷板内部均设有冷却液通道，所述第一液冷板与所述第二液冷板的冷却液通道相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池冷却结构，其特征在于，所述第一液冷板上设置有两个第一接头；

两个所述第二液冷板上均设置有第二接头，两个所述第二接头分别与两个所述第一接头连接。

3.根据权利要求1所述的电池冷却结构，其特征在于，所述电池冷却结构还包括散热管矩阵，所述散热管矩阵包括沿第三方向分布的至少一排散热管及沿所述第一方向分布的多列散热管，所述散热管均与第二方向平行，所述散热管的两端分别与相对设置的两个所述第二液冷板连接并与所述第二液冷板的冷却通道连通；

所述电池组包括多个电芯，多个所述电芯均与所述第二方向平行，相邻两个电芯之间均设置有一列所述散热管。

4.根据权利要求3所述的电池冷却结构，其特征在于，每个所述散热管的两端均设置有缺口且两个所述缺口的方向相反。

5.根据权利要求1所述的电池冷却结构，其特征在于，所述电气板包括基板、采集线路和输出接口，所述采集线路安装于所述基板上，所述输出接口安装于所述基板的一侧，所述采集线路分别与所述电池组和所述输出接口电连接。

6.根据权利要求5所述的电池冷却结构，其特征在于，所述电气板还包括接线排，所述接线排设置有连接孔，所述连接孔用于与所述电池组的电极柱连接，所述接线排分别与所述电池组和所述采集线路电连接。

7.根据权利要求6所述的电池冷却结构，其特征在于，所述连接孔内设置有连接弹片，所述连接弹片设有多个且周向分布于所述连接孔内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池冷却结构，其特征在于，所述电池冷却结构还包括束缚带，所述束缚带绕设于所述电池组和所述第二液冷板上。

9.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池冷却结构，所述电池冷却结构设有多个，多个所述电池冷却结构分别沿第一方向、第二方向、第三方向依次组合。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述第二液冷板上设置有承力管，沿所述第三方向分布的相邻两个所述电池冷却结构通过螺栓依次穿设两者的所述承力管进行连接。