CN217214922U - 电池箱体及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种电池箱体及电池包。该电池箱体包括箱体结构和设于箱体结构的液冷结构；箱体结构设有用于放置电芯的容纳腔，液冷结构包括分别与容纳腔相连通的进液部与出液部；其中，进液部靠近箱体结构的顶部设置，出液部靠近箱体结构的底部设置。本申请提供的方案，进液部与出液部之间具有高度差，在重力作用下，从进液部流入的冷却液能够流入容纳腔的底部，并从出液部流出，如此，只需动力更小的动力泵等驱动装置即可驱动冷却液在容纳腔内循环，降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

Description

电池箱体及电池包

技术领域

本申请涉及电池包技术领域，尤其涉及电池箱体及电池包。

背景技术

电池包是电动汽车的核心零部件，其散热能力直接影响电池包的寿命和工作稳定性。为了提升电池包的散热能力，部分电池包采用浸没式冷却方案，也就是将电池包的电芯浸没在冷却液中，通过增大电芯与冷却液的接触面积来提升电池包的散热能力。

相关技术中，使用浸没式冷却方案的电池包的冷却液的循环完全依赖外部的动力泵驱动，对动力泵的要求较高，整体能耗和成本较高。

实用新型内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种电池箱体及电池包，能够降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

本申请第一方面提供一种电池箱体，包括：箱体结构和设于所述箱体结构的液冷结构；

所述箱体结构设有用于放置电芯的容纳腔，所述液冷结构包括分别与所述容纳腔相连通的进液部与出液部；

其中，所述进液部靠近所述箱体结构的顶部设置，所述出液部靠近所述箱体结构的底部设置。

在其中一个实施例中，所述液冷结构包括进液端口以及连接于所述进液端口与所述进液部之间的进液流道；

所述箱体结构包括共同围合出所述容纳腔的底板和多个侧板，所述进液流道设于所述侧板内部，所述进液部包括开设于所述侧板的多个进液孔。

在其中一个实施例中，所述进液部设于所述箱体结构的左右两侧，所述进液端口通过两个进液子流道分别与所述箱体结构两侧的所述进液部相连通。

在其中一个实施例中，多个所述进液孔的水平高度相同，且多个所述进液孔沿冷却液于所述进液流道的流向上间隔设置。

在其中一个实施例中，多个所述进液孔的大小不同，多个所述进液孔在沿所述冷却液于所述进液流道的流向上逐渐增大；

所述进液子流道包括相连的第一子流道和第二子流道，多个所述进液孔沿着所述第二子流道设置；所述第一子流道的截面在冷却液的流向上逐渐增大，所述第二子流道的截面在冷却液的流向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述液冷结构还包括出液端口以及连接于所述出液部与所述出液端口之间的出液流道，所述出液流道设于所述底板。

在其中一个实施例中，所述出液部包括多个出液孔，多个所述出液孔沿所述冷却液于所述出液流道的流向上间隔设置；

其中，所述冷却液于所述出液流道的流向与所述第二子流道的流向相反，多个所述出液孔大小不同，多个所述出液孔在所述冷却液的流向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述液冷结构包括设于所述侧板内部的导流板，所述导流板和所述侧板的内壁共同限定出所述进液流道。

在其中一个实施例中，所述电池箱体还包括用于固定电芯的固定结构，所述固定结构包括设于所述箱体结构的多个固定部，各所述固定部间隔均匀设置，以使固定于多个所述固定部上的相邻两个所述电芯之间的间距相同；和/或

所述固定结构为卡扣结构，所述卡扣结构包括相互对应设置的上卡扣与下卡扣，所述上卡扣设于所述容纳腔的顶部，所述下卡扣设于所述容纳腔的底部，所述上卡扣、所述下卡扣分别用于固定所述电芯的两端，其中，多个所述上卡扣间隔均匀设置，多个所述下卡扣间隔均匀设置。

