CN219419215U - 液冷电池箱及动力电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，特别涉及液冷电池箱及动力电池包，所述液冷电池箱包括箱壳，所述箱壳内设置液冷板，所述液冷板内设置液冷流道，所述液冷板设置接头构件，所述接头构件连通所述液冷流道，所述接头构件被构造为穿过箱壳。通过将液冷板的接头构件贯穿箱壳设置，实现液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口的集成，减少传统结构的接头管路，减少液冷电池箱结构件的使用，降低成本，避免管路连接带来的冷却液泄漏风险，有利于提高整包安全性，同时，减少了接头管路占用空间，在实现电池箱液冷功能的情况下减小对电池包体积的影响，减小对电池能量密度的影响。本实用新型的动力电池包，散热能力强，安全性高，能量密度高。

Description

液冷电池箱及动力电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，特别涉及液冷电池箱及动力电池包。

背景技术

电池的能量密度是电池平均单位体积或质量所释放出的电能，随着动力电池的能量密度要求不断提升，动力电池整体朝扁平化、集成化发展，高镍正极和硅碳负极成为主流技术路线，但是与此同时，动力电池的温度敏感性窗口也愈实用新型显，致使动力电池的性能、安全性和循环寿命受到严重影响，而电池包的安全性已经受到越来越多的关注，现有动力电池的冷却方式主要有液冷和自然对流下风冷两种，自然对流下风冷受环境温度影响较大，散热效果较液冷方式差，冷却***的正常工作是高效保证电池包安全性的重要举措，因此动力电池包液冷是发展的必要趋势。

但是，目前的动力电池的液冷***与电池包外壳具有独立的冷却液进出口，液冷***的冷却液进出口需要通过接头管路连接至电池包外壳冷却液进出口，连接管路占用电池包内部空间，不仅降低了电池能量密度，而且在接头位置易发生冷却液泄漏现象，导致冷却液流失，影响动力电池安全性。

因此，目前亟需要一种技术方案，以解决现有动力电池液冷***通过接头管路连接至电池包外壳冷却液进出口，占用电池包内部空间，降低电池能量密度，且易发生冷却液泄漏现象，影响动力电池安全性的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有动力电池液冷***通过接头管路连接至电池包外壳冷却液进出口，占用电池包内部空间，降低电池能量密度，且易发生冷却液泄漏现象，影响动力电池安全性的技术问题，提供了一种液冷电池箱及动力电池包。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

液冷电池箱，包括箱壳，所述箱壳内设置液冷板，所述液冷板内设置液冷流道，所述液冷板设置接头构件，所述接头构件连通所述液冷流道，所述接头构件被构造为穿过所述箱壳。

本实用新型的液冷电池箱，通过将液冷板的接头构件贯穿箱壳设置，使液冷板的冷却液进出口穿过电池包外壳冷却液进出口，实现液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口的集成，减少传统结构的接头管路，减少液冷电池箱结构件的使用，降低成本，避免管路连接带来的冷却液泄漏风险，有利于提高整包安全性，同时，减少了接头管路占用空间，能够在实现电池箱液冷功能的情况下减小对整包体积的影响，减小对电池能量密度的影响，同时，接头构件直接贯穿箱壳，缩短了液冷板与外部冷却液供液机构的连接距离，实现了冷却液的充分利用，有利于减少冷却液输送所需能耗，达到节能效果。

作为本实用新型的优选方案，所述接头构件外壁设置延伸板，所述延伸板与所述箱壳内壁密封连接，以增加所述接头构件与所述箱壳的接触面。以提高接头构件与箱壳接触面的密封性，进而提高箱壳整体密封性。

