一种风冷散热结构及电池箱的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种风冷散热结构及电池箱。


背景技术：

2.目前，电动车辆已经成为人们外出常用的交通工具，随着电动车辆越来越受欢迎，作为其主要动力来源的动力电池，其性能越来越受到用户的重视。温度是影响电池性能的重要因素之一，电池在工作中产生大量的热量，而受限于电池箱箱体的空间影响，箱体内的温度持续升高，影响电池的性能，进而影响电池的使用寿命，因此，具有良好散热结构对于电池的使用是十分重要的。
3.动力电池的散热方式主要有风冷结构散热、液冷结构散热和自然对流散热，其中，风冷结构散热是在电池箱箱体的一端加装散热风扇，并设置进风口，另一端设置出风口，使空气在电芯的缝隙间加速流动，带走电芯工作时产生的热量。现有技术中所采用的风冷结构虽然利于电池箱的散热，但由于风扇和电池模组处于同一个腔室，箱体的侧壁设有进风口和出风口，因而难以保证电池箱的密封性能够达到ip67等级，安全性能较差，影响了电池的使用寿命。
4.因此亟需提出一种散热效果好、防水防尘能力更强的风冷散热结构来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种风冷散热结构，该风冷散热结构易于散热，密封性能好。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种风冷散热结构，包括箱体、待散热件和风扇；
8.所述箱体设置有空腔，所述空腔内设有隔板，所述隔板将所述空腔分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室为密封结构，所述待散热件设置在所述第一腔室内；所述第二腔室形成通风区域；所述风扇在所述第二腔室内面向所述第一腔室设置，能够对待散热件进行散热。
9.可选地，通风区域包括进风口和出风口，进风口开设在正对待散热件的箱体侧壁上，出风口设置在箱体的底部。
10.可选地，箱体的底部外侧设有风道，风道的一侧与外界连通，另一侧通过出风口与第二腔室连通。
11.可选地，箱体的至少部分底板向内凹陷，以形成风道腔，风道腔具有两个侧部开口和一个底部开口，其中一个侧部开口为出风口，另一个侧部开口为风道口；
12.风冷散热结构还包括风道板，风道板盖设在风道腔的底部开口处。
13.可选地，风道板的面积不小于待散热件底部的面积。
14.可选地，风冷散热结构还包括设置于风道腔内的翅片，翅片固定连接于风道板。
15.可选地，翅片的数量为多个，多个翅片平行排列，且排列方向与风道腔内的风向垂直。
16.可选地，箱体包括下箱体和上箱盖，下箱体与上箱盖之间设有密封件，下箱体与上箱盖密封连接形成空腔。
17.可选地，待散热件的底部与箱体的内底部之间设有导热胶。
18.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池箱，该电池箱既能保证良好的散热性能，又能保证良好的密封性能，安全性能高，使用寿命长。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.一种电池箱，包括电池管理系统和上述的风冷散热结构，待散热件为电池模组，电池管理系统固定连接于第一腔室内。
21.有益效果：
22.本实用新型提供的风冷散热结构，在箱体的空腔内设置隔板，将空腔分为第一腔室和第二腔室，第一腔室为密封结构，第二腔室与外界连通形成通风区域，待散热件设置在密封的第一腔室，风扇设置在第二腔室。由于待散热件和可以使空气流通的通风区域隔开，处于一个单独的密封区域，因此该结构能够在保证良好的散热性能的基础上，也能保证待散热件等部件的密封性，有效进行防水防尘，增强了不同使用环境下的适应能力，延长了待散热件的使用寿命。
23.本实用新型提供的电池箱，将电池模组和电池管理系统等部件放置在上述风冷散热结构的第一腔室内，保证了各部件的密封性，同时位于第二腔室中的风扇能够对电池模组进行散热，保证了良好的散热性能，因此该电池箱使用寿命长，具有更广泛的应用前景。
附图说明
24.图1是本实用新型提供的电池箱的爆炸图；
25.图2是本实用新型提供的电池箱的结构示意图；
26.图3是本实用新型提供的电池箱的出风口的结构示意图；
27.图4是本实用新型提供的电池箱的底部的结构示意图；
28.图5是本实用新型提供的电池箱的风道板和翅片的结构示意图。
29.图中：
30.100、箱体；101、下箱体；102、上箱盖；103、隔板；110、第一腔室；120、第二腔室；121、进风口；122、出风口；123、风道板；124、翅片；200、电池模组；300、风扇；400、电池管理系统；500、密封件。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。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。
32.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。
33.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。
34.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。
35.电池箱作为电动车辆的主要动力来源，其密封性和散热性是衡量电池箱性能的两个重要方面。电池箱在运行过程中产生大量热量，若不及时散热，箱体内各部件长期处于高温环境中，极易损坏，严重时，甚至发生爆炸，大多数箱体较难打开，不易针对箱体内的零部件进行修理更换，造成不必要的损失。目前，通常采用风冷结构、液冷结构或自然对流的方式对电池箱进行散热。现有技术中的风冷结构散热系统，是在下箱体侧壁安装风扇，对箱体内的模组进行散热，在箱体内安装风扇的侧壁的相对面设置一个通道进行出风或进风，使流通的空气带走箱体内部的热量。但这种散热方式，往往难以保证电池箱的密封性，安全性能较差，电池使用寿命较低。
