CN116937008A - 电池冷却装置及电池模组 - Google Patents

Abstract

本公开涉及动力电池技术领域，提供了一种电池冷却装置及电池模组，前者包括冷却板；冷却板整体呈U形，半包围形成用于安装多个电池的安装工位；冷却板的内部分别设置有与冷却板形状适配呈U形的第一流道和第二流道；第一流道、第二流道沿冷却板的高度方向隔断设置；第一流道的一端与进流口导通；第一流道的另一端与沿冷却板的高度方向对应的第二流道的一端导通；第二流道的另一端与出流口导通。该电池模组包括该电池冷却装置，二者均具有散热路径短、能够确保电池模组中各个电池均匀散热的有益效果。

Description

电池冷却装置及电池模组

技术领域

本公开涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池冷却装置及电池模组。

背景技术

现有技术中大容量的动力电池在充放电使用时温度控制是至关重要的问题，由于动力电池的内阻和连接电阻等，其在充放电的过程中不可避免的会产生热量，这些热量如果不能有效的散出，那么电池的温度将快速上升，从而超出电池的温度使用范围，从而导致电池的循环寿命降低。如果电池长期处于高温运行环境，那么电池还有热失控的风险。第二，如果模组的电池不采用有效的均匀散热策略，则电池模组之间的温度差异过大，则电池的容量由于温度差异则出现不一致的现象。长期使用时，模组的各个电池容量差异过大，使得电池模组的容量降低，长期使用寿命减低。

