CN213124560U - 一种电池包液冷板、电池包以及电动车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池包液冷板、电池包以及电动车，该电池包液冷板包括液冷板板体和防火层，液冷板板体用于冷却单体电池，防火层设置在液冷板板体上并与液冷板板体贴合，防火层在上下方向上的投影覆盖液冷板板体在上下方向上的投影，防火层背离液冷板板体的表面用于与单体电池的外表面贴合。通过上述技术方案，一方面，单体电池所产生的大部分热量被电池液冷板内的冷却液吸收，进而实现对单体电池的冷却降温，另一方面，由于防火层本身具有难燃性或不燃性，贴合设置在液冷板板体表面上的防火层可以延迟单体电池的着火和降低单体电池的燃烧速度，延迟火焰温度的传递，有效地对单体电池的热失控进行控制，从而提高电池包的安全性能。

Description

一种电池包液冷板、电池包以及电动车

技术领域

本公开涉及电池包的技术领域，具体地，涉及一种电池包液冷板、电池包以及电动车。

背景技术

随着社会经济的快速发展，电动车越来越受到消费者的青睐。电动车以电池包作为能量来源，因此，电池包的使用状况直接决定着电动车的行车安全。当电池包内的单体电池温度过高或充电电压过高时，会引起很多潜在的放热副作用，而这些热量如果得不到散发，就会引起电池温度急促上升，热失控迅速蔓延，从而形成较大的安全隐患。因此，如何控制和延缓电池包的热失控的蔓延速度，已成为当下亟待解决的问题。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池包液冷板、电池包以及电动车，该电池包液冷板能阻止和延缓单体电池的热失控的蔓延，从而提高电池包的安全性能。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池包液冷板，包括液冷板板体和防火层，所述液冷板板体用于冷却所述单体电池，所述防火层设置在所述液冷板板体上并与所述液冷板板体贴合，所述防火层在上下方向上的投影覆盖所述液冷板板体在所述上下方向上的投影，所述防火层背离所述液冷板板体的表面用于与单体电池的外表面贴合。

可选地，所述液冷板板体具有在所述上下方向上相对的第一外表面和第二外表面，所述第一外表面和第二外表面上均设置有所述防火层。

可选地，所述防火层为喷涂在所述液冷板板体上的防火漆。

可选地，所述防火层为受热能够膨胀发泡的膨胀型防火材料制成。

可选地，所述防火层为受热能够分解出不燃性气体的材料制成。

可选地，所述液冷板板体具有多个向下凹陷的凹陷部，所述凹陷部沿所述电池包液冷板的宽度方向延伸，多个所述凹陷部沿所述电池包液冷板的长度方向排列，所述凹陷部的形状和尺寸构造为与所述单体电池的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于所述液冷板板体上方的所述单体电池。

可选地，所述液冷板板体还具有多个向上凸起的凸出部，多个所述凹陷部和多个所述凸出部沿所述长度方向交错排列，以使所述液冷板板体形成为波形，所述凸出部的形状和尺寸构造为与所述单体电池的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于所述液冷板板体下方的所述单体电池。

可选地，所述液冷板板体由多根沿所述电池包液冷板的宽度方向排列的扁管构成，每根扁管的内部中空以形成供冷却液流过的流道。

根据本公开的第二个方面提供一种电池包，包括如上所述的电池包液冷板和单体电池，所述电池包液冷板的所述防火层夹持在所述单体电池与所述电池包液冷板的所述液冷板板体之间。

根据本公开的第三个方面提供一种电动车，包括如上所述的电池包。

通过上述技术方案，一方面，单体电池所产生的大部分热量被电池液冷板内的冷却液吸收，进而实现对单体电池的冷却降温，另一方面，由于防火层本身具有难燃性或不燃性，贴合设置在液冷板板体表面上的防火层可以延迟单体电池的着火和降低单体电池的燃烧速度，延迟火焰温度的传递，有效地对单体电池的热失控进行控制，从而提高电池包的安全性能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的电池包液冷板的立体示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本公开一种示例性实施方式提供的电池包液冷板的主视示意图；其中，在液冷板板体的上表面和下表面分别设置有单体电池；

