CN217334228U - 水冷结构、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种水冷结构、电池及用电设备。本申请的水冷结构用于对电池模组进行冷却散热，水冷结构包括壳体，壳体的内部形成有容纳腔，壳体至少包括底板、第一侧板和第二侧板，底板设有第一冷却液道，第一侧板和第二侧板分别设于底板的两侧且相对设置，第一侧板和第二侧板的其中一个设有第二冷却液道；其中，容纳腔用于容纳电池模组，且电池模组的底面能够与第一冷却液道导热连接，电池模组沿长度方向设置的一个侧面能够与第二冷却液道导热连接。本申请的水冷结构，能够有效地提高对电池模组的冷却散热面积，加快电池模组的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

Description

水冷结构、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种水冷结构、电池及用电设备。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，目前发展电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识。电动汽车具有噪音小、行驶稳定性好，零排放等优势，对于维护国家能源安全，减少尾气排放，以及保障社会可持续发展均具有积极意义。其中，电池作为电动汽车的动力来源，为电动汽车最为重要的部件之一，但是电动汽车的电池在充放电过种中会产生大量的热量，如果不及时散发出去，可能会影响电池的使用寿命，甚至引起电动汽车发生起火事故。

现有技术中，电池通常采用的是液冷散热方式进行散热。通过在电池的底部设置水冷板对其进行冷却散热，显然对于输出功率较高的电动车的电池来说，上述通过电池底部进行冷却散热的方式，已经不能满足电池大功率工作时的散热需求。尤其是在电池进行超级快充的阶段，电池会散发大量的热量，散热性能严重影响电池的充电速度。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种水冷结构、电池及用电设备，其能够有效地解决电池在快速充电时无法进行有效散热的问题。

本申请的第一方面公开了一种水冷结构，用于对电池模组进行冷却散热，所述水冷结构包括壳体，所述壳体的内部形成有容纳腔，所述壳体至少包括：

底板，所述底板设有第一冷却液道；

第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别设于所述底板的两侧且相对设置，所述第一侧板和所述第二侧板的其中一个设有第二冷却液道；

其中，所述容纳腔用于容纳所述电池模组，且所述电池模组的底面能够与所述第一冷却液道导热连接，所述电池模组沿长度方向设置的一个侧面能够与所述第二冷却液道导热连接。

本申请的水冷结构，在底板设有第一冷却液道，并在第一侧板和第二侧板的其中一个设有第二冷却液道，将电池模组放入容纳腔后，电池模组的底面能够与第一冷却液道导热连接，电池模组沿长度方向设置的一个侧面与第二冷却液道导热连接，从而通过第一冷却液道对电池模组的底面进行冷却，通过第二冷却液道对电池模组沿长度方向设置的一个侧面进行冷却，进而有效地提高了对电池模组的冷却散热面积，加快电池模组的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

在本申请的一些实施方式中，所述第二冷却液道为直线型冷却液道且沿所在侧板的长度方向设置。将第二冷却液道沿第一侧板的长度方向设置，能够通过一个第二冷却液道同时对电池模组沿长度方向设置的多个电池单体进行散热，同时，直线型冷却液道能够保证第二冷却液道内的冷却液以最短的距离穿过所在侧板，从而快速地带走电池模组散发的热量，使电池模组能够快速地散热。

在本申请的一些实施方式中，所述第二冷却液道包括互不连通的第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路分别沿所在侧板的长度方向设置，且所述第一支路沿所在侧板的高度方向设于所述第二支路的上方。通过设置互不连通的第一支路和第二支路，分别沿所在侧板的高度方向的上部和下部进行冷却，可根据电池模组的不同位置的散热需求调整第一支路和第二支路的冷却效果，从而对电池模组的不同位置进行有效地冷却。

在本申请的一些实施方式中，所述第一支路内冷却液的流速大于所述第二支路内冷却液的流速。通过将第一支路内冷却液的流速大于第二支路内冷却液的流速设置，能够使第一支路的冷却效果高于第二支路的冷却效果，从而使电池模组沿高度方向位于上方的结构的冷却散热速度大于位于下方的结构的冷却散热速度。