36.参见图1，本实用新型所提供风冷散热结构，包括箱体100、待散热件和风扇300。箱体100内设置有空腔，空腔分为第一腔室110和第二腔室120，第一腔室110为密封结构，待散热件设置在所述第一腔室110内；第二腔室120形成通风区域，风扇300设置在可以通风的第二腔室120并面向所述第一腔室(110)设置，用于对待散热件进行散热。
37.该风冷散热结构的箱体100空腔内的隔板103将待散热件和风扇300分隔于密封的第一腔室110和通风的第二腔室120，使待散热件处于一个单独的密封区域，因此风冷散热结构能够在保证良好的散热性能的基础上，也能保证待散热件的密封性，有效进行防水防尘，增强了待散热件对不同使用环境的适应能力，延长了待散热件的使用寿命。
38.继续参见图1，箱体100在水平方向的截面大致呈四边形，空腔内的隔板103呈l型，且设置在箱体100的一角，根据各零部件的布局情况，将空腔分成一个面积较大的第一腔室110和面积较小的第二腔室120。当然，在其他实施例中，隔板103的形状及第一腔室110与第二腔室120的大小可以根据箱体100内部的零部件的摆放位置做适当调整。
39.参见图2和图3，第二腔室120形成的通风区域包括进风口121和出风口122，进风口121开设在正对待散热件的箱体100侧壁上，出风口122设置在箱体100的底部。空气从进风口121进入第二腔室120，再从出风口122流出，对待散热件进行散热。在本实施例中，箱体100底部出风口122处形成台阶面，出风口122为竖直面内的一个长方形开口，在其他实施例中，出风口122可沿水平方向设置。可以理解地，风扇300正对进风口121，朝向待散热件设置，以保证良好的散热效果。可选地，风扇300可固定连接于开设进风口121的侧壁上，也可固定连接于箱体100的底部。风扇300可采用涡流风扇，涡流风扇占用空间小，输出风量大，
增强散热效果，提高散热效率。在本实施例中，风扇300的数量有两个，在其他实施例中，风扇300的数量可为根据箱体100的内部空间及散热需求进行设置。
40.继续参见图3，箱体100的底部外侧设有风道，风道的一侧和外界连通，另一侧通过出风口122和第二腔室120连通。在本实施例中，风道是由箱体100底部的风道腔形成的，具体地，箱体100的至少部分底板向内凹陷形成风道腔，风道腔具有两个侧部开口和一个底部开口，其中一个侧部开口为上述的出风口122，另一个侧部开口为风道口。可选地，出风口122、风道口均正对于风扇设置，且风道口开设在与出风口122相对的箱体100侧壁上，从而能够使空气顺畅流通，利于换热。风冷散热结构还包括风道板123，风道板123盖设在风道腔的底部开口处。可以理解地，风道板123为一平板，其横截面形状与箱体100底部凹陷的横截面形状相吻合，风道板123连接于箱体100后，箱体100底部形成一个完整的平面，使箱体100整体结构形状规则，便于装配至使用环境中。进一步地，风道板123可通过搅拌摩擦焊固定连接于箱体100底部的通风口处，在其他实施例中，可采用粘贴等方式。为达到更佳的散热效果，风道板123的面积应尽量接近箱体100底部的面积，且与待散热件底部大部分面积重合，以增加空气流通的面积，提高散热效率。
41.进一步地，风冷散热结构还包括风道腔内的翅片124，翅片124固定连接于风道板123，用于提高空气和箱体100之间的换热系数。风道板123及翅片124的结构如图4所示，翅片124的数量为多个，多个翅片124平行设置立于风道板123，其排列方向与风扇300的风向垂直。多个翅片124之间的间隔可以相同也可以不同，翅片124的高度可设置为等于风道板123与箱体100底部之间的高度，使风道板123焊接于箱体100底部时，翅片124紧贴箱体100底部外侧，以便使待散热件的热量通过箱体100底部和翅片124传递到箱体100外部。本实施例中，风道板123和翅片124的材质均为金属，金属具有良好的导热性能，在其他实施例中，可选用其他材质。
42.可选地，箱体100的底部与待散热件的底部之间还设有导热胶，保证待散热件温度一致性，具备缓冲性，将待散热件使用期间产生的热量通过箱体100底部散到风道内，从而达到更好的散热效果，延长电池的使用寿命。
43.本实用新型还提供一种电池箱，包括电池管理系统400和上述的风冷散热结构，待散热件为电池模组200，电池管理系统400固定连接于第一腔室110内。
44.该电池箱将电池模组200和电池管理系统400等部件固连在风冷散热结构的第一腔室110内，保证了各部件的密封性，同时位于第二腔室120中的风扇300能够对电池模组200进行散热，保证了良好的散热性能，因此延长了电池箱的使用寿命，具有更广泛的应用前景。
45.图5为本实施例中电池箱的爆炸图，由图5可以看出，箱体100包括下箱体101和上箱盖102，下箱体101和上箱盖102扣合形成容纳电池模组200、电池管理系统400和风扇300等部件的空腔。下箱体101和上箱盖102之间为密封连接，可选地，两者之间设置有密封件500，以增加密封性。下箱体101表面设置有多个均匀分布的截面形状为三角形的凹槽，用来增大散热面积，使箱体100的热量快速地散发到空气中，从而降低电池模组200的温度。电池管理系统400分别与电池模组200和风扇300通信连接，可根据电池模组200的工作状态控制风扇300的运行。
46.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。