冷却装置及电池包的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其是涉及一种冷却装置及电池包。


背景技术：

2.目前，在大部分的水冷板设计中，水冷板一般设置在电池模组下方，且往往是一整块水冷板负责电池模组中的所有电芯的散热工作，水冷板和电芯的接触面积的总和约等于电芯的底部面积之和，电池模组与水冷板的接触面积较小，电芯的散热不均匀且散热效果不理想。这使得现今的水冷板的散热效率不足，电芯内部产生热量，难以被水冷板转移散发，使得电芯容易发生热失控的现象，甚至导致电芯发生爆炸。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种冷却装置及电池包，以在一定程度上解决现有技术中存在的一整块水冷板负责电池模组中的所有电芯的散热工作，水冷板和电芯的接触面积的总和约等于电芯的底部面积之和，电池模组与水冷板的接触面积较小，电芯的散热不均匀且散热效果不理想的技术问题。
4.根据本技术的第一方面提供一种冷却装置，用于电池模组的冷却，所述电池模组包括沿第一方向堆叠的多个电芯组，冷却装置包括冷却组件，所述冷却组件包括：
5.多个水冷板部，与所述多个电芯组沿所述第一方向交替设置；
6.连接部，所述多个水冷板部经由所述连接部连通，以形成冷却流体回路。
7.优选地，所述连接部为水冷侧板，所述水冷侧板沿所述第一方向延伸，所述水冷板部沿第二方向延伸，所述多个水冷板部均设置于所述水冷侧板的在所述第二方向上的同一侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。
8.优选地，每个所述水冷板部包括多个冷却通道，所述冷却通道沿所述第二方向延伸，多个所述冷却通道在所述第三方向并排设置，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。
9.优选地，对于一个所述水冷板部，在所述第三方向上，多个冷却通道依次首尾连接，以使得多个所述冷却通道形成蛇形线流道。
10.优选地，所述水冷侧板包括多个连通部分和多个连接部分，多个所述冷却通道经由所述连通部分与所述水冷侧板连通，所述连接部分与所述连通部分交替设置，以使得任意相邻两个连通部分经由连接部分连通。
11.优选地，所述水冷侧板还包括第一间隔部分和第二间隔部分，所述第一间隔部分和所述第二间隔部分沿所述第一方向交替分布于所述连接部分，任一所述连接部分设置有一个所述第一间隔部分或者一个所述第二间隔部分；
12.所述第一间隔部分自所述水冷侧板的第一端沿第三方向延伸，使得所述第一间隔部分与所述水冷侧板的第二端之间形成第一过水缝隙；
13.所述第二间隔部分自所述水冷侧板的第二端沿所述第三方向延伸，使得所述第二
间隔部分与所述水冷侧板的第一端之间形成第二过水缝隙，所述第三方向分别垂直所述第一方向和所述第二方向。
14.优选地，还包括进水部和出水部，所述进水部与多个所述水冷板部中的一者的所述冷却通道连通，所述出水部与多个所述水冷板部中的另一者的所述冷却通道连通。
15.优选地，所述冷却装置包括通道部和两个所述冷却组件，所述通道部分别与两个所述冷却组件的所述水冷板部连通。
16.优选地，将多个所述水冷板部中的与所述进水部、所述出水部或者所述通道部连通的所述水冷板部定义为第一冷水板部；
17.将多个所述水冷板部中的其他所述冷水板部定义为第二冷水板部；
18.所述第一冷水板部的所述冷却通道的数量比所述第二水冷板部的所述冷却通道的数量少一个。
19.根据本技术的第二方面提供一种电池包，包括上述任一技术方案所述的冷却装置，因而，具有该冷却装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
20.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
21.本技术提供的冷却装置，通过将经由连接部连通的多个水冷板部与多个电芯组沿第一方向交替设置，有效地增加了冷却装置与电池模组的接触面积，使得相邻的两个电芯组之间的热量能够经由设置于该相邻的两个电芯组之间的水冷板部转移至冷却流体回路内，并经过该冷却流体回路散发出去，有效地提高了冷却装置对电池模组的冷却效率，有效地降低了电芯组发生热失控的几率，提高了电池模组的使用安全性。
