换热板及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种换热板及电池包。


背景技术：

2.为了节省电池包内空间，提高电池包的能量密度，相关技术中，取消了端侧板，直接将堆叠好的电池列放入电池包的箱体中，并与箱体胶粘连接。并且，为了提高电池与箱体的连接强度，箱体内设有梁，通过梁将箱体分隔为多个腔室，每个腔室用于容纳固定若干电池列；梁通常为单独的零部件，通过焊接与电池包的箱体固定连接，安装工序复杂，且焊接产生的焊缝会与容纳在腔室中的电池列干涉，影响电池列的装配；焊接产生的焊渣掉落在腔室中，在电池列装配时可能会刺穿电池外包裹的绝缘膜，造成电池短路。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种换热板及电池包，用以解决电池包内电池列装配不良以及容易造成电池破损等问题。
4.第一方面，本实用新型提供一种换热板，该换热板包括至少一块第一子板，所述第一子板包括第一底板和梁；所述梁位于所述第一底板的一侧，所述第一底板和所述梁一体成型。
5.第二方面，本实用新型提供一种电池包，该电池包包括上述的换热板；所述电池包还包括箱体，所述梁位于所述第一底板朝向所述箱体内部的一侧，被配置为将箱体分隔为不同的腔室。
6.本实用新型提供的换热板，包括至少一块第一子板，第一子板包括第一底板和梁，该换热板应用于电池包的箱体中，第一底板设置在电池包箱体的底部，梁位于第一底板朝向电池包内部的一侧，可以将电池包箱体分隔为不同的腔室；由于梁与第一底板是一体成型的，从而可以节省采用零部件形式的梁与箱体焊接这一工序，避免电池包内产生焊缝焊渣，进而可以提高电池列与箱体装配的平整性，便于安装，同时可以避免因焊渣刺穿电池外包裹的绝缘层造成电池短路等现象。另外，该设计可以避免当电池包发生晃动时，因为梁与箱体连接强度不足而导致的断裂，从而有利于提高电池包整体的结构强度。
附图说明
7.为了更好地理解本技术，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。
8.图1为本实用新型实施例提供的一种换热板的爆炸结构示意图；
9.图2为本实用新型实施例提供的一种换热板的立体结构示意图；
10.图3为本实用新型实施例提供的一种换热板及其内部流道的设计结构示意图；
11.图4为本实用新型实施例提供的一种换热板的梁及其内部流道的设计结构示意图；
12.图5为本实用新型实施例提供的一种电池包的箱体结构示意图；
13.图6为本实用新型实施例提供的一种电池包的箱体及电池列的结构示意图。
14.附图标记：
[0015]1‑
换热板10
‑
第一子板11
‑
第一底板12
‑
第二底板13
‑
梁
[0016]2‑
第二管道21
‑
进液段22
‑
出液段210
‑
进液段支路220
‑
出液段支路
[0017]3‑
第一管道31
‑
第一管道的支路301
‑
进液口302
‑
出液口
[0018]
101
‑
第一子板的进液管102
‑
第一子板的出液管
[0019]
121
‑
第二底板的进液管122
‑
第二底板的出液管
[0020]4‑
横梁5
‑
电池列51
‑
电池6
‑
箱体x
‑
电池列中电池的排列方向
具体实施方式
[0021]
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。
[0022]
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/”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。
[0023]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本技术的任何变型、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。
[0024]
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。