在本申请的一些实施方式中，所述第一支路内冷却液的流速为所述第二支路内冷却液的流速的1.5倍。将第一支路内冷却液的流速设定为第二支路内冷却液的流速的1.5倍，能够使电池模组沿高度方向位于上方的结构的冷却散热速度大于位于下方的结构的冷却散热速度，并最终使电池模组沿第一侧板的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，所述第一支路沿所在侧板的高度方向的尺寸大于所述第二支路沿所在侧板的高度方向的尺寸。由于电池膜组沿第一侧板的高度方向的上方结构的温升大于下方结构的温升，将第一支路沿第一侧板的高度方向的尺寸大于第二支路沿第一侧板的高度方向的尺寸设置，能够增大第一支路与电池模组间沿高度方向的散热尺寸和散热面积，从而使电池模组的上方结构能够更加快速的散热，从而使电池模组沿第一侧板的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，所述第一支路沿所在侧板的高度方向的尺寸为所述第二支路沿所在侧板的高度方向的尺寸的2倍。将第一支路沿所在侧板的高度方向的尺寸设置为第二支路沿所在侧板的高度方向的尺寸的2倍，能够增大第一支路与电池模组间沿高度方向的散热尺寸和散热面积，从而使电池模组沿所在侧板的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，所述第一侧板和所述第二侧板的其中另一个设有第三冷却液道，所述第三冷却液道沿所在侧板的长度方向设置，所述电池模组沿长度方向设置的另一个侧面能够与所述第三冷却液道导热连接。通过设置第三冷却液道，将电池模组放入容纳腔后，电池模组的底面能够与第一冷却液道导热连接，电池模组沿长度方向设置的两个侧面能够分别与第二冷却液道和第三冷却液道导热连接，从而通过第一冷却液道对电池模组的底面进行冷却，并通过第二冷却液道和第三冷却液道分别对电池模组沿长度方向设置的两个侧面进行冷却，进而有效地提高了对电池模组的冷却散热面积，加快电池模组的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

在本申请的一些实施方式中，所述第三冷却液道与所述第二冷却液道的结构相一致。将第三冷却液道与第二冷却液道的结构相一致设置，便于对第一侧板和第二侧板进行加工布置，同时便于对第二冷却液道和第三冷却液道进行加工布置，并使电池模组两侧的散热效果相同，使电池模组的整体温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，所述第一冷却液道包括多个相互平行设置的冷却道和多个连接段，任意相邻的两个所述冷却道间通过所述连接段相连通，且多个所述连接段分别错位设置于所述冷却道的长度方向的两端。通过上述结构设置，能够有效地延长第一冷却液道的流通长度，并增大与电池模组底面的接触面积，使第一冷却液道内的冷却液与电池模组的底面间的热交换更加充分，有效地减少电池模组中不同的电池单体由于底部水冷单向流动而造成的温度差异，提高电池模组中不同电池单体温度分布的均匀性。

在本申请的一些实施方式中，所述第一冷却液道设于所述底板的内部，和/或，所述第二冷却液道设于所在侧板的内部。将第一冷却液道设于底板的内部，和/或，将第二冷却液道设于所在侧板的内部，通过底板实现第一冷却液道与电池模组的导热连接，和/或，通过底板实现第二冷却液道与电池模组的导热连接，能够有效地缩减壳体的整体尺寸，从而减小对应形成电池的整体尺寸，便于电池的小型化设计。

在本申请的一些实施方式中，所述壳体还包括顶板和两个端板，所述顶板与所述底板相对设置，并盖设于所述容纳腔的顶部开口处，两个所述端板相对设置，并分别设于所述容纳腔的长度方向的两端开口处，所述底板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述顶板和两个所述端板合围成所述壳体。通过将底板、第一侧板、第二侧板、顶板和两个端板合围成具有容纳腔的壳体，并将电池模组置于容纳腔中，能够有效防止电池模组与外部环境相接触，防止电池模组发生漏电或短路情况。

在本申请的一些实施方式中，所述底板、所述第一侧板和所述第二侧板为一体式结构。将底板、第一侧板和第二侧板一体设置，便于对壳体进行加工和组装，同时增加壳体的稳定性和密封性。

本申请的第二方面提出了一种电池，所述电池具有上述任一项所述的水冷结构，所述电池还包括电池模组，所述电池模组设于所述容纳腔，所述电池模组的底面与所述第一冷却液道导热连接，所述电池模组沿长度方向设置的一个侧面与所述第二冷却液道导热连接。

