CN221057521U - 一种多面液冷模组结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多面液冷模组结构，包括底部冷板和多个侧部冷板，所述底部冷板内设有第一集流腔、第二集流腔及第一液冷流道，所述第一液冷流道分别与第一集流腔及第二集流腔连通；所述侧部冷板内设有第二液冷流道，所述侧部冷板上凸设有第一凸柱及第二凸柱，所述第一凸柱、第二凸柱分别插接于底部冷板内，并使第二液冷流道分别与第一集流腔及第二集流腔连通；所述第一集流腔用于供冷却液分流至第一液冷流道及多个侧部冷板的第二液冷流道；所述第二集流腔用于供第一液冷流道内的冷却液及多个侧部冷板的第二液冷流道内的冷却液向外排出；本申请主要解决现有的多面液冷模组结构同时存在结构复杂、成本较高、体积较大且不便于安装的技术问题。

Description

一种多面液冷模组结构及电池

技术领域

本实用新型涉及液冷结构的技术领域，尤其涉及一种多面液冷模组结构及电池。

背景技术

目前，新能源汽车对动力电池的充电速率提出了越来越高的要求，动力电池大倍率4C以上充、放电使用工况的升温问题越来越受到关注，电芯多面冷却是目前行业内的一种有效可靠的散热方式，具体的，现有技术中的多面液冷模组结构包括底部冷板和多个侧部冷板，通过侧部冷板以及底部冷板为电芯的多个面进行降温，但是，目前的多个侧部冷板都是通过快插接头的方式依次连接起来，然后通过连接管道将冷却液分流到底部冷板内和多个侧部冷板内，一方面，现有的这种多面液冷模组结构由于快插接头使用较多而导致存在成本较高的劣势，而且零部件较多而致使装配起来较为费时费力，另一方面也没有利用厚爱底部冷板的内部空间，使整个多面液冷模组存在体积较大的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多面液冷模组结构及电池，主要解决现有的多面液冷模组结构同时存在结构复杂、成本较高、体积较大且不便于安装的技术问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多面液冷模组结构，包括：

底部冷板，内部设有第一集流腔、第二集流腔及第一液冷流道，所述第一液冷流道分别与所述第一集流腔及所述第二集流腔连通；

多个间隔布置的侧部冷板，所述侧部冷板内设有第二液冷流道，所述侧部冷板向所述底部冷板的方向凸设有第一凸柱及第二凸柱，所述第一凸柱、所述第二凸柱分别插接于所述底部冷板内且与所述底部冷板密封连接，并使所述第二液冷流道分别与所述第一集流腔及所述第二集流腔连通；

其中，所述第一集流腔用于供冷却液分流至所述第一液冷流道及多个所述侧部冷板的所述第二液冷流道；

其中，所述第二集流腔用于供所述第一液冷流道内的冷却液及多个所述侧部冷板的所述第二液冷流道内的冷却液向外排出。

在其中一个技术方案中，所述底部冷板的上表面凸设有多个第一凸块及多个第二凸块；

所述第一凸块上设置有第一插接孔，所述侧部冷板的第一凸柱插接于对应的一个所述第一插接孔内并密封所述第一插接孔的孔壁，所述第一插接孔分别连通所述第二液冷流道和所述第一集流腔；

所述第二凸块上设置有第二插接孔，所述侧部冷板的第二凸柱插接于对应的一个所述第二插接孔内并密封所述第二插接孔的孔壁，所述第二插接孔分别连通所述第二液冷流道和所述第二集流腔。

在其中一个技术方案中，多个所述第一凸块所凸设的方向的反方向指向所述第一集流腔内，多个所述第二凸块所凸设的方向的反方向指向所述第二集流腔内。

在其中一个技术方案中，所述第一凸柱的外侧壁及所述第二凸柱的外侧壁均套设有至少一个密封圈，所述密封圈用于密封所述第一插接孔/所述第二插接孔的孔壁。

在其中一个技术方案中，所述侧部冷板包括侧板主体及分别连接所述侧板主体的第一集流块和第二集流块；

所述第二液冷流道设置于所述侧板主体内，且所述第二液冷流道包括多条并联的液冷通道，所述第一凸柱设置于所述第一集流块上，所述第二凸柱设置于所述第二集流块上，所述第一集流块内具有第一集流室，所述第二集流块内具有第二集流室；