[0025]
如图1、图2和图5所示，本实用新型提供了一种换热板1，该换热板1包括至少一块第一子板10，第一子板10包括第一底板11和梁13；梁13位于第一底板11的一侧，第一底板11和梁13一体成型。
[0026]
相关技术中，电池包用于容纳电池列，换热板为板状结构，设置在电池包的底部，用于与电池列的底部进行热量交换；另外，电池包中设有梁，梁将电池包分隔为不同的腔室，每个腔室用于容纳电池列，梁为独立的零部件，具体通过焊接与电池包的箱体相连，连接良率无法保证，并且焊接过程容易导致焊缝焊渣，进而影响电池列的装配，或者损坏电池在成电池短路等现象。
[0027]
如图1、图2和图5所示，本实用新型提供的换热板1包括至少一块第一子板10，第一子板10包括第一底板11和梁13，该换热板1应用于电池包的箱体6中，第一底板11设置在电
池包箱体6的底部，梁13位于第一底板11朝向电池包内部的一侧，可以将电池包箱体6分隔为不同的腔室；由于梁13与第一底板11是一体成型的，从而可以节省采用零部件形式的梁与箱体焊接这一工序，避免电池包内产生焊缝焊渣，进而可以提高电池列与箱体装配的平整性，便于安装，同时可以避免因焊渣刺穿电池外包裹的绝缘层造成电池短路等现象。另外，该设计可以避免当电池包发生晃动时，因为梁13与箱体连接强度不足而导致的断裂，从而有利于提高电池包整体的结构强度。
[0028]
具体的，换热板1的主体结构(以下称之为
‘
底板’)呈板状，用于设置在电池包箱体6的底部。在本实施例中，第一子板10中的第一底板11即属于换热板1底板的组成部分。示例性的，如图5和图6所示，电池列5容纳在电池包的箱体6内，换热板1的底板位于电池列5的底部，可以与电池列5直接贴合接触，也可以通过胶与电池列5粘合；胶优选导热凝胶，不仅可以增强电池列5与底板连接强度，还可以提高电池列5与底板的换热效率。换热板1中的梁13用于围成容纳腔的侧壁，具体围设在电池列5的四周；电池列5可以与梁13直接贴合接触，也可以通过导热凝胶接触，或者可以通过其他方式接触，在此不做限制。
[0029]
一些实施例中，如图4和图6所示，梁13内设有第一流道3，第一流道3用于流通换热介质，以实现对电池列5的周侧进行热量交换，提高电池列5的散热效率。
[0030]
具体的，换热介质可以为水，乙醇或者其他能实现热量交换的物质。梁13内设有第一流道3，可以实现对电池列5的周侧进行热量交换，从而提高电池包内热交换的效率；并且，该设计不用额外设置换热管道，就可以对电池列5的周侧实现热交换，提高了电池包内部的空间利用率，并避免增设管路导致的电池包体积和重量增大，使得电池包具有较高的能量密度。
[0031]
一些实施例中，如图3所示，第一底板11内设有第二流道2，第二流道2用于流通换热介质，以实现对电池列5的底部进行热量交换。
[0032]
进一步的，第二流道2与第一流道3相连通。
[0033]
示例性的，如图3和图4所示，梁13朝向第一底板11的一侧设有第一流道3的进液口301和出液口302，该进液口301和出液口302分别与第一底板11中的第二流道2连通。第一底板11中的换热介质通过该进液口301流入梁13的第一流道3中，换热介质在流经梁13的过程中与电池列5的周侧进行热量交换，然后，换热介质会通过第一流道3的出液口302流出至第一底板11的第二流道2中，并与第二流道2中的换热介质一起流出第一底板11，以实现整个第一子板10内换热介质的循环使用。
[0034]
该设计可以实现不用在梁13上设置与外部连通的进液口和出液口，也无需额外增设进液管道和出液管道，由于梁13与第一底板11是一体成型的，通过将梁13内的第一流道3与第一底板11内的第二流道2直接连通，以实现整个第一子板10内换热介质的循环使用即可，这样，既节约了工艺，又可以节约电池包因增设管道所占用的空间，可以提高电池包的能量密度。
[0035]
具体的，如图4和图6所示，第一流道3的进液口301和出液口302分别设置在梁13沿其延伸方向的两端。这样可以使得换热介质能够沿梁13的延伸方向流经电池列5，增加换热介质流经电池列5的面积，提高换热效率。