作为本实用新型的优选方案，所述延伸板与所述箱壳内壁之间设置密封件。以进一步提高箱壳整体密封性。

作为本实用新型的优选方案，所述液冷板包括流道板和盖板，所述流道板设置冲压流道，所述流道板和所述盖板扣合连接形成所述液冷流道，所述接头构件垂直连接于所述盖板，以减少所述接头构件占用所述箱壳的内部空间。液冷板结构简单，液冷流道成型容易，降低制备成本，同时，盖板由于未设置冲压流道，较流道板更为平整，接头构件与较为平整的盖板连接，方便接头构件的稳定设置，且接头构件与液冷板垂直，不占用液冷板板面所在的箱壳内部横向空间，有利于实现液冷板的最大化，使液冷板覆盖面与箱壳内腔适应，有利于增加液冷面积，提高散热强度。

作为本实用新型的优选方案，所述接头构件内壁与所述冲压流道圆滑过渡。实现冷却液的顺畅进入和/或输出，增强冷却效果。

作为本实用新型的优选方案，所述箱壳包括托盘和箱盖，所述液冷板与所述托盘限定出电池安装腔。使液冷板靠近箱盖设置，在使用时位于电池顶部，减少液冷板对箱壳内部空间的占用体积，并在热量上升路径上进行液冷散热，提高散热能力。

作为本实用新型的优选方案，所述流道板设置在靠近所述箱盖的一侧。使较为平整的盖板与电池侧靠近或贴合，增加散热面积，进一步提高散热能力。

作为本实用新型的优选方案，所述托盘设置与所述接头构件适配的套筒。通过接头构件与套筒的配合实现液冷板相对箱壳的位置固定，提高液冷板结构稳定性，确保液冷电池箱的稳定使用，有利于提高电池包安全性。

作为本发明的优选方案，所述托盘和所述箱盖分别设置朝向所述箱壳外延伸的边框，所述托盘与所述箱盖通过所述边框可拆卸连接。使托盘和箱盖的连接部位不占用箱壳内部空间，在箱壳内形成规则内腔，以利于液冷板及电池箱内电池模组的设置，提高箱壳内部空间利用率。

作为本发明的优选方案，所述托盘在所述边框处内陷或外凸形成第一连接部，所述箱盖在所述边框处设置第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部组合形成接头安装腔，所述液冷板设置延伸部，所述延伸部设置于所述接头安装腔内，所述接头构件连接于所述延伸部。通过托盘与箱盖的内陷或外凸的异形构造为接头构件提供安装位置，进一步扩大液冷板的覆盖面，减少接头构件的设置对箱壳内部空间的占用，提高散热强度，且使接头构件与电池能够分区设置，避免冷却液泄漏对电池的影响。

作为本发明的优选方案，所述接头构件包括进液接头和/或出液接头。可根据实际情况，将进液接头和出液接头设置在一个接头安装腔内，也可分开设置在独立的接头安装腔内，以形成不同结构样式的液冷电池箱。

作为本发明的优选方案，所述延伸部设置进液流道汇聚部和/或出液流道汇聚部，所述进液流道汇聚部用于连接所述进液接头，所述出液流道汇聚部用于连接所述出液接头。

动力电池包，具有如上所述的液冷电池箱，所述液冷电池箱内排列设置若干电池模组。

本实用新型的动力电池包，通过采用上述液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口一体化构造的液冷电池箱，降低液冷结构设置对动力电池包整体体积的影响，液冷板散热能力强，有利于提高动力电池包的整体安全性和能量密度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的液冷电池箱的有益效果是：

1、实现液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口的集成，减少传统结构的接头管路；

2、减少液冷电池箱结构件的使用，降低成本；

3、避免管路连接带来的冷却液泄漏风险，有利于提高整包安全性；

4、减少了接头管路占用空间，能够在实现电池箱液冷功能的情况下减小对整包体积的影响，减小对电池能量密度的影响；

5、接头构件直接贯穿箱壳，缩短了液冷板与外部冷却液供液机构的连接距离，实现了冷却液的充分利用，有利于减少冷却液输送所需能耗，达到节能效果；

本实用新型的动力电池包的有益效果是：

通过采用上述液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口一体化构造的液冷电池箱，降低液冷结构设置对动力电池包整体体积的影响，液冷板散热能力强，有利于提高动力电池包的整体安全性和能量密度。

