CN220796859U - 电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池系统领域，公开了一种电池系统，其包括：电池液冷托板，包括托板主体和预埋在托板主体的内部的托板液冷管道，托板液冷管道包括总进液管端、总出液管端、供液管端和回液管端；和电池模块，设置在托板主体的顶壁上，电池模块包括相互层叠设置的电芯板和液冷板，液冷板的底部设有液冷板进液接头和液冷板出液接头，液冷板进液接头与供液管端相互插接，液冷板出液接头与回液管端相互插接。通过采用本实用新型的电池系统，能够减少布置液冷水管所需占用的空间，增大电芯与液冷板换热面积，解决电芯与液冷板之间换热效率较低的问题，提高电池系统的能量密度。

Description

电池系统

技术领域

本实用新型涉及电池系统技术领域，具体地，涉及一种电池系统。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展，动力电池及动力电池组的高能量密度及安全性能要求逐步增高，为解决电池的高温问题，目前电池模块普遍采用液冷降温的方式进行热管理。而电池系统的液冷管道一般布置在侧边，占用电池系统空间尺寸；且液冷板大多布置在电芯的窄面，同时，传热路径中有模组结构件作为中转，使得电池与液冷板换热面积较小，液冷管道与电芯间接接触散热，散热能力较差，电池系统能量密度较低。

实用新型内容

针对现有技术的上述至少一种缺陷或不足，本实用新型提供了一种电池系统，能够减少布置液冷水管所需占用的空间，能够增大电芯与液冷板换热面积，解决电芯与液冷板之间换热效率较低的问题，提高电池系统的能量密度。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池系统，其包括：

电池液冷托板，包括托板主体和预埋在所述托板主体的内部的托板液冷管道，所述托板液冷管道包括总进液管端、总出液管端、供液管端和回液管端，所述总进液管端和所述总出液管端分别外露在所述托板主体的外壁上，所述供液管端和所述回液管端成对地外露在所述托板主体的顶壁上；和

电池模块，设置在所述托板主体的顶壁上，所述电池模块包括相互层叠设置的电芯板和液冷板，所述液冷板的底部设有液冷板进液接头和液冷板出液接头，所述液冷板进液接头与所述供液管端相互插接，所述液冷板出液接头与所述回液管端相互插接。

可选地，所述托板液冷管道包括多个所述供液管端和多个所述回液管端，多个所述供液管端在所述托板主体的顶壁上沿第一线性方向依次间隔布置，多个所回液管端在所述托板主体的顶壁上沿第二线性方向依次间隔布置，所述第一线性方向与所述第二线性方向相互平行，所述电池模块包括多个所述液冷板，多个所述液冷板沿所述第一线性方向依次间隔布置在所述托板主体的顶壁上，多个所述液冷板进液接头与多个所述供液管端一一对应插接，多个所述液冷板出液接头与多个所述回液管端一一对应插接。

可选地，所述总进液管端外露在所述托板主体的外周壁，所述总进液管端的管口中轴线平行于所述第一线性方向设置，所述总出液管端外露在所述托板主体的外周壁，所述总出液管端的管口中轴线平行于所述第二线性方向设置。

可选地，所述托板液冷管道形成为连贯延伸设置的连贯液冷管道，所述连贯液冷管道的两端分别形成为所述总进液管端和所述总出液管端。

可选地，所述托板液冷管道包括分段设置的第一液冷管段和第二液冷管段，所述第一液冷管段的一端形成为所述总进液管端，所述供液管端连通所述第一液冷管段，所述第二液冷管段的一端形成为所述总出液管端，所述回液管端连通所述第二液冷管段。

可选地，所述托板液冷管道在所述托板主体的内部密集布置。

可选地，所述电池模块还包括壳体，所述壳体包括布置在所述壳体的外壁上的供电结构，所述电芯板设置在所述壳体内且包括用于与所述供电结构连接的电极，所述液冷板设置在所述壳体内，所述液冷板进液接头和所述液冷板出液接头均与所述供电结构在所述壳体的外壁上相互远离布置。

可选地，所述壳体呈长方体状，所述供电结构设置在所述壳体的顶壁。

可选地，所述供电结构包括导电盖板、正极连接部和负极连接部，所述导电盖板设置在所述壳体的外壁的上部，所述正极连接部和所述负极连接部设置在所述导电盖板上。

可选地，所述电池系统还包括环绕所述电池液冷托板设置的边框以及设置在所述边框上的系统总进液接头和系统总出液接头，所述系统总进液接头的内端与所述总进液管端插接，所述系统总出液接头的内端与所述总出液管端插接。