现有技术中较为流行的电池液冷散热***到底部散热，散热路径较长，对电池的冷却散热效率还有待改善。

有鉴于此，市面上亟需一种新式的电池冷却装置，用于解决现有技术中的电池模组底部设置液冷板散热存在的散热路径较长、电池模组中各个电池无法较好均匀散热的问题。

发明内容

本公开实施例提供了一种电池冷却装置及电池模组，为了解决现有技术中电池模组底部设置液冷板散热存在的散热路径较长、电池模组中各个电池无法较好均匀散热的问题。

本公开实施例提供的电池冷却装置包括冷却板；

所述冷却板整体呈U形，半包围形成用于安装多个电池的安装工位；

所述冷却板的内部分别设置有与所述冷却板形状适配呈U形的第一流道和第二流道；

所述第一流道、所述第二流道沿所述冷却板的高度方向隔断设置；

其中，所述第一流道的一端与进流口导通；

所述第一流道的另一端与沿所述冷却板的高度方向对应的所述第二流道的一端导通；

所述第二流道的另一端与出流口导通。

在一可实施方式中，所述电池冷却装置还包括隔热板；

所述冷却板包括依次连接呈U形的第一子板、第二子板和第三子板；

在所述第一子板和所述第三子板相互面对的侧壁还分别对应间设有多个凸起部；

相对的两个凸起部共同形成用于安装所述隔热板的容装工位。

在一可实施方式中，沿远离所述冷却板的方向，所述凸起部包括第一弧形凸部和第二弧形凸部；

所述第一弧形凸部及所述第二弧形凸部与所述第一子板或所述第三子板平滑过度连接；

且所述第一弧形凸部与所述第二弧形凸部二者平齐连接形成凸起平台。

在一可实施方式中，所述凸起部在所述凸起平台中还设置有凹陷卡槽；

所述隔热板能够通过相对两个所述凸起部中的所述凹陷卡槽插装固定。

在一可实施方式中，所述第一流道和所述第二流道分别在所述第一弧形凸部和所述第二弧形凸部中对应设置延伸子道。

在一可实施方式中，所述隔热板的内部设置有隔热空腔；

所述隔热空腔包括沿所述隔热板的高度方向隔断设置的第一空腔和第二空腔；

所述第一空腔和所述第二空腔中分别设置有冷却液。

在一可实施方式中，在所述凹陷卡槽和所述隔热板的侧壁中，一者设置有凹陷的受插阀座，另一者对应设置有凸起的凸起阀头；

所述隔热板插装于所述凹陷卡槽时，所述凸起阀头对应插接于所述受插阀座；

且所述凸起阀头能够控制开启所述受插阀座，以使所述第一空腔与所述第一流道导通、所述第二空腔与所述第二流道导通。

在一可实施方式中，所述电池冷却装置还包括汇流管；

所述汇流管沿所述冷却板的高度方向将所述第一流道与所述第二流道导通连接。

在一可实施方式中，所述电池冷却装置还包括隔流管；

所述隔流管对应设置于所述进流口及所述出流口处，用于将所述进流口与所述出流口隔流。

另外，本公开实施例还提供一种电池模组，其包括电池本体和上述的电池冷却装置；

其中，所述电池本体分别对应安装于所述安装工位。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的电池冷却装置在使用时，依次将多个电池模组的分别对应安装到冷却板半包围形成整体呈U形的安装工位，使电池模组的两个相对的竖直侧壁可以分别抵接于冷却板的两个相对的内侧壁中，实现电池模组的竖直侧壁与冷却板个相对的内侧壁的热传递，冷却板的内部分别设置有与冷却板形状适配呈U形的第一流道和第二流道，这样冷却液在冷却板中流动时会依次按照“进流口—第一流道—第二流道—出流口”的顺序流动，且由于冷却液在第一流道及第二流道中的流动方向相反，这样沿冷却板高度方向对应的第一流道及第二流道的冷却液冷却性能二者会相互的中和补偿、从而使电池模组的每个侧壁受到第一流道及第二流道的冷却作用近乎相同，该电池冷却装置，具有散热路径短、能够确保电池模组中各个电池均匀散热的有益效果。

另外，本公开实施例提供的电池模组，其包括电池本体和上述的电池冷却装置，能够实现其同样的有益效果。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例提供的电池冷却装置的整装立体图；

图2示出了本公开实施例提供的电池冷却装置沿第一流道的横向剖视图；

图3示出了本公开实施例提供的电池冷却装置沿第二流道的横向剖视图；

图4示出了本公开实施例提供的电池冷却装置中隔热板的局部装配图；

图5示出了本公开实施例提供的电池冷却装置中隔热板竖向剖视图。

图中标号说明：1、冷却板；11、第一子板；12、第二子板；13、第三子板；14、第一流道；15、第二流道；16、凸起部；161、第一弧形凸部；162、第二弧形凸部；163、凹陷卡槽；2、进流口；3、出流口；4、隔热板；41、第一空腔；42、第二空腔；43、凸起阀头；44、受插阀座；5、汇流管；6、隔流管。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

下面将结合附图详细地说明本公开的实施例。

结合图1、图2和图3所示，本公开实施例提供了一种电池冷却装置，其包括冷却板1；冷却板1整体呈U形，半包围形成用于安装多个电池的安装工位；冷却板1的内部分别设置有与冷却板1形状适配呈U形的第一流道14和第二流道15；第一流道14、第二流道15沿冷却板1的高度方向隔断设置。

其中，第一流道14的一端与进流口2导通；第一流道14的另一端与沿冷却板1的高度方向对应的第二流道15的一端导通；第二流道15的另一端与出流口3导通。

该电池冷却装置在具体使用时，依次将多个电池模组的分别对应安装到冷却板1半包围形成整体呈U形的安装工位，使电池模组的两个相对的竖直侧壁可以分别抵接于冷却板1的两个相对的内侧壁中，实现电池模组的竖直侧壁与冷却板1个相对的内侧壁的热传递。

另外，冷却板1的内部分别设置有与冷却板1形状适配呈U形的第一流道14和第二流道15，并且第一流道14沿冷却板1的高度方向隔断设置于第二流道15的上方，且第一流道14的一端与进流口2导通；第一流道14的另一端与沿冷却板1的高度方向对应的第二流道15的一端导通；第二流道15的另一端与出流口3导通，这样冷却液在冷却板1中流动时会依次按照“进流口2—第一流道14—第二流道15—出流口3”的顺序流动（具体可进一步参考图1、图2和图3中实线箭头所示的方向）。

