一种集成立体式水冷电池包

技术领域

本实用新型涉及水冷电池技术领域，尤其涉及一种集成立体式水冷电池包。

背景技术

随着新能源汽车、储能行业的需求日益增大，市场对产品的使用寿命、性能的要求也越来越高，进而对整个系统的热管理性能要求也愈发严苛；

目前主流的电池包热管理系统是采用口琴管或者布置底部液冷板组成液冷系统对电芯进行冷却；

由于对电池包高容量、高能量密度的要求，导致口琴管或者整个液冷板布置的冷却系统基本都集中在电池包底部，电芯底部通过与冷板的接触式传热对电芯起到冷却的功能；但随着系统高容量、高倍率充放电的要求日益普及，只靠电芯一个面进行冷却的效果已满足不了后续高倍率充放电的要求了，若再增加电芯其他面的冷却，传统的口琴管冷板尺寸大势必会压缩电芯的空间，影响整个电池箱的能量密度，但在高倍率充电时，电芯要是不到很好的冷却，将产生热失控造成安全事故。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成立体式水冷电池包，在有限空间内对电芯进行更有效的冷却。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种集成立体式水冷电池包，包括箱体和水冷承载板，所述箱体内的部分底面和四周侧面的部分表面内凹共同形成立体式流道，所述水冷承载板密封所述立体式流道，所述箱体内底面与四周侧面之间均设有流道连接部，箱体内的底面立体式流道通过流道连接部与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

进一步的，所述水冷承载板包括一个底面水冷承载板和四个侧面水冷承载板，所述底面水冷承载板与流道连接部的表面连接且贴合箱体内底面形成密封，所述侧面水冷承载板与流道连接部的表面连接且贴合箱体内四周侧面形成密封。

进一步的，所述流道连接部为中空结构，所述流道连接部在箱体内底面和箱体内四周侧面的交接部分均设置有开口，所述箱体内的底面立体式流道通过流道连接部的开口与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

进一步的，所述侧面水冷承载板上设有水冷快接插头，所述水冷快接插头与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

进一步的，还包括第一中间冷板，所述第一中间冷板位于箱体的箱盖下方的中心位置且与箱体的长边平行设置，所述第一中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通，所述中间冷板的两侧对称设有多组电芯。

进一步的，还包括第二中间冷板，所述第二中间冷板位于箱体的箱盖下方的中心位置且与箱体的长边垂直设置，所述第二中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通，所述第二中间冷板的两侧设有多组电芯。

进一步的，还包括第三中间冷板，所述电芯位于箱体的箱盖下方的中心位置，所述第三中间冷板设置在电芯上方，并且所述第三中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通。

进一步的，还包括水冷管，所述水冷管包括箱体接头，所述箱体接头的第一端贯穿箱体至箱体外部，所述箱体接头的第二端与水冷承载板密封的立体式流道相连通。

进一步的，所述箱体的左侧壁和右侧壁在与前侧壁相邻的一侧向外突出形成两个拐角空间，所述两个拐角空间的上方分别用于容纳箱体接头。

进一步的，所述水冷管还包括水冷板接头和进出连接管，所述进出连接管设于箱体的箱盖上方且二者一体成型，所述水冷板接头与进出连接管相连通，所述箱体接头与箱体一体成型，所述进出连接管与箱体接头相连通。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种集成立体式水冷电池包，包括一个箱体和水冷承载板，所述箱体内的部分底面和四周侧面的部分表面内凹共同形成立体式流道，把水冷承载板附贴在箱体内表面密封立体式流道，利用流道连接部将底面立体式流道与侧面立体式流道连通形成水冷结构，在有限空间内增加更多的水冷面积，对电芯进行更有效的冷却。

附图说明

图1所示为一种集成立体式水冷电池包中立体式流道尚未封装时的具体结构示意图；

图2所示为一种集成立体式水冷电池包中立体式流道封装后的具体结构示意图；

图3所示为一种集成立体式水冷电池包的第一中间冷板的结构示意图；

图4所示为一种集成立体式水冷电池包的第二中间冷板的结构示意图；

图5所示为一种集成立体式水冷电池包的第三中间冷板的结构示意图；

图6所示为一种集成立体式水冷电池包的箱体的箱盖的正视图。

标号说明：1、侧面立体式流道；2、底面立体式流道；3、流道连接部；4、开口；5、侧面水冷承载板；6、底面水冷承载板；7、水冷快接插头；8、箱体； 9、箱盖；10、第一中间冷板；11、电芯；121、水冷板接头；122、进出连接管； 123、箱体接头；13、第二中间冷板；14、第三中间冷板。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图6所示，本实用新型的一种集成立体式水冷电池包，包括一个箱体和水冷承载板，所述箱体内的部分底面和四周侧面的部分表面内凹共同形成立体式流道，所述水冷承载板密封所述立体式流道，所述箱体内底面与四周侧面之间均设有流道连接部，箱体内的底面立体式流道通过流道连接部与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供了一种集成立体式水冷电池包，包括一个箱体和水冷承载板，所述箱体内的部分底面和四周侧面的部分表面内凹共同形成立体式流道，把水冷承载板附贴在箱体内表面密封立体式流道，利用流道连接部将底面立体式流道与侧面立体式流道连通形成水冷结构，在有限空间内增加更多的水冷面积，对电芯进行更有效的冷却。