附图说明

图1是本实用新型的液冷电池箱的结构示意图；

图2是本实用新型的液冷电池箱的正视图；

图3是本实用新型的液冷电池箱的右视图；

图4是本实用新型的液冷电池箱的仰视图；

图5是图4中A-A剖面的结构示意图一；

图6是图4中A-A剖面的结构示意图二；

图7是本实用新型中所述液冷板与所述托盘的组合结构示意图一；

图8是图6的正视图；

图9是本实用新型中所述液冷板的结构示意图

图10是本实用新型中所述液冷板与所述托盘的组合结构示意图二；

图11是图10中B处局部放大的结构示意图；

图12是本实用新型的动力电池包的轴侧视图；

图13是本实用新型的动力电池包的剖面结构示意图。

图标：

1-箱壳，11-托盘，111-第一连接部，12-箱盖，121-第二连接部，13-套筒，14-边框，2-液冷板，21-液冷流道，211-进液流道汇聚部，212-出液流道汇聚部，22-流道板，23-盖板，24-延伸部，3-接头构件，31-延伸板，32-进液接头，33-出液接头，4-密封件，5-电池安装腔，6-接头安装腔，7-电池模组。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，包括箱壳1，所述箱壳1内设置液冷板2，所述液冷板2内设置液冷流道21，所述液冷板2设置接头构件3，所述接头构件3连通所述液冷流道21，所述接头构件3被构造为穿过所述箱壳1。

其中，所述箱壳1用于提供电池安装的容纳腔，液冷板2被构造为板状结构件，平铺设置在箱壳1内，形成带液冷功能的电池箱。

具体的，相较于自然对流下风冷散热方式的电池箱，液冷方式散热效果更好，同时，液冷板2厚度较薄，对箱壳1内部空间的影响较小，相较于自然对流下风冷散热方式的电池箱，电池箱整体体积相当，实现在同等体积大小下的散热效果显著提高，有利于提高动力电池安全性。

优选的，参见图5-图6，所述接头构件3包括用于向液冷板2内输入冷却液的进液接头32以及用于冷却液从液冷板2内输出的出液接头33。

本实施例中，进液接头32和出液接头33被构造为套筒结构件的管接头，通过自身长度的延伸穿过箱壳1，在伸出箱壳1外的端部再与外部冷却液供液机构连接，通过带动力的外部冷却液供液机构实现冷却液在箱壳1内外的循环流动。

优选的，本实施例中，参见图5-图6，进液接头32和出液接头33均为直管接头，接头构件3在自身轴线方向贯穿箱壳1的顶或底，相较于现有带液冷***的液冷电池箱，接头构件3不占用箱壳1内部空间，液冷板2的板面面积可以扩大至与箱壳1内腔匹配，在不改变电池箱整体体积的条件下，增加箱壳1内的液冷散热面积，进一步提高电池箱散热能力。

此外，由于进液接头32和出液接头33不占用箱壳1内部空间，进液接头32和出液接头33可根据实际情况贯穿箱壳1任意位置，只需满足接头构件3穿过箱壳1后，能够与箱壳1内的液冷板2垂直连通即可，接头构件3的可选安装位置较宽，以利于该结构的液冷电池箱与不同应用环境的适配，提高其通用性，有利于降低制备成本，同时，箱壳1内液冷板2通过最短距离的接头构件3连接外部冷却液供液机构，使外部冷却液供液机构与箱壳1内部液冷板2之间的冷却液输送距离较短，能够通过较小的能量实现冷却液的顺利输送，减少用于输送冷却液的能耗，达到节能效果。

本实施例的液冷电池箱，通过将液冷板2的接头构件3贯穿箱壳1设置，实现液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口的一体化设置，减少传统液冷***的接头管路，减少液冷电池箱结构件的使用，降低成本，同时能够避免接头管路连接带来的冷却液泄漏风险，有利于提高整包安全性，同时，减少了接头管路占用空间，能够在实现电池箱液冷功能的情况下减小对整包体积的影响，减小液冷***设置对电池包能量密度的影响，可适用于常规电池模组、刀片电池等电池的液冷容纳。