图4是图3的B部放大图；

图5是本公开一种示例性实施方式提供的电池包液冷板的俯视示意图。

附图标记说明

1 电池包液冷板 10 液冷板板体

11 防火层 12 单体电池

13 集液管 14 输入口

15 输出口 20 填充区域

101 凹陷部 102 凸出部

103 扁管 104 挡板

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上下方向、长度方向、宽度方向”是以正常使用过程中的电池包液冷板为基准进行定义的，具体的，上下方向如附图3中所示，宽度方向和长度方向如附图1中所示，“内、外”是指相应结构或部件轮廓的内、外。以上定义仅用于辅助说明本公开，不应当理解为限制。

参考图1至图5中所示，本公开提供一种电池包液冷板1，包括液冷板板体10和防火层11，液冷板板体10用于冷却单体电池，防火层11设置在液冷板板体10上并与液冷板板体10贴合，防火层11在上下方向上的投影覆盖液冷板板体10在上下方向上的投影，防火层11背离液冷板板体10的表面用于与单体电池12的外表面贴合。

通过上述技术方案，一方面，单体电池12所产生的大部分热量被电池液冷板内的冷却液吸收，进而实现对单体电池12的冷却降温，另一方面，由于防火层本身具有难燃性或不燃性，贴合设置在液冷板板体10表面上的防火层11可以延迟单体电池12的着火和降低单体电池12的燃烧速度，延迟火焰温度的传递，有效地对单体电池12的热失控进行控制，从而提高电池包的安全性能。

如图3、图4所示，液冷板板体10具有在上下方向上相对的第一外表面和第二外表面，第一外表面和第二外表面上均设置有防火层11。也就是说，液冷板板体10的第一外表面和第二外表面均可用于对单体电池12进行冷却。在液冷板板体10分别对第一外表面上贴合的单体电池12和第二外表面上贴合的单体电池12进行冷却的过程中，还能对不同层的单体电池12起到分隔作用，避免了沿上下方向相邻的单体电池12之间的相互接触及热传递，并且，在单体电池12发生起火时，防火层11可以延迟单体电池12的着火和降低单体电池12的燃烧速度，并且防止火焰从一层单体电池12向另一层单体电池12方向的蔓延，进一步提高电池包的安全性能。

可选地，防火层11可以为喷涂在液冷板板体10上的防火漆。防火漆本身具有不燃性或者不燃性，能够降低液冷板板体10的表面的可燃性，阻滞火焰的迅速蔓延。

在本公开提供的一种实施方式中，防火层11为受热能够膨胀发泡的膨胀型防火材料制成。防火层11受热时，能够膨胀形成一定厚度的泡沫，泡沫炭化后会形成保护层，保护层形成在单体电池12与液冷板板体10之间，炭化后的保护层不可燃烧，因此，可以起到阻隔空气、热量在多个单体电池12之间传递的作用，从而达到阻隔热失控的目的，进一步延长热失控蔓延的时间。可选地，防火层11可以是由氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的。当然，防火层11的材料不仅限于本公开所提出的材料，只要能实现遇热膨胀形成泡沫即可。

在本公开提供的另一种实施方式中，防火层11为受热能够分解出不燃性气体的材料制成。当防火层11受热时，能够产生不燃性气体，例如，二氧化碳、氮气等，冲淡单体电池受热分解出的可燃性气体，使单体电池不易燃烧或者燃烧速度减慢。可选地，防火层11可以是由氯化橡胶、石蜡和多种防火添加剂组成的。

