CN219832815U - 浸没式电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开浸没式电池包，包括电芯组件和支撑流道组件；电芯组件包括多组电芯，多组电芯呈多行多列排布；支撑流道组件包括多个引导架，引导架分别设置于相邻两组电芯之间，且引导架的两侧分别固定连接电芯，引导架上设置有引导流道，且引导流道贯穿引导架的两侧，以使冷却液浸没电芯，引导流道的进水端和出水端分别设置于引导架的两端，且引导流道沿第一方向延伸，多个引导架沿第二方向间隔设置。本实用新型的浸没式电池包，能够在相邻电芯之间形成稳定的引导流道以对冷却液的流动方向进行引导，避免形成乱流，使冷却液的流动具有一致性，保证对不同电芯冷却的均温性，结构简单，避免增加生产成本。

Description

浸没式电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及浸没式电池包。

背景技术

随着新能源汽车行业的发展，动力电池的性能对新能源汽车市场占有率也有着重要的影响作用。新能源汽车对于动力电池的安全可靠性和续航里程等性能提出了更高的需求，这就要求动力电池的热管理***更为安全可靠。动力电池的热管理***常用的冷却方式是通过液冷板结构实现热交换，这种冷却方式的传热路径长，热阻大，换热效率低，重量和加工成本相对比较高。

因此，浸没式冷却电池作为一种新的冷却方式，其直接在电池包腔体内填充冷却介质，将电芯完全浸没在冷却介质内进行换热冷却。但是，现有的浸没式冷却电池其电芯之间的间隙难以保证冷却介质流动的方向性和一致性，冷却介质在电芯之间会形成乱流，影响换热效率，难以保证对不同电芯冷却的均温性，进而影响热管理***的可靠性，不利于延长浸没式冷却电池的工作寿命。而一些针对电芯模组设置冷却流道的浸没式冷却电池，其形成流道的结构较为复杂，大大增加生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供浸没式电池包，能够在相邻电芯之间形成稳定的引导流道以对冷却液的流动方向进行引导，避免形成乱流，使冷却液的流动具有一致性，保证对不同电芯冷却的均温性，结构简单，避免增加生产成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供浸没式电池包，包括箱体组件，所述箱体组件包括腔体，所述腔体内容置有冷却液，所述浸没式电池包还包括：

电芯组件，所述电芯组件包括多组电芯，多组所述电芯呈多行多列排布；

支撑流道组件，所述支撑流道组件包括多个引导架，所述引导架分别设置于相邻两组所述电芯之间，且所述引导架的两侧分别固定连接所述电芯，所述引导架上设置有引导流道，且所述引导流道贯穿所述引导架的两侧，以使所述冷却液浸没所述电芯，所述引导流道的进水端和出水端分别设置于所述引导架的两端，且所述引导流道沿第一方向延伸，多个所述引导架沿第二方向间隔设置。

作为本实用新型的一种优选结构，所述进水端的长度和所述出水端的长度均沿所述电芯的高度方向延伸，且所述进水端的长度小于所述出水端的长度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述引导流道包括依次设置的第一段、中间过渡段和第二段，所述第一段连通所述进水端，所述第二段连通所述出水端，所述中间过渡段的两端分别连通所述第一段和所述第二段。

作为本实用新型的一种优选结构，所述引导架包括相对设置的第一引导板和第二引导板，所述第一引导板和所述第二引导板之间形成所述引导流道。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一引导板的两侧和所述第二引导板的两侧分别通过粘胶连接相邻两组所述电芯。

作为本实用新型的一种优选结构，所述引导架还包括支撑框，所述第一引导板和所述第二引导板可拆卸连接于所述支撑框，所述支撑框围设在所述电芯的四周。

作为本实用新型的一种优选结构，所述支撑框包括两个端板和两个侧板，所述进水端和所述出水端分别开设于所述支撑框的两个端板上，所述第一引导板和所述第二引导板分别连接两个所述侧板。

