CN216529125U - 一种箱体、电池包及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种箱体、电池包及电动车辆。该箱体包括箱本体，所述箱本体具有外腔壁及内腔壁；所述外腔壁连接有入口管道和出口管道；所述外腔壁与所述内腔壁之间形成有与入口管道连通的第一间隙部，所述外腔壁与所述内腔壁之间形成有与出口管道连通的第二间隙部；所述内腔壁的内侧形成有容纳腔体，所述容纳腔体被配置为用于容纳电池，所述容纳腔体与所述第一间隙部及所述第二间隙部均连通；绝缘冷却液经由所述入口管道流入所述第一间隙部再流入所述容纳腔体内，最后经由所述第二间隙部及所述出口管道流出所述箱本体。

Description

一种箱体、电池包及电动车辆

技术领域

本申请涉及储能设备技术领域，更具体地，涉及一种箱体、电池包及电动车辆。

背景技术

随着我国对新能源汽车推广力度的不断加大，具备绿色环保特性的纯电动汽车成为未来汽车产业发展的必然趋势，其将逐步取代传统燃油客车成为寻常百姓的日常出行交通工具。电动汽车的动力源为锂离子电池，作为电动汽车的重要组成部件，锂离子电池的各项性能的改进一直是业界关注的重点。锂离子电池在工作时其内部通过发生剧烈的化学反应提供电能，其在充放电过程中会产生大量的热量，导致电池温度上升，而电池温度又会直接影响到电池的安全性、充放电容量和效率、循环寿命等性能，进而影响整车的工作性能。此外，锂离子电池的最佳工作温度范围比较窄，如果超出最佳工作温度范围，电池的基本性能会出现明显下降，进而影响电池的寿命和安全性。

现有技术中，为了给电池提供温度较为均衡的工作环境，往往需要用到液冷板，例如将液冷板设置于电池包箱体的底部或顶部；液冷板不仅热效率较低，并且液冷板的加工工艺复杂、重量较重且成本较高。因此，有必要提出一种新的技术方案，以解决使用液冷板所带来的上述技术问题。

实用新型内容

本申请的一个目的是提供一种箱体、电池包及电动车辆的新技术方案，以避免使用液冷板带来的电池包重量较重、成本较高的技术问题。

根据本申请的第一方面，提供了一种箱体，该箱体包括：

箱本体，所述箱本体具有外腔壁及内腔壁；

所述外腔壁连接有入口管道和出口管道；所述外腔壁与所述内腔壁之间形成有与入口管道连通的第一间隙部，所述外腔壁与所述内腔壁之间形成有与出口管道连通的第二间隙部；所述内腔壁的内侧形成有容纳腔体，所述容纳腔体被配置为用于容纳电池，所述容纳腔体与所述第一间隙部及所述第二间隙部均连通；

绝缘冷却液经由所述入口管道流入所述第一间隙部再流入所述容纳腔体内，最后经由所述第二间隙部及所述出口管道流出所述箱本体。

可选地，所述外腔壁具有第一厚度，所述内腔壁具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

可选地，所述内腔壁的第一侧具有第一水平高度，所述内腔壁的第二侧具有第二水平高度，所述第一水平高度大于所述第二水平高度。

根据本申请的第二方面，提供了一种电池包，所述电池包包括如第一方面所述的箱体，所述箱本体的容纳腔体内设置有电池。

可选地，所述电池为第一电池模组，所述内腔壁的第一侧与所述第一电池模组的第一侧之间设置有连通第一间隙部与第一电池模组的第一分支管道，所述内腔壁的第二侧与所述第一电池模组的第二侧之间设置有连通第一电池模组与第二间隙部的第二分支管道，绝缘冷却液经由所述入口管道流入所述第一间隙部，再经由所述第一分支管道流入所述第一电池模组内，最后经由第二分支管道、第二间隙部及出口管道流出所述电池包。

可选地，所述第一间隙部设置有第一导流管，所述第二间隙部设置有第二导流管；

所述第一导流管与所述第一分支管道连通，所述第二导流管与所述第二分支管道连通。

可选地，所述第一分支管道具有容许绝缘冷却液流动的有效面积，所述有效面积至少具有第一预设值和第二预设值。

可选地，所述内腔壁的第一侧与第一分支管道之间、第一分支管道与所述第一电池模组之间、第一电池模组与第二分支管道之间以及第二分支管道与所述内腔壁的第二侧之间均填充设置有密封胶。