所述第一集流室贯穿所述第一凸柱并分别连通所述第一插接孔及多条所述液冷通道，所述第二集流室贯穿所述第二凸柱并分别连通所述第二插接孔及多条所述液冷通道。

在其中一个技术方案中，所述底部冷板内具有两个所述第一集流腔、一个所述第二集流腔及两条所述第一液冷流道；

两所述第一集流腔分设于所述第二集流腔不同的两侧，其一所述第一液冷流道分别连通所述第二集流腔与其一所述第一集流腔，另一所述液冷流道分别连通所述第二集流腔与另一所述第一集流腔；

所述侧板主体上连接有两个所述第一集流块及一个所述第二集流块，两所述第一集流块分设于所述第二集流块不同的两侧，两所述第一集流块上的所述第一凸柱均插接于所述底部冷板内，且其一所述第一集流块内的第一集流室与其一所述第一集流腔连通，另一所述第一集流块内的第一集流室与另一所述第一集流腔连通。

在其中一个技术方案中，所述底部冷板包括底板主体及分别连接所述底板主体的第一集流管和第二集流管；

所述第一集流腔设置于所述第一集流管内，所述第二集流腔设置于所述第二集流管内，所述第一液冷流道设置于所述底板主体内，所述第一集流管上凸设有所述第一凸块，所述第二集流管上凸设有所述第二凸块。

在其中一个技术方案中，所述第一液冷流道为不断往复弯折延伸的蛇形结构。

本申请还提供了一种电池，包括多个电芯及上述任一项技术方案所述的多面液冷模组结构，所述电芯放置于相邻两块所述侧部冷板之间。

在其中一个技术方案中，各所述侧部冷板在不同侧的两面分别固定一排所述电芯，使各所述侧部冷板与两排所述电芯形成组件模块。

与现有技术相比，本实用新型提供的多面液冷模组结构至少具有以下的有益效果：

本方案利用了底部冷板的内部空间，在底部冷板的内部设计了第一集流腔、第二集流腔和第一液冷流道，其中，第一集流腔能够供外面的冷却液分流到第一液冷流道内以及多个侧部冷板的第二液冷流道内，第二集流腔能够供第一液冷流道内的冷却液以及多个侧部冷板的第二液冷流道内的冷却液都向外排出，以实现对电芯多面冷却的目的；更具体的，本方案还将各个侧部冷板设计为通过第一凸柱以及第二凸柱插接到底部冷板内的方式实现侧部冷板和底部冷板的连接，使得在实际安装时，作业人员可以预先将电芯固定在侧部冷板上，以使得每个侧部冷板和电芯形成组件模块后，然后再将各个组件模块插入到底部冷板内，即可完成整个液冷模组结构的装配工作；

综上所述，本方案的多面液冷模组结构在实现对电芯进行多面冷却的前提下，具有结构更加简单以及便于装配的优势，能够大幅提高装配的效率，而且本方案由于并没有采用过多的快插接头，因此成本也得以下降，此外本方案很好地利用了底部冷板的空间，使得本方案还具有体积更小的优点，在体积一定下，本方案能够安装更多电芯，因此可以提升动力电池的总电量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的第一种多面液冷模组结构的结构示意图；

图2为图1所示结构的结构分解图；

图3为图1所示结构中的底部冷板的结构示意图；

图4为图1所示结构的俯视图；

图5为图4中A-A处的剖视图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为图5中C处的局部放大图；

图8为图1所示结构在装配多个电芯后的结构示意图；

图9为本申请提供的第二种多面液冷模组结构的结构示意图；

图10为图9所示结构中的底部冷板的结构示意图；

图11为图9所示结构中的侧部冷板的结构示意图；

图12为图9所示结构在装配多个电芯后的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、底部冷板；11、第一集流腔；12、第二集流腔；13、第一液冷流道；14、底板主体；15、第一集流管；16、第二集流管；17、第一插接孔；18、第二插接孔；19、第一凸块；20、第二凸块；

2、侧部冷板；21、第二液冷流道；211、液冷通道；22、第一凸柱；23、第二凸柱；24、密封圈；25、侧板主体；26、第一集流块；261、第一集流室；27、第二集流块；271、第二集流室；3、电芯。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例一

请一并参阅图1至图7，本实施例提供了一种多面液冷模组结构，包括底部冷板1和多个侧部冷板2，多个侧部冷板2沿一方向依次间隔布置，如图8所示，每相邻两个侧部冷板2之间的位置都可放置电芯3，底部冷板1用于冷却电芯3的底面，侧部冷板2用于冷却电芯3的侧面，以使得每个电芯3的多面都能被冷却降温，以提高电芯3的冷却效率。

