液冷装置及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷装置及电池包。


背景技术：

2.相关技术中，用于冷却电池的液冷管与绝缘支架的固定强度较低，导致液冷管、绝缘支架以及电池之间的结构稳定性较差，进而导致液冷管对电池的液冷效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种液冷装置及电池包，以提升液冷管、绝缘支架以及电池之间的结构稳定性。
4.根据本实用新型的第一方面，提供了一种液冷装置，包括：
5.绝缘支架，所述绝缘支架用于固定电池；
6.液冷管，所述液冷管的至少部分设置于所述绝缘支架的内部，所述液冷管能够与所述电池接触。
7.本实用新型提供的液冷装置，由于液冷管的至少部分设置于绝缘支架的内部，能够提高液冷管与绝缘支架的固定强度，在使用时，将电池固定安装于绝缘支架，液冷管能够与电池接触，对电池进行液冷，同时，液冷管、绝缘支架以及电池之间的结构稳定性得到提升。
8.根据本实用新型的第二方面，提供了一种电池包，包括电池和上述的液冷装置，所述电池固定于所述绝缘支架。
9.本实用新型提供的电池包，由于使用了本实用新型提供的液冷装置，不仅能够对电池进行液冷，而且能够提高液冷管、绝缘支架以及电池之间的结构稳定性。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
11.图1为本实施例提供的液冷装置的结构示意图；
12.图2为本实施例提供的液冷装置与圆柱电池相配合的结构示意图；
13.图3为本实施例提供的液冷装置的一种变形例的结构示意图；
14.图4为本实施例提供的液冷装置的一种变形例中的放置槽的结构示意图；
15.图5为本实施例提供的液冷装置的局部结构示意图；
16.图6为图5中a处的局部放大图；
17.图7为本实施例提供的液冷装置中的绝缘支架的结构示意图；
18.图8为本实施例提供的液冷装置中的隔热件的结构示意图；
19.图9为本实施例提供的电池包的局部结构示意图；
20.图10为本实施例提供的电池包的俯视图；
21.图11为本实施例中的隔热套的结构示意图；
22.图12为本实施例中的隔热套的一种变形例的结构示意图。
23.附图标记说明如下：
24.100、绝缘支架；101、放置槽；1011、槽壁；1012、开口；102、卡槽；103、液冷通道；200、液冷管；200a、第一液冷管；200b、第二液冷管；201、隔板；2011、弧形面；202、液冷流道；300、圆柱电池；400、隔热件；401、曲侧面；410、隔热套；411、敞口。
具体实施方式
25.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
26.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
27.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
28.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
29.本实施例提供了一种液冷装置。参见图1所示出的结构，本实施例提供的液冷装置，包括绝缘支架100和液冷管200，绝缘支架100用于固定电池；液冷管200的至少部分设置于绝缘支架100的内部，液冷管200能够与电池接触。
30.本实施例提供的液冷装置，由于液冷管200的至少部分设置于绝缘支架100的内部，能够提高液冷管200与绝缘支架100的固定强度，在使用时，将电池固定安装于绝缘支架100，液冷管200能够与电池接触，对电池进行液冷，同时，液冷管200、绝缘支架100以及电池之间的结构稳定性得到提升。
31.需要说明的是，液冷管200与电池之间可以直接接触，也可以间接接触，例如，液冷管200与电池之间通过导热结构胶间接接触并固定。
32.本实施例中，参见图2所示，绝缘支架100用于固定圆柱电池300。
33.需要说明的是，绝缘支架100也可以用于固定方形电池。