可选地，所述电池为第二电池模组，所述内腔壁的第一侧开设有第一通孔，所述内腔壁的第二侧开设有第二通孔，绝缘冷却液经由所述入口管道流入所述第一间隙部，再经由所述第一通孔流入所述容纳腔体内，最后经由第二通孔、第二间隙部及出口管道流出所述电池包。

可选地，所述内腔壁处连接有冷却液盖板。

可选地，所述内腔壁在靠近所述容纳腔体的内侧壁处设置有支撑梁，所述冷却液盖板连接于所述支撑梁处。

根据本申请的第四方面，提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括如第二方面或第三方面所述的电池包。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请实施例提供的电池包中，将绝缘冷却液直接通入到电池包箱体的容纳腔体内，绝缘冷却液直接与电池模组的外表面接触，或者绝缘冷却液直接与电池模组内的电芯相接触，这样不仅热传导效率较高，可以较为充分地利用绝缘冷却液的能量；并且可以省去液冷板的使用，达到了降低电池包的重量及成本的技术效果。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是根据本申请的一个实施例的电池包的结构示意图一；

图2是根据本申请的一个实施例的电池包的结构示意图二；

图3是根据本申请的一个实施例的电池包的结构示意图三；

图4是根据本申请的一个实施例的电池包的结构示意图四；

图5是根据本申请的一个实施例的电池包的结构示意图五。

附图标记说明：

1、箱本体；101、外腔壁；102、内腔壁；103、第一间隙部；104、第二间隙部；105、第一通孔；106、第二通孔；2、入口管道；3、出口管道；4、第一电池模组；401、电芯；5、第一分支管道；6、第二分支管道；7、第二电池模组；8、第一导流管；9、第二导流管；10、冷却液盖板；11、支撑梁。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1-图5所示，根据本申请的一个实施例，提供了一种箱体，该箱体包括箱本体1，所述箱本体1具有外腔壁101及内腔壁102；所述外腔壁101连接有入口管道2和出口管道3；所述外腔壁101与所述内腔壁102之间形成有与入口管道2连通的第一间隙部103，所述外腔壁101与所述内腔壁102之间形成有与出口管道3连通的第二间隙部104；所述内腔壁102的内侧形成有容纳腔体，所述容纳腔体被配置为用于容纳电池，具体地，容纳腔体内可以容纳单体电池或者电池模组；所述容纳腔体与所述第一间隙部103及所述第二间隙部104均连通；绝缘冷却液经由所述入口管道2流入所述第一间隙部103再流入所述容纳腔体内，最后经由所述第二间隙部104及所述出口管道3流出所述箱本体1。

当本申请实施例提供的箱体应用于电池包中时，在该箱本体1内的容纳腔体内设置电池模组，绝缘冷却液从入口管道2经由第一间隙部103直接通入到容纳腔体内对电池模组进行降温或者升温，这样绝缘冷却液的热传导效率较高，并且无需使用液冷板，避免了液冷板带来的电池包重量增加以及成本较高的问题。绝缘冷却液使用之后，经由第二间隙部104及出口管道3流出箱本体1，从而形成整个绝缘冷却液循环***。

在一个实施例中，所述外腔壁101具有第一厚度，所述内腔壁102具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

在该具体的例子中，外腔壁101的厚度大于内腔壁102的厚度，这样外腔壁101的强度较大，可以防止箱本体1在发生碰撞时外侧发生变形或者损坏而导致绝缘冷却液泄漏。而在外腔壁101加厚的同时，可以对内腔壁102进行减薄，这样就不会增加箱体的整体重量。

在一个实施例中，所述内腔壁102的第一侧具有第一水平高度，所述内腔壁102的第二侧具有第二水平高度，所述第一水平高度大于所述第二水平高度。

在该具体的例子中，内腔壁102的第一侧与内腔壁102的第二侧在水平方向上具有高度差，这样可以促使绝缘冷却液从内腔壁102的第一侧流向内腔壁102的第二侧，以达到促进绝缘冷却液流动的目的，使绝缘冷却液的流动更加顺畅。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种电池包。该电池包包括如上所述的箱体，所述箱本体1的容纳腔体内设置有电池。