其中，底部冷板1内具有第一集流腔11、第二集流腔12和第一液冷流道13，第一液冷流道13的其中一端和第一集流腔11连通，使得进入到第一集流腔11内的冷却液能够进入到第一液冷流道13内，第一液冷流道13的另外一端和第二集流腔12连通，使得第一液冷流道13内的冷却液能够沿着第二集流腔12向外排出，以使得第一液冷流道13内能够持续流入新的冷却液，第一液冷流道13用于冷却电芯3的底面。如图7所示，第一液冷流道13为不断往复弯折延伸的蛇形结构，以延长第一液冷流道13的长度，提高电芯3的散热效率。

考虑到底部冷板1需要便于加工，因此，本实施例的底部冷板1具体包括底板主体14和至少两根集流管，其中，第一集流腔11设置在第一集流管15内，第二集流腔12设置在第二集流管16内，而第一液冷流道13设置在底板主体14内，底板主体14的外表面可以直接和电芯3的底面接触，以使得第一液冷流道13能够快速冷却电芯3的底面，装配时，各根集流管可以通过焊接的方式焊接在底板主体14上。

其中，侧部冷板2内具有第二液冷流道21，第二液冷流道21用于对电芯3的侧面冷却降温，侧部冷板2向底部冷板1的方向凸设有第一凸柱22和第二凸柱23，相应的，底部冷板1的上表面设置有多个第一插接孔17和多个第二插接孔18，每块侧部冷板2的第一凸柱22插接到对应的一个第一插接孔17内，每块侧部冷板2的第二凸柱23插接到对应的一个第二插接孔18内，当侧部冷板2和底部冷板1插接完成时，第一插接孔17使第二液冷流道21和上述的第一集流腔11连通起来，而第二插接孔18使第二液冷流道21和上述的第二集流腔12连通起来。换而言之，第一集流腔11内的冷却液能够通过各个第一插接孔17分别进入至各个侧部冷板2的第二液冷流道21内，同时，各个侧部冷板2的第二液冷流道21内的冷却液能够通过对应的第二插接孔18排出至第二集流腔12内。

于本实施例中，为了提高侧部冷板2和底部冷板1互相插接的稳定性，本实施例在底部冷板1上设置了多个凸起的第一凸块19和多个凸起的第二凸块20，并将上述的第一插接孔17设置在第一凸块19上，且将上述的第二插接孔18设置在第二凸块20上，通过设置第一凸块19和第二凸块20，能够延长第一插接孔17和第二插接孔18的长度，从而提高侧部冷板2和底部冷板1互相插接的稳定性。此外，第一凸柱22和第二凸柱23的外侧壁都套设了至少一个(本实施例优选两个)密封圈24，第一凸柱22上的密封圈24用于堵塞第一插接孔17的孔壁和第一凸柱22之间的缝隙，第二凸柱23上的密封圈244用于堵塞第二插接孔18的孔壁和第二凸柱23之间的缝隙，以确保侧部冷板2和底部冷板1互相插接后有良好的密封性，以防止冷却液漏液的现象发生。

于本实施例优选的，多个第一凸块19连接在第一集流管15上，多个第二凸块20连接在第二集流管16上，换而言之，多个第一凸块19所凸起的方向的反方向直接指向第一集流腔11内，多个第二凸块20所凸起的方向的反方向直接直线第二集流腔12内，以更加简化底部冷板1的结构。

于本实施例中，侧部冷板2具体包括侧板主体25、第一集流块26和第二集流块27，上述的第二液冷流道21设置在侧板主体25内，并且，第二液冷流道21包括多条并联的液冷通道211，而第一集流块26内具有第一集流室261，第二集流块27内具有第二集流室271，第一集流室261和多条液冷通道211互相连通，第二集流室271也和多条液冷通道211互相连通，上述的第一凸柱22优选地设置在第一集流块26上，第一集流室261贯穿第一凸柱22，使得当第一凸柱22插接在底部冷板1内时，第一集流室261能够分别连通第一插接孔17和多条液冷通道211，从而使得位于第一集流腔11内的冷却液能够依次从第一插接孔17和第一集流室261进入到多条液冷通道211内，多条液冷通道211都能够对电芯3的侧面进行冷却降温，以使电芯3的侧面能够更加均匀地散热。上述的第二凸柱23优选地设置在第二集流块27上，并且第二集流室271贯穿第二凸柱23，使得当第二凸柱23插接在底部冷板1内时，第二集流室271能够分别连通第二插接孔18和多条液冷通道211，从而使得位于多条液冷通道211内的冷却液能够依次进入第二集流室271、第二插接孔18、第二集流腔12后向外排出。

