电池壳板结构和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，特别地，涉及一种电池壳板结构。此外，本实用新型还涉及一种包括该电池壳板结构的电池包。


背景技术：

2.锂电池在工作和生活中的应用非常广泛，锂电池储电性能和放电性能较好，受到大多数人们的欢迎。随着锂电池技术的快速发展，电动汽车等新能源应用领域对锂电池的要求越来越高，锂电池的容量、功率也越来越大。
3.虽然电动汽车产品经过一段时间的发展，用户接受程度有了较大的提升，但是相比较于传统燃油车，锂电池的续航里程和使用寿命一直制约着电动汽车的发展。锂电池在工作状态时的发热量较大，热量如不及时散去，将导致锂电池内部温度升高，并最终导致锂电池变形、影响锂电池充放电质量甚至造成爆炸。因此，电动汽车的锂电池需要保证处在一个合适的温度，以确保功率的输出、延长使用寿命。
4.目前锂电池的高温冷却主要有自然冷却、液冷和强制风冷三种方式，其中，采用自然冷却时锂电池的模组都直接贴在下壳体上，高温时主要换热面为下壳体，但下壳体在设计时为了减重和强度都会设置为双层结构，外界空气只能与下壳体最外侧一层的铝板进行换热，而无法与下壳体内侧的铝板及模组进行换热，下壳体双层结构内腔的空气还会存在一定的保温作用，均会导致锂电池的散热效果较差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池壳板结构，以能够增强壳板的换热效果，提高对电池包的冷却效率。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种电池壳板结构，包括第一层板、第二层板和两组相对的侧板，所述第一层板、所述第二层板与所述侧板围成中空腔体，所述中空腔体内设置有加强结构，所述第一层板的外侧设置有散热结构，所述侧板上设置有多个通风口，以能够在所述中空腔体内形成通风风道。
8.进一步的，所述加强结构包括多个位于所述中空腔体内的加强筋，所述加强筋的上下两端分别与所述第一层板和所述第二层板连接，所述加强筋与所述通风口相配合以形成所述通风风道。
9.进一步的，所述加强筋沿其长度方向的两端与位于所述中空腔体的长度方向上的一组所述侧板连接。
10.进一步的，多个所述加强筋平行设置，相邻的所述加强筋之间形成通风间隙，至少一个所述通风间隙的两端设置有所述通风口，以使得所述通风口与对应的所述通风间隙连通形成所述通风风道。
11.进一步的，所述散热结构包括多个与所述第一层板连接的散热翅片，所述散热翅
片设置在所述第一层板背向所述第二层板的一侧。
12.进一步的，多个所述散热翅片平行设置且均匀分布在所述第一层板上。
13.进一步的，所述散热翅片设置为沿所述中空腔体的长度方向延伸，且与所述第一层板垂直。
14.进一步的，所述第二层板为金属平板。
15.进一步的，至少一组相对的所述侧板上设置有壳板连接部。
16.相对于现有技术，本实用新型所述的电池壳板结构具有以下优势：
17.(1)本实用新型所述的电池壳板结构，在中空腔体的侧板上设置有多个通风口，以在中空腔体内形成通风风道，使得中空腔体内的空气处于流动状态，同时通风风道内的冷空气能够与第二层板直接接触进行换热，不仅增加对电池壳板结构进行散热的换热面积，还能够有效避免中空腔体内形成空气保温作用，进而提高对锂电池整体的冷却效率；第一层板的外侧设置有散热结构，能够进一步增加冷空气与电池壳板结构的换热面积，增强壳板的换热效果，避免锂电池内部温度过高。
18.(2)本实用新型所述的电池壳板结构，相邻的加强筋之间形成通风间隙，至少一个通风间隙的两端设置有通风口，以使得通风口与对应的通风间隙连通形成通风风道，使得冷却风从一端的通风口进入通风风道后能够较为顺畅地从另一端的通风口输出，以提高冷却风的流通速率，实现对第一层板和第二层板的快速散热；散热翅片平行设置且均匀分布在第一层板上，使得相邻的散热翅片之间也形成冷空气通道，进一步增加冷空气与第一层板的换热面积和换热效率，使得对电池壳板结构的冷却效果更优。
19.本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，以能够增强壳体的换热效果，提高对电池模组的冷却效率。
20.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
21.一种电池包，设置有电池模组和上述任意一项技术方案所述的电池壳板结构，所述电池模组位于所述第二层板背向所述第一层板的一侧。
22.所述电池包与上述电池壳板结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
23.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
24.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为本实用新型实施方式所述的电池壳板结构的一种具体实施方式的结构示意图；
26.图2为图1所示的电池壳板结构的主视图；
27.图3为图1所示的电池壳板结构的后视图；
