CN115149151A - 冷却板、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却板、电池包和车辆，涉及电池技术领域。冷却板包括液冷部和风冷部；液冷部和风冷部在第一方向上并排连接；液冷部设置有进液口和出液口，液冷部上设置有至少一条液冷通道，进液口和出液口分别与液冷通道相连通；风冷部可变形，风冷部设置有入风口和出风口，风冷部上设置有至少一条风冷通道，入风口和出风口分别与风冷通道相连通。电池包包括冷却板，车辆包括冷却板。通过风冷部可变形，在电芯发生不可逆的膨胀时，风冷部可被压缩，可以增加电芯的膨胀空间，从而可以避免电芯内部反向受压导致内部短路，进而可以避免出现热失控的问题。

Description

冷却板、电池包和车辆

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种用于冷却板、电池包和车辆。

背景技术

随着国家对新能源领域的大力推广，电动汽车已经成为未来的主流趋势。其中，电池包作为整车最为核心的动力供给部件，决定了整车的续驶里程、成本、使用寿命、安全性、维修性等关键指标。电池包在快速充电和快速放电过程中会产生大量热量，产生的热量如果不能快速有效的散发，热量的积聚可能引发电池的发热、起火、***等安全事故。

相关技术中，电池包的相邻电芯的侧面之间由硬质材料构成的冷却板，冷却板上设置有进液口和出液口，进液口和出液口之间设置有冷却液体流过的冷却通道，通过流经冷却板上的冷却通道的冷却液与电芯进行热交换来对电芯进行降温。

然而，电芯在使用过程中发生不可逆的膨胀时，会出现热失控的问题。

发明内容

本发明提供一种冷却板、电池包和车辆，以解决电芯在使用过程中发生不可逆的膨胀时，会出现热失控的问题。

第一方面，本发明提供一种冷却板，包括液冷部和风冷部；

所述液冷部和所述风冷部在第一方向上并排连接；

所述液冷部设置有进液口和出液口，所述液冷部上设置有至少一条液冷通道，所述进液口和所述出液口分别与所述液冷通道相连通；

所述风冷部可变形，所述风冷部设置有入风口和出风口，所述风冷部上设置有至少一条风冷通道，所述入风口和所述出风口分别与所述风冷通道相连通，所述风冷部用于在电芯发生不可逆的膨胀时可被压缩。

可选地，所述液冷部为口琴管式液冷部，所述风冷部为口琴管式风冷部，所述液冷部和所述风冷部一体成型形成。

可选地，所述液冷部上设置有多条液冷通道，多条所述液冷通道在第二方向上间隔设置；所述风冷部上设置有多条风冷通道，多条所述风冷通道在所述第二方向上间隔设置。

可选地，所述液冷部包括液冷主体和多个第一分隔壁，多个所述第一分隔壁间隔设置在所述液冷主体内，所述液冷主体和多个所述第一分隔壁围成多条所述液冷通道；

所述风冷部包括风冷主体和多个第二分隔壁，多个所述第二分隔壁间隔设置在所述风冷主体内，所述风冷主体和多个所述第二分隔壁围成多条所述风冷通道。

可选地，所述第一分隔壁和所述第二分隔壁均为平板型，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述第二分隔壁在所述第二方向上的厚度；

所述第二分隔壁与所述风冷主体倾斜设置。

可选地，所述第一分隔壁为平板型，所述第二分隔壁在所述第一方向上具有第一端、中间端和第二端，所述中间端位于所述第一端和所述第二端之间，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述中间端在所述第二方向上的厚度；

在所述第一方向和所述第二方向内，所述第一端至所述中间端的横截面积逐渐减小，所述中间端至所述第二端的横截面积逐渐增大。

可选地，所述第一分隔壁为平板型，所述第二分隔壁为折弯型，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述第二分隔壁在所述第二方向上的厚度；