实施例2

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，在实施例1的基础上，所述接头构件3外壁设置延伸板31，所述延伸板31与所述箱壳1内壁密封连接，以增加所述接头构件3与所述箱壳1的接触面。

优选的，本实施例中，接头构件3包括独立设置的进液接头32和出液接头33，延伸板31被构造为设置在接头构件3外壁的圆盘状平板结构件，延伸板31与接头构件3一体机械加工制备成型或通过螺纹、套装、粘接等常规连接方式安装，使用时，接头构件3穿过箱壳1预先设置的通孔，延伸件31与箱壳1内壁密封连接，通过面接触实现接头构件3与箱壳1之间的密封，提高箱壳1整体密封性。

优选的，所述延伸板31与所述箱壳1内壁之间设置密封件4，以提高箱壳整体密封性，所述密封件4包括橡胶片、压缩泡棉等通过自身柔性变化提供密封效果的结构件。

实施例3

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，在实施例1和实施例2的基础上，所述液冷板2包括流道板22和盖板23，所述流道板22设置冲压流道，所述流道板22和所述盖板23扣合连接形成所述液冷流道21，所述接头构件3垂直连接于所述盖板23。

具体的，所述流道板22被构造为包括冲压流道的单层板体结构件，所述盖板23被构造为平面板结构件，盖板23与流道板22扣合焊接，成型液冷流道21，液冷板2可采用热导率高的金属材质，包括但不限于铝、铜及其合金，可以通过内部流动的冷却液与金属外壁实现热交换散热。

优选的，所述箱壳1和所述液冷板2均可采用导热率高的金属材质结构件，以最大程度的提高液冷电池箱的散热效果，在将电池模组设置到液冷电池箱内后，液冷板2可根据实际情况贴合电池模组设置，有利于增加电池模组与液冷板2之间的有效散热面积。

本实施例的液冷电池箱，液冷板2结构简单，液冷流道21成型容易，降低制备成本，接头构件3与较为平整的盖板23垂直连接，方便接头构件3的稳定设置，以实现在最短长度接头构件3的条件下使接头构件3贯穿箱壳1设置，且接头构件3可根据实际情况，设置在液冷板2板面的任意位置，有利于提高液冷电池箱的通用性，同时，在有限的箱壳1内腔下，接头构件3不占用箱壳1任何横向方向的空间，能够实现液冷板2的覆盖面积最大化，增加液冷面积，提高散热强度。

另外，相对于现有技术的接头管路结构，本实施例的接头构件3长度较短，有效缩短了液冷板2与外部冷却液供应机构的距离，降低了冷却液的热交换损耗，使冷却液得到有效的利用，有利于提高冷却液的利用效率，在同等降温效果条件下，降低输送冷却液的动力损耗，达到节能效果。

优选的，所述接头构件3内壁与所述冲压流道圆滑过渡。

具体的，所述冲压流道被构造为在制备时具有圆滑的边缘，接头构件3与液冷板2连接后，接头构件3与冲压流道边缘圆滑过渡，使冷却液的流动不受阻碍，能够顺畅的进入和输出，在经过接头构件3前后的流速保持一致，减少温度损耗，增强冷却效果。

实施例4

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，在实施例1-实施例3的基础上，所述箱壳1包括托盘11和箱盖12，所述液冷板2与所述托盘11限定出电池安装腔5，所述流道板22设置在靠近所述箱盖12的一侧。

具体的，参见图8，组成液冷板2的流道板22由于成型有冲压流道，在流道板22远离盖板23的一侧会具有若干棱条结构，使用时，具有棱条结构的液冷板2贴合/靠近箱盖12设置，在液冷板2和箱盖12之间形成热交换空间，在热量上升路径上同时实现液冷板2的液冷散热以及液冷板2与箱盖12的热交换散热，提高液冷电池箱整体散热能力。