28.图4为图1所示的电池壳板结构的仰视图；
29.图5为图1所示的电池壳板结构的俯视图；
30.图6为图1所示的电池壳板结构的左视图；
31.图7为图1所示的电池壳板结构的右视图；
32.图8为本实用新型实施方式所述的电池包的一种具体实施方式的结构示意图；
33.图9为本实用新型实施方式所述的电池包的剖面图；
34.图10为本实用新型实施方式所述的电池包的局部图。
35.附图标记说明：
36.1第一层板
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11散热翅片
37.2第二层板
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3侧板
38.31通风口
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4壳板连接部
39.5加强筋
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6通风间隙
40.7电池模组
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
42.另外，在本实用新型的实施方式中所提到的术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，基于电池包，“上”指的是电池包的顶部，相应地，“下”指的是电池包的底部，“内”指的是中空腔体的内部，“外”指的是中空腔体的外部。术语为基于附图所示的方位或位置关系，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。
43.需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“安装”、“接触”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，或者是两个零部件内部的连通或两个零部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
44.下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
45.本实用新型第一方面提供的电池壳板结构，参见图1至图7，包括第一层板1、第二层板2和两组相对的侧板3，第一层板1、第二层板2与侧板3围成中空腔体，中空腔体内设置有加强结构，第一层板1的外侧设置有散热结构，侧板3上设置有多个通风口31，以能够在中空腔体内形成通风风道。
46.本实用新型中，电池壳板结构可以用作电池包壳体任意一面的壳板，优选情况下，用作电池包壳体的下壳板。可以理解的是，在侧板3上不设置通风口31时，中空腔体为中空的封闭结构，在设置通风口31时，可以分布在其中一个或多个侧板3上，中空腔体内可以是形成一个通风风道，也可以是形成多个通风风道，每个通风风道对应至少两个通风口31，以使得该通风风道对应的通风口31处于空气流通状态；第一层板1和第二层板2优选为采用能够导热的材质例如金属材质制成，以使得第一层板1和第二层板2与冷空气之间形成快速的换热作用。
47.本实用新型中，第二层板2背向第一层板1的侧面设置为平面结构，以便于电池模组7的安装，具体地，第二层板2可以设置为金属平板结构，例如，第二层板2设置为平铝板。
48.上述基础方案提供的电池壳板结构，在应用于锂电池时，其第二层板2背向第一层
板1的一侧与电池模组7连接，电池模组7在工作过程中产生大量的热量，导致电池模组7的局部温度升高，电池模组7的热量传递至第二层板2，此时，冷空气能够从部分通风口31进入中空腔体内，再经通风风道输送至另一部分通风口31流出中空腔体，使得中空腔体内的空气处于流动状态，通风风道内的空气能够与第二层板2直接接触进行换热，不仅增加对电池壳板结构进行散热的换热面积，还能够有效避免中空腔体内形成空气保温作用，进而提高对锂电池整体的冷却效率；同时第二层板2和中空腔体内的部分热量传递至第一层板1，使得第一层板1温度升高，散热结构能够进一步增加外接冷空气与第一层板1的换热面积，增强与第一层板1的换热效果，加快对电池壳板结构整体的散热冷却速率，避免电池模组7的温度过高。
49.本实用新型中，加强结构可以设置为从第一层板1或者第二层板2凸出的加强板或者加强块，此时通风风道利用通风口31与中空腔体连通形成；加强结构也可以设置为多个与第一层板1和/或第二层板2连接的加强筋5，通过两个或两个以上的加强筋5的排列方式在中空腔体内形成输送冷却风的路径，通风口31与冷却风的路径相匹配并连通以形成通风风道。
50.作为本实用新型中加强结构的一种优选实施方式，参见图9，加强结构包括多个位于中空腔体内的加强筋5，加强筋5的上下两端分别与第一层板1和第二层板2连接，加强筋5与通风口31相配合以形成通风风道。需要说明的是，加强筋5的上下两端指的是加强筋5沿电池壳板结构或侧板3高度方向的两端。此时，加强筋5沿其长度方向可以是两端均与侧板3连接，也可以是一端与侧板3连接，又或者是两端均不与侧板3连接，即加强筋5沿其长度方向的一端或两端与侧板3之间可供冷却风流通，相应地，通过两个或两个以上的加强筋5的排列方式在中空腔体内形成输送冷却风的路径，通风口31与冷却风的路径相匹配并连通以形成通风风道。