本申请的第三方面还提出了一种用电设备，所述用电设备具有上述所述的电池，所述电池用于提供电能。

由于本申请的电池和用电设备具有与上述任一项所述的水冷结构相同的技术特征，能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请一实施方式提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一实施方式提供的电池模组的结构示意图；

图3是本申请一实施方式提供的电池单体的结构示意图；

图4是本申请一实施方式提供的电池模组与水冷结构的位置结构示意图；

图5是本申请一实施方式提供的电池模组与水冷结构的剖面结构示意图；

图6是本申请一实施方式提供的A部的放大结构示意图；

图7是本申请一实施方式提供的底板内第一冷却液道的分布结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1：车辆；

10：电池、11：控制器、12：马达；

20：电池模组、21：电池单体、211：端盖、212：电池壳体、213：电极组件、214：电极端子；

30：壳体、31：底板、311：第一冷却液道、3111：冷却道、3112：连接段、32：第一侧板、321：第二冷却液道、3211：第一支路、3212：第二支路、33：第二侧板、331：第三冷却液道、34：顶板、35：第一端板、36：第二端板。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施方式所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请实施方式的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实施方式和简化描述，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实施方式的限制。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本申请实施方式的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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实施方式中的具体含义。

在本申请实施方式的描述中，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。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。

现有技术中，电池通常采用的是液冷散热方式进行散热。通过在电池的底部设置水冷板对其进行冷却散热，显然对于输出功率较高的电动车的电池来说，上述通过电池底部进行冷却散热的方式，已经不能满足电池大功率工作时的散热需求。尤其是在电池进行超级快充的阶段，电池会散热大量的热量，散热性能严重影响电池的充电速度。

为解决现有的冷却散热方式无法满足电池在快速充电时进行有效散热的问题，本申请的发明人研究发现，通过增加电池模组的散热面，从多个表面同时对电池模组进行冷却散热，能够有效地提高对电池模组的冷却散热面积，加快电池模组的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

基于上述考虑，实用新型人经过深入研究，设计了一种水冷结构，通过在底板设有第一冷却液道，并在第一侧板和第二侧板的其中一个设有第二冷却液道，将电池模组放入容纳腔后，电池模组的底面能够与第一冷却液道导热连接，电池模组的长度方向的一个侧面与第二冷却液道导热连接，从而通过第一冷却液道对电池模组的底面进行冷却，通过第二冷却液道对电池模组的长度方向的一个侧面进行冷却，进而有效地提高了对电池模组的冷却散热面积，加快电池模组的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

本申请提供了一种水冷结构，以及包括这种水冷结构的电池和使用该电池的用电设备。这种电池还包括电池模组，电池模组设于该水冷结构内，并通过该水冷结构进行冷却。这种电池适用于各种使用电池的用电设备，例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等；电池用于为上述用电设备提供电能。

应理解，本申请实施方式描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备，但为描述简洁，下述实施方式均以电动车辆为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施方式提供的车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池10，电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12，控制器11用来控制电池10为马达12供电，例如，用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施方式中，电池10不仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

为了满足不同的使用电力需求，电池10可以包括多个电池单体21，电池单体21是指组成电池模组20或电池包的最小单元。多个电池单体21可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。其中，多个电池单体21之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。

图2示出了本申请一实施方式的电池模组20的结构示意图。电池模组20可以包括多个电池单体21，多个电池单体21可以先串联或并联或混联组成电池模组20，多个电池模组20再串联或并联或混联组成电池10。电池单体21可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施方式对此也不限定。电池单体21一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施方式对此也不限定。但为描述简洁，下述实施方式均以方体方形的锂离子的电池单体21为例进行说明。

图3为本申请一些实施方式提供的电池单体21的分解结构示意图。电池单体21是指组成电池10的最小单元。如图3所示，电池单体21包括有端盖211、电池壳体212和电极组件213。

端盖211是指盖合于电池壳体212的开口处以将电池单体21的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖211的形状可以与电池壳体212的形状相适应以配合电池壳体212。可选地，端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体21能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖211上可以设置有如电极端子214等的功能性部件。电极端子214可以用于与电极组件213电连接，以用于输出或输入电池单体21的电能。在一些实施方式中，端盖211上还可以设置有用于在电池单体21的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。在一些实施方式中，在端盖211的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离电池壳体212内的电连接部件与端盖211，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