34.在一个实施例中，绝缘支架100设置有放置槽101，放置槽101用于放置电池。示例性的，放置槽101的横截面的形状为圆形，以与圆柱电池300的周向表面相适配。绝缘支架100的上表面布设有多列放置槽101，多列放置槽101平行间隔设置，每一列放置槽包括多个放置槽101，示例性的，参见图1所示，相邻两列放置槽101错位设置，这样的方式能够充分利用绝缘支架100，在绝缘支架100上放置更多的电池。
35.在一个实施例中，放置槽101的槽壁1011设置有开口1012，液冷管200的至少部分位于开口1012，并能够与电池接触。
36.示例性的，参见图3和图4所示，放置槽101的槽壁1011正对于液冷管200的部分设置有开口1012，蛇形液冷板的位于开口1012处的部分能够作为该放置槽101的槽壁1011，并能够与位于该放置槽101内的圆柱电池300的周向表面接触，增加了液冷管200与电池的接触面积，从而既能够对电池进行更充分的液冷，提高液冷效率，又能够对电池起到固定作用。
37.示例性的，开口1012从放置槽101的槽口贯穿至放置槽101的槽底的上表面。
38.在一个实施例中，绝缘支架100的材质为绝缘材质，以保证电池包的安全性。
39.在一个实施例中，参见图1所示，液冷管200为蛇形液冷板，蛇形液冷板能够对圆柱电池300进行液冷。示例性的，蛇形液冷板设置于相邻两列放置槽101之间，以便于该蛇形液冷板对位于其两侧的圆柱电池300同时进行液冷。
40.示例性的，蛇形液冷板的数量为多个，多个蛇形液冷板平行间隔设置，相邻两个蛇形液冷板之间可以有一列放置槽101，也可以有两列放置槽101。这样的方式也可以保证每个蛇形液冷板对位于其两侧的圆柱电池300同时进行液冷。
41.在一些实施例中，为了满足轻量化设计需求，绝缘支架100的高度较小，只要保证放置槽101的深度能够对电池进行固定即可。
42.为了保证液冷管200与电池的接触面积更大，增强液冷效果，在一个实施例中，液冷管200的顶端超出绝缘支架100的上表面。具体地，液冷管200的顶端位于绝缘支架100的上表面的上方，从而能够使得液冷管200的位于绝缘支架100外部的部分能够与圆柱电池300的位于放置槽101外部的部分接触，从而改善了液冷效果。
43.在一些实施例中，液冷管200的底端可以延伸至与放置槽101的槽底大致齐平的位置，以保证液冷管200能够与圆柱电池300的周向表面的接触面积更大。
44.需要说明的是，液冷管200的底端也可以延伸至绝缘支架100的底部。参见图5所示，绝缘支架100的底部设置有液冷通道103，能够进一步提高液冷效率。
45.在一些实施例中，液冷管200内设置有隔板201，隔板201的延伸方向与液冷板的延伸方向大体一致，隔板201将液冷管200的内腔分隔成多个液冷流道202。示例性的，参见图5所示，隔板201的数量为五个，五个隔板201将液冷管200的内腔分隔成六个液冷流道202，六个液冷流道202沿绝缘支架100的高度方向间隔设置。这样的方式能够保证液冷介质与电池的接触面积更大，避免出现液冷介质在重力作用下只能冷却电池底部的问题。
46.参见图5所示，箭头方向z表示绝缘支架100的高度方向。当液冷装置对电池包内的一列电池进行液冷时，多个液冷流道202能够对同一个电池的不同位置进行液冷，保证每个电池都能够得到较为均匀的液冷。
47.在一些实施例中，多个液冷流道202内的液冷介质的流动方向相同。
48.在一些实施例中，参见图6所示，隔板201的两个相对的板面均为弧形面2011，两个弧形面2011的弯曲方向相对，也就是说，每个弧形面2011均朝向靠近另一个弧形面2011的方向弯曲，这样的方式使得液冷流道202的内壁圆滑过渡，从而能够减小液冷介质的流动阻力，同时，能够缓解液冷介质对液冷管200的冲击，较小液冷管200的损伤。
49.在一些实施例中，液冷管200的材质为金属，液冷管200的外表面设置有导热缓冲垫。
50.金属材质的液冷管200能够提高液冷效果，通过在液冷管200的外表面设置导热缓冲垫，能够在保证液冷效果的前提下，与电池相缓冲，避免电池受损。
51.示例性的，液冷管200的全部外表面设置有导热缓冲垫。
52.需要说明的是，也可以仅在液冷管200的位于绝缘支架100外部的部分的外表面设置有导热缓冲垫。
53.示例性的，导热缓冲垫可以采用现有的导热硅胶垫。