所述第二分隔壁包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分对称设置。

可选地，所述液冷部还包括进液管和出液管，所述进液管和所述出液管均与所述液冷主体垂直设置，所述进液口设置在所述进液管上，所述出液口设置在所述出液管上。

第二方面，本发明提供一种电池包，包括：多个电芯和如上所述的冷却板；所述冷却板设置在相邻所述电芯之间。

第三方面，本发明提供一种车辆，包括如上所述的电池包。

本发明提供一种冷却板、电池包和车辆，通过风冷部可变形，在电芯发生不可逆的膨胀时，风冷部可被压缩，可以增加电芯的膨胀空间，从而可以避免电芯内部反向受压导致内部短路，进而可以避免出现热失控的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种冷却板的结构示意图；

图2为图1中的冷却板的截面示意图；

图3为本发明实施例提供的第二种冷却板的截面示意图；

图4为图3中的A处的放大示意图；

图5为本发明实施例提供的第三种冷却板的截面示意图；

图6为图3中的B处的放大示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图；

图8为图7中的电池包的截面示意图。

附图标记说明：

1-冷却板； 10-液冷部；

101-进液口； 102-出液口；

103-液冷通道； 11-液冷主体；

12-第一分隔壁； 13-进液管；

14-出液管； 20-风冷部；

201-入风口； 202-风冷通道；

21-风冷主体； 22-第二分隔壁；

221-第一端； 222-中间端；

223-第二端； 224-第一部分；

225-第二部分；

2-电芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接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发明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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

相关技术中，电池包的相邻电芯的侧面之间由硬质材料构成的冷却板，冷却板上设置有进液口和出液口，进液口和出液口之间设置有冷却液体流过的冷却通道，通过流经冷却板上的冷却通道的冷却液与电芯进行热交换来对电芯进行降温。然而，电芯在使用过程中发生不可逆的膨胀时，冷却板不能变形，冷却板阻碍电芯膨胀，导致电芯内部反向受压，内部出现短路现象，从而出现热失控问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种冷却板、电池包和车辆，将冷却板分成液冷部和风冷部两部分，液冷部可以通过冷却液对电芯进行降温，风冷部可以通过冷风对电芯进行降温。通过风冷部可变形，在电芯发生不可逆的膨胀时，风冷部可被压缩，可以增加电芯的膨胀空间，可以避免电芯内部反向受压导致内部短路，从而可以避免出现热失控的问题，进而可以提高电池包的安全性。

下面结合具体实施例对本发明实施例提供的冷却板、电池包和车辆进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的第一种冷却板的结构示意图；图2为图1中的冷却板的截面示意图。图2为在第一方向和第二方向所在的平面内的截面示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种冷却板1，包括液冷部10和风冷部20。需要说明的是，本发明实施例提供的冷却板1可以应用在相邻电芯的侧面之间。电芯的侧面可以为电芯面积较大的侧面。