电池壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体21的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件213、电解液（在图中未示出）以及其他部件。电池壳体212和端盖211可以是独立的部件，可以于电池壳体212上设置开口，通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电池单体21的内部环境。不限地，也可以使端盖211和电池壳体212一体化，具体地，端盖211和电池壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装电池壳体212的内部时，再使端盖211盖合电池壳体212。电池壳体212可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，电池壳体212的形状可以根据电极组件213的具体形状和尺寸大小来确定。电池壳体212的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施方式对此不作特殊限制。

电极组件213是电池单体21中发生电化学反应的部件。电池壳体212内可以包含一个或更多个电极组件213。电极组件213主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性材料的部分构成电极组件213的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳（在图中未示出）。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性材料和负极活性材料与电解液发生反应，极耳连接电极端子214以形成电流回路。

图4是本申请一实施方式提供的电池模组20与水冷结构的位置结构示意图；图5是本申请一实施方式提供的电池模组20与水冷结构的剖面结构示意图。结合图4和图5所示，在本申请的一些实施方式中，水冷结构包括壳体30，壳体30的内部形成有容纳腔，壳体30至少包括底板31、第一侧板32和第二侧板33，底板31设有第一冷却液道311，第一侧板32和第二侧板33分别设于底板31的两侧且相对设置，第一侧板32和第二侧板33的其中一个设有第二冷却液道321；其中，容纳腔用于容纳电池模组20，且电池模组20的底面能够与第一冷却液道311导热连接，电池模组20沿长度方向设置的一个侧面能够与第二冷却液道321导热连接。为便于进行说明，在本申请的一些实施方式中仅以第一侧板32设有第二冷却液道321进行举例说明。

具体地，壳体30整体为方形结构，用于形成包容电池模组20的安装空间。导热连接是指二者之间能够进行热交换。如电池模组20的底面与第一冷却液道311相接触并直接进行热交换，或电池模组20的底面与第一冷却液道311间通过导热件相接触，并间接进行热交换。

壳体30包括底板31、第一侧板32和第二侧板33，其中底板31为壳体30在正常安装状态下设于壳体30底部位置的板状件，用于对壳体30内部的电池模组20进行支撑。第一侧板32和第二侧板33分别设于底板31的上方，且相对间隔设置，第一侧板32和第二侧板33间的间距尺寸大于等于电池模组20的宽度方向的尺寸，从而用于对电池模组20的两侧进行限位和固定。结合图2所示，多个电池单体21依次顺序排列组合从而形成电池模组20，多个电池单体21依次排列的方向即为电池模组20的长度方向，平行于底板31且与电池模组20的长度方向相垂直的方向即为电池模组20的宽度方向。其中，壳体30的长度方向与电池模组20的长度方向相同，壳体30的宽度方向与电池模组20的宽度方向相同，壳体30的高度方向与电池模组20的高度方向相同，且第一侧板32和第二侧板33分别沿壳体30的长度方向设置。

冷却液道设置成用于冷却液流通的通道，冷却液在冷却液道内流通时能够通过热交换吸收电池模组20的热量，并最终通过冷却液的流动将吸收后的热量带走，从而完成对电池模组20的冷却散热。

本申请的水冷结构，在底板31设有第一冷却液道311，并在第一侧板32上设有第二冷却液道321，将电池模组20放入容纳腔后，电池模组20的底面与第一冷却液道311导热连接，从而通过第一冷却液道311对电池模组20的底面进行冷却，电池模组20沿长度方向的设置一个侧面与第二冷却液道321导热连接，从而通过第二冷却液道321对电池模组20的长度方向的一个侧面进行冷却，进而有效地提高了对电池模组20的冷却散热面积，加快电池模组20的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图4和图5所示，第二冷却液道321为直线型冷却液道且沿所在侧板的长度方向设置。

具体地，直线型冷却液道表示用于冷却液流通的通道为直线结构，无弯折段。第二冷却液道321从第一侧板32的长度方向的一端进水，沿第一侧板32的长度方向直线运动，最终从第一侧板32的长度方向的另一端出水。