54.在一些实施例中，液冷管200的材质为绝缘材质，示例性的，液冷管200的材质与绝缘支架100的材质相同。例如，液冷管200的材质与绝缘支架100的材质均为塑料。
55.在一种可能的设计中，液冷管200与绝缘支架100注塑成型。这样的方式能够增强液冷管200与绝缘支架100的连接强度，提高液冷管200的结构稳定性，进而使得液冷管200与电池更好的接触，改善了液冷管200对电池的液冷效果。
56.在另一种可能的设计中，绝缘支架100设置有卡槽102，液冷管200的至少部分限位固定于卡槽102内。通过设置卡槽102，能够对液冷管200进行卡紧固定，提高了液冷管200的结构稳定性。
57.在该另一种可能的设计中，卡槽102为波浪形槽，具体而言，参见图7所示，卡槽102在绝缘支架100的上表面沿波浪线形延伸，以与蛇形液冷板的形状相适配。
58.需要说明的是，卡槽102不仅局限于波浪形槽，还可以根据液冷管200的形状选择其他形状的卡槽102，只要保证液冷管200能够卡紧固定于卡槽102内即可。例如，液冷管200为扁管，卡槽102可以为直槽，直槽的宽度与扁管的厚度相适配。
59.在一个实施例中，液冷装置还包括隔热件400，隔热件400与绝缘支架100固定连接，隔热件400用于与电池的外表面接触。这样的方式能够实现相邻电池之间的隔热，避免发生热失控。
60.具体而言，相邻两个圆柱电池300的周向表面和液冷管200朝向该相邻两个圆柱电池300之间的部分为空腔，根据电池的排列方式不同，三个圆心的连线为三角形的三个圆柱电池300的周向表面之间能够形成一个空腔，四个圆心的连线为矩形的四个圆柱电池300的周向表面之间也能够形成一个空腔，隔热件400设置在空腔内，隔热件400的外表面可以与圆柱电池300直接接触，也可以与圆柱电池300间接接触，例如，隔热件400与圆柱电池300通过胶粘的方式间接接触并固定。
61.通过灌胶的方式对圆柱电池300、绝缘支架100和蛇形液冷板进行胶粘固定时，由于隔热件400位于空腔内，能够有效抑制胶水向空腔内流动，保证胶水能够填充在液冷管200、电池与隔热件400之间，减少了胶水的用量，进而减轻了整体重量，使得电池包的能量密度得到有效的提升。
62.在一个实施例中，隔热件400为空心结构，空心结构的侧面能够与电池的外周面接
触。由于隔热件400为空心结构，能够实现电池与电池之间的隔热，避免发生热失控。
63.在一个实施例中，参见图8所示，隔热件400为空心棱柱状结构，空心棱柱状结构具有多个曲侧面401，曲侧面401与圆柱电池300的周向表面相贴合。
64.由于圆柱电池300的周向表面为弧形曲面，为了与圆柱电池300的周向表面相贴合，隔热件400为空心棱柱状结构，空心棱柱状结构具有多个曲侧面401，示例性的，根据圆柱电池300的排列方式不同，多个相邻的圆柱电池300之间所围合成的区域的轮廓形状也不同，例如，该区域的轮廓形状可以为曲边三角形，相应的，隔热件400为空心三棱柱状结构。
65.又如，该区域的轮廓形状也可以为曲边四边形，相应的，隔热件400为空心四棱柱状结构。
66.需要说明的是，隔热件400不仅局限于空心棱柱状结构，还可以根据电池与电池之间的间隙轮廓选取其他形式的隔热件400，只要能够实现电池与电池之间的隔热功能即可。
67.本实施例还提供了一种电池包，包括电池和本实施例提供的液冷装置，电池固定于绝缘支架100。
68.本实施例提供的电池包，由于使用了本实施例提供的液冷装置，不仅能够对电池进行液冷，而且能够提高液冷管200、绝缘支架100以及电池之间的结构稳定性。
69.在一个实施例中，电池为圆柱电池300。圆柱电池300放置于放置槽101内，通过胶粘固定。
70.在一个实施例中，参见图9所示，液冷管200的顶端低于电池的顶端。
71.示例性的，液冷管200为蛇形液冷板，蛇形液冷板的波浪形的板面能够与电池的周向表面相适配，从而能够对圆柱电池300进行有效的液冷。
72.蛇形液冷板的顶端低于圆柱电池300的顶端，这样的方式能够在最大限度地节省电池包高度方向的空间的基础上，增加蛇形液冷板与电池的周向表面之间的接触面积，提高了液冷效率。
73.在一个实施例中，液冷装置的隔热件400为柱状结构，柱状结构具有曲侧面401，曲侧面401与圆柱电池300的周向表面相贴合。