而且，由于冷却液不断向下游流动会导致自身的温度升高、冷却降温效率降低，但是冷却液在第一流道14及第二流道15中的流动方向相反，这样沿冷却板1高度方向对应的第一流道14及第二流道15的冷却液冷却性能二者会相互的中和补偿、从而使电池模组的每个侧壁受到第一流道14及第二流道15的冷却作用近乎相同，确保各个电池模组均能够较好均匀散热。

综上所述，与现有技术中的电池模组底部设置液冷板散热的方式相比，本公开实施例提供的电池冷却装置，具有散热路径短、能够确保电池模组中各个电池均匀散热的有益效果。

在一可实施方式中，电池冷却装置还包括隔热板4；冷却板1包括依次连接呈U形的第一子板11、第二子板12和第三子板13；在第一子板11和第三子板13相互面对的侧壁还分别对应间设有多个凸起部16；相对的两个凸起部16共同形成用于安装隔热板4的容装工位。

具体的，结合图1图2和图3进一步详细的说明，将隔热板4具体设置成依次连接呈U形的第一子板11、第二子板12和第三子板13，并且在第一子板11和第三子板13相互面对的侧壁还分别对应间设有多个凸起部16，这样相对的两个凸起部16便可以共同夹装形成用于安装隔热板4的容装工位，多个隔热板4可以沿冷却板1的高度方向竖直塞装到容装工位中，并且被两个凸起部16相对夹压固定，从而将安装工位分隔形成多个独立的子工位，用于一一对应安装电池模组。

上述隔热板4及凸起部16的具体设置方式，具有结构简单、能够将安装工位分隔形成多个独立的子工位一一安装电池模组、进一步提高电池模组使用安全性能的有益效果。

在一可实施方式中，沿远离冷却板1的方向，凸起部16包括第一弧形凸部161和第二弧形凸部162；第一弧形凸部161及第二弧形凸部162与第一子板11或第三子板13平滑过度连接；且第一弧形凸部161与第二弧形凸部162二者平齐连接形成凸起平台。

具体的，结合图2和图3进一步详细的说明，将凸起部16具体设置成包括沿远离冷却板1方向的第一弧形凸部161和第二弧形凸部162，并且第一弧形凸部161及第二弧形凸部162与第一子板11或第三子板13平滑过度连接，这样能够避免出现直角拐角、应力集中的问题；而且将第一弧形凸部161与第二弧形凸部162二者平齐连接形成凸起平台，这样两个相对的凸起部16中的凸起平台可以对应的相互抵接夹固安装隔热板4，确保隔热板4的安装稳定性。

上述凸起部16的具体设置方式，具有结构简单、便于加工制造、便于凸起部16隔热板4的有益效果。

在一可实施方式中，凸起部16在凸起平台中还设置有凹陷卡槽163；隔热板4能够通过相对两个凸起部16中的凹陷卡槽163插装固定。

具体的，结合图4进一步详细的说明，凸起部16在凸起平台中还设置有凹陷卡槽163，而且上述的凹陷卡槽163具体可以设置成凹形槽、U形槽或者燕尾形槽等，而且将凹陷卡槽163的顶端与凸起部16的顶端平齐开口设置，这样隔热板4便能够通过相对两个凸起部16中的凹陷卡槽163自上向下插装固定。