进一步具体地，参照图1-图2所示，所述电池包括第一电池模组4，所述内腔壁102的第一侧与所述第一电池模组4的第一侧之间设置有连通第一间隙部103与第一电池模组4的第一分支管道5，所述内腔壁102的第二侧与所述第一电池模组4的第二侧之间设置有连通第一电池模组4与第二间隙部104的第二分支管道6，绝缘冷却液经由所述入口管道2流入所述第一间隙部103，再经由所述第一分支管道5流入所述第一电池模组4内，最后经由第二分支管道6、第二间隙部104及出口管道3流出所述电池包。

在本实施例提供的电池包中，箱本体1的容纳腔体内设置有第一电池模组4，第一电池模组4例如可以是刀片电池模组。绝缘冷却液从入口管道2进入到第一间隙部103内，然后再经由第一分支管道5进入到第一电池模组4内对第一电池模组4进行降温冷却。第一电池模组4内设置有多个电芯401，多个电芯401通过串联和/或并联的方式进行连接，电芯401在充放电时，会释放大量热量，这些热量若不能及时释放或者转移，会导致电芯的温度过高，从而影响电芯的使用周期。本实施例采用绝缘冷却液浸入第一电池模组4内的冷却方式，绝缘冷却液进入到第一电池模组4内之后，可与电芯401的表面充分接触，当电芯401的温度过高时，低温的绝缘冷却液通过对流和热传递的方式，将电芯的表面温度降低，电芯内部的热量会向表面传导并通过绝缘冷却液进行散热，从而达到整个电芯温度降低的目的。该实施例可有效保证每个电芯401的传热效率，电芯401之间的温度一致性很高。绝缘冷却液从第一电池模组4内流过之后，经由第二分支管道6汇入到第二间隙部104内，最后经由出口管道3流出电池包，从而形成整个液冷循环***。另一方面，如果电芯处于低温工况需要进行加热时，可以通过加热绝缘冷却液并通过温度较高的绝缘冷却液对电芯进行整体升温的目的。

参照图4所示，在一个实施例中，所述第一间隙部103设置有第一导流管8，所述第二间隙部104设置有第二导流管9；所述第一导流管8与所述第一分支管道5连通，所述第二导流管9与所述第二分支管道6连通。

在该具体的例子中，绝缘冷却液经由入口管道2进入到第一间隙部103之后，进一步进入到第一导流管8内，然后再从第一导流管8流进与第一导流管8相连通的第一分支管道5内；绝缘冷却液从第一电池模组4内流过之后，经由第二分支管道6汇入到与第二分支管道6相连通的第二导流管9内，最后再经由出口管道3流出电池包。第一导流管8和第二导流管9的设置有利于对绝缘冷却液的流动进行引导，使绝缘冷却液的流动更加顺畅。

进一步具体地，在第一导流管8的侧壁开设有用于与第一分支管道5相连通的通孔，在第二导流管9的侧壁开设有用于与第二分支管道6相连通的通孔。第一导流管8及第二导流管9设置于外腔壁101的内侧，可以避免箱本体1的外侧遭受碰撞时导致第一导流管8及第二导流管9发生变形或损坏而使绝缘冷却液泄漏的情况。

在一个实施例中，所述第一分支管道5具有容许绝缘冷却液流动的有效面积，所述有效面积至少具有第一预设值和第二预设值。

在该具体的例子中，第一分支管道5容许绝缘冷却液流动的流量大小并不是固定的，而是可以调节的，以根据实际需要合理分配绝缘冷却液的流量，提高绝缘冷却液的利用效率和传热效率。进一步具体地，可以在第一分支管道5上设置阀门以控制流量大小。

在一个实施例中，所述内腔壁102的第一侧与第一分支管道5之间、第一分支管道5与所述第一电池模组4之间、第一电池模组4与第二分支管道6之间以及第二分支管道6与所述内腔壁102的第二侧之间均填充设置有密封胶。