其中，液冷部10和风冷部20在第一方向上并排连接。第一方向可以为冷却板的厚度方向。

液冷部10和风冷部20可以一体成型形成。在其他实现方式中，液冷部10和风冷部20也可以通过钎焊成型形成。

在一种可选的实施方式中，通过口琴管型材第一次挤压形成口琴管式液冷部，再通过第二次挤压形成口琴管式风冷部。

在另一种可选的实施方式中，液冷部10和风冷部20通过口琴管型材分开挤压形成，然后再通过钎焊成型形成。

如图1和图2所示，液冷部10设置有进液口101和出液口102，液冷部10上设置有至少一条液冷通道103，进液口101和出液口102分别与液冷通道103相连通。

进液口101的形状可以为圆形，也可以为方形，在此不做具体设置。进液口101的数量可以实际冷却需要进行设置。

出液口102的形状与进液口101的形状可以保持一致。出液口102的数量可以根据实际冷却需要进行设置。

液冷通道103的截面形状可以为任意形状，在此不做具体设置。液冷通道103的数量可以根据实际冷却需要进行设置。

液冷通道103可以沿着第三方向延伸。第三方向可以为冷却板的长度方向。

液冷通道103中可以通入冷却液，冷却液可以与电芯进行热交换，来对电芯进行降温。

进液口101的延伸方向与液冷通道103的延伸方向可以平行设置，也可以垂直设置。

出液口102的延伸方向与液冷通道103的延伸方向可以平行设置，也可以垂直设置。

风冷部20可变形。当电芯发生不可逆的膨胀时，电芯向外膨胀并压缩风冷部20，可以增加电芯的膨胀空间，可以避免电芯内部反向受压导致内部短路，从而可以避免出现热失控的问题，进而可以提高电池包的安全性。

风冷部20设置有入风口201和出风口，风冷部20上设置有至少一条风冷通道202，入风口201和出风口分别与风冷通道202相连通。

需要说明的是，当风冷部20被压缩时，不破坏风冷通道202，不影响风冷通道202中的冷却液与电芯的热交换。

入风口201的形状可以为任意形状。入风口201的数量可以根据实际冷却需要进行设置。

出风口的形状与入风口201的形状可以保持一致。出风口的数量可以根据实际冷却需要进行设置。

风冷通道202的截面形状可以为任意形状，在此不做具体设置。风冷通道202的数量可以根据实际冷却需要进行设置。在一些示例中，风冷通道202的截面形状、入风口201的形状和出风口的形状相同；风冷通道202的数量、入风口201的数量和出风口的数量相同，风冷通道202、入风口201和出风口一一对应设置。

风冷通道202的延伸方向与液冷通道103的延伸方向相同。

风冷通道202中可以通入冷风，冷风可以与电芯进行热交换，来对电芯进行降温。

入风口201的延伸方向与风冷通道202的延伸方向可以平行设置，也可以垂直设置。

出风口的延伸方向与风冷通道202的延伸方向可以平行设置，也可以垂直设置。

车辆中的控制***可以选择冷却方式对电池包进行降温。

具体地，当电池包产生的热量较少时，车辆中的控制***可以选择风冷对电池包进行降温，此时，风冷通道202中通入冷风，冷风与电芯进行热交换，来对电芯进行降温；当电池包产生的热量较多时，车辆中的控制***可以选择液冷对电池包进行降温，此时，液冷通道103中通入冷却液，冷却液与电芯进行热交换，来对电芯进行降温；当电池包产生的热量较多时，车辆中的控制***也可以选择液冷和风冷对电池包进行降温，此时，液冷通道103中通入冷却液，风冷通道202中通入冷风，冷却液和冷风同时与电芯进行热交换，来对电芯进行降温。通过选择冷却方式对电池包进行降温，可以优化热管理策略，从而可以降低能耗。

本发明实施例提供的冷却板，将冷却板分成液冷部10和风冷部20两部分，液冷部10可以通过冷却液对电芯进行降温，风冷部20可以通过冷风对电芯进行降温。通过风冷部20可变形，在电芯发生不可逆的膨胀时，风冷部可被压缩，可以增加电芯的膨胀空间，可以避免电芯内部反向受压导致内部短路，从而可以避免出现热失控的问题，进而可以提高电池包的安全性。

可选地，如图2所示，液冷部10上设置有多条液冷通道103，多条液冷通道103在第二方向上间隔设置；风冷部20上设置有多条风冷通道202，多条风冷通道202在第二方向上间隔设置。如此设置，可以快速及时与电芯进行热交换，来对电芯进行降温。