上述凹陷卡槽163的具体设置方式，具有结构简单、便于安装隔热板4、能够将隔热板4沿自身厚度及长度方向限位固定的有益效果。

在一可实施方式中，第一流道14和第二流道15分别在第一弧形凸部161和第二弧形凸部162中对应设置延伸子道。

具体的，结合图2、图3和图4进一步详细的说明，第一流道14和第二流道15分别在第一弧形凸部161和第二弧形凸部162中对应设置延伸子道，这样第一流道14和第二流道15便会具有呈弧形的流段，当冷却液对应流动到第一流道14和第二流道15呈弧形的延伸子道时，冷却液会贴沿呈弧形的流段产生一定的涡流作用，从而使冷却液能够更加充分的混合，避免冷却液靠近电池模组的一侧出现局部高温影响冷却散热性能的问题。

上述第一流道14和第二流道15的具体设置方式，具有结构简单、能够使冷却液在流动到延伸子道时产生涡流作用、确保冷却液能够均匀混合、充分散热的有益效果。

在一可实施方式中，隔热板4的内部设置有隔热空腔；隔热空腔包括沿隔热板4的高度方向隔断设置的第一空腔41和第二空腔42；第一空腔41和第二空腔42中分别设置有冷却液。

具体的，结合图5进一步详细的说明，在隔热板4的内部设置隔热空腔，并且将隔热空腔具体设置成沿隔热板4的高度方向隔断设置的第一空腔41和第二空腔42，第一空腔41和第二空腔42中分别设置有冷却液，这样隔热板4除了能够发挥对相邻电池模组之间的隔热功能外，也能够对电池模组的侧壁发挥一定的散热功能，尤其是在电池模组充放电时过快升温时，隔热板4的散热功能就显得尤为重要。

上述隔热板4的具体设置方式，具有结构简单、能够辅助冷却板1对电池模组进行散热的有益效果。

在一可实施方式中，在凹陷卡槽163和隔热板4的侧壁中，一者设置有凹陷的受插阀座44，另一者对应设置有凸起的凸起阀头43；隔热板4插装于凹陷卡槽163时，凸起阀头43对应插接于受插阀座44；且凸起阀头43能够控制开启受插阀座44，以使第一空腔41与第一流道14导通、第二空腔42与第二流道15导通。

具体的，结合图2、图3和图4进一步详细的说明，此时是将凸起阀头43具体设置于隔热板4的侧壁中、将受插阀座44设置于凹陷卡槽163中，这样当凸起阀头43能够控制开启受插阀座44时，第一空腔41与第一流道14导通，冷却液可以分流第一空腔41对电池模组进行充分辅助散热（图2中虚线箭头所示的方向）、第二空腔42与第二流道15导通，冷却液可以分流第二空腔42对电池模组进行充分辅助散热（图3中虚线箭头所示的方向）。

上述凸起阀头43控制开启受插阀座44的具体方式，可以具体但不限于采用“温度检测器+PLC逻辑电控”的方式实现，这样当温度检测器监测到电池模组充放电时产生异常过快升温时，PLC便可对应控制凸起阀头43开启受插阀座44，实现通过隔热板4对电池模组进行辅助散热的功能。

上述凸起阀头43及受插阀座44的具体设置方式，具体结构简单、能够实现自动控制隔热板4中冷却液流动、可以对电池模组进行智能辅助散热的有益效果。

在一可实施方式中，电池冷却装置还包括汇流管5；汇流管5沿冷却板1的高度方向将第一流道14与第二流道15导通连接。

具体的，结合图1进一步详细的说明，上述的汇流管5沿冷却板1的高度方向将第一流道14与第二流道15导通连接，这样第一流道14尾端的冷却液便可通过汇流管5进入到第二流道15的首端，实现冷却液的流向转变。

上述汇流管5的具体设置方式，具有结构简单、可以实现冷却液流向转变的有益效果。

在一可实施方式中，电池冷却装置还包括隔流管6；隔流管6对应设置于进流口2及出流口3处，用于将进流口2与出流口3隔流。

具体的，结合图1进一步详细的说明，上述的隔流管6对应设置于进流口2及出流口3处，并且将进流口2与出流口3隔流，这样能够确保冷却液在进流口2和出流口3处的流向正常，使进流口2和出流口3能够设置于冷却板1的同侧，便于布局冷却管路的布局排设。