74.在一个实施例中，隔热件400为空心柱状结构，空心柱状结构具有曲侧面401，曲侧面401与圆柱电池300的周向表面相贴合。
75.在一个实施例中，隔热件400为空心棱柱状结构，空心棱柱状结构具有多个曲侧面401，曲侧面401与圆柱电池300的周向表面相贴合。
76.下面以隔热件400为空心三棱柱状结构为例，对本实施例的技术方案进行详细说明。
77.空心三棱柱状结构具有三个曲侧面401，其中，至少两个曲侧面401分别与相邻的两个圆柱电池300的周向表面相贴合。三个曲侧面401均为弧形面2011。
78.示例性的，参见图10所示，相邻两个液冷管200之间设置有两列放置槽101，且两列放置槽101错位设置，两列放置槽101内的电池也错位设置，具体而言，相邻两列液冷管200分别命名为第一液冷管200a和第二液冷管200b，两列电池中，靠近第一液冷管200a的一列命名为第一列电池，靠近第二液冷管200b的一列命名为第二列电池。第一列电池中的相邻的两个圆柱电池300与第一液冷管200a之间所围成的区域设置有一个隔热件400，该隔热件400的一个曲侧面401与第一液冷管200a的外管壁相贴合，该隔热件400的另两个曲侧面401
分别与该相邻的两个圆柱电池300的周向表面相贴合。
79.第二列电池中，对应于上述相邻的两个圆柱电池300之间的位置的圆柱电池300，与该相邻的两个圆柱电池300之间所围成的区域设置有一个隔热件400，该隔热件400的三个曲侧面401分别与三个圆柱电池300的周向表面相贴合。
80.在一个实施例中，隔热件400的数量为多个，多个隔热件400固定连接，以形成至少两个隔热套410，两个隔热套410分别套设于相邻的两个圆柱电池300的外部。
81.示例性的，参见图11所示，隔热件400的数量为八个，八个隔热件400分成四组，每组包括两个隔热件400，且其中一个隔热件400的一个棱边与另一个隔热件400的一个棱边相对并固定连接，四组隔热件400错位设置，并且固定连接在一起，以形成两个隔热套410，其中一个隔热套410套设于靠近第一液冷管200a的一个圆柱电池300的外部，另一个隔热套410套设于靠近第二液冷管200b的另一个圆柱电池300的外部，且该另一个圆柱电池300与该一个圆柱电池300相邻。两个隔热套410均有敞口411，使得圆柱电池300的部分周向表面位于隔热套410的外部，其中一个隔热套410的敞口411朝向第一液冷管200a，以使圆柱电池300的周向表面能够与第一液冷管200a相贴合，另一个隔热套410的敞口411朝向第二液冷管200b，以使圆柱电池300的周向表面能够与第二液冷管200b相贴合。这样的方式便于向圆柱电池300与液冷管200之间补胶，提高了圆柱电池300与液冷装置的固定效果，减少了导热结构胶的用量，并且实现了电池与电池之间的隔热，避免发生热失控。
82.示例性的，参见图12所示，隔热件400的数量为八个，八个隔热件400分成五组，其中三组分别包括两个隔热件400，且其中一个隔热件400的一个棱边与另一个隔热件400的一个棱边相对并固定连接，三组隔热件400沿同一列电池的排列方向间隔设置，另外两组各包括一个隔热件400，分别连接在上述三组隔热件400中的相邻两组隔热件400之间，以形成两个并排设置的隔热套410，该两个并排设置的隔热套410分别套设于靠近同一个液冷管200的相邻的两个圆柱电池300的外部。两个隔热套410均有敞口411，敞口411朝向同一个液冷管200，以使两个圆柱电池300的周向表面能够与同一个液冷管200向贴合。
83.在一些实施例中，多个隔热件400一体成型设置。
84.需要说明的是，相邻两个液冷管200之间设置的两列放置槽101，也可以按行列排布，也就是说，两列电池中，其中一列的多个圆柱电池300与另一列中的圆柱电池300一一对应，因此，其中一列电池中的相邻的两个圆柱电池300与另一列位置相对应的两个圆柱电池300之间所围成的区域为曲边四边形区域，相应的，位于该曲边四边形区域内的隔热件400也可以为空心四棱柱状结构。
85.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
86.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。