在该具体的例子中，绝缘冷却液通过第一分支管道5流入到第一电池模组4内，再通过第二分支管道6流出第一电池模组4；可以理解的是，在内腔壁102的第一侧及第二侧均开设有通孔，第一分支管道5的一端连接于第一侧的通孔内，第二分支管道6的一端连接于第二侧的通孔内。第一分支管道5与内腔壁102及第一分支管道5与第一电池模组4的交接处、以及第二分支管道6与内腔壁102及第二分支管道6与第一电池模组4的交接处采用密封胶进行粘合密封，以避免绝缘冷却液通过渗漏到容纳腔体内。

在另一个实施例中，参照图3所示，所述电池包括第二电池模组7，所述内腔壁102的第一侧开设有第一通孔105，所述内腔壁102的第二侧开设有第二通孔106，绝缘冷却液经由所述入口管道2流入所述第一间隙部103，再经由所述第一通孔105流入所述容纳腔体内，最后经由第二通孔106、第二间隙部104及出口管道3流出所述电池包。

在本实施例提供的电池包中，箱本体1的容纳腔体内设置有第二电池模组7，第二电池模组7例如可以是三元电池模组或者TCP电池模组。绝缘冷却液从入口管道2进入到第一间隙部103内，然后再经由第一通孔105流入到容纳腔体内，绝缘冷却液在容纳腔体内与第二电池模组7的外表面相接触以对第二电池模组7进行冷却降温。本实施例采用绝缘冷却液浸入容纳腔体对第二电池模组7的表面进行降温的冷却方式，第二电池模组7内设置有多个电芯，电芯在充放电时会释放大量热量，这些热量会从电芯传递到第二电池模组7的外表面然后通过绝缘冷却液进行降温散热。绝缘冷却液从第二电池模组7的外表面流过之后，经由第二通孔106汇入到第二间隙部104内，最后经由出口管道3流出电池包，从而形成整个液冷循环***。另一方面，如果电芯处于低温工况需要进行加热时，可以通过加热绝缘冷却液并通过温度较高的绝缘冷却液对电芯进行整体升温的目的。

在上述电池包中，通过绝缘冷却液直接接触电池模组内设置的电芯，或者通过绝缘冷却液接触电池模组的外表面，由此对电池模组进行冷却或者加热，绝缘冷却液与电池模组的接触面积较大，有效提高了热传导效率，充分利用了绝缘冷却液的能量。相比现有技术，本申请实施例减少了液冷板和很多液冷管路，达到了降低重量和成本的效果。进一步具体地，入口管道2及出口管道3可与整车泵以及电机单元接通，以形成液冷循环***的回路。

参照图5所示，在一个实施例中，所述内腔壁102处连接有冷却液盖板10。

在该具体的例子中，由于在所述容纳腔体内设置有第二电池模组7的情况下，绝缘冷却液是填充于容纳腔体内而并没有进入到第二电池模组7内，这样当电池包发生晃动时，为了避免绝缘冷却液在第二电池模组7的周围波动影响电池模组的强度，在内腔壁102处连接冷却液盖板10，这样可以提高绝缘冷却液的稳定性。

参照图5所示，在一个实施例中，所述内腔壁102在靠近所述容纳腔体的内侧壁处设置有支撑梁11，所述冷却液盖板10连接于所述支撑梁11处。

在该具体的例子中，冷却液盖板10具体是通过粘接胶固定于支撑梁11上，支撑梁11可以设置相对的两个，也可以设置三个或者四个。

参照图1-图2所示，在所述容纳腔体内设置有第一电池模组4的情况下，所述第一电池模组4设置至少两个，相邻的两个第一电池模组4之间具有第一间距；

参照图3所示，在所述容纳腔体内设置有第二电池模组7的情况下，所述第二电池模组7设置至少两个，相邻的两个第二电池模组7之间具有第二间距；

所述第二间距大于所述第一间距。

第一种情况下，当容纳腔体内设置第一电池模组4时，第一电池模组4例如是刀片电池模组，第一电池模组4在容纳腔体内排布得较为紧密，相邻的两个第一电池模组4之间的间距很小，每个第一电池模组4均对应连接一个第一分支管道5和一个第二分支管道6，并且第一电池模组4的长度较长，在容纳腔体内仅排布一列第一电池模组4。容纳腔体内除第一电池模组4之外的空间非常有限，因此该种情况下，适合将绝缘冷却液通入到第一电池模组4内对电芯进行降温冷却或者加热升温。进一步地，可以通过调节每个第一分支管道5的流量大小，以尽量均匀分配每个第一电池模组4内的绝缘冷却液，达到多个第一电池模组4热传导均匀的目的。