此外，液冷板2远离托盘11设置，位于电池上方，能够有效避免碎石及路缘石等的冲击造成液冷板变形泄漏，确保液冷***的长时间有效性，提高电池包安全性。

同时，组成液冷板2的盖板23由于表面较为平整，在使用时能够与电池贴合/靠近，能够在热量上升路径上扩大有效散热面积，进一步提高液冷电池箱的整体散热能力。

实施例5

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，在实施例4的基础上，所述托盘11设置与所述接头构件3适配的套筒13。

具体的，参见图6，套筒13被构造为设置有与接头构件3外形适配的通道，套筒13焊接于托盘11外壁，使用时，液冷板2通过接头构件3与套筒13的配合实现定位，通过延伸板31与托盘11的配合实现液冷板2在箱壳1内高度的定位，使液冷板2的设置结构稳定，相对箱壳1的位置固定，提高液冷板2的结构稳定性，进而确保液冷电池箱的稳定使用，有利于提高电池包安全性。

此外，液冷板2靠近箱盖12侧设置，套筒13位于托盘11外壁，使冷却液从低位向高位输入，从高位向低位输出，冷却液输入输出箱壳1的位置更靠近液冷电池箱底部，使冷却液能够在较低的位置即可进入箱壳1内发挥作用，在同等散热效果条件下，降低外部冷却液供液机构的动力需求。

实施例6

如图1-图11所示，本实施例的液冷电池箱，在实施例1的基础上，所述托盘11和所述箱盖12分别设置朝向所述箱壳1外延伸的边框14，所述托盘11与所述箱盖12通过所述边框14可拆卸连接。

具体的，边框14朝向箱壳1外延伸，使托盘11和箱盖12连接后，连接部位不占用箱壳1内部空间，以在箱壳1内形成较为规则的内腔，能够与长方体、片状等结构规则的电池模组适配，提高箱壳1内部空间利用率。

优选的，所述托盘11在所述边框14处内陷或外凸形成第一连接部111，所述箱盖12在所述边框14处设置第二连接部121，所述第一连接部111和所述第二连接部121组合形成接头安装腔6，所述液冷板2设置延伸部24，所述延伸部24设置于所述接头安装腔6内，所述接头构件3连接于所述延伸部24。

本实施例中，所述托盘11在所述边框14处向箱壳1内凹陷形成所述第一连接部111，所述箱盖12在所述边框14处向箱壳1外凸起形成所述第二连接部121，第一连接部111和第二连接部121扣合后，形成接头安装腔6，形成独立于电池安装腔5的接头构件3安装位置，使接头构件3与电池模组7分区设置，避免冷却液泄漏对电池模组7的影响，同时，在箱壳1的厚度方向，接头安装腔6更靠近箱盖12侧设置，能够通过较短长度的接头构件3贯穿箱壳1，缩短接头构件3延伸长度，减少冷却液在箱壳1内外交换过程中的流动距离，提高冷却液的利用效率，进而减少用于输送冷却液的能耗。

进一步的，所述延伸部24为液冷板2边缘沿板面延伸形成的凸出部分，所述延伸部24设置于所述接头安装腔6内，所述接头构件3连接于所述延伸部24。使接头构件3的设置不占用电池安装腔5空间。

具体的，接头构件3包括进液接头32和出液接头33，参见图5-图6，进液接头32和出液接头33位于同一个接头安装腔6内，可以理解，进液接头32和出液接头33也可根据实际情况分别设置在不同的接头安装腔6内，液冷板2可根据实际情况设置一个或多个延伸部24，以形成不同结构样式的液冷电池箱，以实现液冷电池箱与不同包络环境的适应。