如图1-5所示，液冷板板体10可以具有多个向下凹陷的凹陷部101，凹陷部101沿电池包液冷板1的宽度方向延伸，多个凹陷部101沿电池包液冷板1的长度方向排列，凹陷部101的形状和尺寸构造为与单体电池12的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于液冷板板体10上方的单体电池12。也就是说，当单体电池12的形状为圆柱状时，凹陷部101的内壁形成为弧状，并且该呈弧状的凹陷部101的曲率半径与单体电池12的曲率半径大致相等，以在单体电池12布置在凹陷部101内时，单体电池12的外表面贴合在凹陷部101的内表面上，从而提高单体电池12的冷却效果。当单体电池12的形状为立方体状时，凹陷部101的内壁形成为U形，并且凹陷部101内部的U形空间的长度和宽度与单体电池12的长度和宽度大致一致，单体电池12的底壁和侧壁与凹陷部101的内壁贴合布置。当然，电池的形状不仅限于圆柱状和立体状，凹陷部101的形状也不仅限于弧面状和立方体状，总之，凹陷部101的形状和尺寸与单体电池12的形状和尺寸相匹配，以使凹陷部101的内壁能够与单体电池的外表面贴合即可。

如图1-5所示，液冷板板体10还可以具有多个向上凸起的凸出部102，多个凹陷部101和多个凸出部102沿长度方向交错排列，以使液冷板板体10形成为波形，凸出部102的形状和尺寸构造为与单体电池12的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于液冷板板体10下方的单体电池12。也就是说，在液冷板板体10的上表面的凹陷部101可以贴合液冷板上侧的单体电池12，而液冷板板体10的下表面的凸出部102可以用来与液冷板板体10下侧的单体电池12进行贴合，一块液冷板板体10的上下两面均可对单体电池12起到冷却降温的效果，一方面，可以减小对液冷板板体10的装配数量，降低生产成本，另一方面，还能对单体电池12能起到更佳的散热效果。

这里，上述液冷板板体10形成的波形可以是为正弦波波形，也可以是为方波波形，或者为其它任意形状的波形，具体形状及尺寸取决于与之适配的单体电池12的形状。

如图3、图4所示，对于圆柱状的单体电池12来说，当多个单体电池12分别对应设置在多个凹陷部101内时，相邻的两个单体电池12的侧壁与防火层11之间围合形成有填充区域20，当单体电池12发生热失控时，该单体电池12的凹陷部101上喷涂的防火漆在受热后膨胀发泡，并填充上述填充区域20，形成泡沫隔热层，阻隔热量和火焰的传递，起到阻隔热失控目的。同样的，对于布置在凸出部102内的单体电池12来说，也是如此，故在此不再赘述。

如图2所示，沿电池包液冷板1的宽度方向，在凹陷部101和凸出部102的侧壁上可以设置有挡板104，挡板104对单体电池12在电池包液冷板1的长度方向起到限位作用，避免单体电池12在电池包液冷板1的长度方向上移动，从而提升单体电池12固定在电池包液冷板1上的稳定性。

如图1、2、5所示，液冷板板体10由多根沿电池包液冷板1的宽度方向排列的扁管103构成，每根扁管103的内部中空以形成供冷却液流过的流道。也就是说，多个扁管103组成的板状结构为液冷板板体，可以理解的是，在该实施例中，上文提及的防火层11设置在每根扁管103上，防火层11在上下方向上的投影覆盖多跟扁管103在上下方向上的投影。并且，对于液冷板板体10上形成有凹陷部101和凸出部102的实施例而言，凹陷部101和凸出部102形成在扁管103上。

这里需要说明的是，多根扁管103在电池包液冷板1的宽度方向上可以是相邻布置的，也可以是间隔布置的，本公开对此不作限定。

在本公开提供的一种实施方式中，多根扁管103在电池包液冷板1的宽度方向上是间隔布置的。在能满足对单体电池12降温散热的要求下，间隔布置的扁管103可以有效降低电池包液冷板1的重量和造价，也更加便于对液冷板的加工、装配。

