CN220774508U - 冷却装置及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种冷却装置及动力电池。冷却装置包括液冷板和液冷管，其多个液冷板平行且间隔设置，液冷板至少一侧设置有多个串联的电池芯体，液冷板包括板主体和端板，板主体包括骨架和铝箔板，骨架的两侧设置有铝箔板以形成板主体，端板设置于板主体的两端且端板与板主体连通；由于液冷板平行且间隔设置，这样相邻的液冷板之间可穿插电池芯体，由于电池芯体的侧部与液冷板相邻，这样液冷板能够将电池芯体侧部的热量带走，相较于现有技术中电池芯体底部散热而言散热效果更佳，同时骨架的两侧设置铝箔板形成板主体，铝箔板相较于现有技术而言成本降低，进而降低了该冷却装置的整体成本。

Description

冷却装置及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种冷却装置及动力电池。

背景技术

锂电池在大倍率充放电过程中，会产生大量的热量，电池芯体的温度随即升高，严重影响电池的充放电功率。在高温的环境中，电池芯体的温度与周围的环境接近，同样的也出现了电池芯体的充放电倍率受到限制。高温环境同时也影响锂电池的容量和循环寿命，因此给锂电池配备冷却装置是十分有必要的。

现有的锂电池冷却装置为铝合金液冷板。该铝合金液冷板由上下两层铝合金板加管接头组成。下层铝合金板加工有弯弯曲曲的流道，上层是一块铝合金平板，两头有进出水开孔。通过钎焊，将上下层铝合金板及管接头焊接在一起，形成内部有流道，两头有进出水口的铝合金液冷板。

铝的导热系数高，温度低的冷却液通过液冷板进水口，沿着内部流道往出水口流动。电池芯体底面与液冷板接触，将热量传递给液冷板，液冷板的热量通过冷却液流向出水口，一直循环下去，实现电池芯体底部液冷板冷却。

但是电池芯体底部冷却则导致冷却面积小，并且电池包在发生热失控的时候不能有效隔离热失控电池芯体。

因此，亟需一种冷却装置，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种冷却装置及动力电池，能够提高冷却面积。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

冷却装置，用于为电池芯体冷却，包括：

液冷板，多个所述液冷板平行且间隔设置，所述液冷板至少一侧设置有电池芯体以为所述电池芯体侧面冷却，所述液冷板包括板主体和端板，所述板主体包括骨架和铝箔板，所述骨架的两侧设置有所述铝箔板，所述端板设置于所述板主体的两端且所述端板与所述板主体连通；

液冷管，设置于所述液冷板的两端，所述液冷管与所述端板连接。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述骨架包括框架、第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板的两端分别与所述框架的内壁相连，多个所述第一支撑板平行设置，且多个所述第二支撑板平行设置，所述第一支撑板与所述第二支撑板交叉设置。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述框架的两侧向内设置有凹槽。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述端板为L型结构，所述端板设置有与所述液冷管连通的连接孔。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述液冷板还包括第一直通接头，所述第一直通接头一端伸入所述连接孔与所述端板连通，另一端与所述液冷管连通。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述铝箔板包括第一铝箔板和第二铝箔板，所述第一铝箔板形成有容纳所述骨架的容纳槽，所述第一铝箔板与所述第二铝箔板连接以形成容纳所述骨架的腔室。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述骨架为塑料制件。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述液冷管的两端分别设置有一第一三通接头和一第二直通接头，所述第二直通接头连接所述液冷管与所述液冷板，所述三通接头分别连接所述液冷管、所述液冷板和冷却液供给结构。

作为上述冷却装置的一种优选技术方案，所述液冷管包括多根尼龙管和多个第二三通接头，每个所述第二三通接头分别与两根所述尼龙管连接，且所述第二三通接头均对应连接有一所述液冷板。

