CN114614154B - 电池包 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电池包，包括第一冷却件、外框、电池组、第二冷却件、上盖及风机，第一冷却件包括第一液冷板；外框的一端连接于第一液冷板，外框与第一液冷板限定有容置腔；电池组容置于容置腔；第二冷却件容置于容置腔，第二冷却件包括第二液冷板；上盖连接于外框远离第一液冷板的一端以闭合容置腔；风机容置于容置腔，第二液冷板与上盖之间具有风冷腔，风机用于向风冷腔的内部吹风，能够加快空气的流动速度，使空气带走第二液冷板的热量，辅助第二液冷板散热，并防止外部的热量向电池传递，能够提高散热效率，从而提高电池包的使用寿命和安全性。

Description

电池包
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种电池包。
背景技术
动力电池包在使用过程中，内部的电池会产生大量的热量，相关技术中，通常在箱体的底部设置液冷板，从而对电池进行散热，但在高电压大电流的高倍率快充情况下，电池的发热量较大，底部液冷板的散热效率较低，无法保证电池在使用过程中保持在最佳工作温度，电池包的使用寿命较低，并且有发生热失控的风险，电池包的安全性能不佳。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池包，能够提高电池的散热效率，从而提高电池包的使用寿命及安全性。
本申请实施例提供的电池包，包括第一冷却件、外框、电池组、第二冷却件及上盖，第一冷却件包括第一液冷板，所述第一液冷板的内部具有用于通入冷却液的第一流道；外框的一端连接于所述第一液冷板，所述外框与所述第一液冷板限定有容置腔；电池组容置于所述容置腔，所述电池组包括多个依次堆叠的电池，每一所述电池的底部均接触于所述第一液冷板；第二冷却件容置于所述容置腔，所述第二冷却件包括第二液冷板，所述第二液冷板接触于所述电池组的顶部，所述第二液冷板的内部具有用于通入冷却液的第二流道；上盖连接于所述外框远离所述第一液冷板的一端以闭合所述容置腔；风机，容置于所述容置腔，所述第二液冷板与所述上盖之间具有风冷腔，所述风机用于向所述风冷腔的内部吹风，以对所述第二冷却件进行散热。
本申请实施例提供的电池包，至少具有如下有益效果：电池组的底部设置有第一液冷板，顶部设置有第二液冷板，电池产生的热量能够传递给第一液冷板及第二液冷板，并且，第二液冷板与上盖之间具有风冷腔，风机向风冷腔的内部吹风，能够加快空气的流动速度，使空气带走第二液冷板的热量，辅助第二液冷板散热，并防止外部的热量向电池传递，能够提高散热效率，从而提高电池包的使用寿命和安全性。
在本申请的一些实施例中，所述第二冷却件还包括风道隔板，所述风道隔板连接于所述第二液冷板远离所述电池组的一侧并向远离所述第二液冷板的方向凸出，所述风道隔板将所述风冷腔分隔为多个风道，多个所述风道相互连通。
在本申请的一些实施例中，所述风机设置有多个，所述风机的数量小于所述风道的数量，每一所述风机均对应设置于一个所述风道的一端，端部设置有所述风机的所述风道用于进风，其余的所述风道用于出风。
在本申请的一些实施例中，所述第二冷却件还包括翅片，所述翅片连接于所述第二液冷板远离所述电池的一侧并向远离所述第二液冷板的方向凸出，每一所述风道的内部均设置有多个所述翅片。
在本申请的一些实施例中，所述翅片与所述上盖之间具有间隙，所述翅片的延伸方向与所述风道隔板的延伸方向相互交叉，多个所述翅片沿所述风道隔板的延伸方向依次排列。
在本申请的一些实施例中，在同一所述风道的内部，沿所述风道的宽度方向，所述翅片的两端的高度大于所述翅片的中部的高度。
在本申请的一些实施例中，用于进风的所述风道内部的所述翅片的表面积大于用于出风的所述风道内部的所述翅片的表面积。
在本申请的一些实施例中，在所述第二液冷板平行于所述风道隔板的延伸方向的轴线的两侧，多个所述风机对称设置。
在本申请的一些实施例中，所述第一冷却件还包括电池隔板，所述电池隔板设置有多个，多个所述电池隔板均连接于所述第一液冷板的一侧并向远离所述第一液冷板的方向凸出，所述电池隔板位于所述容置腔内，所述电池具有两个相对的大面，每一所述电池的两个所述大面均接触于所述电池隔板。
在本申请的一些实施例中，所述电池包还包括进液管及出液管，所述进液管及所述出液管均连接于所述外框，所述进液管连通于所述第一流道的入口与所述第二流道的入口，所述出液管连通于所述第一流道的出口及所述第二流道的出口，所述第一流道与所述第二流道相互并联。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：
图1为本申请的一些实施例提供的电池包的***示意图；
图2为图1所示的电池包的另一方式的***示意图；
图3为图1所示的电池包的剖视图；
图4为图1所示的电池包隐藏上盖后的俯视图；
图5为图1所示的电池包的第一冷却件及外框的立体示意图。
附图标记：
第一冷却件100，第一液冷板110，第一流道111，电池隔板120，风机安装架130，外框200，容置腔210，电池安装腔211，风机安装腔212，第一外框板220，第二外框板230，隔板240，电池组300，电池310，大面311，第二冷却件400，第二液冷板410，第二流道411，风道隔板420，翅片430，翅片单元431，上盖500，风冷腔510，风道511，风机600，进液管700，出液管800。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，涉及到方位描述，例如上、下、左、右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。