将第二冷却液道321沿第一侧板32的长度方向设置，能够通过一个第二冷却液道321同时对电池模组20长度方向的多个电池单体21进行散热，同时，直线型冷却液道能够保证第二冷却液道321内的冷却液以最短的距离穿过所在第一侧板32，从而快速地带走电池模组20散发的热量，使电池模组20能够快速地散热。

图6是本申请一实施方式提供的A部的放大结构示意图。结合图2、图4、图5和图6所示，在本申请的一些实施方式中，第二冷却液道321包括互不连通的第一支路3211和第二支路3212，第一支路3211和第二支路3212分别沿所在侧板的长度方向设置，且第一支路3211沿所在侧板的高度方向设于第二支路3212的上方。

具体地，互不连通是指在第一侧板32上第一支路3211和第二支路3212不能够直接连通，第一支路3211和第二支路3212分别为独立运行的两条冷却液通道。在第一侧板32外，第一支路3211和第二支路3212可共同连接同一进水管和/或同一出水管，或，在第一侧板32外，第一支路3211连通有单独的进水管和/或出水管，第二支路3212连通有单独的进水管和/或出水管。其中，第一支路3211和第二支路3212平行且间隔设置，第一支路3211沿第一侧板32的高度方向设于第二支路3212的上方。第一侧板32的高度方向即为壳体30的高度方向。

进一步地，在本申请的一些实施方式中，第二冷却液道321还可以包括除第一支路3211和第二支路3212外的更多个支路，其中更多个支路中的任一个支路分别沿第一侧板32的高度方向与第一支路3211和第二支路3212平行且间隔设置。

通过设置互不连通的第一支路3211和第二支路3212，第一支路3211对第一侧板32的高度方向的上部进行冷却，第二支路3212对第一侧板32的高度方向的下部进行冷却，可根据电池模组20的不同位置的散热需求调整第一支路3211和第二支路3212的冷却效果，从而对电池模组20的不同位置进行有效地冷却。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第一支路3211内冷却液的流速大于第二支路3212内冷却液的流速。

具体地，冷却液的流速是指单位时间内冷却液流通的长度，流速越大则代表单位时间内冷却液的流通长度越长，从而热交换的速度更快，能够更加快速的进行冷却散热。

在电池模组20的工作过程中，电池单体21沿高度方向位于上方的结构产生的热量相较于位于下方的结构产生的热量更多，因此为保证电池模组20沿高度方向的温度分布更加均匀，应保证电池模组20沿高度方向位于上方的结构的冷却散热速度大于位于下方的结构的冷却散热速度。具体地，可增大输入至第一支路3211内的冷却液的压强，从而增大第一支路3211内冷却液的流速，使第一支路3211在单位时间内和单位面积内流动更多量的冷却液。

通过将第一支路3211内冷却液的流速大于第二支路3212内冷却液的流速设置，能够使第一支路3211的冷却效果高于第二支路3212的冷却效果，从而使电池模组20沿高度方向位于上方的结构的冷却散热速度大于位于下方的结构的冷却散热速度。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第一支路3211内冷却液的流速为第二支路3212内冷却液的流速的1.5倍。

具体地，将第一支路3211内冷却液的流速设置为第二支路3212内冷却液的流速的1.5倍仅为本申请最佳实施方式之一。

将第一支路3211内冷却液的流速设定为第二支路3212内冷却液的流速的1.5倍，从而使电池模组20沿高度方向位于上方的结构的冷却散热速度大于位于下方的结构的冷却散热速度，并最终使电池模组20沿第一侧板32的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第一支路3211沿所在侧板的高度方向的尺寸大于第二支路3212沿所在侧板的高度方向的尺寸。

具体地，第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸大于第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸。

由于电池膜组20沿第一侧板32的高度方向的上方结构的温升大于下方结构的温升，将第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸大于第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸设置，能够增大第一支路3211与电池模组20间沿高度方向的散热尺寸和散热面积，从而使电池模组20的上方结构能够更加快速的散热，从而使电池模组20沿第一侧板32的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第一支路3211沿所在侧板的高度方向的尺寸为第二支路3212沿所在侧板的高度方向的尺寸的2倍。

具体地，将第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸设置为第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸的2倍仅为本申请最佳实施方式之一。