[0036]
一些实施例中，如图3所示，第二流道2包括首尾相连的进液段21和出液段22，换热介质首先到达进液段21，然后从进液段21流向出液段22。具体的，进液段21的横截面面积大
于出液段22的横截面面积。进一步的，如图3和图4所示，第一流道3的进液口301和出液口302分别与出液段22的两端相连通，即第一流道3的进液端和出液端分别与出液段22的进液端和出液端相连，第一流道3与出液段22两者并联设置。这样，在换热介质从第二流道2的进液段21流向出液段22时，由于出液段22的横截面面积小于进液段21的横截面面积，可以使得液压变大，在液压的作用下，换热介质能够进入梁13内的第一流道3中以实现在梁13内的流通换热。
[0037]
具体的，进液段21包括若干个并行设置的进液段支路210，出液段22包括若干个并行设置的出液段支路220；进液段支路210的数量大于出液段支路220的数量。进液段支路210数量多，总体横截面大，流量大，出液段支路220数量少，总体横截面小，流量小，进而，在液压的作用下，换热介质更容易进入梁13内的第一流道3中以实现在梁13内的流通换热。
[0038]
在本实施例中，如图3所示，整个第一子板10的进液管101和出液管102可以设置在第一底板11上，并与第一底板11内的第二流道2连通。具体的，第二流道2的进液段21和出液段22的延伸方向一致，进液段21的首端与出液段22的尾端位于第一底板11的同一侧，且两者分别与进液管101和出液管102连通，进液段21的尾端与出液段22的首端相连通，两者位于第一底板11的另一侧；这样，进液段21和出液段22采用折返设计，可以增加换热介质的换热面积，提高换热效率。具体的，如图3和图4所示，梁13的延伸方向以及梁13内的第一流道3的延伸方向均与第二流道2出液段22的延伸方向一致。可选的，第一流道3也可以包括若干个支路31，第一流道3的支路31数量与第二流道2的出液段支路220的数量之和可以等于第二流道2的进液段支路210的数量，以提高整个第一子板10内液压的稳定性；例如，第二流道2可以具有四个进液段支路210，两个出液段支路220，第一流道3具有两个支路31。
[0039]
具体的，为了适配大容量的机动车，有些电池包设计的尺寸会比较大，相应的，换热板的尺寸也需要设计的较大。受现有工艺条件的限制，大尺寸的换热板很难一体成型，且报废率高。因此，本实用新型中，如图1和图2所示，可以采用多块板体拼接形成换热板1的底板以满足大尺寸换热板1的设计需求，第一底板11可以是其中的一块板体；并且，第一底板11上设有梁13，且该梁13与第一底板11是一体成型的。
[0040]
在一些实施例中，如图1和图2所示，第一底板11包括相对设置的两个第一侧边，梁13与两个第一侧边平行设置，且梁13和与其最靠近的第一侧边的距离大于或等于20mm。具体的，为了便于布置电池列，第一底板11一般设置为方形，例如可以是长方形，两个第一侧边为长方形的一对边，梁13与第一侧边平行，以便于围成用于容纳电池列的腔室。另外，本实施例中，梁13与其最靠近的第一侧边之间的距离大于或等于20mm，这样，可以避免梁13对该第一侧边一侧的拼接操作产生干涉，例如，可以避免梁13妨碍第一底板11的第一侧边与其他拼接板之间焊接。
[0041]
在一些实施例中，如图1和图2所示，换热板1还包括至少一个第二底板12，第二底板12用作底板的拼接板，第二底板12与第一底板11之间拼接，共同组成换热板1的底板。具体的，第二底板12与第一底板11的最靠近梁13的第一侧边连接，且梁13和与其最靠近的第一侧边之间的距离小于或等于30mm；即，这样，可以使得梁13尽量靠近第一侧边，且不会干涉该第一侧边；此时，第一底板11被梁13划分为两部分，第一部分面积比例很大，可以单独作为一个腔室的底部，第二部分面积比例很小但与第二底板12相连，因此，第二部分可以与第二底板12共同组成另一个腔室的底板。
[0042]