本申请第二方面提供一种电池包，包括如上所述的电池箱体以及设于所述电池箱体内部的多个电芯。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的电池箱体包括箱体结构和设于箱体结构的液冷结构；箱体结构设有用于放置电芯的容纳腔，液冷结构包括分别与容纳腔相连通的进液部与出液部；其中，进液部靠近箱体结构的顶部设置，出液部靠近箱体结构的底部设置。这样设置后，进液部与出液部之间具有高度差，在重力作用下，从进液部流入的冷却液能够流入容纳腔的底部，并从出液部流出，如此，只需动力更小的动力泵等驱动装置即可驱动冷却液在容纳腔内循环，降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的电池箱体的整体结构示意图；

图2是本申请实施例示出的电池箱体的透视结构示意图；

图3是图1中电池箱体的***结构示意图；

图4是图1中电池箱体的一局部结构示意图；

图5是图1中电池箱体的另一局部结构示意图；

图6是图1中电池箱体的又一局部结构示意图；

图7是本申请实施例示出的电池箱体的另一***结构示意图；

图8是本申请实施例示出的电芯与上卡扣、下卡扣的组装结构示意图。

附图标记：

100、箱体结构；110、上壳体；120、侧板；130、下壳体；101、容纳腔；210、进液部；220、出液部；230、导流板；211、进液孔；221、出液孔；201、进液端口；202、进液流道；203、出液端口；204、出液流道；2021、第一子流道；2022、第二子流道；310、上卡扣；320、下卡扣；40、电芯；h、最小间距；Z、纵向；a、进液流向；b、出液流向。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；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。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申请中的具体含义。

相关技术中，使用浸没式冷却方案的电池包的冷却液的循环完全依赖外部的动力泵驱动，对动力泵的要求较高，整体能耗和成本较高。

针对上述问题，本申请实施例提供一种电池箱体及电池包，能够降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

请一并参见图1至图3，本申请实施例提供一种电池箱体，包括箱体结构100和设于箱体结构100的液冷结构；箱体结构100设有用于放置电芯的容纳腔101，液冷结构包括分别与容纳腔101相连通的进液部210与出液部220；其中，进液部210靠近箱体结构100的顶部设置，出液部220靠近箱体结构100的底部设置。

从该实施例可以看出，进液部210设于容纳腔101的顶部或者顶部的相近区域，出液部220设于容纳腔101的底部或者底部的相近区域，进液部210与出液部220之间具有高度差，在重力作用下，从进液部210流入的冷却液能够流入容纳腔101的底部，并从出液部220流出，如此，只需动力更小的动力泵等驱动装置即可驱动冷却液在容纳腔101内循环，降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

一些实施例中，液冷结构包括进液端口201以及连接于进液端口201与进液部210之间的进液流道202；箱体结构100包括共同围合出容纳腔101的底板和多个侧板120，为了节约箱体结构100内部和外部的空间，进液流道202设于侧板120内部，进液部210包括开设于侧板120的多个进液孔211。如此，进液流道202通过多个进液孔211与容纳腔101相连通，有利于进液流道202内的冷却液从多个进液孔211流入容纳腔101，一方面提升容纳腔101的进液效率，另一方面有利于为安装于容纳腔101内不同位置的电芯均匀散热。并且，进液流道202设于板体内部，而无需占用板体内侧与外侧的空间，在保证容纳腔101空间满足电芯等零部件的安装需要的前提下，能够减小电池箱体以及电池箱体内的容纳腔101的体积，如此，能够减少冷却液的用量，有利于减轻电池包的重量，有利于电池包的轻量化。

一些实施例中，箱体结构100包括上壳体110、侧板120以及下壳体130，上壳体110、侧板120以及下壳体130共同围合出容纳腔101，上壳体110、侧板120以及下壳体130之间可以有多种连接方式，例如通过螺钉等紧固件连接，再使用密封胶填缝等方式对箱体结构100进行密封处理。本实施例中，进液部210可以设于侧板120靠近箱体结构100的顶部的位置，出液部220可以设于下壳体130。

一些实施例中，进液部210设于箱体结构100的左右两侧，进液端口201通过两个进液子流道分别与箱体结构100两侧的进液部210相连通。这样设置后，进液端口201可以设于箱体结构100的中央位置，冷却液从进液端口201流入两个进液子流道后，从箱体结构100两侧的多个进液孔211流入容纳腔101，如此，一方面能够提升冷却液流入容纳腔101的效率，另一方面能够更加均匀地对容纳腔101内的电芯进行冷却，提升电芯的冷却效果。