其中，第二方向可以为冷却板的宽度方向。

液冷部10包括液冷主体11和多个第一分隔壁12，多个第一分隔壁12间隔设置在液冷主体11内，液冷主体11和多个第一分隔壁12围成多条液冷通道103。

液冷主体11为具有空腔的结构。液冷主体11整体可以成方形。多个第一分隔壁12间隔设置在液冷主体11的腔体内。

在风冷部20被压缩时，液冷主体11和第一分隔壁12不变形。第一分隔壁12为强度加强的厚壁。

第一分隔壁12的形状可以为任意形状，在此不做具体设置。在一些示例中，第一分隔壁12为平板型，第一分隔壁12的截面可以为方形。

风冷部20包括风冷主体21和多个第二分隔壁22，多个第二分隔壁22间隔设置在风冷主体21内，风冷主体21和多个第二分隔壁22围成多条风冷通道202。

风冷主体21为具有空腔的结构。风冷主体21整体可以成方形。多个第二分隔壁22间隔设置在风冷主体21的腔体内。

在风冷部20被压缩时，风冷主体21和第二分隔壁22可变形。第二分隔壁22为强度减弱的薄壁。

第二分隔壁22的形状可以为任意形状，在此不做具体设置。

可选地，如图2所示，第一分隔壁12和第二分隔壁22均为平板型，第一分隔壁12在第二方向上的厚度大于第二分隔壁22在第二方向上的厚度。

其中，第二分隔壁22与风冷主体21倾斜设置。如此设置，在风冷部20被压缩时，第二分隔壁22容易变形，从而可以增加电芯的膨胀空间。

第一分隔壁12在第一方向和第二方向围成的平面内的截面为方形。

第二分隔壁22在第一方向和第二方向围成的平面内的截面为平行四边形。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，图中X所指的方向为第二方向，图中Y所指的方向为第一方向。第一分隔壁12在X方向上的厚度大于第二分隔壁22在Y方向上的厚度。第一分隔壁12在液冷主体11内与液冷主体11垂直设置，第二分隔壁22在风冷主体21内与风冷主体21倾斜设置。

图3为本发明实施例提供的第二种冷却板的截面示意图；图4为图3中的A处的放大示意图。图3为在第一方向和第二方向所在的平面内的截面示意图。

可选地，如图3和图4所示，第一分隔壁12为平板型，第二分隔壁22在第一方向上具有第一端221、中间端222和第二端223，中间端222位于第一端221和第二端223之间，第一分隔壁12在第二方向上的厚度大于中间端222在第二方向上的厚度。

其中，在第一方向和第二方向所在的平面内，第一端221至中间端222的横截面积逐渐减小，中间端222至第二端223的横截面积逐渐增大。如此设置，在风冷部20被压缩时，第二分隔壁22容易变形，从而可以增加电芯的膨胀空间。

第一分隔壁12在第一方向和第二方向围成的平面内的截面为方形。

在第一方向和第二方向所在的平面内，第一端221和第二端223相对于中间端222对称设置。

在一种可选的实施方式中，如图3和图4所示，图中X所指的方向为第二方向，图中Y所指的方向为第一方向。第二分隔壁22在Y方向上具有第一端221、中间端222和第二端223，中间端222位于第一端221和第二端223之间，第一分隔壁12在X方向上的厚度大于中间端222在X方向上的厚度，在X方向和Y方向内，第一端221和第二端223相对于中间端222对称设置。

图5为本发明实施例提供的第三种冷却板的截面示意图；图6为图3中的B处的放大示意图；图5为在第一方向和第二方向所在的平面内的截面示意图。

可选地，如图5和图6所示，第一分隔壁12为平板型，第二分隔壁22为折弯型，第一分隔壁12在第二方向上的厚度大于第二分隔壁22在第二方向上的厚度。

其中，第二分隔壁22包括第一部分224和第二部分225，第一部分224和第二部分225对称设置。如此设置，在风冷部20被压缩时，第二分隔壁22容易变形，从而可以增加电芯的膨胀空间。