具体的，第二底板12中也设有流道，以用于流通换热介质，并且，第二底板12内的流道与第一子板10内流道相对独立，如图2所示，第二底板12上设有独立的进液管121和出液管122，以用于进出换热介质。
[0043]
具体的，本实施例中，如图1和图2所示，仅在第一底板11上设有梁13，第二底板12上不设有梁13。
[0044]
示例性的，如图1和图2所示，换热板1可以包括两个第一子板10和位于两个第一子板10之间的一个第二底板12，两个第一子板10的第一底板11与第二底板12之间相互拼接，每个第一子板10的梁13靠近与第二底板12相连的一侧边缘设置。本实施例中，采用两块第一底板11和一块第二底板12拼接的方式形成换热板1的底板，并且通过两块第一底板11上的梁13将整个换热板1的底板分为三部分，以用于形成三个腔室。
[0045]
或者，也可以是，换热板1包括两个第二底板12和位于两个第二底板12之间的一个第一子板10，两个第二底板12分别与第一子板10的第一底板11之间拼接，第一子板10的第一底板11设有两个梁13，两个梁13分别靠近两个第二底板12，进而将整个换热板1的底板分隔为三个腔室。
[0046]
具体的，第一底板11和第二底板12的尺寸可以大致相同，以使得每个腔室中容纳空间基本相同，有利于每个腔室中电池列5的一致性。当然，第一底板11和第二底板12的尺寸不限于上述情况，并且，第一底板11和第二底板12的数量也不限于三个，第一子板10中梁13的数量和具体位置也不限于上述情况，这些可以根据具体情况具体设置，在此不作限制。
[0047]
另外，若工艺条件允许，整个换热板1的底板也可以是一体成型的。此时，换热板1相当于仅包括一个第一子板10，第一子板10中的第一底板11即换热板1的底板，第一子板10中的梁13可以将第一底板11分为几块区域，以用于形成几个容纳腔。
[0048]
另一方面，本实用新型还提供一种电池包，如图5和图6所示，该电池包包括上述任一实施例中的换热板1。
[0049]
具体的，如图1和图2所示，电池包还包括箱体，换热板1包括第一子板10，第一子板10包括第一底板11和梁13，梁13位于第一底板11朝向箱体内部的一侧，被配置为将箱体分隔为不同的腔室，第一底板11和梁13一体成型。
[0050]
具体的，本技术提供的电池包中，具有与上述换热板1相同的实施例和相同的有益效果，此处不再赘述。
[0051]
具体的，箱体6具有底壁，底壁包括上述换热板1，即箱体6的底壁可以采用上述换热板1组成。例如，如图5所示，其中箱体6的底壁即采用两块换热板1组成，两块换热板1之间采用一根横梁4分隔开。相关技术中，换热板1在电池包中占用的空间较大，该设计利用换热板1直接作为箱体6的底壁可以节约电池包内空间，有利于提高电池包的能量密度。
[0052]
示例性的，如图5和图6所示，电池包包括至少一个电池列5，电池列5包括沿第一方向x排列的多个电池51，梁13的延伸方向与第一方向x平行，换句话说，换热板1中设有的梁13的延伸方向与电池列5中电池51的排列方向一致，也可以称之为
‘
纵梁’；例如，如图6中所示，每块换热板1中设有的梁13为纵梁，两块换热板1之间设有横梁4。本实施例中，换热板1设有的梁13与电池列5中各电池51相接触，当梁13内设有换热介质的流道时，可以提高电池列5中各电池51之间的换热效率。
[0053]
当然，换热板1中的梁13的延伸方向并不限于上述情况，例如，换热板1中设有的梁
13也可以为
‘
横梁’，即梁13的延伸方向也可以与第一方向x垂直，换句话说，换热板1中设有的梁13的延伸方向与电池列5中电池51的排列方向垂直，其延伸方向可能经过两个或多个电池列5，当梁13内设有换热介质的流道时，有利于提高电池列5之间的换热效率。
[0054]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本技术的任何变型、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。
[0055]
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。