作为本实用新型的一种优选结构，所述支撑流道组件还包括第一支撑侧板和第二支撑侧板，所述第一支撑侧板和所述第二支撑侧板分别连接于所述电芯组件的两侧，所述第一支撑侧板设置有多个贯通的进液口，所述第二支撑侧板设置有多个贯通的出液口，多个所述进液口和多个所述出液口分别沿第二方向间隔设置，多个所述进液口分别连通多个所述进水端，多个所述出液口分别连通多个所述出水端。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一支撑侧板和所述箱体组件的第一侧壁之间形成进液通道，所述第二支撑侧板和所述箱体组件的第二侧壁之间形成出液通道，所述进液通道和所述出液通道相对设置于所述电芯组件的两侧。

作为本实用新型的一种优选结构，所述箱体组件上设置有进液孔和出液孔，沿所述电芯的高度方向，所述进液孔低于所述出液孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的浸没式电池包，支撑流道组件包括多个引导架，引导架分别设置于相邻两组电芯之间，且引导架的两侧分别固定连接电芯，引导架起到支撑绝缘作用，增加了电芯之间连接的可靠性；多个引导架沿第二方向间隔设置，能够用于堆叠电芯，简化浸没式电池包的结构和工艺，利于电芯组件取消模组结构，降低加工成本；引导架上设置的引导流道贯穿引导架两侧以使冷却液浸没电芯，实现电芯和冷却液的直接接触换热，提升了散热效率。引导流道的进水端和出水端分别设置于引导架的两端，冷却液从进水端进入引导流道，在相邻两个电芯之间流动，并从出水端流出，对冷却液的流动方向进行引导限定，避免引起乱流。多个引导架沿第二方向间隔设置，使冷却液的流动具有一致性，保证对不同电芯冷却的均温性，提升浸没式电池包的热管理性能，利于延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的浸没式电池包的结构分解示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电芯组件和支撑流道组件的连接示意图；

图3是本实用新型实施例提供的引导架的结构示意图一；

图4是本实用新型实施例提供的引导架的结构示意图二；

图5是本实用新型实施例提供的第一支撑侧板的结构示意图。

图中：

1、箱体组件；11、腔体；12、进液孔；13、出液孔；2、电芯组件；21、电芯；3、支撑流道组件；31、引导架；311、引导流道；3111、第一段；3112、中间过渡段；3113、第二段；312、进水端；313、出水端；314、第一引导板；315、第二引导板；316、支撑框；3161、端板；3162、侧板；32、第一支撑侧板；321、进液口；33、第二支撑侧板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

浸没式冷却电池是一种直接在电池包腔体内填充冷却介质，将电芯完全浸没在冷却介质内的动力电池。但是，现有的浸没式冷却电池其电芯之间的间隙难以保证冷却介质流动的方向性和一致性，冷却介质在电芯之间会形成乱流，影响换热效率，难以保证对电芯冷却的均温性，进而影响热管理***的可靠性，不利于延长浸没式冷却电池的工作寿命，而一些针对电芯模组设置冷却流道的浸没式冷却电池，其形成流道的结构较为复杂，大大增加生产成本。因此，本实用新型实施例提供一种浸没式电池包，以解决上述问题。

如图1-图5所示，本实施例的浸没式电池包包括箱体组件1，箱体组件1包括腔体11，腔体11内容置有冷却液，冷却液具有良好的导热性能、高阻燃性能和高绝缘性能，能够迅速地与电芯组件2进行冷热交换，无腐蚀性，而且能够有效防止浸没式电池包的燃烧，本实施例不对冷却液的种类进行限定。浸没式电池包还包括电芯组件2和支撑流道组件3。电芯组件2包括多组电芯21，多组电芯21呈多行多列的矩阵式排布，本实施例不对电芯21的排布数量进行限定，不以本实施例附图为限。为便于说明，如图1所示，图中坐标系中，X轴表示第一方向，Y轴表示第二方向，Z轴表示电芯21的高度方向。支撑流道组件3包括多个引导架31，引导架31分别设置于相邻两组电芯21之间，且引导架31的两侧分别固定连接电芯21，引导架31起到支撑绝缘作用，增加了电芯21之间连接的可靠性；多个引导架31沿第二方向间隔设置，能够用于堆叠电芯21，简化浸没式电池包的结构和工艺，利于电芯组件2取消模组结构，降低加工成本。