第一分隔壁12在第一方向和第二方向围成的平面内的截面为方形。

在第一方向和第二方向所在的平面内，第一部分224和第二部分225呈V型设置，第一部分224和第二部分225相对称设置。

在一种可选的实施方式中，如图5和图6所示，图中X所指的方向为第二方向，图中Y所指的方向为第一方向。第二分隔壁22包括第一部分224和第二部分225，第一部分224和第二部分225对称设置，第一分隔壁12在X方向上的厚度大于第二分隔壁22在X方向上的厚度。

可选地，如图1所示，液冷部10还包括进液管13和出液管14，进液管13和出液管14均与液冷主体11垂直设置，进液口101设置在进液管13上，出液口102设置在出液管14上。

其中，进液管13的形状可以为圆柱型，也可以为方柱型，在此不做具体设置。出液管14的形状与进液管13的形状相同。

图7为本发明实施例提供的一种电池包的结构示意图；图8为图7中的电池包的截面示意图。

如图7和图8所示，本发明实施例提供一种电池包，包括多个电芯2和冷却板1；冷却板1设置在相邻电芯2之间。

其中，本实施例中的冷却板1和上述任一实施例提供的冷却板的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

本发明实施例提供一种车辆，包括电池包。

其中，本实施例中的电池包和上述任一实施例提供的电池包的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种冷却板，其特征在于，包括液冷部和风冷部；

所述液冷部和所述风冷部在第一方向上并排连接；

所述液冷部设置有进液口和出液口，所述液冷部上设置有至少一条液冷通道，所述进液口和所述出液口分别与所述液冷通道相连通；

所述风冷部可变形，所述风冷部设置有入风口和出风口，所述风冷部上设置有至少一条风冷通道，所述入风口和所述出风口分别与所述风冷通道相连通，所述风冷部用于在电芯发生不可逆的膨胀时可被压缩。

2.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于，所述液冷部为口琴管式液冷部，所述风冷部为口琴管式风冷部，所述液冷部和所述风冷部一体成型形成。

3.根据权利要求2所述的冷却板，其特征在于，所述液冷部上设置有多条液冷通道，多条所述液冷通道在第二方向上间隔设置；所述风冷部上设置有多条风冷通道，多条所述风冷通道在所述第二方向上间隔设置。

4.根据权利要求3所述的冷却板，其特征在于，所述液冷部包括液冷主体和多个第一分隔壁，多个所述第一分隔壁间隔设置在所述液冷主体内，所述液冷主体和多个所述第一分隔壁围成多条所述液冷通道；

所述风冷部包括风冷主体和多个第二分隔壁，多个所述第二分隔壁间隔设置在所述风冷主体内，所述风冷主体和多个所述第二分隔壁围成多条所述风冷通道。

5.根据权利要求4所述的冷却板，其特征在于，所述第一分隔壁和所述第二分隔壁均为平板型，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述第二分隔壁在所述第二方向上的厚度；

所述第二分隔壁与所述风冷主体倾斜设置。

6.根据权利要求4所述的冷却板，其特征在于，所述第一分隔壁为平板型，所述第二分隔壁在所述第一方向上具有第一端、中间端和第二端，所述中间端位于所述第一端和所述第二端之间，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述中间端在所述第二方向上的厚度；

在所述第一方向和所述第二方向所在的平面内，所述第一端至所述中间端的横截面积逐渐减小，所述中间端至所述第二端的横截面积逐渐增大。

7.根据权利要求4所述的冷却板，其特征在于，所述第一分隔壁为平板型，所述第二分隔壁为折弯型，所述第一分隔壁在所述第二方向上的厚度大于所述第二分隔壁在所述第二方向上的厚度；

所述第二分隔壁包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分对称设置。

8.根据权利要求4-7任一项所述的冷却板，其特征在于，所述液冷部还包括进液管和出液管，所述进液管和所述出液管均与所述液冷主体垂直设置，所述进液口设置在所述进液管上，所述出液口设置在所述出液管上。

9.一种电池包，其特征在于，包括：多个电芯和如权利要求1-8任一项所述的冷却板；所述冷却板设置在相邻所述电芯之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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