通过上述技术方案，在对电池模块进行液冷降温时，冷却液从总进液管端输入至托板液冷管道内，再从供液管端将冷却液通过液冷板进液接头供液到液冷板内的液冷管路中，然后从液冷板出液接头流出，经由回液管端回流到托板液冷管道，最后经由总出液管端从托板液冷管道内输出。相比于现有技术，本实施例的电池系统中的电芯板和液冷板直接接触，由此可以增大电芯板与液冷板的接触面积以提高换热效率，同时，托板液冷管道预埋在托板主体的内部，液冷板进液接头和液冷板出液接头设置在液冷板的底部，从而能够减少布置液冷水管所需占用的空间，提高电池系统的空间利用率，进而提高电池系统整体的能量密度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型具体实施方式的一种电池系统的结构示意图；

图2为图1中的一种电池系统的电池液冷托板和边框的结构示意图；

图3为图2中的电池液冷托板和边框的局部放大图；

图4为图1中的一种电池系统的电池模块的结构示意图；

图5为图4中的电池模块的剖视图。

附图标记说明：

1 电池液冷托板 2 电池模块

3 边框

11 托板主体 12 托板液冷管道

13 总进液管端 14 总出液管端

15 供液管端 16 回液管端

21 电芯板 22 液冷板

23 壳体 24 供电结构

31 系统总进液接头 32 系统总出液接头

221 液冷板进液接头 222 液冷板出液接头

241 导电盖板 242 正极连接部

243 负极连接部

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型示例性实施例提供了一种电池系统，其包括电池液冷托板1和电池模块2，其中，电池液冷托板1包括托板主体11和预埋在托板主体11的内部的托板液冷管道12，托板液冷管道12包括总进液管端13、总出液管端14、供液管端15和回液管端16，总进液管端13和总出液管端14分别外露在托板主体11的外壁上，供液管端15和回液管端16成对地外露在托板主体11的顶壁上。托板液冷管道12预埋在托板主体11的内部可以在保证液冷效果的同时，减少布置液冷管道所需占用的空间，提高电池系统的空间利用率。冷却液从总进液管端13输入至托板液冷管道12内，再从总出液管端14输出，冷却液在托板液冷管道12流动过程中，通过供液管端15向外供液，再经由回液管端16回流到托板液冷管道12。外露在托板主体11的顶壁上的供液管端15和回液管端16一一对应布置。

电池模块2设置在托板主体11的顶壁上，电池模块2包括相互层叠设置的电芯板21和液冷板22，如图5所示，电芯板21和液冷板22相互层叠设置，可以使得芯板21和液冷板22直接接触，增大电芯板21与液冷板22的换热面积。液冷板22的底部设有液冷板进液接头221和液冷板出液接头222，液冷板进液接头221与供液管端15相互插接，液冷板出液接头222与回液管端16相互插接。液冷板进液接头221和液冷板出液接头222设置在液冷板22的底部，相比于现有技术中将液冷板进液接头221和液冷板出液接头222设置在侧边，可以在一定程度上节省所需占用的空间，同时液冷板进液接头221和液冷板出液接头222直接与电池液冷托板1的供液管端15和回液管端16相互插接，能够使得冷却液可以直接供液至液冷板相应的液冷管路中，省去模组结构件作为中转，可以提高电池系统的能量密度，同时可以节省一定的成本。

通过设置上述结构，在采用本实施例的电池系统对电池模块2进行液冷降温时，冷却液从总进液管端13输入至托板液冷管道12内，再从供液管端15将冷却液通过液冷板进液接头221供液到液冷板内的液冷管路中，冷却液在液冷管路中流通，从液冷板出液接头222流出，经由回液管端16回流到托板液冷管道12，最后冷却液经由总出液管端14从托板液冷管道12内输出，从而完成对电池的液冷降温。相比于现有技术，本实施例的电池系统，电芯板21和液冷板22直接接触，从而增大电芯板21与液冷板22的接触面积以提高换热效率，同时，托板液冷管道12预埋在托板主体11的内部，液冷板进液接头221和液冷板出液接头222设置在液冷板22的底部，从而能够减少布置液冷水管所需占用的空间，提高电池系统的空间利用率，进而提高电池系统整体的能量密度。

在一种实施例中，托板液冷管道12包括多个供液管端15和多个回液管端16，多个供液管端15在托板主体11的顶壁上沿第一线性方向依次间隔布置，多个回液管端16在托板主体11的顶壁上沿第二线性方向依次间隔布置，第一线性方向与第二线性方向相互平行，电池模块2包括多个液冷板22，多个液冷板22沿第一线性方向依次间隔布置在托板主体11的顶壁上，多个液冷板进液接头221与多个供液管端15一一对应插接，多个液冷板出液接头222与多个回液管端16一一对应插接。如此设置，多个供液管端15和多个回液管端16成对且相互平行地依次间隔布置在托板主体11的顶壁上，设置在各个液冷板22的底部的液冷板进液接头221和液冷板出液接头222也是相互平行。