为了使冷却液能够同时从多个进液孔211流入容纳腔101，一些实施例中，多个进液孔211的水平高度相同，且多个进液孔211沿冷却液于进液流道202的流向上间隔设置，如此，进液流道202内的冷却液能够从同一水平面上的多个进液孔211同时流出进入容纳腔101，以便冷却液与容纳腔101内不同位置的电芯充分接触，提升冷却效果。

请一并参见图4至图5，为了能够更均匀分配从多个进液孔211流出的冷却液的流量，一些实施例中，多个进液孔211的大小不同，多个进液孔211在沿冷却液于进液流道202的流向上逐渐增大；进液子流道包括相连的第一子流道2021和第二子流道2022，多个进液孔211沿着第二子流道2022设置；第一子流道2021的截面在冷却液的流向上逐渐增大，第二子流道2022的截面在冷却液的流向上逐渐减小。也就是说，多个进液孔211的口径在沿冷却液于第二子流道2022的流向上逐渐增大；第二子流道2022的底部相对于水平面倾斜设置，多个进液孔211分别在纵向Z上与第二子流道2022的底部具有不同的最小间距h，而进液孔211在纵向Z上与第二子流道2022的底部的最小间距h大小影响第二子流道2022于该进液孔211所在位置的截面的大小，即，进液孔211在纵向Z上与第二子流道2022的底部的最小间距h越大，第二子流道2022于该进液孔211所在位置的截面越大，反之，进液孔211在纵向Z上与第二子流道2022的底部的最小间距h越小，第二子流道2022于该进液孔211所在位置的截面越小，需要说明的是，第一子流道2021和第二子流道2022的截面分别指垂直于冷却液流向的截面。本实施例中，各进液孔211在纵向Z上与第二子流道2022的底部的最小间距h在冷却液的流向上逐渐减小，即，越处于第二子流道2022末端的截面越小，而越靠近第二子流道2022末端的进液孔211的口径越大，一些实施例中，第二子流道2022的末端往往设于电池箱体的尾部，如此，能够保证从第二子流道2022上的多个进液孔211流入容纳腔101的冷却液的流量均衡，能够保证处于电池箱体尾部的电芯能够得到充分的冷却。

一些实施例中，液冷结构包括与进液流道202相连通的进液端口201；进液部210在纵向Z上与箱体结构100的底部的最小间距h小于进液端口201在纵向Z上与箱体结构100的底部的最小间距h，也就是说，进液部210的离地高度小于进液端口201的离地高度，进液部210与进液端口201具有高度差，利用进液部210与进液端口201之间的高度差，能够降低动力泵等驱动装置将冷却液从进液端口201驱动至进液部210的动力要求，进而能够降低能耗与成本。

一些实施例中，液冷结构还包括出液端口203以及连接于出液部220与出液端口203之间的出液流道204，出液流道204设于底板。出液流道204通过出液部220与容纳腔101相连通，出液端口203用于冷却液从出液流道204流出。

一些实施例中，出液流道204设于箱体结构100的中轴线处，两个进液子流道以出液流道204为对称轴对称设于箱体结构100，其中，两个进液子流道分别设于箱体结构100的左右两侧，出液流道204设于箱体结构100的底部。这样设置后，冷却液从箱体结构100的左右两侧的两个进液子流道上的进液部210流入容纳腔101，并且能够以出液流道204为对称轴呈对称式流入容纳腔101，如此，冷却液从箱体结构100的相对侧的进液部210流至出液部220的流动距离与流动时间大致相同，进而能够更加均匀地对容纳腔101内的电芯进行冷却，提升电芯的冷却效果。

一些实施例中，箱体结构100为矩形，出液流道204设于箱体结构100的中轴线上，多个进液流道202以出液流道204为对称轴分别设于箱体结构100的相对的两侧，相应地，多个出液流道204上开设的多个出液部220以出液流道204为对称轴相对设置。