具体而言，本技术方案利用了底部冷板1的内部空间，在底部冷板1的内部设计了第一集流腔11、第二集流腔12和第一液冷流道13，其中，第一集流腔11能够供外面的冷却液分流到第一液冷流道13内以及多个侧部冷板2的第二液冷流道21内，第二集流腔12能够供第一液冷流道13内的冷却液以及多个侧部冷板2的第二液冷流道21内的冷却液都向外排出，以实现对电芯3多面冷却的目的；本方案还将各个侧部冷板2设计为通过第一凸柱22以及第二凸柱23插接到底部冷板1内的方式实现侧部冷板2和底部冷板1的连接，使得在实际安装时，作业人员可以预先将电芯3固定在侧部冷板2上，以使得每个侧部冷板2和电芯3形成组件模块后，然后再将各个组件模块插入到底部冷板1内，即可完成整个液冷模组结构的装配工作。

综上所述，本方案的多面液冷模组结构在实现对电芯3进行多面冷却的前提下，具有结构更加简单以及便于装配的优势，能够大幅提高装配的效率，而且本方案由于并没有采用过多的快插接头，因此成本也得以下降，此外本方案很好地利用了底部冷板1的空间，使得本方案还具有体积更小的优点，在体积一定下，本方案能够安装更多电芯3，因此可以提升动力电池的总电量。

实施例二

请一并参阅图9至图11，本实施例提供了另一种多面液冷模组结构，其上的底部冷板1内具有两个第一集流腔11、一个第二集流腔12和两条第一液冷流道13，而侧部冷板2包括侧板主体25、两个第一集流块26和一个第二集流块27，其余结构和上述实施例一所述的相同，不再累述。

具体的，第二集流腔12设置在底部冷板1的中部位置，两个第一集流腔11分别设置在第二集流腔12不同的两侧，其中一条第一液冷流道13分别连通第二集流腔12和其中一个第一集流腔11，另外一条第一液冷流道13分别连通第二集流腔12和另外一个第一集流腔11，使得可以同时向两个第一集流腔11内泵入冷却液，此时冷却液在两条第一液冷流道13内流道并汇集到中部的第二集流腔12内后才向外排出。通过如此设计，能够提高底部冷板1对电芯3散热的均匀性，解决第一液冷流道13由于路径过长而对电芯3散热不均匀的问题。

更具体的，第二集流块27设置在侧板主体25的中部位置，两个第一集流块26分别设置在第二集流块27不同的两侧，两个第一集流块26上的第一凸柱22都插接在底部冷板1内，而且，其中一个第一集流块26内的第一集流室261和其中一个第一集流腔11连通，另外一个第一集流块26内的第一集流室261和另外一个第一集流腔11连通，使得冷却液可以从两个第一集流块26的第一集流室261同时进入到侧板主体25内，并从中部第二集流块27内的第二集流室271排出到第二集流腔12内。通过如此设计，能够提高侧部冷板2对电芯3散热的均匀性。

综上所述，本实施例除了如实施例一所述的具有结构简单、成本较低以及便于装配的优势外，还能够使电芯散热更加均匀。

实施例三

请参阅图8或图12，本实施例提供了一种电池，包括电芯3和实施例一或实施例二中所述的多面液冷模组结构，图8为电池采用了实施例一中的多面液冷模组结构，图12为电池采用了实施例二中的多面液冷模组结构。具体的，每块侧部冷板2的两面分别固定一排电芯3，每排电芯3都包括至少一个电芯3，本实施例优选地在每块侧部冷板2的两面分别固定两块电芯3，使得每块侧部冷板2都和四块电芯3形成组件模块，侧部冷板2和电芯3之间可以通过涂导热胶的方式粘接为一体。在实际组装时，可以将整个组件模块和底部冷板1互相插接，即可完成电池的装配工作。由此可见，本技术方案的电池具有便于装拆的优势，能够大幅提高装配的效率，而且本方案由于并没有采用过多的快插接头，因此成本也得以下降，此外本方案很好地利用了底部冷板1的空间，使得本方案还具有体积更小的优点，在体积一定下，本方案能够安装更多电芯3，因此可以提升动力电池的总电量。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多面液冷模组结构，其特征在于，包括：

底部冷板(1)，内部设有第一集流腔(11)、第二集流腔(12)及第一液冷流道(13)，所述第一液冷流道(13)分别与所述第一集流腔(11)及所述第二集流腔(12)连通；

多个间隔布置的侧部冷板(2)，所述侧部冷板(2)内设有第二液冷流道(21)，所述侧部冷板(2)向所述底部冷板(1)的方向凸设有第一凸柱(22)及第二凸柱(23)，所述第一凸柱(22)、所述第二凸柱(23)分别插接于所述底部冷板(1)内且与所述底部冷板(1)密封连接，并使所述第二液冷流道(21)分别与所述第一集流腔(11)及所述第二集流腔(12)连通；