本实用新型的实施例中还提供了一种动力电池，包括多个串并联电池芯体，还包括如上述任一方案所述的冷却装置，所述液冷板之间设置有多个呈列设置的所述电池芯体。

本实用新型有益效果：

冷却装置包括液冷板和液冷管，其多个液冷板平行且间隔设置，液冷板至少一侧设置有多个串联的电池芯体，液冷板包括板主体和端板，板主体包括骨架和铝箔板，骨架的两侧设置有铝箔板以形成板主体，端板设置于板主体的两端且端板与板主体连通；由于液冷板平行且间隔设置，这样相邻的液冷板之间可穿插电池芯体，由于电池芯体的侧部与液冷板相邻，这样液冷板能够将电池芯体侧部的热量带走，相较于现有技术中电池芯体底部散热而言散热效果更佳，同时骨架的两侧设置铝箔板形成板主体，铝箔板相较于现有技术而言成本降低，进而降低了该冷却装置的整体成本。液冷管设置于液冷板的两端，液冷管与端板连接。液冷管为液冷板提供冷媒，进而实现液冷板与电池芯体热交换的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的冷却装置与电池芯体的位置示意图；

图2为本实用新型实施例提供的液冷板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的板主体的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的第一直通接头的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的板主体的结构示意图二；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为本实用新型实施例提供的骨架的结构示意图；

图8为图7中B处的局部放大图；

图9为本实用新型实施例提供的端板的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的液冷管的结构示意图。

图中：

1、液冷板；11、板主体；111、骨架；1111、框架；1112、第一支撑板；1113、第二支撑板；1114、凹槽；112、第一铝箔板；113、第二铝箔板；12、端板；121、连接孔；13、第一直通接头；2、液冷管；21、第一三通接头；22、第二直通接头；23、尼龙管；24、第二三通接头；10、电池芯体。

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”、“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。

现有技术中提供的为电池芯体冷却的冷却装置，通常设置在电池芯体的底部为电池芯体底部散热，但是电池芯体底部的实际散热面积小，这样会导致散热效率低，为此，本实用新型提供了一种冷却装置，能够提高电池芯体的散热效率，且电池芯体的制造成本降低。

如图1至图10所示，该冷却装置包括液冷板1和液冷管2，其多个液冷板1平行且间隔设置，液冷板1至少一侧设置有多个串联的电池芯体10，液冷板1包括板主体11和端板12，板主体11包括骨架111和铝箔板，骨架111的两侧设置有铝箔板以形成板主体11，端板12设置于板主体11的两端且端板12与板主体11连通；由于液冷板1平行且间隔设置，这样相邻的液冷板1之间可穿插电池芯体10，由于电池芯体10的侧部与液冷板1相邻，这样液冷板1能够将电池芯体10侧部的热量带走，相较于现有技术中电池芯体10底部散热而言散热效果更佳，同时骨架111的两侧设置铝箔板形成板主体11，铝箔板相较于现有技术而言成本降低，进而降低了该冷却装置的整体成本。液冷管2设置于液冷板1的两端，液冷管2与端板12连接。液冷管2为液冷板1提供冷媒，进而实现液冷板1与电池芯体10热交换的目的。

如图3和图4所示，在一些实施例中，液冷板1还包括第一直通接头13，第一直通接头13一端伸入连接孔121与端板12连接，另一端则与液冷管2连接以连通。第一直通接头13设置的目的是为了实现端板12与液冷管2连接，提高二者的连接效果以及密封性。

第一直通接头13是由铝合金管机加工形成，属于通用件。上述第一直通接头13可以采用市场上成熟的铝制管接头，端板12的连接孔121根据第一直通接头13的直径去匹配。第一直通接头13上开有用于密封锁紧的锁紧凹槽，液冷管2与锁紧凹槽配合，实现密封和锁紧。