请再次参见图4至图5，一些实施例中，出液部220包括多个出液孔221，多个出液孔221沿冷却液于出液流道204的流向上间隔设置；其中，冷却液于出液流道204的流向与第二子流道2022的流向相反，多个出液孔221大小不同，多个出液孔221在冷却液的流向上逐渐减小。本实施例中，冷却液于进液流道202内的流向指的是，冷却液从进液端口201流向进液部210的方向，即进液流向a；冷却液于出液流道204内的流向指的是，冷却液从出液部220流向出液端口203的方向，即出液流向b；进液流向a与出液流向b相反，多个出液孔221分别与出液端口203相连通，越靠近出液流道204的末端的出液孔221的口径越小，即，越靠近出液端口203的出液孔221的口径越小，如此，能够保证容纳腔101内不同位置的冷却液的流出速率大致相同，有利于容纳腔101内不同位置的电芯均衡散热，提升冷却效果。

为了充分利用重力对冷却液的导流作用，一些实施例中，液冷结构包括设于侧板120内部的导流板230，导流板230和侧板120的内壁共同限定出进液流道202。导流板230用于形成进液流道202的底部，通过使导流板230倾斜设置，即，通过使导流板230的离地高度沿冷却液的流向先变低后变高，使得进液流道202的截面沿冷却液的流向先增大后减小，如此，进入进液流道202的冷却液在重力的作用下，能够往进液流道202的低处流动，随着进入进液流道202的低处的冷却液的增多，冷却液逐渐往进液流道202的末端流动，并从进液部210流入容纳腔101。

一些实施例中，液冷结构包括设于出液流道204末端并与出液流道204相连通的出液端口203，出液端口203用于冷却液从出液流道204流出，多个出液部220沿冷却液于出液流道204的流向上间隔设置；其中，冷却液于出液流道204的流向与进液流道202的流向相反，多个出液部220的口径在沿冷却液在出液流道204的流向上逐渐减小。

相关技术中，电池包以模组为基本单元安放电芯，模组之间的间隔较大，导致电池包内空间浪费，并且需要更多冷区液填充，导致电池包体积较大，重量较重。

一些实施例中，电池箱体还包括用于固定电芯的固定结构，固定结构包括设于箱体结构100的多个固定部，各固定部间隔均匀设置，以使固定于多个固定部上的相邻两个电芯之间的间距相同。这样设置后，各电芯能够单独安装于各固定部上，且各相邻的电芯之间的间距相同，避免了相关技术中采用电池模组为基本单元安放电芯导致的巨大间隙空间，一方面，冷却液能够流入各电芯之间的间隔空间内，能够有利于各电芯的充分散热，另一方面，能够有利于有效减小电池箱体的体积，减少冷却液的用量，有利于为电池包减重。优选地，各相邻的电芯之间的间距为4mm至6mm，优选地，各相邻的电芯之间的间距为5mm，经过仿真测试，这样的间距能够有效抑制电芯的热失控扩散。

请一并参见图6至图8，为了使电芯的安装简便，一些实施例中，固定结构为卡扣结构，卡扣结构包括相互对应设置的上卡扣310与下卡扣320，上卡扣310设于容纳腔101的顶部，下卡扣320设于容纳腔101的底部，上卡扣310、下卡扣320分别用于固定电芯的两端，其中，多个上卡扣310间隔均匀设置，多个下卡扣320间隔均匀设置，如此，通过卡接的方式能够让电芯简便地安装于电池箱体内。本实施例中，卡扣可以通过焊接等固定方式与箱体结构100固定。

一些实施例中，电芯分别与上卡扣310、下卡扣320之间设有缓冲结构，缓冲结构能够避免电芯与上卡扣310之间、电芯与下卡扣320之间卡的过紧而导致的电芯表面被损坏。优选地，缓冲结构可以是气凝胶，如此，缓冲结构一方面可以对电芯与上卡扣310之间、电芯与下卡扣320之间其连接固定的作用，另一方面能够隔离电芯产生的热量，具有一定的隔热作用。