将第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸设置为第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸的2倍，能够增大第一支路3211与电池模组20间沿高度方向的散热尺寸和散热面积，从而使电池模组20沿第一侧板32的高度方向的温度分布更加均匀。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第一侧板32和第二侧板33的其中另一个设有第三冷却液道331，第三冷却液道331沿所在侧板的长度方向设置，电池模组20的长度方向的另一个侧面能够与第三冷却液道331导热连接。

具体地，第一侧板32设有第二冷却液道321，第二侧板33设有第三冷却液道331，第三冷却液道331沿第二侧板33的长度方向设置，从而与电池模组20沿长度方向设置的另一个侧面导热连接。

通过设置第三冷却液道331，将电池模组20放入容纳腔后，电池模组20的底面能够与第一冷却液道311导热连接，从而通过第一冷却液道311对电池模组20的底面进行冷却，电池模组20与第一侧板32相对应的侧面与第二冷却液道321导热连接，从而通过第二冷却液道321对电池模20组与第一侧板32相对应的侧面冷却散热，电池模组20与第二侧板33相对应的侧面与第三冷却液道331导热连接，从而通过第三冷却液道331对电池模组20与第二侧板33相对应的侧面冷却散热，进而同时对电池模组20的底面和沿长度方向设置的两侧面进行散热冷却，有效地提高了对电池模组20的冷却散热面积，加快电池模组20的散热速度，从而保证电池在快速充电时进行有效地散热。

在本申请的一些实施方式中，结合图2、图5和图6所示，第三冷却液道331与第二冷却液道321的结构相一致。

具体地，第三冷却液道331与第二冷却液道321的结构相一致表示第三冷却液道331与第二冷却液道321关于底板31对称设置。其中，第三冷却液道331同样包括第一分支3211和第二分支3212，且第一分支3211和第二分支3212的设置方式与上述任一实施方式中的第一分支3211和第二分支3212的设置方式相一致，在此不再进行赘述。

将第三冷却液道331与第二冷却液道321的结构相一致设置，便于对第一侧板32和第二侧板33进行加工布置，同时便于对第二冷却液道321和第三冷却液道331进行加工布置，并使电池模组20两侧的散热效果相同，使电池模组20的整体温度分布更加均匀。

图7是本申请一实施方式提供的底板31内第一冷却液道311的分布结构示意图。如图7所示，在本申请的一些实施方式中，第一冷却液道311包括多个相互平行设置的冷却道3111和多个连接段3112，任意相邻的两个冷却道3111间通过连接段3112相连通，且多个连接段3112分别错位设置于冷却道3111的长度方向的两端。

具体地，多个冷却道3111和多个连接段3112相互交替依次连接形成第一冷却液道311。其中，多个冷却道3111分别相互平行设置，多个连接段3112分别错位设置。错位设置是指非正对设置，以其中多个冷却道3111中间的任一个冷却道3111举例说明，两个连接段3112分别设置于冷却道3111的长度方向的两端，且分别设于冷却道3111的径向方向的两侧。其中冷却道3111的径向方向与冷却道3111内冷却液的流通方向相垂直。

通过上述结构设置，能够有效地延长第一冷却液道311的流通长度，并增大与电池模组20底面的接触面积，使第一冷却液道311内的冷却液与电池模组20的底面间的热交换更加充分，有效地减少电池模组20中不同的电池单体21由于底部水冷单向流动而造成的温度差异，提高电池模组20中不同电池单体21温度分布的均匀性。

在本申请的一些实施方式中，如图5所示，第一冷却液道311设于底板31的内部，和/或，第二冷却液道321设于所在侧板的内部。

具体地，底板31的内部设有用于冷却液流通的第一冷却液道311，第一冷却液道311可以为采用铸造工艺和/或机加工工艺形成于底板31内的通道型结构，第一冷却液道311还可以为对应的管材结构，并将管材结构设于底板31的内部。第一侧板32的内部设有用于冷却液流通的第二冷却液道321，第二冷却液道321可以为采用铸造工艺和/或机加工工艺形成于第一侧板32内的通道型结构，第二冷却液道321还可以为对应的管材结构，并将管材结构设于第一侧板32的内部。