另外，本公开实施例还提供一种电池模组，其包括电池本体和上述的电池冷却装置；其中，所述电池本体分别对应安装于所述安装工位。

该电池模组包括上述的电池冷却装置，能够实现上述电池冷却装置的所有有益效果，在此不再赘述。

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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池冷却装置，其特征在于，包括冷却板（1）；

所述冷却板（1）整体呈U形，半包围形成用于安装多个电池的安装工位；

所述冷却板（1）的内部分别设置有与所述冷却板（1）形状适配呈U形的第一流道（14）和第二流道（15）；

所述第一流道（14）、所述第二流道（15）沿所述冷却板（1）的高度方向隔断设置；

其中，所述第一流道（14）的一端与进流口（2）导通；

所述第一流道（14）的另一端与沿所述冷却板（1）的高度方向对应的所述第二流道（15）的一端导通；

所述第二流道（15）的另一端与出流口（3）导通。

2.根据权利要求1所述的电池冷却装置，其特征在于，所述电池冷却装置还包括隔热板（4）；

所述冷却板（1）包括依次连接呈U形的第一子板（11）、第二子板（12）和第三子板（13）；

在所述第一子板（11）和所述第三子板（13）相互面对的侧壁还分别对应间设有多个凸起部（16）；

相对的两个凸起部（16）共同形成用于安装所述隔热板（4）的容装工位。

3.根据权利要求2所述的电池冷却装置，其特征在于，沿远离所述冷却板（1）的方向，所述凸起部（16）包括第一弧形凸部（161）和第二弧形凸部（162）；

所述第一弧形凸部（161）及所述第二弧形凸部（162）与所述第一子板（11）或所述第三子板（13）平滑过度连接；

且所述第一弧形凸部（161）与所述第二弧形凸部（162）二者平齐连接形成凸起平台。

4.根据权利要求3所述的电池冷却装置，其特征在于，所述凸起部（16）在所述凸起平台中还设置有凹陷卡槽（163）；

所述隔热板（4）能够通过相对两个所述凸起部（16）中的所述凹陷卡槽（163）插装固定。

5.根据权利要求4所述的电池冷却装置，其特征在于，所述第一流道（14）和所述第二流道（15）分别在所述第一弧形凸部（161）和所述第二弧形凸部（162）中对应设置延伸子道。

6.根据权利要求4所述的电池冷却装置，其特征在于，所述隔热板（4）的内部设置有隔热空腔；

所述隔热空腔包括沿所述隔热板（4）的高度方向隔断设置的第一空腔（41）和第二空腔（42）；

所述第一空腔（41）和所述第二空腔（42）中分别设置有冷却液。

7.根据权利要求6所述的电池冷却装置，其特征在于，在所述凹陷卡槽（163）和所述隔热板（4）的侧壁中，一者设置有凹陷的受插阀座（44），另一者对应设置有凸起的凸起阀头（43）；

所述隔热板（4）插装于所述凹陷卡槽（163）时，所述凸起阀头（43）对应插接于所述受插阀座（44）；

且所述凸起阀头（43）能够控制开启所述受插阀座（44），以使所述第一空腔（41）与所述第一流道（14）导通、所述第二空腔（42）与所述第二流道（15）导通。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的电池冷却装置，其特征在于，所述电池冷却装置还包括汇流管（5）；

所述汇流管（5）沿所述冷却板（1）的高度方向将所述第一流道（14）与所述第二流道（15）导通连接。

9.根据权利要求1~7中任一项所述的电池冷却装置，其特征在于，所述电池冷却装置还包括隔流管（6）；

所述隔流管（6）对应设置于所述进流口（2）及所述出流口（3）处，用于将所述进流口（2）与所述出流口（3）隔流。

10.一种电池模组，其特征在于，包括电池本体和权利要求1~9中任一项所述的电池冷却装置；

其中，所述电池本体分别对应安装于所述安装工位。