引导架31上设置有引导流道311，且引导流道311贯穿引导架31的两侧，以使冷却液浸没电芯21，实现电芯21和冷却液的直接接触换热，提升了散热效率。如图3所示，引导流道311的进水端312和出水端313分别设置于引导架31的两端，且引导流道311沿第一方向延伸。冷却液从进水端312进入引导流道311，在相邻两个电芯21之间流动，并从出水端313流出，对冷却液的流动方向进行引导限定，避免引起乱流。多个引导架31沿第二方向间隔设置，使冷却液的流动具有一致性，保证对不同电芯冷却的均温性，提升浸没式电池包的热管理性能，利于延长使用寿命。

需要说明的是，引导架31具有绝缘性，引导架31的材料包括但不限于气凝胶、PC等，可以通过注塑工艺制造而成，也可以通过机加工制成，本实施例不作具体限制。

一实施例中，进水端312的长度和出水端313的长度均沿电芯21的高度方向延伸，且进水端312的长度小于出水端313的长度，当冷却液刚进入进水端312，温度较低，而经过在引导流道311内流动换热，在出水端313则温度有所上升，因此需要和电芯21有更多的接触，而进水端312的长度小于出水端313的长度，可以满足引导流道311不同位置处的冷却需求，进一步保证电芯21的均温性。

更进一步地，引导流道311包括依次设置的第一段3111、中间过渡段3112和第二段3113，第一段3111连通进水端312，第二段3113连通出水端313，中间过渡段3112的两端分别连通第一段3111和第二段3113，从而适应进水端312长度和出水端313长度的变化。

一实施例中，如图3所示，引导架31包括相对设置的第一引导板314和第二引导板315，第一引导板314和第二引导板315之间形成引导流道311。第一引导板314和第二引导板315是具有一定厚度的绝缘板状构件，一方面，能够保证引导流道311具有足够的宽度，另一方面，便于通过改变第一引导板314和第二引导板315的形状，从而改变引导流道311的形状，实现不同的热管理需求。

具体而言，第一引导板314的两侧和第二引导板315的两侧分别通过绝缘粘胶连接相邻两组电芯21，保证第一引导板314和第二引导板315与电芯21连接的可靠性，形成有效的电芯堆叠以及绝缘性。

一实施例中，引导架31还包括支撑框316，如图4所示，第一引导板314和第二引导板315可拆卸连接于支撑框316，支撑框316围设在电芯21的四周。支撑框316能够增加引导架31的结构稳定性，从而保证引导流道311的稳定，而且，支撑框316形成框架结构，也利于电芯堆叠的可靠性。具体而言，支撑框316包括两个端板3161和两个侧板3162，进水端312和出水端313分别开设于支撑框316的两个端板3161上，第一引导板314和第二引导板315分别连接两个侧板3162。

一实施例中，支撑流道组件3还包括第一支撑侧板32和第二支撑侧板33，如图1所示，第一支撑侧板32和第二支撑侧板33分别连接于电芯组件2的两侧。第一支撑侧板32设置有多个贯通的进液口321，如图5所示，第二支撑侧板33设置有多个贯通的出液口，多个进液口321和多个出液口分别沿第二方向间隔设置，多个进液口321分别连通多个进水端312，多个出液口分别连通多个出水端313，保证多个引导流道311内的冷却液流动方向一致性和流量的稳定性，使得多个电芯21的均温性更好。而且，第一支撑侧板32和第二支撑侧板33具有绝缘性，可以隔离电芯组件2和箱体组件1，保证浸没式冷却电池的工作可靠性。

一实施例中，第一支撑侧板32和箱体组件1的第一侧壁之间形成进液通道，第二支撑侧板33和箱体组件1的第二侧壁之间形成出液通道，进液通道和出液通道相对设置于电芯组件2的两侧。进液通道和出液通道起到引流作用，避免腔体11内形成乱流从而降低冷却液的换热效率。