进一步地，为了保证第一冷却液道311和第二冷却液道321分别与电池模组20导热连接，底板31的至少部分结构和第一侧板32的至少部分结构设置为导热结构，从而通过壳体30导热连接第一冷却液道311和电池模组20，以及通过壳体30导热连接第二冷却液道321和电池模组20。其中，底板31和第一侧板32可以为金属板材结构。

将第一冷却液道311设于底板31的内部，和/或，将第二冷却液道321设于第一侧板32的内部，通过底板31实现第一冷却液道311与电池模组20的导热连接，和/或，通过第一侧板32实现第二冷却液道321与电池模组20的导热连接，能够有效地缩减壳体30的整体尺寸，从而减小对应形成电池的整体尺寸，便于电池的小型化设计。

在本申请的一些实施方式中，还可以将第一冷却液道311设于底板31的外部并与底板31导热连接，和/或将第二冷却液道321分别设于第一侧板32的外部并与第一侧板32导热连接。

在本申请的一些实施方式中，结合图4和图5所示，壳体30还包括顶板34和两个端板，顶板34与底板31相对设置，并盖设于容纳腔的顶部开口处，两个端板相对设置，并分别设于容纳腔的长度方向的两端开口处，底板31、第一侧板32、第二侧板33、顶板34和两个端板合围成壳体30。

具体地，顶板34设于壳体30的高度方向的最上方，用于将电池模组20安装于容纳腔后罩设于壳体30的上方开口处，从而将电池模组20封闭于壳体30的内部。两个端板包括沿壳体30的长度方向相对设置的第一端板35和第二端板36，第一端板35和第二端板36分别通过焊接的方式固定于底板31长度方向的两端。其中，第一端板35可以分别与底板31、第一侧板32和第二侧板33相焊接，第二端板36可以分别与底板31、第一侧板32和第二侧板33相焊接，从而保证壳体30的密封性。

通过将底板31、第一侧板32、第二侧板33、顶板34和两个端板合围成具有容纳腔的壳体30，并将电池模组20置于容纳腔中，能够有效防止电池模组20与外部环境相接触，防止电池模组20发生漏电或短路情况。

在本申请的一些实施方式中，结合图4和图5所示，底板31、第一侧板32和第二侧板33为一体式结构。

具体地，底板31、第一侧板32和第二侧板33为一体式的板状结构，并通过折弯、冲压或其他加工工艺，利用工装将板状结构加工成如图5所示的凹型结构。

将底板31、第一侧板32和第二侧板33一体设置，便于对壳体30进行加工和组装，同时增加壳体30的稳定性和密封性。

本申请的第二方面提出了一种电池，结合图2、图4和图5所示，该电池具有上述任一实施方式的水冷结构，该电池还包括电池模组20，电池模组20设于容纳腔，电池模组20的底面与第一冷却液道311导热连接，电池模组20沿长度方向设置的一个侧面与第二冷却液道321导热连接。

具体地，壳体30的底板31的内壁面、第一侧板32的内壁面和第二侧板33的内壁面分别涂设有导热结构胶，或者在组成电池模组20的多个电池单体21的底面和两个侧面涂设导热结构胶。然后将电池模组20放置于壳体30的容纳腔，并与底板31、第一侧板32和第二侧板33分别导热连接，或者将多个电池单体21沿壳体30的长度方向依次顺序放置于容纳腔，并与底板31、第一侧板32和第二侧板33分别导热连接，从而完成电池模组20与水冷结构的组装。

本申请的第三方面还提出了一种用电设备，所述用电设备具有上述的电池，该电池用于提供电能。

由于本申请的电池和用电设备具有与上述任一实施方式的水冷结构相同的技术特征，能够达到相同的技术效果，在此不再进行赘述。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

