CN220796877U - 一种液冷电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种液冷电池模组，包括：壳体，其上具有安装腔室；电芯组，被配置在壳体的安装腔室内，电芯组包括多个沿厚度方向依次排列设置的电芯；以及液冷板总成，被配置于安装腔室内，且为电芯提供液冷；液冷板总成包括：液冷板集流体，其内具有能够供冷却液流动的导流腔室，其上还具有与导流腔室相连通的进液口和出液口；液冷管，具有若干个，且以翅片的形式分布于液冷板集流体的一侧或者是两侧，各液冷管与液冷板集流体内的导流腔室相连通；其中，电芯具有多组，且分别布设在相邻的液冷管之间的间隔内。通过在液冷板集流体以及液冷管的双重液冷的作用下，使得电芯能够更快的被加热或冷却，进而使得充电速度更快。

Description

一种液冷电池模组

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种液冷电池模组。

背景技术

随着能源问题和环境问题日益严峻，国家对新能源的大力扶持，以及动力电池关键技术的日益成熟，动力电池已广泛应用于电动轿车、电动摩托车及储能等产品上。

动力电池是电动汽车里最为关键的部件，其性能对电动车的驱动能力、能量效率有重大的影响，而动力电池性能对温度十分敏感，过高的温度不仅会造成动力电池寿命的快速衰减，而且更为严重的情况下还会引发安全问题，从而造成生命和财产的损失。因此，为了发挥动力电池的最佳性能并尽量延长动力电池寿命，必须对动力电池进行热管理使得电池产生的热量可以及时有效地排出，进而让动力电池工作在适当的温度范围内。

目前，通常采用液冷的方式来对动力电池进行散热降温，通常是将液冷板放置到电池模组的底部，然后让冷却液在液冷板的内部流过从而将电池内部产生的热量及时带走，但是电池底部的区域面积有限，当动力电池进行较大倍率的充放电工况时其产热量将大幅增加，在此工况下，上述方法将很难有效地降低动力电池的温度。而且设置在电芯底部的液冷板，因其占用电池包的高度空间，导致影响了电池包固定体积内的电芯占比(体积能量密度)，进而还影响了车辆的续航性能。

公开号为CN114583327A的中国发明专利申请，其公开了一种液冷板及电池模组，通过设置板体以及板体两侧的散热板，来实现对电芯的冷却，然而该液冷板的液冷效果并不是很理想，主要依靠板体进行液冷，有鉴于此，有必要对其进行优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够有效的提高电芯液冷效果的液冷电池模组。

为实现上述目的，提供如下技术方案：一种液冷电池模组，包括：

壳体，其上具有安装腔室；

电芯组，被配置在所述壳体的安装腔室内，所述电芯组包括多个沿厚度方向依次排列设置的电芯；

以及液冷板总成，被配置于所述安装腔室内，且为所述电芯提供液冷；其中，所述液冷板总成包括：

液冷板集流体，其内具有能够供冷却液流动的导流腔室，其上还具有与导流腔室相连通的进液口和出液口；

液冷管，具有若干个，且分布于所述液冷板集流体的一侧或者是两侧，各所述液冷管与所述液冷板集流体内的导流腔室相连通；

其中，所述电芯分别布设在相邻的液冷管之间的间隔内。

在上述技术方案中，进一步的，所述电芯组有N组，且N为不小于2的正偶数，每相邻两个电芯组形成一个电池组，所述电池组的个数为N/2，另外，所述液冷板集流体的个数为N/2；其中，所述液冷板集流体呈板状结构，液冷管分布于所述液冷板集流体的两侧，所述液冷板集流体并被配置在每个电池组的两个电芯组之间。

在上述任一技术方案中，进一步的，各所述电芯均通过导热结构胶粘接在所述液冷板集流体上。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述液冷管呈片状结构，所述电芯沿其厚度方向的两侧与所述液冷管的外壁接触。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述导流腔室具有两个，两个所述导流腔室沿液冷板集流体的高度方向布设，所述进液口与其中一导流腔室相连通，所述出液口与另一导流腔室相连通；

