本發(fā)明屬于新能源汽車行業(yè)電池系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液冷系統(tǒng)及其液冷包。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，熱管理技術(shù)上的革新需求也越來(lái)越強(qiáng)烈，隨著能量提升，電池工作時(shí)的發(fā)熱量隨之增加，自然冷卻以及風(fēng)冷已經(jīng)不能滿足散熱的要求，在發(fā)生事故時(shí)，一旦熱量不能及時(shí)的導(dǎo)出，極易造成電池的熱失控；而由于液體具有較高比熱容，單位時(shí)間內(nèi)可以帶走大量熱，通過(guò)液冷方案可以更好的滿足電池模組散熱要求。

目前，電池包液冷系統(tǒng)主要是將冷板等冷卻裝置通過(guò)栓接，鉚接，焊接，粘接等連接方式固定在電池模組的外部，對(duì)整個(gè)電池模組進(jìn)行溫度控制，這種方式由于液冷系統(tǒng)與整個(gè)電池模組接觸，只能冷卻或加熱模組與液冷系統(tǒng)直接接觸的區(qū)域，影響整個(gè)模組的均溫性，使得冷卻效率低；而且這種裝配一般都占用大量空間，增加系統(tǒng)重量。本專利提出一種直接制冷的液冷包，該結(jié)構(gòu)可以改善對(duì)電芯溫度的控制，保證電芯在一個(gè)良好的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行工作，便于控制系統(tǒng)的總質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種液冷系統(tǒng)及其液冷包，以在不大幅增加電池包的重量和質(zhì)量的前提下，提高溫度傳導(dǎo)的效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種液冷包，包括兩層密封膜以及夾在兩層密封膜間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件；內(nèi)部結(jié)構(gòu)件包含至少兩個(gè)扁平件，相鄰扁平件相對(duì)的邊側(cè)間保持有間隙；兩層密封膜分別與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的正反面相互固接，使間隙形成供冷媒流通的流道；密封膜由金屬塑料復(fù)合材料制成，包括用于導(dǎo)熱的金屬層以及用于與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件固接的塑料層。

進(jìn)一步的，所述塑料層與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件焊接，塑料層的材料與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的材料一致。

進(jìn)一步的，密封膜包括與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件正面或反面固接的第一密封部，第一密封部在四周形成有一體成型的第二密封部，兩層密封膜的第二密封部相互固接。

進(jìn)一步的，兩層密封膜的第二密封部之間形成有兩個(gè)外套部，兩個(gè)外套部的內(nèi)腔分別與流道連通；內(nèi)部結(jié)構(gòu)件一端設(shè)有流體出入口部件，流體出入口部件一側(cè)形成有兩個(gè)連接頭，流體出入口部件分別開(kāi)有兩條主干道，兩個(gè)連接頭內(nèi)腔形成的分別與兩條主干道連通的支道；連接頭套設(shè)在外套部?jī)?nèi)并與連接頭固接，主干道、支道、流道、另一條支道和另一條主干道依次連通。

進(jìn)一步的，所述連接頭兩側(cè)形成使兩層密封膜逐漸靠攏的尖端。

進(jìn)一步的，所述兩層密封膜在流道中相互固接形成有使流道中冷媒分流的連接點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述連接頭和兩層密封膜的塑料層焊接，且采用的材料一致。

進(jìn)一步的，所述金屬塑料復(fù)合材料為鋁塑膜。

一種液冷系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)且如權(quán)利要求3至8任意一項(xiàng)所述的液冷包，每層內(nèi)部結(jié)構(gòu)件相互平行設(shè)置，相鄰的密封膜間形成有供每層電池模組放置的空間，相鄰的流體出入口部件相互固接且兩條主干道分別連通。