本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
参照图1至图2，本申请实施例提供的电池包，包括第一冷却件100、外框200、电池组300、第二冷却件400、上盖500及风机600，第一冷却件100包括第一液冷板110，第一液冷板110的内部具有用于通入冷却液的第一流道111；外框200可包括围合成矩形的两个第一外框板220及两个第二外框板230，外框200的一端连接于第一液冷板110，参照图5，外框200与第一液冷板110限定有容置腔210；电池组300容置于容置腔210，电池组300包括多个依次堆叠的电池310，每一电池310的底部均接触于第一液冷板110；第二冷却件400容置于容置腔210，第二冷却件400包括第二液冷板410，第二液冷板410接触于电池组300的顶部，第二液冷板410的内部具有用于通入冷却液的第二流道411；上盖500连接于外框200远离第一液冷板110的一端以闭合容置腔210；容置腔210内还设置有风机600，第二液冷板410与上盖500之间具有风冷腔510，风机600用于向风冷腔510的内部吹风。
电池组300的底部设置有第一液冷板110，顶部设置有第二液冷板410，电池310产生的热量能够传递给第一液冷板110及第二液冷板410，并且，第二液冷板410与上盖500之间具有风冷腔510，风机600向风冷腔510的内部吹风，能够加快空气的流动速度，使空气带走第二液冷板410的热量，辅助第二液冷板410散热，并防止外部的热量向电池310传递，能够提高散热效率，从而提高电池包的使用寿命和安全性。
参照图2，电池包内可设置多个电池组300，以提高电池包的容量，为便于多个电池组300的安装，可在容置腔210内设置隔板240，以在容置腔210内分隔出多个电池安装腔211。
第一流道111与第二流道411可并联设置，由同一进液管700输入冷却液，由同一出液管800输出冷却液，以提高第一流道111与第二流道411内部的流速和流阻的一致性，从而保证电池组300底部与顶部的均温效果的一致性。参照图1，进液管700与出液管800可设置于外框200上，具体地，可设置于外框200的同一第一外框板220或同一第二外框板230上，以便于外接冷却液循环装置。
为便于风机600的安装，可在第一液冷板110靠近电池组300的一侧设置风机安装架130，将风机600安装于风机安装架130上；还可在容置腔210内设置隔板240，以分隔出风机安装腔212，将风机安装架130设置于风机安装腔212内。
为优化风冷腔510内的气体流动路径，参照图1至图4，可在第二液冷板410远离电池组300的一侧设置风道隔板420，风道隔板420相对第二液冷板410凸出，从而将风冷腔510分隔为多个相互连通的风道511，在风机600的带动下流动的空气能够沿风道511流动，从而进一步提升第二液冷板410对电池包内部的空气的散热效率。
参照图4，可在第二液冷板410上设置两个风道隔板420，将风冷腔510分隔为三个风道511，三个风道511在远离风机600的一侧相互连通；并在电池包内设置两个风机600，两个风机600分别对应设置于两侧的风道511，图4中示出了空气流动的方向，两侧的风道511用于进风，中间的风道511用于出风，在第二液冷板410平行于风道隔板420的延伸方向的轴线的两侧，空气的流动路径对称，空气循环路径较为合理。
可以理解的是，风机600与风道511的数量、位置关系等不限于图4所示的方案，可根据实际需求进行设置。在设置多于两个的风机600时，仍应将多个风机600对称设置于第二液冷板410平行于风道隔板420的延伸方向的轴线的两侧，以使空气循环路径更为合理。
参照图4，还可在风道511内设置多个翅片430，空气流经风道511时，与多个翅片430的表面接触并换热，翅片430能够将热量传递给第二液冷板410，使第二液冷板410内的冷却液将热量带走，设置翅片430能够增大空气与第二冷却件400的接触面积，从而提高第二冷却件400对电池包内空气的散热效率。
为提升风在风道511内分布的均匀性，参照图1至图2，可设置翅片430的延伸方向与风道隔板420的延伸方向相互垂直，多个翅片430沿风道隔板420的延伸方向依次排列；参照图3，翅片430与上盖500之间具有间隙，以避免阻碍气流。参照图4中示出的空气流动方向，风机600向风道511内吹风后，在翅片430的导向作用下，风能够在风道511内散开，以进一步提升空气与第二冷却件400的接触面积，从而提高第二冷却件400对电池包内空气的散热效率。
可以理解的是，参照图1至图3，每一翅片430可包括多个翅片单元431，多个翅片单元431间隔设置，从而进一步减小翅片430对气流的阻挡作用。
参照图3，在同一风道511内，沿风道511的宽度方向，翅片430两端的高度大于翅片430中部的高度，参照图4，风机600向风道511内吹风时，一方面，在翅片430的导向作用下，风能够向两侧扩散；另一方面，翅片430的两端较高、中部较低，风在翅片430中部受到的阻力较小，能够继续向风道511的深处流动且流速损失较少，从而，在风道511的长度方向上，由靠近风机600的一端至远离风机600的一端，风量较为均匀，能够使第二液冷板410对电池包内空气的散热更为均匀。