所述液冷管具有沿高度方向布设的两个端口，两所述端口分别与两个所述导流腔室相连通；

其中，冷却液的流动路径为，从进液口流入到其中一导流腔室内，随后流向液冷管的其中一端口，再从另一端口流向另一导流腔室内，最后从出液口流出。

在上述任一技术方案中，进一步的，两个所述端口沿高度方向间隔布设，使所述液冷管与所述液冷板集流体之间形成有一镂空腔室。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述镂空腔室形成供电芯膨胀的预留膨胀空间。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述镂空腔室内设置有用于将相邻电芯隔开的隔热材料。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述壳体包括两块侧板以及与两块侧板两端相连接的两块端板，两块所述侧板及两块所述端板之间围合形成所述安装腔室；所述液冷板集流体的两端分别设置于两端板上。

在上述任一技术方案中，进一步的，所述液冷板集流体沿其长度方向的两侧的上下端分别有向外延伸设置的耳板，且各所述耳板延伸至所述端板的上端面或者下端面上，以将液冷板集流体固定于两端板上，所述进液口和所述出液口设置所述耳板上。

本实用新型的有益效果是：

1、通过在液冷板集流体以及液冷管的双重液冷的作用下，使得电芯能够更快的被加热或冷却，进而使得充电速度更快。

2、将电芯设置在液冷板集流体的侧面，有利于解决双排或多排电芯的结构强度问题，以及液冷板集流体布置在壳体底部导致的占用大量高度空间的问题。从而达到使得原有的壳体内空间可以布置更多或更大的电芯来提升电池模组整体的电量的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型电芯安装在液冷板总成上的侧视图；

图4是本实用新型液冷板总成的俯视结构示意图；

图5是本实用新型液冷板总成的立体结构示意图；

图6是本实用新型冷却液在液冷板总成上的流动路径的结构示意图；

附图标记说明：100、壳体；101、安装腔室；110、侧板；120、端板；200、电芯；300、液冷板总成；301、进液口；302、出液口；310、液冷板集流体；311、耳板；320、液冷管；321、预留膨胀空间。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1：

如图1-图6所示，本实施例提供了一种液冷电池模组，包括：

壳体100，其上具有安装腔室101；

电芯组，被配置在壳体100的安装腔室101内，电芯组包括多个沿厚度方向(即图1中y方向)依次排列设置的电芯200；

以及液冷板总成300，被配置于安装腔室101内，且为电芯200提供液冷；其中，液冷板总成300包括：

液冷板集流体310，其内具有能够供冷却液流动的导流腔室，其上还具有与导流腔室相连通的进液口301和出液口302；

液冷管320，具有若干个，且分布于液冷板集流体310的一侧或者是两侧，各液冷管320与液冷板集流体310内的导流腔室相连通；

其中，电芯200分别布设在相邻的液冷管320之间的间隔内。

在本技术方案中，基于传统的将液冷板配置在电芯200下方的电池液冷方案所存在的一些弊端，现采用了格栅的方式对液冷板进行排布，液冷管320从电芯200底部改到电芯200之间(利用原来电芯200的膨胀空间)，不仅能够减少整个电池模组的体积，而且还能提高对电池模组的散热或者是加热的效率，使得原本电池模组布置液冷管320的空间给到电芯200可以布置更大的电芯200来提升电池模组整体的电量。

具体的，液冷板总成300由液冷板集流体310以及液冷管320组成，冷却液从进液口301进入到液冷板集流体310内，然后再流向液冷管320，最后从出液口302流出，这其中，电芯200在液冷板集流体310以及液冷管320的双重液冷的作用下，使得电芯200能够更快的被加热或冷却，进而使得充电速度更快。

