[发明专利]一种冷热一体化箱体结构

说明书

本发明提供了一种冷热一体化箱体结构，包括上方开口的箱体主体，箱体主体包括底板和侧板，底板和侧板围成用于容纳电池的容置腔，底板内部交替布置有液冷系统和加热系统，侧板中设置有与液冷系统连通的至少一个流体入口和至少一个流体出口，液冷系统为蛇形分布于底板内部的冷却液流道，加热系统包括设置于相邻冷却液流道之间的第一空腔以及填充于第一空腔内的加热装置，冷却液流道的换向处设置有用于改变流体流向的流道跨桥。本发明所述的箱体结构将液冷系统、加热系统以及保温隔热系统与型材箱体高度集成提高了电池重量能量密度比和体积能量密度比，减少甚至杜绝冷却液漏液风险。

技术领域

本发明属于电池箱体领域，尤其是涉及一种冷热一体化箱体结构。

背景技术

随着新能源汽车市场的快速发展，热管理技术，集成化、一体化技术上的革新需求也越来越强烈，随着能量的提升，电池工作时的发热量也变大，常规的风冷以及自然冷却已经不能满足散热的要求，在发生事故时，如热量不能及时的导出，极易造成电池的热失控；而由于防冻液具有较高比热容，单位时间内可以带走大量热量，通过液冷方案可以更好的满足电池模组散热要求；另外，电池在低温时，一般通过PTC对电池系统进行加热后进行充电，本方案集成了加热功能。其次，随着节能环保成为广泛关注的话题，轻量化也应用到汽车领域，需要在保证汽车的性能的前提下，尽可能的降低汽车的质量，因此，对新能源汽车行业的电池系统也提出了轻量化的目标。

目前，电池包液冷系统主要是将冷板等冷却装置通过栓接、铆接、焊接、粘接等连接方式固定在箱体内部，这对于工艺及装配要求高，批量生产时效率低，结构强度低，而且也会存在漏液的风险；加热系统传统采用加热器设计，装配要求高，占用一定的空间。液冷系统以及加热系统增加了成本，需求更大空间和质量。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种冷热一体化箱体结构，该技术方案将液冷系统、加热系统以及保温隔热系统与型材箱体高度集成设计方式，该设计可以提高电池重量能量密度比和体积能量密度比，减少甚至杜绝冷却液漏液风险；能够满足轻量化设计要求；节省生产成本、提高结构强度、模块化结构设计、节约采购成本等优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种冷热一体化箱体结构，包括上方开口的箱体主体，所述的箱体主体包括底板和侧板，所述底板和侧板围成用于容纳电池的容置腔，所述底板内部交替布置有液冷系统和加热系统，所述侧板中设置有与液冷系统连通的至少一个流体入口和至少一个流体出口，所述液冷系统为蛇形分布于底板内部的冷却液流道，所述的加热系统包括设置于相邻冷却液流道之间的第一空腔以及填充于第一空腔内的加热装置，所述冷却液流道的换向处设置有用于改变流体流向的流道跨桥。

进一步的，所述第一空腔的下方设置有一层或两层以上的空气层，所述空气层为内部填充有空气的第二空腔。

进一步的，所述流道跨桥为设置于第一空腔上方的第三空腔，所述第三空腔的底部分别与相邻的两冷却液流道连通。

进一步的，所述流道跨桥包括用于将第二空腔封堵的固定块、转向入口和转向出口，所述转向入口和转向出口均开设于第二空腔的位于固定块与侧板之间的侧壁中。

进一步的，所述冷却液流道以箱体主体的中心线为对称轴左右对称设置。

进一步的，所述冷却液流道、第一空腔和第二空腔的截面形状为矩形、梯形、平行四边形、三角形、圆形或椭圆形。

进一步的，所述箱体的底板为一块型材拉伸加工而成或两块以上的型材通过搅拌摩擦焊、钎焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊或粘接的方式加工而成。

进一步的，所述底板的上表面设置有若干固定加强筋，所述底板水平向外延伸有底部加强筋。

进一步的，所述底板和侧板通过搅拌摩擦焊、钎焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊或粘接的方式连接。