本申请第二方面提供一种电池包，包括如上实施例中的电池箱体以及设于电池箱体内部的多个电芯40。

电池箱体包括箱体结构100和设于箱体结构100的液冷结构；箱体结构100设有用于放置电芯40的容纳腔101，液冷结构包括分别与容纳腔101相连通的进液部210与出液部220；其中，进液部210靠近箱体结构100的顶部设置，出液部220靠近箱体结构100的底部设置。这样设置后，进液部210与出液部220之间具有高度差，在重力作用下，从进液部210流入的冷却液能够流入容纳腔101的底部，并从出液部220流出，如此，只需动力更小的动力泵等驱动装置即可驱动冷却液在容纳腔101内循环，进而降低对动力泵等驱动装置的要求，进而降低能耗与成本。

一些实施例中，电芯40安装于固定结构后，电芯40和容纳腔101顶部的间距、与电芯40和容纳腔101底部的间距相同，优选地，电芯40和容纳腔101顶部的间距、电芯40和容纳腔101底部的间距、以及各相邻的电芯40之间的间距相同，可以均为4mm至6mm，优选地，电芯40和容纳腔101顶部的间距、电芯40和容纳腔101底部的间距、以及各相邻的电芯40之间的间距均为5mm，经过仿真测试，这样的间距能够有效抑制电芯40的热失控扩散。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电池箱体，其特征在于，包括：

箱体结构和设于所述箱体结构的液冷结构；

所述箱体结构设有用于放置电芯的容纳腔，所述液冷结构包括分别与所述容纳腔相连通的进液部与出液部；

其中，所述进液部靠近所述箱体结构的顶部设置，所述出液部靠近所述箱体结构的底部设置。

2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于：

所述液冷结构包括进液端口以及连接于所述进液端口与所述进液部之间的进液流道；

所述箱体结构包括共同围合出所述容纳腔的底板和多个侧板，所述进液流道设于所述侧板内部，所述进液部包括开设于所述侧板的多个进液孔。

3.根据权利要求2所述的电池箱体，其特征在于：

所述进液部设于所述箱体结构的左右两侧，所述进液端口通过两个进液子流道分别与所述箱体结构两侧的所述进液部相连通。

4.根据权利要求3所述的电池箱体，其特征在于：

多个所述进液孔的水平高度相同，且多个所述进液孔沿冷却液于所述进液流道的流向上间隔设置。

5.根据权利要求4所述的电池箱体，其特征在于：

多个所述进液孔的大小不同，多个所述进液孔在沿所述冷却液于所述进液流道的流向上逐渐增大；

所述进液子流道包括相连的第一子流道和第二子流道，多个所述进液孔沿着所述第二子流道设置；所述第一子流道的截面在冷却液的流向上逐渐增大，所述第二子流道的截面在冷却液的流向上逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的电池箱体，其特征在于：

所述液冷结构还包括出液端口以及连接于所述出液部与所述出液端口之间的出液流道，所述出液流道设于所述底板。

7.根据权利要求6所述的电池箱体，其特征在于：

所述出液部包括多个出液孔，多个所述出液孔沿所述冷却液于所述出液流道的流向上间隔设置；

其中，所述冷却液于所述出液流道的流向与所述第二子流道的流向相反，多个所述出液孔大小不同，多个所述出液孔在所述冷却液的流向上逐渐减小。

8.根据权利要求2所述的电池箱体，其特征在于：

所述液冷结构包括设于所述侧板内部的导流板，所述导流板和所述侧板的内壁共同限定出所述进液流道。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电池箱体，其特征在于：

所述电池箱体还包括用于固定电芯的固定结构，所述固定结构包括设于所述箱体结构的多个固定部，各所述固定部间隔均匀设置，以使固定于多个所述固定部上的相邻两个所述电芯之间的间距相同；和/或

所述固定结构为卡扣结构，所述卡扣结构包括相互对应设置的上卡扣与下卡扣，所述上卡扣设于所述容纳腔的顶部，所述下卡扣设于所述容纳腔的底部，所述上卡扣、所述下卡扣分别用于固定所述电芯的两端，其中，多个所述上卡扣间隔均匀设置，多个所述下卡扣间隔均匀设置。

10.一种电池包，其特征在于：

所述电池包包括如权利要求1-9任一项所述的电池箱体以及设于所述电池箱体内部的多个电芯。

Images