在一种实施例中，总进液管端13外露在托板主体11的外周壁，总进液管端13的管口中轴线平行于第一线性方向设置，总出液管端14外露在托板主体11的外周壁，总出液管端14的管口中轴线平行于第二线性方向设置。如此设置，结合上述提及的多个供液管端15和多个回液管端16分别沿第一线性方向与第二线性方向依次间隔布置，与多个供液管端15连通的的托板液冷管道12的管口为总进液管端13，与多个回液管端16连通的的托板液冷管道12的管口为总出液管端14，在输入和输出冷却液时，冷却液从总进液管端13输入至托板液冷管道12，通过多个供液管端15供液，冷却液从多个回液管端16回流至托板液冷管道12，再从总出液管端14输出。

在一种实施例中，托板液冷管道12形成为连贯延伸设置的连贯液冷管道，连贯液冷管道的两端分别形成为总进液管端13和总出液管端14。具体地，预埋在托板主体11内的托板液冷管道12可以是连贯延伸的，如此设置，冷却液可以直接在连贯液冷管道内流动，经由总进液管端13和总出液管端14完成输入和输出。在对电池模块2进行液冷降温时，冷却液在连贯液冷管道内流动过程中，一部分冷却液从多个供液管端15供液至液冷板22的液冷管路，再从相应的回液管端16回流至连贯液冷管道内，另一部分冷却液可以直接在连贯液冷槽内流动。

在一种实施例中，托板液冷管道12包括分段设置的第一液冷管段和第二液冷管段，第一液冷管段的一端形成为总进液管端13，供液管端15连通第一液冷管段，第二液冷管段的一端形成为总出液管端14，回液管端16连通第二液冷管段。如此设置，冷却液从总进液管端13输入至第一液冷管段后，不能直接流动到第二液冷管段，从总出液管端14输出，而是要经由供液管端15和回液管端16来完成冷却液的输入和输出。具体地，在对电池模块2进行液冷降温时，冷却液从总进液管端13输入至第一液冷管段，再从连通第一液冷管段的供液管端15供液到液冷板22的液冷管路中，冷却液再从相对应的与第二液冷管段连通的回液管端16回流至第二液冷管段中，经由总出液管端14从第二液冷管段输出，以此完成冷却液在托板液冷管道12中的流动。

在一种实施例中，托板液冷管道12在托板主体11的内部密集布置。不论是连贯液冷管道还是分段式液冷管道，也不论所预埋的托板液冷管道12的数量，对于布置在托板主体11的内部的托板液冷管道12，均密集布置在托板主体11的内部，从而使得托板主体11的内部的大部分空间都预埋有托板液冷管道12，如此一来可以在一定程度上增大冷却液在托板主体11的内部的面积，加之电池模块2是布置在托板主体11的顶壁，也就是电池模块2与托板主体11的顶壁是可以直接接触的，如此设置，有利于提高电池的换热效率。

在一种实施例中，如图4所示，电池模块2还包括壳体23，壳体23包括布置在壳体23的外壁上的供电结构24，电芯板21设置在壳体23内且包括用于与供电结构24连接的电极(附图未示出)，液冷板22设置在壳体23内，液冷板进液接头221和液冷板出液接头222均与供电结构24在壳体23的外壁上相互远离布置，如此一来，可以实现液冷板进液接头221和液冷板出液接头222均与供电结构24实现完全分离，以使得在冷却液流动过程中，若出现漏液情况时，可以有效避免漏液带来的电池短路风险，从而提高电池系统的安全性，且保证电池系统能顺利进行对电池模块2的液冷降温。

进一步地，壳体23呈长方体状，供电结构24设置在壳体23的顶壁，加之液冷板进液接头221和液冷板出液接头222设置在液冷板22的底部，相当于设置在壳体23的底部，由此实现液冷板进液接头221和液冷板出液接头222均与供电结构24在壳体23的外壁上相互远离布置，而且液冷板进液接头221和液冷板出液接头222与托板主体11上的供液管端15和回液管端16一一对应插接以实现冷却液的输入和输出，如此一来，当电池模块3布置在电池液冷托板1上时，供电结构24所在位置远离电池液冷托板1的托板主体11，从而能有效避免液冷板22漏液而带来的电池短路风险，有利于提高本实用新型的安全性。

在一种实施例中，如图4所示，供电结构24包括导电盖板241、正极连接部242和负极连接部243，导电盖板241设置在壳体23的外壁的上部，用于连接电池模块2内的各个电芯板21，正极连接部242和负极连接部243设置在导电盖板241上，通过正极连接部10和负极连接部11，实现电池模块2的充放电，同时利用正极连接部10和负极连接部11，能够实现多个电池模块2的串联或并联，从而实现电池系统的制备。