实施例2：

本实施例提供了一种液冷电池模组，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

在本实施例中，电芯组有N组，且N为不小于2的正偶数，每相邻两个电芯组形成一个电池组，所述电池组的个数为N/2，另外液冷板集流体310的个数为N/2；其中，液冷板集流体310呈板状结构，液冷管320分布于所述液冷板集流体310的两侧，所述液冷板集流体310并被配置在每个电池组的两个电芯组之间，如图2所示，电芯组有2组，构成一个电池组，一个液冷板集流体310位于两个电芯组之间。在另一些实施方式的，也可以仅在液冷板集流体310的一侧设置液冷管320，每个电芯组对应设置一个所述液冷板集流体310。在又一些实施方式，也可以部分液冷板集流体310的两侧均设置有液冷管，部分液冷板集流体310的一侧设置液冷管。

在本技术方案中，将液冷板集流体310设置呈板状结构，并设置在电芯组之间，有利于解决双排或多排电芯200的结构强度问题，以及液冷板集流体310布置在壳体100底部导致的占用大量高度空间的问题。使得原有的壳体100内空间可以布置更多或更大的电芯200来提升电池模组整体的电量。

进一步的，各电芯200均通过导热结构胶粘接在液冷板集流体310上。

导热结构胶作为一类新型产品，它具有良好的传热性能，能够有效地把热量从一个地方传递到另一个地方，而且还可以强化结构，确保连接处的可靠性，为此采用导热结构胶将电芯200安装在液冷板集流体310上，以起到热传导作用，而且还能保障二者之间的连接强度。

在本实施例中，优化的，为进一步减小液冷管320的占用面积，为此将液冷管320设置呈片状结构，电芯200沿其厚度方向的两侧与液冷管320的外壁接触。即电芯200可以是紧靠、抵触或者是抵紧于其两侧的液冷管320的外壁。而且该设置还增加了电芯200与液冷管320的接触面积，使得电芯200能够更快的被加热或冷却。

实施例3：

本实施例提供了一种液冷电池模组，除了可以包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

如图5和图6所示，在本实施例中，导流腔室具有两个，两个导流腔室沿液冷板集流体310的高度方向(即图1中z方向)布设，进液口301与其中一导流腔室相连通，出液口302与另一导流腔室相连通；

液冷管320具有沿高度方向布设的两个端口，两端口分别与两个导流腔室相连通；

其中，冷却液的流动路径为，从进液口301流入到其中一导流腔室内，随后流向液冷管320的其中一端口，再从另一端口流向另一导流腔室内，最后从出液口302流出。具体的，进液口301位于出液口302的上方。

在本技术方案中，为能够使得液冷管320内的冷却液能更快速的进行更换，即液冷管320内的冷却液能不断地流动，为此，将液冷管320设置有两个端口，其中一个端口为冷却液流入口，另一个端口为流出口，对于导流腔室则也有两个路径，即其中一个导流腔室形成流入路径，另一个导流腔室形成流出路径，在相互的配合下，提高冷却液对电芯200的换热效率。

在本实施例中，优化的，两个端口沿高度方向间隔布设，使液冷管320与液冷板集流体310之间形成有一镂空腔室。

在本技术方案中，针对液冷管320的结构，为尽可能的实现对电芯200均匀的散热，为此液冷管320呈U型的方式进行布设，当然了液冷管320的形式还有一些其他结构，例如呈C型结构等等。该设置的另一个作用是使得液冷管320与液冷板集流体310之间围绕形成一个镂空腔室，由于电芯200会出现膨胀，其膨胀方式主要是电芯200沿其厚度方向的两侧中部向外膨胀，因此该镂空腔室可作为一个供电芯200膨胀的预留膨胀空间321。

在本实施例中，优化的，镂空腔室内设置有用于将相邻电芯200隔开的隔热材料。

在本技术方案中，为防止单个电芯200发生热失控而引起其他电芯200热失控，为此，可在腔室内设置隔热材料，通过隔热材料将电芯200隔开，以防止热蔓延。

实施例4：

本实施例提供了一种液冷电池模组，除了可以包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。

如图1和图2所示，在本实施例中，壳体100包括两块侧板110以及与两块侧板110两端相连接的两块端板120，两块侧板110及两块端板120之间围合形成安装腔室101；液冷板集流体310的两端分别设置于两端板120上。