一实施例中，箱体组件1上设置有进液孔12和出液孔13，沿电芯21的高度方向，进液孔12低于出液孔13，冷却液易于进入腔体11内而不易于流出，这样能够保证腔体11内容置有足够的冷却液。具体而言，箱体组件1采用铝型材拼焊而成，也可以是铸铝或者钣金制造而成，本实施例不作具体限制。进液孔12和出液孔13分别设置在箱体组件1的两端，便于促进冷却液的流动，从而形成进液通道和出液通道。冷却液从进液孔12进入腔体11内，对电芯组件2进行换热降温，然后再通过出液孔13流出，并经外部***降温后再次回流进入腔体11内，从而形成循环降温冷却。作为示例，当浸没式液冷电池包应用于新能源汽车时，外部***是整车降温***。

需要说明的是，浸没式液冷电池包还包括汇流排、各种插件、防爆阀、电气件以及线束等结构件，本实施例在此不作赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.浸没式电池包，包括箱体组件(1)，所述箱体组件(1)包括腔体(11)，所述腔体(11)内容置有冷却液，其特征在于，所述浸没式电池包还包括：

电芯组件(2)，所述电芯组件(2)包括多组电芯(21)，多组所述电芯(21)呈多行多列排布；

支撑流道组件(3)，所述支撑流道组件(3)包括多个引导架(31)，所述引导架(31)分别设置于相邻两组所述电芯(21)之间，且所述引导架(31)的两侧分别固定连接所述电芯(21)，所述引导架(31)上设置有引导流道(311)，且所述引导流道(311)贯穿所述引导架(31)的两侧，以使所述冷却液浸没所述电芯(21)，所述引导流道(311)的进水端(312)和出水端(313)分别设置于所述引导架(31)的两端，且所述引导流道(311)沿第一方向延伸，多个所述引导架(31)沿第二方向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于，所述进水端(312)的长度和所述出水端(313)的长度均沿所述电芯(21)的高度方向延伸，且所述进水端(312)的长度小于所述出水端(313)的长度。

3.根据权利要求2所述的浸没式电池包，其特征在于，所述引导流道(311)包括依次设置的第一段(3111)、中间过渡段(3112)和第二段(3113)，所述第一段(3111)连通所述进水端(312)，所述第二段(3113)连通所述出水端(313)，所述中间过渡段(3112)的两端分别连通所述第一段(3111)和所述第二段(3113)。

4.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于，所述引导架(31)包括相对设置的第一引导板(314)和第二引导板(315)，所述第一引导板(314)和所述第二引导板(315)之间形成所述引导流道(311)。

5.根据权利要求4所述的浸没式电池包，其特征在于，所述第一引导板(314)的两侧和所述第二引导板(315)的两侧分别通过粘胶连接相邻两组所述电芯(21)。

6.根据权利要求4所述的浸没式电池包，其特征在于，所述引导架(31)还包括支撑框(316)，所述第一引导板(314)和所述第二引导板(315)可拆卸连接于所述支撑框(316)，所述支撑框(316)围设在所述电芯(21)的四周。

7.根据权利要求6所述的浸没式电池包，其特征在于，所述支撑框(316)包括两个端板(3161)和两个侧板(3162)，所述进水端(312)和所述出水端(313)分别开设于所述支撑框(316)的两个端板(3161)上，所述第一引导板(314)和所述第二引导板(315)分别连接两个所述侧板(3162)。

8.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于，所述支撑流道组件(3)还包括第一支撑侧板(32)和第二支撑侧板(33)，所述第一支撑侧板(32)和所述第二支撑侧板(33)分别连接于所述电芯组件(2)的两侧，所述第一支撑侧板(32)设置有多个贯通的进液口(321)，所述第二支撑侧板(33)设置有多个贯通的出液口，多个所述进液口(321)和多个所述出液口分别沿第二方向间隔设置，多个所述进液口(321)分别连通多个所述进水端(312)，多个所述出液口分别连通多个所述出水端(313)。

9.根据权利要求8所述的浸没式电池包，其特征在于，所述第一支撑侧板(32)和所述箱体组件(1)的第一侧壁之间形成进液通道，所述第二支撑侧板(33)和所述箱体组件(1)的第二侧壁之间形成出液通道，所述进液通道和所述出液通道相对设置于所述电芯组件(2)的两侧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的浸没式电池包，其特征在于，所述箱体组件(1)上设置有进液孔(12)和出液孔(13)，沿所述电芯(21)的高度方向，所述进液孔(12)低于所述出液孔(13)。