进一步的，所述水冷承载板包括一个底面水冷承载板和四个侧面水冷承载板，所述底面水冷承载板与流道连接部的表面连接且贴合箱体内底面形成密封，所述侧面水冷承载板与流道连接部的表面连接且贴合箱体内四周侧面形成密封。

从上述描述可知，利用水冷承载板将立体式流道密封，防止水冷过程中液体漏出损坏电芯。

进一步的，所述流道连接部为中空结构，所述流道连接部在箱体内底面和箱体内四周侧面的交接部分均设置有开口，所述箱体内的底面立体式流道通过流道连接部的开口与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

从上述描述可知，在中空的流道连接部上设有底面与侧面的开口，使得底面与的侧面立体式流道得以连通，便于液体循环，提高了水冷的冷却效率。

进一步的，所述侧面水冷承载板上设有水冷快接插头，所述水冷快接插头与箱体内四周的侧面立体式流道连通。

从上述描述可知，水冷快接插头与立体式流道连通，便于液体循环，提高了水冷的冷却效率。

进一步的，还包括第一中间冷板，所述第一中间冷板位于箱体的箱盖下方的中心位置且与箱体的长边平行设置，所述第一中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通，所述中间冷板的两侧对称设有多组电芯。

进一步的，还包括第二中间冷板，所述第二中间冷板位于箱体的箱盖下方的中心位置且与箱体的长边垂直设置，所述第二中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通，所述第二中间冷板的两侧设有多组电芯。

进一步的，还包括第三中间冷板，所述电芯位于箱体的箱盖下方的中心位置，所述第三中间冷板设置在电芯下方，并且所述第三中间冷板与设置在侧面水冷承载板上的水冷快接插头连通。

从上述描述可知，所述的三种中间冷板运用于不同的场景下，均与水冷快接插头连通，便于箱体内的立体式流道进行液体循环，提高中间冷板对电芯的冷却效率，同时二者的稳定连接也利于中间冷板的固定。

进一步的，还包括水冷管，所述水冷管包括箱体接头，所述箱体接头的第一端贯穿箱体至箱体外部，所述箱体接头的第二端与水冷承载板密封的立体式流道相连通。

进一步的，所述箱体的左侧壁和右侧壁在与前侧壁相邻的一侧向外突出形成两个拐角空间，所述两个拐角空间的上方分别用于容纳箱体接头。

进一步的，所述水冷管还包括水冷板接头和进出连接管，所述进出连接管设于箱体的箱盖上方且二者一体成型，所述水冷板接头与进出连接管相连通，所述箱体接头与箱体一体成型，所述进出连接管与箱体接头相连通

从上述描述可知，水冷管用于箱体内的液体对外交互，通过内外的液体循环，保证箱体内的液体时刻处于低温状态，提高水冷的冷却效率，同时也有利于箱盖的固定。

请参照图1至图6所示，本实用新型的实施例一为：

本实用新型提供一种集成立体式水冷电池包，包括箱体8和水冷承载板，所述水冷承载板包括四个侧面水冷承载板5和一个底面水冷承载板6。

需要说明的是，在本实施例中，水冷承载板包括四个侧面水冷承载板5，在其他实施例中，侧面水冷承载板5可以根据需要设置，例如可以设置一个、两个或者三个，本案对此不做限定。

在本实施例中，考虑寒冷天气下的保温效果及箱体8的塑形能力，所述箱体8的材质优选为热塑性材料或者复合材料，例如PA、POM、PP+GF、预浸料环氧树脂等。

在本实施例1中，如图1所示，所述箱体8内四周侧面的部分表面内凹形成侧面立体式流道1，所述箱体8内的部分底面内凹形成底面立体式流道2，所述箱体8内底面与四周侧面之间均设有流道连接部3，所述流道连接部3为中空结构，所述流道连接部3与箱体8内底面的交接位置设有开口4，所述箱体8内底面的每一边设置的开口4的数量可以根据需要设定，例如图中为两个，所述流道连接部3与箱体8内四周侧面的交接位置设有开口4，每一面设置的开口4 的数量可以根据需要设定，例如图中为两个，所述箱体8内的底面立体式流道2 通过流道连接部3上的开口4与箱体8内四周的侧面立体式流道1连通。