22.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例提供的冷却装置的俯视结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的冷却装置的正视结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的水冷板部的正视结构示意图；
27.图4为本技术实施例提供的水冷侧板的正视结构示意图。
28.附图标记：
29.100-冷却组件；110-水冷板部；120-水冷侧板；1210-边部连通部分；1211-中部连通部分；1212-连通接口；1213-连通进口；1214-连通出口；122-连接部分；1221-第一间隔部分；1222-第二间隔部分；1223-第一过水缝隙；1224-第二过水缝隙；130-进水管；140-出水管；150-连通管；200-电芯组。
30.f1-第一方向；f2-第二方向；f3-第三方向。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.通常在此处附图中描述和显示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。
33.基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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技术中的具体含义。
36.下面参照图1至图4描述根据本技术一些实施例所述的冷却装置及电池包。
37.参见图1至图4所示，本技术第一方面的实施例提供了一种冷却装置，用于电池模组的冷却，所述电池模组包括沿第一方向f1堆叠的多个电芯组200，冷却装置包括冷却组件100，冷却组件100包括多个水冷板部110和连接部，其中，多个水冷板部110与多个电芯组200沿第一方向f1交替设置，多个水冷板部110经由连接部连通，以形成冷却流体回路，如此，通过将经由连接部连通的多个水冷板部110与多个电芯组200沿第一方向f1交替设置，有效地增加了冷却装置与电池模组的接触面积，使得相邻的两个电芯组200之间的热量能够经由设置于该相邻的两个电芯组200之间的水冷板部110转移至冷却流体回路内，并经过该冷却流体回路散发出去，有效地提高了冷却装置对电池模组的冷却效率，有效地降低了电芯组200发生热失控的几率，提高了电池模组的使用安全性。
38.参见图1至图4，图中f1示出的方向可以为第一方向的一种示例，图中f2示出的方向可以为第二方向的一种示例，图中f3示出的方向可以为第三方向的一种示例。优选地，第一方向f1、第二方向f2以及第三方向f3三者中的任意两者垂直。
39.优选地，如图2和图3所示，每个水冷板部110可以包括多个冷却通道，该冷却通道沿第二方向f2延伸，多个所述冷却通道在所述第三方向f3并排设置，以提高水冷板部110的冷却流体能够流经的面积，进一步提高冷却装置的冷却效率。
40.优选地，如图2和图3所示，对于一个水冷板部110，在第三方向f3上，多个冷却通道依次首尾连接，以使得多个冷却通道形成蛇形线流道，以使得流入水冷板部110的冷却流体能够沿单一方向流通，保证了水冷板部110的冷却流体的循环流动性。
41.在实施例中，优选地，如图1和图4所示，上述连接部可以为水冷侧板120，该水冷侧板120沿第一方向f1延伸，水冷板部110沿第二方向f2延伸，多个水冷板部110均设置于水冷
侧板120的在第二方向f2上的同一侧，如此，以进一步地增加冷却装置与电池模组的接触面积，进而进一步地提高了冷却装置对电池模组的冷却效率。
42.优选地，上述多个冷却通道分别与水冷侧板120连通，以使得每条冷却通道内的冷却流体能够回流至水冷侧板120。
43.优选地，如图2至图4所示，水冷侧板120可以包括多个连通部分，连通部分的数量可以与上述水冷板部110的数量相等。上述水冷板部110经由该连通部分与水冷侧板120连通，以便于使得水冷侧板120内的冷却流体经由该水冷侧板120实现回流。