在本实施例中，通过采用两块侧板110以及两块端板120，来实现对液冷板总成300以及电芯200的安装、防护。

如图1、图2、图4-图6所示，具体的，液冷板集流体310沿其长度方向(即图1所示y方向)的两侧的上下端分别有向外延伸设置的耳板311，且各耳板311延伸至端板120的上端面或者下端面上，以将液冷板集流体310固定于两端板120上。在装配时，先将两侧板110放置于液冷板总成300的两侧，然后再安装两端板120，使得两端板120被卡在上下两个耳板311之间，从而使得液冷板总成300被限位在安装腔室101内。

对于液冷板集流体310上的进液口301和出液口302，可设置在耳板311上，具体的，二者设置在同侧和不同侧均可。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种液冷电池模组，包括：

壳体(100)，其上具有安装腔室(101)；

电芯组，被配置在所述壳体(100)的安装腔室(101)内，所述电芯组包括多个沿厚度方向依次排列设置的电芯(200)；

以及液冷板总成(300)，被配置于所述安装腔室(101)内，且为所述电芯(200)提供液冷；其特征在于，所述液冷板总成(300)包括：

液冷板集流体(310)，其内具有能够供冷却液流动的导流腔室，其上还具有与导流腔室相连通的进液口(301)和出液口(302)；

液冷管(320)，具有若干个，且分布于所述液冷板集流体(310)的一侧或者是两侧，各所述液冷管(320)与所述液冷板集流体(310)内的导流腔室相连通；

其中，所述电芯(200)分别布设在相邻的液冷管(320)之间的间隔内。

2.根据权利要求1所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述电芯组有N组，且N为不小于2的正偶数，每相邻两个电芯组形成一个电池组，所述电池组的个数为N/2，另外，所述液冷板集流体(310)的个数为N/2；其中，所述液冷板集流体(310)呈板状结构，液冷管(320)分布于所述液冷板集流体(310)的两侧，所述液冷板集流体(310)并被配置在每个电池组的两个电芯组之间。

3.根据权利要求2所述的一种液冷电池模组，其特征在于，各所述电芯(200)均通过导热结构胶粘接在所述液冷板集流体(310)上。

4.根据权利要求1所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述液冷管(320)呈片状结构，所述电芯(200)沿其厚度方向的两侧与所述液冷管(320)的外壁接触。

5.根据权利要求4所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述导流腔室具有两个，两个所述导流腔室沿液冷板集流体(310)的高度方向布设，所述进液口(301)与其中一导流腔室相连通，所述出液口(302)与另一导流腔室相连通；

所述液冷管(320)具有沿高度方向布设的两个端口，两所述端口分别与两个所述导流腔室相连通；

其中，冷却液的流动路径为，从进液口(301)流入到其中一导流腔室内，随后流向液冷管(320)的其中一端口，再从另一端口流向另一导流腔室内，最后从出液口(302)流出。

6.根据权利要求5所述的一种液冷电池模组，其特征在于，两个所述端口沿高度方向间隔布设，使所述液冷管(320)与所述液冷板集流体(310)之间形成有一镂空腔室。

7.根据权利要求6所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述镂空腔室形成供电芯(200)膨胀的预留膨胀空间(321)。

8.根据权利要求6所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述镂空腔室内设置有用于将相邻电芯(200)隔开的隔热材料。

9.根据权利要求2-8任一项所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述壳体(100)包括两块侧板(110)以及与两块侧板(110)两端相连接的两块端板(120)，两块所述侧板(110)及两块所述端板(120)之间围合形成所述安装腔室(101)；所述液冷板集流体(310)的两端分别设置于两端板(120)上。

10.根据权利要求9所述的一种液冷电池模组，其特征在于，所述液冷板集流体(310)沿其长度方向的两侧的上下端分别有向外延伸设置的耳板(311)，且各所述耳板(311)延伸至所述端板(120)的上端面或者下端面上，以将液冷板集流体(310)固定于两端板(120)上，所述进液口(301)和所述出液口(302)设置所述耳板(311)上。