在一些实施例中，如图3、图5和图6所示，铝箔板包括第一铝箔板112和第二铝箔板113，第一铝箔板112形成有容纳骨架111的容纳槽，第一铝箔板112与第二铝箔板113连接以形成容纳骨架111的腔室，第一铝箔板112和第二铝箔板113形成的腔室能够供冷媒流进流出。容纳槽的设置能够将骨架111容纳，使第一铝箔板112和第二铝箔板113二者能够贴合连接，避免第一铝箔板112和第二铝箔板113与骨架111挤压造成第一铝箔板112和第二铝箔板113破损。

进一步地，第一铝箔板112和第二铝箔板113均使用厚度约0.5mm的铝箔冲压形成，冲压过后，第一铝箔板112内部会形成容纳骨架111的容纳槽。由于铝箔质量轻，具有一定的强度，可降低装置的重量。另外，铝箔板的造型简单，制作成本低，批量制造的优势会更为明显。

在一些实施例中，如图7和图8所示，骨架111包括框架1111、第一支撑板1112和第二支撑板1113，第一支撑板1112和第二支撑板1113的两端分别与框架1111的内壁相连，多个第一支撑板1112平行设置，且多个第二支撑板1113平行设置，第一支撑板1112与第二支撑板1113交叉设置。多个第一支撑板1112和多个第二支撑板1113相互交叉设置，这样能够将铝箔板各处均匀支撑。由于第一支撑板1112和第二支撑板1113为斜向排列交错搭接，因此不会堵塞内部的流道。

进一步地，框架1111的两侧向内设置有凹槽1114。凹槽1114能够为电池芯体10在变形膨胀时提供变形膨胀空间。需要说明的是，框架1111同一侧相邻两个凹槽1114之间的距离与电池芯体10的长度相同。

具体地，在本实施例中，骨架111为塑料制件。塑料制件质量轻，且能够耐腐蚀，同时塑料制件的制造成本低，进而能够使冷却装置质量轻以及耐腐蚀。另外塑料制件具备一定的回弹特性，这样在电池芯体10呼吸时能够相应压缩及膨胀，有效提升锂电池包的可靠性。具体地，塑料为ABS+PC的高强度材料，通过冲切工艺形成。骨架111的主要作用是增强液冷板1的强度，充当其内部的加强筋。另外骨架111为塑料制件，这样骨架111实际质量轻，对装置的重量能够有效减小。

骨架111置于铝箔板的容纳槽内，第一铝箔板112与第二铝箔板113使用工装贴合。通过激光焊接，将第一铝箔板112与第二铝箔板113连接在一起。因为铝箔板薄，比较软，骨架111起到加强结构的作用。拼焊完成的铝箔板两端再通过激光焊与端板12连接在一起，第一直通接头13使用钎焊与端板12连接。通过各种焊接，形成以铝箔板、塑料骨架111为主体材料的液冷板1的结构。

在一些实施例中，如图9所示，端板12为L型结构，端板12设置有与液冷管2连通的连接孔121。连接孔121设置的目的是便于冷媒流入端板12。另外，端板12为L型结构还能够便于与液冷管2连接，降低冷却装置所占空间。

需要说明的是，此处提供了一种端板12的具体形状，只要能够实现对液冷管2的容纳以及连接均在保护范围内。

端板12使用铝合金材料铸造形成。端板12的一端设置有与铝箔板激光焊接的接头，另外一端留有与第一直通接头13焊接的连接孔121。端板12的主要作用是在铝箔板两端形成有效的接头，便于所有液冷板1并联连接。端板12的结构简单，成型难度低，便于生产制造。

为了能够使液冷管2与多个液冷板1同时连接，在一些实施例中，如图10所示，每根液冷管2的两端分别设置有一第一三通接头21和一第二直通接头22，第二直通接头22连接液冷管2与液冷板1，第一三通接头21分别连接液冷管2、液冷板1和冷却液供给结构。冷却液供给结构可为冷却循环系统，其具体结构为现有技术，在此不再赘述。其中冷却液供给装置为液冷板1提供冷媒。每个液冷板1的两端均设置有一液冷管2，其中一端的液冷管2内进入冷媒，而另外一端的液冷管2流出冷媒。