在本申请的一个实施方式中，水冷结构包括壳体30、壳体30包括底板31、第一侧板32、第二侧板33、顶板34、第一端板35和第二端板36。其中，底板31、第一侧板32、第二侧板33为一体式结构，第一侧板32和第二侧板33分别设于底板31的两侧且相对设置，第一端板35和第二端板36分别焊接在底板31的长度方向两端，并形成顶部具有开口的容纳腔，顶板34盖设于容纳腔的顶部开口处。底板31的内部设有第一冷却液道311，第一侧板32的内部设有第二冷却液道321，第二侧板33的内部设有第三冷却液道331。电池模组20能够设于容纳腔，且电池模组20的底面能够与第一冷却液道311导热连接，电池模组20沿长度方向设置的两个侧面能够分别与第二冷却液道321和第三冷却液道331导热连接。第二冷却液道321为直线型冷却液道且沿第一侧板32的长度方向设置，第二冷却液道321包括互不连通的第一支路3211和第二支路3212，第一支路3211和第二支路3212分别沿第一侧板32的长度方向设置，且第一支路3211沿第一侧板32的高度方向设于第二支路3212的上方。第一支路3211内冷却液的流速大于第二支路3212内冷却液的流速，且具体为第一支路3211内冷却液的流速为第二支路3212内冷却液的流速的1.5倍。第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸大于第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸，且具体为第一支路3211沿第一侧板32的高度方向的尺寸为第二支路3212沿第一侧板32的高度方向的尺寸的2倍。第三冷却液道331沿第三侧板33的长度方向设置，且第三冷却液道331与第二冷却液道321的结构相一致。第一冷却液道311包括多个相互平行设置的冷却道3111和多个连接段3112，任意相邻的两个冷却道3111间通过连接段3112相连通，且多个连接段3112分别错位设置于冷却道3111的长度方向的两端。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明，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方式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申请各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种水冷结构，用于对电池模组进行冷却散热，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部形成有容纳腔，所述壳体至少包括：

底板，所述底板设有第一冷却液道；

第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别设于所述底板的两侧且相对设置，所述第一侧板和所述第二侧板的其中一个设有第二冷却液道；

其中，所述容纳腔用于容纳所述电池模组，且所述电池模组的底面能够与所述第一冷却液道导热连接，所述电池模组沿长度方向设置的一个侧面能够与所述第二冷却液道导热连接；所述第二冷却液道包括互不连通的第一支路和第二支路，所述第一支路和所述第二支路分别为直线型冷却液道且沿所在侧板的长度方向设置，且所述第一支路沿所在侧板的高度方向设于所述第二支路的上方。

2.根据权利要求1所述的水冷结构，其特征在于，所述第一支路内冷却液的流速大于所述第二支路内冷却液的流速。

3.根据权利要求2所述的水冷结构，其特征在于，所述第一支路内冷却液的流速为所述第二支路内冷却液的流速的1.5倍。

4.根据权利要求2所述的水冷结构，其特征在于，所述第一支路沿所在侧板的高度方向的尺寸大于所述第二支路沿所在侧板的高度方向的尺寸。

5.根据权利要求4所述的水冷结构，其特征在于，所述第一支路沿所在侧板的高度方向的尺寸为所述第二支路沿所在侧板的高度方向的尺寸的2倍。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的水冷结构，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板的其中另一个设有第三冷却液道，所述第三冷却液道沿所在侧板的长度方向设置，所述电池模组沿长度方向设置的另一个侧面能够与所述第三冷却液道导热连接。

7.根据权利要求6所述的水冷结构，其特征在于，所述第三冷却液道与所述第二冷却液道的结构相一致。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的水冷结构，其特征在于，所述第一冷却液道包括多个相互平行设置的冷却道和多个连接段，任意相邻的两个所述冷却道间通过所述连接段相连通，且多个所述连接段分别错位设置于所述冷却道的长度方向的两端。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的水冷结构，其特征在于，所述第一冷却液道设于所述底板的内部，和/或，所述第二冷却液道设于所在侧板的内部。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的水冷结构，其特征在于，所述壳体还包括顶板和两个端板，所述顶板与所述底板相对设置，并盖设于所述容纳腔的顶部开口处，两个所述端板相对设置，并分别设于所述容纳腔的长度方向的两端开口处，所述底板、所述第一侧板、所述第二侧板、所述顶板和两个所述端板合围成所述壳体。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的水冷结构，其特征在于，所述底板、所述第一侧板和所述第二侧板为一体式结构。

12.一种电池，其特征在于，具有根据权利要求1-11任一项所述的水冷结构，所述电池还包括电池模组，所述电池模组设于所述容纳腔，其中，所述电池模组的底面与所述第一冷却液道导热连接，所述电池模组沿长度方向设置的一个侧面与所述第二冷却液道导热连接。

13.一种用电设备，其特征在于，具有根据权利要求12所述的电池，所述电池用于提供电能。

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