如图1、3、4、5所示，另外，在液冷板板体10上还设置有用于输送冷却液并分别与流道相连通的输入口14和输出口15，冷却液在经输入口14进入到流道内，冷却液在流道内流动并将单体电池12所产生的热量经输出口15传递到电池包液冷板1的外部。

如图1、3、4、5所示，输入口14和输出口15设置在液冷板板体10的中部，在液冷板板体10的两端分别设置有与流道连通的集液管13，流道包括入液流道和出液流道，入液流道的一端与集液管13连通，入液流道的另一端与输入口14连通，出液流道的一端与集液管13连通，出液流道的另一端与输出口15连通，冷却液经输入口14进入到入液流道，并经入液流道流入到集液管13内，再从集液管13经出液流道从输出口15流出。

在本公开提供的一种实施方式中，出液流道布置在入液流道的两侧。

根据本公开的第二个方面提供一种电池包，包括如上的电池包液冷板1和单体电池12，电池包液冷板1的防火层11夹持在单体电池12与电池包液冷板1的液冷板板体10之间。该电池包具有上述电池包液冷板1的全部有益效果，本公开在此不作赘述。

根据本公开的第三个方面提供一种电动车，包括如上的电池包。该电动车具有上述电池包的全部有益效果，本公开在此不作赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池包液冷板，其特征在于，包括液冷板板体(10)和防火层(11)，所述液冷板板体(10)用于冷却单体电池(12)，所述防火层(11)设置在所述液冷板板体(10)上并与所述液冷板板体(10)贴合，所述防火层(11)在上下方向上的投影覆盖所述液冷板板体(10)在所述上下方向上的投影，所述防火层(11)背离所述液冷板板体(10)的表面用于与所述单体电池(12)的外表面贴合。

2.根据权利要求1所述的电池包液冷板，其特征在于，所述液冷板板体(10)具有在所述上下方向上相对的第一外表面和第二外表面，所述第一外表面和第二外表面上均设置有所述防火层(11)。

3.根据权利要求1所述的电池包液冷板，其特征在于，所述防火层(11)为喷涂在所述液冷板板体(10)上的防火漆。

4.根据权利要求1所述的电池包液冷板，其特征在于，所述防火层(11)为受热能够膨胀发泡的膨胀型防火材料制成。

5.根据权利要求1所述的电池包液冷板，其特征在于，所述防火层(11)为受热能够分解出不燃性气体的材料制成。

6.根据权利要求1所述的电池包液冷板，其特征在于，所述液冷板板体(10)具有多个向下凹陷的凹陷部(101)，所述凹陷部(101)沿所述电池包液冷板(1)的宽度方向延伸，多个所述凹陷部(101)沿所述电池包液冷板(1)的长度方向排列，所述凹陷部(101)的形状和尺寸构造为与所述单体电池(12)的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于所述液冷板板体(10)上方的所述单体电池(12)。

7.根据权利要求6所述的电池包液冷板，其特征在于，所述液冷板板体(10)还具有多个向上凸起的凸出部(102)，多个所述凹陷部(101)和多个所述凸出部(102)沿所述长度方向交错排列，以使所述液冷板板体(10)形成为波形，所述凸出部(102)的形状和尺寸构造为与所述单体电池(12)的外周面的形状和尺寸相适配，以用于容纳位于所述液冷板板体(10)下方的所述单体电池(12)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的电池包液冷板，其特征在于，所述液冷板板体(10)由多根沿所述电池包液冷板(1)的宽度方向排列的扁管(103)构成，每根扁管(103)的内部中空以形成供冷却液流过的流道。

9.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的电池包液冷板(1)和单体电池(12)，所述电池包液冷板(1)的所述防火层(11)夹持在所述单体电池(12)与所述电池包液冷板(1)的所述液冷板板体(10)之间。

10.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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