44.优选地，如图4所示，以彼此对接的一个连通部分和一个水冷板部110为例，该连通部分可以包括多个沿第三方向f3堆叠的连通接口1212，该连通接口1212与该水冷板部110的冷却通道的数量相等，多个冷却通道的在第二方向f2上的同一端分别与其对应的连通接口1212连通。
45.如图4示出了右侧为冷却流体的上游侧的示例，为了便于明确冷却流体在水冷侧板120的流动方向，将
“○”
表示为水冷侧板120的流动方向是在第二方向f2上自纸面内部侧流向纸面外部侧的方向；
“×”
表示为水冷侧板120的流动方向是在第二方向f2上自纸面外部侧流向纸面内部侧的方向。
46.优选地，如图4所示，上述多个连通部分可以依据在第一方向f1上设置的位置被划分为中部连通部分1211和边部连通部分1210，其中，边部连通部分1210为多个连通部分中位于两端的两者。
47.优选地，如图4所示，两个边部连通部分1210中的位于上游的一者可以包括连通进口1213，两个边部连通部分1210中的位于下游的一者可以包括连通出口1214，以实现水冷侧板120内的冷却流体的单向流通。连通进口1213和连通出口1214两者所指的“进出”可以理解为相对于水冷侧板120的流进或者流出的接口，换而言之，连通进口1213的流动方向为
“○”
和连通出口1214的流动方向为
“×”
。
48.优选地，如图4所示，上述中部连通部分1211的连通接口1212中，位于第三方向f3上的两端的连通接口1212分别形成为一个连通进口1213和一个连通出口1214。
49.优选地，上述与边部连通部分1210连通的水冷板部110的冷却通道的数量比上述与中部连通部分1211连通的水冷板部110的冷却通道的数量少一个（彼此对应的水冷板部110和连通部分中，水冷板部110和连通接口1212的数量相等，可以参见图4，通过连通接口1212的数量反馈与之对应的水冷板部110的冷却通道的数量），该多出的一个冷却通道可以用于与下述进水管130、出水管140或者连接管连通，换而言之，为了便于描述将多个水冷板部110中的与进水管130、出水管140或者连通管150连通的水冷板部110定义为第一冷水板部，多个水冷板部110中的其他水冷板部110定义为第二冷水板部。其中，第一冷水板部的冷却通道的数量比第二水冷板部的冷却通道的数量少一个。
50.优选地，如图4所示，所述水冷侧板120还可以包括连接部分122，所述连接部分122与所述连通部分交替设置，以使得任意相邻两个连通部分经由连接部分122连通。
51.优选地，如图4所示，上述连接部分122经由所述连通进口1213和所述连通出口1214与所述连通部分连通，其中，连通进口1213可以理解为使得冷却流体流入连接部分122的连通接口1212，连通出口1214可以理解为使得冷却流体流出连接部分122的连通接口1212。
52.优选地，如图4所示，对于位于连接部分122两侧的两个连通部分，与该连接部分122连通的连通进口1213和连通出口1214两者相对设置于连接部分122的在第三方向f3的上端或者下端。
53.进一步地，如图4所示，所述水冷侧板120还可以包括第一间隔部分1221和第二间隔部分1222，第一间隔部分1221和所述第二间隔部分1222沿所述第一方向f1交替分布于连接部分122，任一所述连接部分122设置有一个第一间隔部分1221或者一个第二间隔部分1222，以延长冷却流体在连接部分122内流经的路程，进而提高水冷侧板120的冷却流体流经面积，以提高水冷侧板120的冷却效率。
54.优选地，如图4所示，第一间隔部分1221自所述水冷侧板120的上端沿第三方向f3延伸，使得第一间隔部分1221与水冷侧板120的下端之间形成第一过水缝隙1223。可选地，该第一间隔部分1221设置于多个连接部分122中的与其连通的连通进口1213和连通出口1214均位于上端的连接部分122内，如此，参见图4中箭头示出的冷却流体在连接部分122内的流动路径，冷却流体经过连接进口进入连接部分122后，被第一间隔部分1221隔档沿第三方向f3向下流至第一过水缝隙1223，经过第一过水缝隙1223跨过第一间隔部分1221后，再沿第三方向f3向上流至连通出口1214，经由连通出口1214流至下游侧的水冷板部110，有效地延长了冷却流体在水冷侧板120流经的面积。