第二种情况下，当容纳腔体内设置第二电池模组7时，第二电池模组7例如是三元电池模组或者TCP电池模组，第二电池模组7在容纳腔体内排布得较为稀疏，相邻的两个第二电池模组7之间的间距较大，第二电池模组7可以在容纳腔体内排布两列。容纳腔体内除第二电池模组7之外的空间较大，因此该种情况下，可以将绝缘冷却液通入到容纳腔体内通过接触第二电池模组7的外表面以对电芯进行降温冷却或者加热升温。

根据本申请的再一个实施例，提供了一种电动车辆，所述电动车辆包括如上所述的电池包。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种箱体，其特征在于，包括：

箱本体(1)，所述箱本体(1)具有外腔壁(101)及内腔壁(102)；

所述外腔壁(101)连接有入口管道(2)和出口管道(3)；所述外腔壁(101)与所述内腔壁(102)之间形成有与入口管道(2)连通的第一间隙部(103)，所述外腔壁(101)与所述内腔壁(102)之间形成有与出口管道(3)连通的第二间隙部(104)；所述内腔壁(102)的内侧形成有容纳腔体，所述容纳腔体被配置为用于容纳电池，所述容纳腔体与所述第一间隙部(103)及所述第二间隙部(104)均连通；

绝缘冷却液经由所述入口管道(2)流入所述第一间隙部(103)再流入所述容纳腔体内，最后经由所述第二间隙部(104)及所述出口管道(3)流出所述箱本体(1)。

2.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述外腔壁(101)具有第一厚度，所述内腔壁(102)具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。

3.根据权利要求1所述的箱体，其特征在于，所述内腔壁(102)的第一侧具有第一水平高度，所述内腔壁(102)的第二侧具有第二水平高度，所述第一水平高度大于所述第二水平高度。

4.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-3中任一项所述的箱体，所述箱本体(1)的容纳腔体内设置有电池。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池包括第一电池模组(4)，所述内腔壁(102)的第一侧与所述第一电池模组(4)的第一侧之间设置有连通第一间隙部(103)与第一电池模组(4)的第一分支管道(5)，所述内腔壁(102)的第二侧与所述第一电池模组(4)的第二侧之间设置有连通第一电池模组(4)与第二间隙部(104)的第二分支管道(6)，绝缘冷却液经由所述入口管道(2)流入所述第一间隙部(103)，再经由所述第一分支管道(5)流入所述第一电池模组(4)内，最后经由第二分支管道(6)、第二间隙部(104)及出口管道(3)流出所述电池包。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第一间隙部(103)设置有第一导流管(8)，所述第二间隙部(104)设置有第二导流管(9)；

所述第一导流管(8)与所述第一分支管道(5)连通，所述第二导流管(9)与所述第二分支管道(6)连通。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述第一分支管道(5)具有容许绝缘冷却液流动的有效面积，所述有效面积至少具有第一预设值和第二预设值。

8.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述内腔壁(102)的第一侧与第一分支管道(5)之间、第一分支管道(5)与所述第一电池模组(4)之间、第一电池模组(4)与第二分支管道(6)之间以及第二分支管道(6)与所述内腔壁(102)的第二侧之间均填充设置有密封胶。

9.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池包括第二电池模组(7)，所述内腔壁(102)的第一侧开设有第一通孔(105)，所述内腔壁(102)的第二侧开设有第二通孔(106)，绝缘冷却液经由所述入口管道(2)流入所述第一间隙部(103)，再经由所述第一通孔(105)流入所述容纳腔体内，最后经由第二通孔(106)、第二间隙部(104)及出口管道(3)流出所述电池包。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述内腔壁(102)处连接有冷却液盖板(10)。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述内腔壁(102)在靠近所述容纳腔体的内侧壁处设置有支撑梁(11)，所述冷却液盖板(10)连接于所述支撑梁(11)处。

12.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括如权利要求4-11中任一项所述的电池包。

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