[发明专利]一种分层式电池包冷却结构

说明书

本发明公开了一种分层式电池包冷却结构，包括下箱体、与所述下箱体配合的上盖，所述下箱体底部设有流道，所述下箱体内从上至下依次设有带有流道的吹胀板、导热硅胶片、电芯模组以及导热胶层，所述下箱体内设有液冷管，所述液冷管的一端与流道贯通，所述液冷管的另一端与下箱体侧板的外侧贯通。本发明为了减小电池包内电芯间的温差及温升，提升电池包内单体及整体的温度均匀性；以及在满足散热要求的基础上结构强度高，布线简单不易磨损短路，绝缘性强。

技术领域

本发明涉及电池包技术领域，尤其是涉及一种分层式电池包冷却结构。

背景技术

随着电池包电芯功率密度越来越大，充放电倍率越来越高，以及快充时间越来越短，对电池散热需求也越来越高，常规的液冷模式已无法满足高功率电芯的散热要求。现有技术中，动力电池通用的液冷方式有：（1）利用电芯底部的液冷板，注入低温冷却液，给电芯降温，但这种方式存在底部液冷板受压、管道漏液的风险，同时仅对底部降温，降温速率较慢且温度均匀性较为一般，对冷板流道结构设计要求高；（2）在电芯底部布置液冷板的同时，在电芯极柱上部加设上层液冷板，但是这种液冷结构对绝缘影响较大，且极易短路，同时会遮挡电芯防爆阀，影响电芯热失控，同时采集线、信号线受顶部液冷板影响，布置空间受限，且存在磨损短路的风险；（3）在电芯之间夹液冷板，成为模组的一部分，但是这种方式安装成本较高，且对导热及绝缘要求很高，同时受电芯循环膨胀力的作用，存在挤压的风险。

例如，中国专利公开号CN108172932B，公开日2019年09月20日，名为“电池包双向冷却装置”，包括正向冷却管外壳、反向冷却管、正向冷却液、反向冷却液、冷凝管和若干电芯，正向冷却管外壳包括下外壳、上外壳、冷却槽和蒸发槽。

现有专利存在的缺点是：（1）在电芯之间夹装冷凝管，对冷板流道设计要求高，受电芯循环膨胀力的作用，存在挤压的风险；（2）易遮蔽电防爆阀，电池包的布线困难，摩擦磨损风险高。

发明内容

本发明的目的是为了解决电池包内电芯降温速率较慢、电芯均温性较低且布线困难易磨损造成短路的问题，提供一种减小电池包内电芯间的温差及温升、且布线简单不易磨损的分层式电池包冷却结构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种分层式电池包冷却结构，包括下箱体、与所述下箱体配合的上盖，所述下箱体底部设有流道，所述下箱体内从上至下依次设有带有流道的吹胀板、导热硅胶片、电芯模组以及导热胶层，所述下箱体内设有液冷管，所述液冷管的一端与流道贯通，所述液冷管的另一端与下箱体侧板的外侧贯通。所述电芯模组位于所述下箱体和上盖组合形成的中空箱体内，所述电芯模组与下箱体底部之间涂抹导热胶，减小热阻。带有流道的吹胀板构成上层冷却结构，吹胀板顶部无需承重。采用吹胀板具有重量轻，加工简单，成本低的优点。吹胀板与电芯模组之间垫有导热硅胶片，无需涂抹导热胶，便于开盖维修。下箱体底部设有流道构成下层冷却结构，电池包采用两进两出，双独立流道，可根据实际使用环境切换单层制冷、上下双层制冷。在满足高效制冷的前提下，又可满足经济性要求。

作为优选，所述下箱体底部设有凹槽，所述下箱体底部设有焊接板，所述凹槽与焊接板之间形成流道，所述焊接板位于电芯模组下方，所述焊接板和电芯模组之间涂抹导热胶形成导热胶层。下部冷却结构采用压铸铝下箱体，下箱体底部凹槽压铸成型，再通过焊接板进行密封焊接形成流道，将冷板集成到下箱体中，防止冷却液泄漏、管道破损，同时电芯模组安装在压铸铝下箱体上，所述电芯模组放置在焊接板上，无需多个开模，底部承担安装及固定作用强度高，模组扩展性大，承重性能好；可满足振动、冲击等机械性能要求。电芯模组与焊接铝板之间涂抹导热胶，减小热阻。

作为优选，所述上盖内部设有绝缘片，所述绝缘片位于所述上盖下方。上盖为冲压钣金件，内部贴有绝缘片，满足电池整包绝缘性要求，同时防止顶部受外物撞击压迫至吹胀板及电芯模组。