55.类似地，如图4所示，第二间隔部分1222自水冷侧板120的下端沿第三方向f3延伸，使得第二间隔部分1222与水冷侧板120的上端之间形成第二过水缝隙1224。对应的，第二间隔部分1222设置于多个连接部分122中的与其连通的连通进口1213和连通出口1214均位于下端的连接部分122内，这与上述第一间隔部分1221的设置方式类似，不再赘述。
56.优选地，如图1和图2所示，所述冷却装置还可以包括进水部，该进水部可以形成为进水管130，该进水管130可以与多个水冷板部110中的一者的冷却通道连通，以为上述冷却流体回路供应冷却流体。
57.优选地，如图1和图2所示，上述进水管130可以与位于水冷侧板120的在第一方向f1上的一端的水冷板部110连接，以进一步保证冷却流体流动的单向性，进而保证冷却流体的循环性。
58.进一步地，如图2所示，在与进水管130连通的水冷板部110中，该进水管130可以与该水冷板部110中的位于下端的冷却通道的右端连通，以作为上述冷却流体回路的上游端。
59.优选地，如图1和图2所示，所述冷却装置还可以包括出水部，该出水部可以形成为出水管140，该出水管140可以与多个水冷板部110中的另一者的冷却通道连通，以供上述冷却流体回路中的冷却流体流出。
60.可选地，图中未示出，出水管140可以与上述冷却组件100中的位于下游末端的冷却通道连通，以使得冷却组件100中所有冷却通道内的冷却流体均能经过该出水管140排出，进一步保证了冷却流体流动的单向性，进而保证冷却流体的可循环性。
61.在实施例中，如图1和图2所示，优选地，上述电池模组的数量可以为两个，对应地，冷却装置可以包括通道部和两个冷却组件100，所述通道部分别与两个所述冷却组件100的所述水冷板部110连通，以实现两个冷却组件100的冷却流体回路的连通。
62.可选地，如图1和图2所示，两个冷却组件100可以相对第一方向f1和第三方向f3两者所确定的平面对称设置。
63.优选地，上述通道部可以形成为连通管150，该连通管150沿第二方向f2延伸，以用于连通两个冷却组件100中的第一者的下游端和用于连通两个冷却组件100中的第二者的上游端。
64.优选地，如图1和图2所示，上述出水管140与上述两个冷却组件100中的第二者的下游端连通，以实现两个冷却组件100的冷却流体回路的回流方向一致性，进一步保证了在冷却装置中的冷却流体流动的单向性，进而保证冷却流体的可循环性。
65.此外，上述水冷板部110和水冷侧板120可以均形成为冲压水冷板。具体地，该冲压水冷板可以包括流道板和盖板，该流道板可以形成有按照上述冷却流体回路设置的凹槽（例如，作为水冷板部110的冲压水冷板的凹槽可以按照上述冷却通道的形状设置；又如，作为水冷侧板120的冲压水冷板的凹槽可以按照上述连通部分、连接部分122、第一间隔部分1221以及第二间隔部分1222的形状设置），该凹槽被设置为板材经由冲压作用获得的结构，盖板与流道板将由焊接连接，使得上述凹槽被盖板密封形成上述冷却流体回路。上述冲压水冷板的制造工艺为本领域的现有技术，不再赘述。
66.本技术第二方面的实施例还提供一种电池包，包括上述任一实施例所述的冷却装置，因而，具有该冷却装置的全部有益技术效果，在此，不再赘述。
67.优选地，该电池包还可以包括上述电池模组。
68.优选地，如图1和图2所示，电池模组的数量可以为两个，以适应上述两个冷却组件100。
69.优选地，对于任一电池模组，电池模组包括预定数量的电芯组200，预定数量的电芯组200沿第一方向f1堆叠，如图1示出了电芯组200为3个的示例，然而不限于此，电芯组200的数量可以依据电池包的需求和冷却流体的循环驱动能力进行适应性调整。
70.优选地，如图1所示，每个电芯组200可以包括两个电芯，当电芯组200与水冷板部110交替设置时，每一个电芯均能与一个水冷板部110贴合，有效地提高了冷却装置的冷却效率。