進(jìn)一步的，所述流體出入口部件包括對(duì)稱設(shè)置的左、右半部，兩個(gè)連接頭和主干道均分別分布在左、右半部上；左半部在主干道兩側(cè)形成有供螺栓貫穿的通孔，左半部一側(cè)的端面上形成有插入相鄰左半部的環(huán)形的凸臺(tái)，左半部另一側(cè)的端面上形成有供相鄰左半部凸臺(tái)插入的凹口。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的液冷包及包含其的液冷系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1)本發(fā)明所述的金屬塑料復(fù)合材料制造液冷包，從而控制液冷包的厚度，在不影響電池模組的質(zhì)量和體積的前提下，將液冷包裝入電池模組每一層的電池模塊間，實(shí)現(xiàn)直接的制冷或制熱，提高溫控的效率。

(2)本發(fā)明所述的密封膜的塑料層、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件以及連接頭的材料一致，從而它們的熔點(diǎn)也保持一致，當(dāng)采用焊接方式時(shí)，三種同時(shí)融化形成混合液后再凝固，從而連接牢固。

(3)本發(fā)明所述的密封膜的第一密封部和第二密封部，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)件封裝在其內(nèi)，保證整個(gè)產(chǎn)品的密封性

(4)本發(fā)明所述的尖端，使兩層密封膜逐漸靠攏，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)度，保證在粘接或者焊接時(shí)，可以充分接觸，保證產(chǎn)品的密封性。

(5)本發(fā)明所述的連接點(diǎn)進(jìn)行分流，并且防止液體壓力過(guò)大時(shí)發(fā)生鼓包的現(xiàn)象。

(6)本發(fā)明所述的鋁塑膜本身是一種三層的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外塑料熔點(diǎn)不一致，焊接方便，另外中間的鋁層也能增加強(qiáng)度，也能增加導(dǎo)熱能力，還能防止全部塑料時(shí)漏液的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)殇X結(jié)構(gòu)更加的質(zhì)密。

(7)本發(fā)明所述的液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)，液冷包的個(gè)數(shù)可以控制，適用于不同電池模塊層數(shù)的模組，同時(shí)一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少設(shè)計(jì)周期。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的采用一體式流道出入口部件設(shè)計(jì)液冷包俯視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的液冷包爆炸圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的一體式流體出入口部件示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的由圖1中液冷包焊接組成的液冷系統(tǒng)示意圖；；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的采用分體式流道出入口部件設(shè)計(jì)的液冷包栓接組成的液冷系統(tǒng)示意圖(螺栓未顯示)；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例所述的栓接組成的液冷系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)件；a和b、扁平件；11、間隙；2、密封膜；21、第一密封部；22、第二密封部；221、外套部；3、流體出入口部件；31、連接頭；311、尖端；312、支道；32、主干道；33、底板；34、連接管；35、左半部；36、右半部；37、凸臺(tái)；38、凹口；39、卡爪；4、流道；41、連接點(diǎn)；5、液冷包。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

一種液冷包5，如圖1和圖2所述，包括兩層密封膜2以及夾在兩層密封膜2間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1，以及位于內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1一端的流體出入口部件3。

兩層密封膜2均采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋁塑膜，從而將其厚度控制在0.1至0.15mm之間，一方面控制整個(gè)液冷包5的厚度，另一方面防止鋁塑膜太薄焊接強(qiáng)度不夠或者發(fā)生劃破損傷。

兩層密封膜2均包括第一密封部21和第二密封部22。兩層密封膜2的第一密封部21分別粘接或焊接在內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1的正反兩面上。而第二密封部22位于第一密封部21的四周，且兩層密封膜2的第二密封部22相互粘接或焊接，從而密封膜2將內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1包裹在其內(nèi)。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1包含至少兩個(gè)扁平件a、b，扁平件a和扁平件b相對(duì)的邊側(cè)間留有間隙11；由于密封膜2分別與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1的正反面相互固接，間隙11內(nèi)的空間形成供冷媒流通的流道4。

扁平件的形狀、大小和數(shù)量，乃至相鄰扁平件間預(yù)留的間隙大小均根據(jù)流道設(shè)計(jì)而改變。扁平件可以認(rèn)為是在板才上將流道所占空間截掉后，被分隔成至少兩個(gè)的零件。流道4除圖中的串聯(lián)設(shè)計(jì)外，也可采用并聯(lián)設(shè)計(jì)，只需改變扁平件的參數(shù)即可。而且兩層密封膜2在流道4中相互固接，形成有冷媒分流的連接點(diǎn)41，以防止發(fā)生鼓包。