51.优选情况下，加强筋5沿其长度方向的两端与位于中空腔体的长度方向上的一组侧板3连接。加强筋5的长度方向可以与中空腔体的长度方向一致，也可以与中空腔体的长度方向形成一定的夹角。
52.本实用新型中，多个加强筋5可以是相互平行设置，也可以是相互交叉设置，多个加强筋5平行设置时，优选为均匀地分布在中空腔体内。作为本实用新型中加强筋5的一种优选实施方式，多个加强筋5平行设置，相邻的加强筋5之间形成通风间隙6，至少一个通风间隙6的两端设置有通风口31，以使得通风口31与对应的通风间隙6连通形成通风风道。此时，冷却风从一端的通风口31进入通风风道后能够较为顺畅地从另一端的通风口31输出，以提高冷却风的流通速率，实现对第一层板1和第二层板2的快速散热。
53.本实用新型中，散热结构可以设置为位于第一层板1外侧的凹槽或者凸起结构，以增加冷空气与第一层板1的接触换热面积。作为本实用新型中散热结构的一种优选实施方式，散热结构包括多个与第一层板1连接的散热翅片11，散热翅片11设置在第一层板1背向第二层板2的一侧。第一层板1的部分热量可传递至散热翅片11上，散热翅片11不仅能够与冷空气接触散热，还能够进一步增强空气在第一层板1外侧的流动性，提高空气与第一层板11的换热效率。
54.优选情况下，多个散热翅片11平行设置且均匀分布在第一层板1上，使得相邻的散热翅片11之间也形成冷空气通道，进一步增加冷空气与第一层板1的换热面积和换热效率，
使得对电池壳板结构的冷却效果更优。
55.进一步优选地，散热翅片11设置为沿中空腔体的长度方向延伸，且与第一层板1垂直，以能够使得冷空气与第一层板1的换热效果更佳。
56.本实用新型中，为了提高电池壳板结构的安装稳定性，至少一组相对的侧板3上设置有壳板连接部4。壳板连接部4可以用于与锂电池的其他零部件连接，也可以用于与整车的零部件连接固定。
57.本实用新型第二方面提供的电池包，参见图8至图10，设置有电池模组和上述任意一项技术方案所述的电池壳板结构，电池模组位于第二层板2背向第一层板1的一侧。优选情况下，电池壳板结构作为电池包壳体的下壳板，电池模组7安装在电池包壳体内。
58.作为本实用新型中电池包的一种相对优选的具体实施例，包括壳体和电池模组7，壳体的下壳板包括第一层板1、第二层板2和两组相对的侧板3，第一层板1和第二层板2采用铝材质制成，第二层板2为铝平板，第一层板1、第二层板2与侧板3围成中空腔体，中空腔体内设置有加强结构，加强结构包括多个位于中空腔体内的加强筋5，加强筋5的上下两端分别与第一层板1和第二层板2连接，加强筋5的长度方向与中空腔体的长度方向一致，且沿其长度方向的两端与侧板3连接，多个加强筋5平行设置，相邻的加强筋5之间形成通风间隙6，多个通风间隙6的两端设置有位于侧板3上的通风口31，以使得通风口31与对应的通风间隙6连通形成通风风道；第一层板1的外侧设置有散热结构，散热结构包括多个与第一层板1连接的散热翅片11，散热翅片11设置在第一层板1的下方，多个散热翅片11平行设置且均匀分布在第一层板1上，散热翅片11设置为沿中空腔体的长度方向延伸，且与第一层板1垂直，两组相对的侧板3上分别设置有壳板连接部4，壳体的下壳板安装为第二层板2朝向电池模组7。
59.上述具体实施例提供的电池包，电池模组7在工作过程中产生大量的热量，导致电池模组7的局部温度升高，电池模组7的热量传递至第二层板2，此时，冷空气能够从一端的通风口31进入相应的通风间隙6内，再经通风间隙6输送至另一端的通风口31流出，使得中空腔体内的空气处于流动状态，同时通风风道内的空气能够与第二层板2直接接触进行换热，不仅增加对电池壳板结构进行散热的换热面积，还能够有效避免中空腔体内形成空气保温作用，进而提高对锂电池整体的冷却效率；此外，第二层板2和中空腔体内的部分热量传递至第一层板1，使得第一层板1温度升高，散热翅片11设置在下壳体的底部，可以借用开车过程中因车速所产生的在下壳体底部吹过的风能来对电池模组7进行冷却降温，能够进一步增加外接冷空气与第一层板1的换热面积，增强与第一层板1的换热效果，加快对电池壳板结构整体的散热冷却速率，避免电池模组7的温度过高。
60.由以上的描述可以看出，本实用新型所述的电池壳板结构，在中空腔体的侧板3上设置有多个通风口31，以在中空腔体内形成通风风道，使得中空腔体内的空气处于流动状态，同时通风风道内的冷空气能够与第二层板2直接接触进行换热，不仅增加对电池壳板结构进行散热的换热面积，还能够有效避免中空腔体内形成空气保温作用，进而提高对锂电池整体的冷却效率；第一层板1的外侧设置有散热结构，能够进一步增加冷空气与电池壳板结构的换热面积，增强壳板的换热效果，避免锂电池内部温度过高。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新
型的保护范围之内。