71.进一步地，如图1所示，上述电池模组还包括两个单独的电芯，两个单独的电芯可以分别设置于冷却组件100的在第一方向f1上的两侧，以进一步提高冷却装置的冷却效率。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种冷却装置，用于电池模组的冷却，所述电池模组包括沿第一方向堆叠的多个电芯组，其特征在于，冷却装置包括冷却组件，所述冷却组件包括：多个水冷板部，与所述多个电芯组沿所述第一方向交替设置；连接部，所述多个水冷板部经由所述连接部连通，以形成冷却流体回路。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述连接部为水冷侧板，所述水冷侧板沿所述第一方向延伸，所述水冷板部沿第二方向延伸，所述多个水冷板部均设置于所述水冷侧板的在所述第二方向上的同一侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，每个所述水冷板部包括多个冷却通道，所述冷却通道沿所述第二方向延伸，多个所述冷却通道在第三方向并排设置，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，对于一个所述水冷板部，在所述第三方向上，多个冷却通道依次首尾连接，以使得多个所述冷却通道形成蛇形线流道。5.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述水冷侧板包括多个连通部分和多个连接部分，多个所述冷却通道经由所述连通部分与所述水冷侧板连通，所述连接部分与所述连通部分交替设置，以使得任意相邻两个连通部分经由连接部分连通。6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述水冷侧板还包括第一间隔部分和第二间隔部分，所述第一间隔部分和所述第二间隔部分沿所述第一方向交替分布于所述连接部分，任一所述连接部分设置有一个所述第一间隔部分或者一个所述第二间隔部分；所述第一间隔部分自所述水冷侧板的第一端沿第三方向延伸，使得所述第一间隔部分与所述水冷侧板的第二端之间形成第一过水缝隙；所述第二间隔部分自所述水冷侧板的第二端沿所述第三方向延伸，使得所述第二间隔部分与所述水冷侧板的第一端之间形成第二过水缝隙，所述第三方向分别垂直所述第一方向和所述第二方向。7.根据权利要求3至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，还包括进水部和出水部，所述进水部与多个所述水冷板部中的一者的所述冷却通道连通，所述出水部与多个所述水冷板部中的另一者的所述冷却通道连通。8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括通道部和两个所述冷却组件，所述通道部分别与两个所述冷却组件的所述水冷板部连通。9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，将多个所述水冷板部中的与所述进水部、所述出水部或者所述通道部连通的所述水冷板部定义为第一冷水板部；将多个所述水冷板部中的其他所述冷水板部定义为第二冷水板部；所述第一冷水板部的所述冷却通道的数量比所述第二水冷板部的所述冷却通道的数量少一个。10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的冷却装置。

技术总结
本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种冷却装置及电池包，用于电池模组的冷却，电池模组包括沿第一方向堆叠的多个电芯组，冷却装置包括冷却组件，冷却组件包括连接部和多个水冷板部，多个水冷板部与所述多个电芯组沿所述第一方向交替设置；所述多个水冷板部经由所述连接部连通，以形成冷却流体回路。根据本申请提供的冷却装置及电池包，有效地增加了冷却装置与电池模组的接触面积，有效地提高了冷却装置对电池模组的冷却效率，有效地降低了电芯组发生热失控的几率，提高了电池模组的使用安全性。性。性。


技术研发人员：李周礼 魏向辉 李俭
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/10/20