在一种实施例中，如图2和图3所示，电池系统还包括环绕电池液冷托板1设置的边框3以及设置在边框3上的系统总进液接头31和系统总出液接头32，系统总进液接头31的内端与总进液管端13插接，系统总出液接头32的内端与总出液管端14插接。具体地，通过将电池液冷托板1的总进液管端13和总出液管端14分别与边框3上的系统总进液接头31的内端和系统总出液接头32的内端插接，在对电池模块2进行液冷降温的过程中，冷却液从总进液接头31的外端输入冷却液，经由总进液管端13输入至电池液冷托板1的托板液冷管道12内，再从供液管端15向液冷板22的液冷管路供液，冷却液在相应的液冷管路内流动，再从对应的回液管端16回流至托板液冷管道12内，经由总出液管端14输出。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括：

电池液冷托板(1)，包括托板主体(11)和预埋在所述托板主体(11)的内部的托板液冷管道(12)，所述托板液冷管道(12)包括总进液管端(13)、总出液管端(14)、供液管端(15)和回液管端(16)，所述总进液管端(13)和所述总出液管端(14)分别外露在所述托板主体(11)的外壁上，所述供液管端(15)和所述回液管端(16)成对地外露在所述托板主体(11)的顶壁上；和

电池模块(2)，设置在所述托板主体(11)的顶壁上，所述电池模块(2)包括相互层叠设置的电芯板(21)和液冷板(22)，所述液冷板(22)的底部设有液冷板进液接头(221)和液冷板出液接头(222)，所述液冷板进液接头(221)与所述供液管端(15)相互插接，所述液冷板出液接头(222)与所述回液管端(16)相互插接。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述托板液冷管道(12)包括多个所述供液管端(15)和多个所述回液管端(16)，多个所述供液管端(15)在所述托板主体(11)的顶壁上沿第一线性方向依次间隔布置，多个所回液管端(16)在所述托板主体(11)的顶壁上沿第二线性方向依次间隔布置，所述第一线性方向与所述第二线性方向相互平行，所述电池模块(2)包括多个所述液冷板(22)，多个所述液冷板(22)沿所述第一线性方向依次间隔布置在所述托板主体(11)的顶壁上，多个所述液冷板进液接头(221)与多个所述供液管端(15)一一对应插接，多个所述液冷板出液接头(222)与多个所述回液管端(16)一一对应插接。

3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述总进液管端(13)外露在所述托板主体(11)的外周壁，所述总进液管端(13)的管口中轴线平行于所述第一线性方向设置，所述总出液管端(14)外露在所述托板主体(11)的外周壁，所述总出液管端(14)的管口中轴线平行于所述第二线性方向设置。

4.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述托板液冷管道(12)形成为连贯延伸设置的连贯液冷管道，所述连贯液冷管道的两端分别形成为所述总进液管端(13)和所述总出液管端(14)。

5.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述托板液冷管道(12)包括分段设置的第一液冷管段和第二液冷管段，所述第一液冷管段的一端形成为所述总进液管端(13)，所述供液管端(15)连通所述第一液冷管段，所述第二液冷管段的一端形成为所述总出液管端(14)，所述回液管端(16)连通所述第二液冷管段。

6.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述托板液冷管道(12)在所述托板主体(11)的内部密集布置。

7.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池模块(2)还包括壳体(23)，所述壳体(23)包括布置在所述壳体(23)的外壁上的供电结构(24)，所述电芯板(21)设置在所述壳体(23)内且包括用于与所述供电结构(24)连接的电极，所述液冷板(22)设置在所述壳体(23)内，所述液冷板进液接头(221)和所述液冷板出液接头(222)均与所述供电结构(24)在所述壳体(23)的外壁上相互远离布置。

8.根据权利要求7所述的电池系统，其特征在于，所述壳体(23)呈长方体状，所述供电结构(24)设置在所述壳体(23)的顶壁。

9.根据权利要求7所述的电池系统，其特征在于，所述供电结构(24)包括导电盖板(241)、正极连接部(242)和负极连接部(243)，所述导电盖板(241)设置在所述壳体(23)的外壁的上部，所述正极连接部(242)和所述负极连接部(243)设置在所述导电盖板(241)上。

10.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括环绕所述电池液冷托板(1)设置的边框(3)以及设置在所述边框(3)上的系统总进液接头(31)和系统总出液接头(32)，所述系统总进液接头(31)的内端与所述总进液管端(13)插接，所述系统总出液接头(32)的内端与所述总出液管端(14)插接。