优选的，所述延伸部24设置连通液冷流道21的进液流道汇聚部211和/或出液流道汇聚部212，进液流道汇聚部211用于连接进液接头32，出液流道汇聚部212用于连接出液接头33，使输入的冷却液从延伸部24开始进行分散，输出的冷却液在延伸部24进行汇流后输出，实现对箱壳1内各处的有效散热，此外，延伸部24的设置不占用电池安装腔5空间，使液冷板2的覆盖面能够进一步扩大，以进一步提高液冷电池箱的整体散热能力。

实施例7

如图12-图13所示，动力电池包，具有如上所述的液冷电池箱，所述液冷电池箱内排列设置若干电池模组7。

本实施例的动力电池包，通过采用上述液冷***冷却液进出口与电池包外壳冷却液进出口一体化构造的液冷电池箱，降低液冷结构设置对动力电池包整体体积的影响，液冷板2散热能力强，有利于提高动力电池包的整体安全性和能量密度，能够适用于电池模组7、刀片电池等电池的安装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.液冷电池箱，其特征在于，包括箱壳（1），所述箱壳（1）内设置液冷板（2），所述液冷板（2）内设置液冷流道（21），所述液冷板（2）设置接头构件（3），所述接头构件（3）连通所述液冷流道（21），所述接头构件（3）被构造为穿过所述箱壳（1）。

2.如权利要求1所述的液冷电池箱，其特征在于，所述接头构件（3）外壁设置延伸板（31），所述延伸板（31）与所述箱壳（1）内壁密封连接，以增加所述接头构件（3）与所述箱壳（1）的接触面。

3.如权利要求2所述的液冷电池箱，其特征在于，所述延伸板（31）与所述箱壳（1）内壁之间设置密封件（4）。

4.如权利要求1-3任意一项所述的液冷电池箱，其特征在于，所述液冷板（2）包括流道板（22）和盖板（23），所述流道板（22）设置冲压流道，所述流道板（22）和所述盖板（23）扣合连接形成所述液冷流道（21），所述接头构件（3）垂直连接于所述盖板（23），以减少所述接头构件（3）占用所述箱壳（1）的内部空间。

5.如权利要求4所述的液冷电池箱，其特征在于，所述接头构件（3）内壁与所述冲压流道圆滑过渡。

6.如权利要求4所述的液冷电池箱，其特征在于，所述箱壳（1）包括托盘（11）和箱盖（12），所述液冷板（2）与所述托盘（11）限定出电池安装腔（5）。

7.如权利要求6所述的液冷电池箱，其特征在于，所述流道板（22）设置在靠近所述箱盖（12）的一侧。

8.如权利要求6所述的液冷电池箱，其特征在于，所述托盘（11）设置与所述接头构件（3）适配的套筒（13）。

9.如权利要求6所述的液冷电池箱，其特征在于，所述托盘（11）和所述箱盖（12）分别设置朝向所述箱壳（1）外延伸的边框（14），所述托盘（11）与所述箱盖（12）通过所述边框（14）可拆卸连接。

10.如权利要求9所述的液冷电池箱，其特征在于，所述托盘（11）在所述边框（14）处内陷或外凸形成第一连接部（111），所述箱盖（12）在所述边框（14）处设置第二连接部（121），所述第一连接部（111）和所述第二连接部（121）组合形成接头安装腔（6），所述液冷板（2）设置延伸部（24），所述延伸部（24）设置于所述接头安装腔（6）内，所述接头构件（3）连接于所述延伸部（24）。

11.如权利要求10所述的液冷电池箱，其特征在于，所述接头构件（3）包括进液接头（32）和/或出液接头（33）。

12.如权利要求11所述的液冷电池箱，其特征在于，所述延伸部（24）设置进液流道汇聚部（211）和/或出液流道汇聚部（212），所述进液流道汇聚部（211）用于连接所述进液接头（32），所述出液流道汇聚部（212）用于连接所述出液接头（33）。

13.动力电池包，其特征在于，具有如权利要求1-12任意一项所述的液冷电池箱，所述液冷电池箱内排列设置若干电池模组（7）。