可以理解的是，翅片430的高度变化可通过在翅片430上设置斜边、弧形边、阶梯形边等实现，可根据实际需求进行设置。
沿空气的流动方向，由于翅片430的阻挡作用、空气流动时与部件的摩擦等因素，风速会有一定的衰减，靠近风机600的部分空气流速较快、流量较大，远离风机600的部分空气流速较慢、流量较小，具体而言，参照图4，用于进风的风道511内空气流速较快、流量较大，用于出风的风道511内空气流速较慢、流量较小，因此，可设置用于进风的风道511内的翅片430的表面积大于用于出风的风道511内的翅片430的表面积，从而，在空气流速较快、流量较大的风道511内，空气与第二冷却件400的接触面积更大，在空气流速较慢、流量较小的风道511内，空气与第二冷却件400的接触面积更小，能够提升电池包内部空气的均温效果的一致性。
为进一步提升散热效率，参照图1至图3，第一冷却件100还包括电池隔板120，电池隔板120设置有多个，多个电池隔板120均连接于第一液冷板110的一侧并向远离第一液冷板110的方向凸出，电池隔板120位于容置腔210内，电池310具有两个相对的大面311，每一电池310的两个大面311均接触于电池隔板120。电池组300中每一个电池310均底部接触于第一液冷板110，顶部接触于第二液冷板410，两个大面311分别接触于两个电池隔板120，电池310产生的热量能够从顶部、底部以及两个大面311向外传递，并由第一液冷板110与第二液冷板410内的冷却液带走，电池310的散热面积较大，从而能够进一步提升散热效率，进一步提高电池包的使用寿命和安全性。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电池包，其特征在于，包括：
第一冷却件，包括第一液冷板，所述第一液冷板的内部具有用于通入冷却液的第一流道；
外框，一端连接于所述第一液冷板，所述外框与所述第一液冷板限定有容置腔；
电池组，容置于所述容置腔，所述电池组包括多个依次堆叠的电池，每一所述电池的底部均接触于所述第一液冷板；
第二冷却件，容置于所述容置腔，所述第二冷却件包括第二液冷板，所述第二液冷板接触于所述电池组的顶部，所述第二液冷板的内部具有用于通入冷却液的第二流道；
上盖，连接于所述外框远离所述第一液冷板的一端以闭合所述容置腔；
风机，容置于所述容置腔，所述第二液冷板与所述上盖之间具有风冷腔，所述风机用于向所述风冷腔的内部吹风，以对所述第二冷却件进行散热。
2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第二冷却件还包括风道隔板，所述风道隔板连接于所述第二液冷板远离所述电池组的一侧并向远离所述第二液冷板的方向凸出，所述风道隔板将所述风冷腔分隔为多个风道，多个所述风道相互连通。
3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述风机设置有多个，所述风机的数量小于所述风道的数量，每一所述风机均对应设置于一个所述风道的一端，端部设置有所述风机的所述风道用于进风，其余的所述风道用于出风。
4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述第二冷却件还包括翅片，所述翅片连接于所述第二液冷板远离所述电池的一侧并向远离所述第二液冷板的方向凸出，每一所述风道的内部均设置有多个所述翅片。
5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述翅片与所述上盖之间具有间隙，所述翅片的延伸方向与所述风道隔板的延伸方向相互交叉，多个所述翅片沿所述风道隔板的延伸方向依次排列。
6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，在同一所述风道的内部，沿所述风道的宽度方向，所述翅片的两端的高度大于所述翅片的中部的高度。
7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，用于进风的所述风道内部的所述翅片的表面积大于用于出风的所述风道内部的所述翅片的表面积。
8.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，在所述第二液冷板平行于所述风道隔板的延伸方向的轴线的两侧，多个所述风机对称设置。
9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一冷却件还包括电池隔板，所述电池隔板设置有多个，多个所述电池隔板均连接于所述第一液冷板的一侧并向远离所述第一液冷板的方向凸出，所述电池隔板位于所述容置腔内，所述电池具有两个相对的大面，每一所述电池的两个所述大面均接触于所述电池隔板。
10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括进液管及出液管，所述进液管及所述出液管均连接于所述外框，所述进液管连通于所述第一流道的入口与所述第二流道的入口，所述出液管连通于所述第一流道的出口及所述第二流道的出口，所述第一流道与所述第二流道相互并联。
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