同時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1的厚度控制在0.4至1mm保證整體的厚度，從而將整體結(jié)構(gòu)厚度控制在2mm之內(nèi)，進(jìn)而控制電池模組的體積比能量密度，

另外，若密封膜2和內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1采用焊接方式，鋁塑膜內(nèi)側(cè)的塑料層(即現(xiàn)有技術(shù)中的耐電解液層)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1兩者的材料一致，從而保證連兩者熔點(diǎn)一致。

而且第二密封部22部分不直接相互粘接或焊接，形成兩條外套部221；兩條外套部221的內(nèi)腔分別與流道4的兩端連通。結(jié)合圖3所示，流體出入口部件3一側(cè)形成有兩個(gè)連接頭31，兩個(gè)連接頭31分別套設(shè)在外套部221內(nèi)。流體出入口部件3中形成有兩條主干道32，兩條主干道32分別通過(guò)兩個(gè)連接頭31內(nèi)腔形成的支道312，分別連通到流道4的兩端。

而且外套部221處的密封膜2均與連接頭31粘接或焊接，從而這部分通過(guò)連接頭31間接固定。連接頭31兩側(cè)形成使兩層密封膜2逐漸靠攏的尖端311，保證密封膜2在粘接或者焊接時(shí)，可以充分接觸，從而保證產(chǎn)品的密封性。而且當(dāng)連接頭31和兩層密封膜2的塑料層焊接時(shí)，兩者采用的材料需保持一致。

密封膜2不僅僅可以采用鋁塑膜，只要采用金屬塑料復(fù)合材料均可，即包括用于導(dǎo)熱的金屬層以及用于與內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1固接的塑料層的材料即可，如鍍鋁膜，鋁箔膜等。但外側(cè)具有保護(hù)層的鋁塑膜，是最佳選擇。

由上述液冷包5組成的液冷系統(tǒng)，如圖4所示，包括至少兩個(gè)上述的液冷包5，每層內(nèi)部結(jié)構(gòu)件1相互平行設(shè)置，相鄰的密封膜2間形成有供每層電池模組放置的空間；相鄰的流體出入口部件3相互焊接且兩條主干道32分別連通，位于最外側(cè)的兩個(gè)流體出入口部件3，一側(cè)固接有密閉主流道4的底板33，另一側(cè)固接將主流道4引出的連接管34。

另外，流體出入口部件3除了采用上述的如圖4的一體式設(shè)計(jì)外，也可采用如圖5采用的分體式設(shè)計(jì)。分體式設(shè)計(jì)的流體出入口部件3包括左半部35和右半部36，左半部35和右半部36一側(cè)各形成有一個(gè)連接頭31，并形成與連接頭31內(nèi)支道312連通的主干道32。

而且液冷系統(tǒng)的液冷包5除了焊接外，還可以采用如圖5所示的螺栓連接的方式。由于螺栓的受力原因，采用螺栓連接的液冷系統(tǒng)，一般采用分體式設(shè)計(jì)的流體出入口部件3。其結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)如下：

如圖6所示，左半部35在主干道32兩側(cè)形成有供螺栓貫穿的通孔，左半部35一側(cè)的端面上形成有插入相鄰左半部35的環(huán)形的凸臺(tái)37，左半部35另一側(cè)的端面上形成有供相鄰左半部35凸臺(tái)37插入的凹口38。左半部35沿主干道32內(nèi)壁固接有多個(gè)卡爪39，卡爪39位于凹口38內(nèi)側(cè)，從而凹口38與卡爪39共同將凸臺(tái)37夾持住。為保證密封，凸臺(tái)37頂面與凹口38底面夾持有密封圈。而右半部36與左半部35對(duì)稱設(shè)置，形狀、大小和構(gòu)造均與左半部35保持一致。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。