具体地，液冷管2包括多根尼龙管23和多个第二三通接头24，每个个第二三通接头24的两端各连接有一根尼龙管23，且每个第二三通接头24均对应连接有一液冷板1。第二三通接头24与液冷板1通过管路连接，这样冷媒能够通过尼龙管23和第二三通接头24进入到各个液冷板1内，或者通过第二三通接头24流出液冷板1后进入到尼龙管23内。

液冷管2包括多根尼龙管23和多个第二三通接头24。通过液冷管2将液冷板1并联连接在一起，并联连接的优点是所有液冷板1的进水口温度基本保持一样，保证了电池芯体10的温度一致性。由于尼龙管23为多个，这样实际上液冷管2是分段式的，如此可以根据液冷板1的数量灵活组合，柔性组装，通用性强。液冷管2进出水口的位置可以通过调节左右侧的第二直通接头22和第一三通接头21的位置来切换，根据装置实际空间布置大小来确定位置。

在本实施例中还提供了一种动力电池，包括多个串并联电池芯体10，动力电池还包括本实用新型实施例中的冷却装置，液冷板1之间设置有多个呈列设置的电池芯体10。两个液冷板1之间设置有多个电池芯体10，且多个电池芯体10串联连接形成电池芯体组，而设置于液冷板1两侧的电池芯体10组并联连接。

动力电池包括冷却装置，冷却装置的铝箔板为轻量化阻燃材料，重量轻，安全性高。

由于包括上述的冷却装置，故本实用新型实施例的动力电池有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域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。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.冷却装置，用于为电池芯体(10)冷却，其特征在于，包括：

液冷板(1)，多个所述液冷板(1)平行且间隔设置，所述液冷板(1)至少一侧设置有电池芯体(10)以为所述电池芯体(10)侧面冷却，所述液冷板(1)包括板主体(11)和端板(12)，所述板主体(11)包括骨架(111)和铝箔板，所述骨架(111)的两侧设置有所述铝箔板，所述端板(12)设置于所述板主体(11)的两端且所述端板(12)与所述板主体(11)连通；

液冷管(2)，设置于所述液冷板(1)的两端，所述液冷管(2)与所述端板(12)连接。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述骨架(111)包括框架(1111)、第一支撑板(1112)和第二支撑板(1113)，所述第一支撑板(1112)和所述第二支撑板(1113)的两端分别与所述框架(1111)的内壁相连，多个所述第一支撑板(1112)平行设置，且多个所述第二支撑板(1113)平行设置，所述第一支撑板(1112)与所述第二支撑板(1113)交叉设置。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述框架(1111)的两侧向内设置有凹槽(1114)。

4.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述端板(12)为L型结构，所述端板(12)设置有与所述液冷管(2)连通的连接孔(121)。

5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述液冷板(1)还包括第一直通接头(13)，所述第一直通接头(13)一端伸入所述连接孔(121)与所述端板(12)连通，另一端与所述液冷管(2)连通。

6.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述铝箔板包括第一铝箔板(112)和第二铝箔板(113)，所述第一铝箔板(112)形成有容纳所述骨架(111)的容纳槽，所述第一铝箔板(112)与所述第二铝箔板(113)连接以形成容纳所述骨架(111)的腔室。

7.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述骨架(111)为塑料制件。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述液冷管(2)的两端分别设置有一第一三通接头(21)和一第二直通接头(22)，所述第二直通接头(22)连接所述液冷管(2)与所述液冷板(1)，所述第一三通接头(21)分别连接所述液冷管(2)、所述液冷板(1)和冷却液供给结构。

9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，所述液冷管(2)包括多根尼龙管(23)和多个第二三通接头(24)，每个所述第二三通接头(24)分别与两根所述尼龙管(23)连接，且所述第二三通接头(24)均对应连接有一所述液冷板(1)。

10.动力电池，包括多个串并联电池芯体(10)，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的冷却装置，所述液冷板(1)之间设置有多个呈列设置的所述电池芯体(10)。