在本实施例中，所述流道连接部3为中空结构，所述流道连接部3在箱体8 内底面和箱体8内四周侧面的交接部分均设置有开口4，液体通过流道连接部3 循环在侧面立体式流道1与底面立体式流道2之间，提高水冷的冷却效率。

在本实施例1中，如图2所示，所述底面水冷承载板6与流道连接部3的表面连接且贴合箱体8内底面形成密封，所述侧面水冷承载板5与流道连接部3 的表面连接且贴合箱体8内四周侧面形成密封。

在本实施例中，所述水冷承载板与箱体8内表面的连接方式为热熔焊结合，所述水冷承载板与流道连接部3的连接方式为热熔焊结合，利用水冷承载板将立体式流道密封，防止水冷过程中液体漏出损坏电芯11。

在本实施例1中，如图2所示，所述侧面水冷承载板5上设有水冷快接插头7，所述水冷快接插头7与箱体8内四周的侧面立体式流道1连通。

具体的，以图2为例，可以在箱体8的前侧壁和后侧壁设置水冷快接插头7，也可以在箱体的左侧壁和右侧壁上设置水冷快接插头7。

在本实施例中，水冷快接插头7与立体式流道连通，便于液体循环，提高了水冷的冷却效率。

在本实施例中，如图2至图3所示，还包括第一中间冷板10，所述第一中间冷板10连接所述箱体8前后侧壁上的水冷快接插头7，多组电芯11对称设置在所述第一中间冷板10的两侧，所述第一中间冷板10与水冷快接插头7进行固定连接且内部相通。

在本实施例中，第一中间冷板10与水冷快接插头7固定连接且内部相通，便于第一中间冷板10与箱体8内的立体式流道进行液体循环，对多组电芯11 的中间部位进一步散热，提高第一中间冷板10对电芯11的冷却效率，同时二者的稳定连接也利于第一中间冷板10的固定。

在另一实施例中，如图4所示，包括第二中间冷板13，所述第二中间冷板 13连接所述箱体8左右侧壁上的水冷快接插头7，多组电芯11设置在所述第二中间冷板13的两侧，所述第二中间冷板13与水冷快接插头7进行固定连接且内部相通。其中，设置在左右侧壁之间的第二中间冷板13和水冷快接插头7的数量可以根据需要设置。

在又一实施例中，如图5所示，包括第三中间冷板14，所述第三中间冷板 14设置在电芯11上方，并且连接所述箱体8前后侧壁上的水冷快接插头7，所述第三中间冷板14与水冷快接插头7进行固定连接且内部相通，用于对电芯11 进行散热。当然所述第三中间冷板14也可以设置在电芯11上方，并且连接所述箱体8左右侧壁上的水冷快接插头7。

需要说明的是，第一中间冷板10、第二中间冷板13以及第三中间冷板14 可以根据需要进行配置。

在本实施例中，如图2和图6所示，箱体8内还设置有水冷管，所述水冷管包括箱体接头123，所述箱体接头123的第一端贯穿箱体8至箱体8外部，所述箱体接头123的第二端与水冷承载板密封的立体式流道相连通，因此，所述箱体接头123与箱体8内四周的侧面立体式流道1固定连接且内部相通。

在本实施例中，参照图2所示，箱体8的左侧壁和右侧壁在与前侧壁相邻的一侧向外突出形成两个拐角空间，分别用于容纳所述箱体接头123，底面水冷承载板6的形状与箱体8的形状相适配。

在本实施例中，如图2和图6所示，所述水冷管还包括水冷板接头121和进出连接管122，并且水冷板接头121、进出连接管122、箱体接头123几乎与箱体8前侧壁相邻的第一排电芯11设置在一列，如此设置可以减小箱体8的长度尺寸，使得箱体8的长度方向可以全部用于放置电芯11；所述箱体接头123 位于箱体8前侧壁的上方，如此设置可以保证箱体接头123不会浸没在冷却液体中，同时箱体接头123与箱体8会设置密封，将箱体接头123设置在上方并且尽量比氟化液液面高，进一步保证冷却液体不会泄漏。

进一步的，在一些实施例中，进出连接管122采用软管形式，吸收装配公差；所述进出连接管122设于箱体的箱盖9上方且二者一体成型，所述水冷板接头121与进出连接管122相连通；另外为了保证箱体内部的密封性能，箱体接头123可以是与箱体8本身一体成型的结构。

在本实施例中，水冷管用于立体式流道中的液体对外交互，通过内外的液体循环，保证立体式流道中的液体时刻处于低温状态，提高水冷的冷却效率，水冷管连接箱体8内的侧面，也有利于箱盖9的固定。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。