其中，所述第一集流腔(11)用于供冷却液分流至所述第一液冷流道(13)及多个所述侧部冷板(2)的所述第二液冷流道(21)；

其中，所述第二集流腔(12)用于供所述第一液冷流道(11)内的冷却液及多个所述侧部冷板(2)的所述第二液冷流道(21)内的冷却液向外排出。

2.如权利要求1所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述底部冷板(1)的上表面凸设有多个第一凸块(19)及多个第二凸块(20)；

所述第一凸块(19)上设置有第一插接孔(17)，所述侧部冷板(2)的第一凸柱(22)插接于对应的一个所述第一插接孔(17)内并密封所述第一插接孔(17)的孔壁，所述第一插接孔(17)分别连通所述第二液冷流道(21)和所述第一集流腔(11)；

所述第二凸块(20)上设置有第二插接孔(18)，所述侧部冷板(2)的第二凸柱(23)插接于对应的一个所述第二插接孔(18)内并密封所述第二插接孔(18)的孔壁，所述第二插接孔(18)分别连通所述第二液冷流道(21)和所述第二集流腔(12)。

3.如权利要求2所述的多面液冷模组结构，其特征在于，多个所述第一凸块(19)所凸设的方向的反方向指向所述第一集流腔(11)内，多个所述第二凸块(20)所凸设的方向的反方向指向所述第二集流腔(12)内。

4.如权利要求2所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述第一凸柱(22)的外侧壁及所述第二凸柱(23)的外侧壁均套设有至少一个密封圈(24)，所述密封圈(24)用于密封所述第一插接孔(17)/所述第二插接孔(18)的孔壁。

5.如权利要求2所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述侧部冷板(2)包括侧板主体(25)及分别连接所述侧板主体(25)的第一集流块(26)和第二集流块(27)；

所述第二液冷流道(21)设置于所述侧板主体(25)内，且所述第二液冷流道(21)包括多条并联的液冷通道(211)，所述第一凸柱(22)设置于所述第一集流块(26)上，所述第二凸柱(23)设置于所述第二集流块(27)上，所述第一集流块(26)内具有第一集流室(261)，所述第二集流块(27)内具有第二集流室(271)；

所述第一集流室(261)贯穿所述第一凸柱(22)并分别连通所述第一插接孔(17)及多条所述液冷通道(211)，所述第二集流室(271)贯穿所述第二凸柱(23)并分别连通所述第二插接孔(18)及多条所述液冷通道(211)。

6.如权利要求5所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述底部冷板(1)内具有两个所述第一集流腔(11)、一个所述第二集流腔(12)及两条所述第一液冷流道(13)；

两所述第一集流腔(11)分设于所述第二集流腔(12)不同的两侧，其一所述第一液冷流道(13)分别连通所述第二集流腔(12)与其一所述第一集流腔(11)，另一所述液冷流道(13)分别连通所述第二集流腔(12)与另一所述第一集流腔(11)；

所述侧板主体(25)上连接有两个所述第一集流块(26)及一个所述第二集流块(27)，两所述第一集流块(26)分设于所述第二集流块(27)不同的两侧，两所述第一集流块(26)上的所述第一凸柱(22)均插接于所述底部冷板(1)内，且其一所述第一集流块(26)内的第一集流室(261)与其一所述第一集流腔(11)连通，另一所述第一集流块(26)内的第一集流室(261)与另一所述第一集流腔(11)连通。

7.如权利要求2所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述底部冷板(1)包括底板主体(14)及分别连接所述底板主体(14)的第一集流管(15)和第二集流管(16)；

所述第一集流腔(11)设置于所述第一集流管(15)内，所述第二集流腔(12)设置于所述第二集流管(16)内，所述第一液冷流道(13)设置于所述底板主体(14)内，所述第一集流管(15)上凸设有所述第一凸块(19)，所述第二集流管(16)上凸设有所述第二凸块(20)。

8.如权利要求1所述的多面液冷模组结构，其特征在于，所述第一液冷流道(13)为不断往复弯折延伸的蛇形结构。

9.一种电池，其特征在于，包括多个电芯(3)及权利要求1至8任一项所述的多面液冷模组结构，所述电芯(3)放置于相邻两块所述侧部冷板(2)之间。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，各所述侧部冷板(2)在不同侧的两面分别固定一排所述电芯(3)，使各所述侧部冷板(2)与两排所述电芯(3)形成组件模块。