CN108258161A - 液冷电池箱及其制法、箱体电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液冷电池箱及其制法、以及配置这种液冷电池箱的箱体电池，所述液冷电池箱包括：敞口的箱体以及与所述箱体接触布置的换热水管；所述箱体的表面设置有向内凹陷的槽道，所述换热水管嵌设于所述槽道内。本申请这种液冷电池箱具有更薄的箱壁厚度，而且在换热水管损坏时可轻松更换。

Description

液冷电池箱及其制法、箱体电池

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种液冷电池箱及其制法、以及配置这种液冷电池箱的箱体电池。

背景技术

在现有技术中，带有液冷结构的电池箱通常为这种结构形式：在箱壁内部埋设一根或多根弯折状的水管。使用时，将前述水管的进、出水口与外界的循环供水系统相连，循环供水系统将低温水送至水管、并在水管中流动，沿水管流动的低温水吸收箱壁(箱壁吸收箱内电池热量)的热量后而升温，升温后的水从水管出水口回流至前述循环供水系统。

上述水管在箱壁内的埋设工艺通常为：把不锈钢材质的水管作为嵌件放入箱体的浇铸模具中，当熔融的铝水浇如模具并冷却后，便形成了箱壁内埋设有水管的电池箱。

1、上述这种结构的电池箱，因为水管弯曲埋在箱壁内，而且铝质的箱壁在成型过程中无法对其进行压铸而提高其结构强度，故而必须将箱壁的厚度做的非常的大，至少需保证箱壁具有16mm左右的厚度，这使得电池箱自重很大，同时也增大了电池箱外轮廓的体型，这与箱体电池轻小化设计背道而驰，而且也增加了电池箱的材料成本。

2、上述这种结构的电池箱，其所使用的水管为不锈钢管，然而不锈钢管换热系数较低。

3、上述这种结构的电池箱必须做的很厚才能保证其强度。

4、上述这种结构电池箱中的换热水管一旦出现故障，无法将水管拆除进行维修或更换，导致整个电池箱整体报废，无法二次利用。

发明内容

本申请目的是：针对上述技术问题，本申请提出一种新型结构的液冷电池箱，同时还公开了一种这种电池箱的制法以及配置这种电池箱的箱体电池，这种液冷电池箱具有更薄的箱壁厚度，而且在换热水管损坏时可轻松更换。

本申请的技术方案是：

一种液冷电池箱，包括：

敞口的箱体，以及

与所述箱体接触布置的换热水管；

所述箱体的表面设置有向内凹陷的槽道，所述换热水管嵌设于所述槽道内。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述槽道设置在所述箱体的外表面。

所述箱体包括箱体底壁以及围合设置于所述箱体底壁上方的箱体侧壁，所述槽道设置于所述箱体底壁的外表面。

所述箱体底壁的外表面固定设置将所述换热水管封闭于所述槽道内的保护板。

所述换热水管为金属管。

所述换热水管为铜管、铝管或铜铝复合管，所述铜铝复合管由固定连接的外层铝管和内层铜管构成。

所述换热水管被挤压嵌设于所述槽道内，并且所述换热水管的管壁与所述槽道的槽道壁挤压接触。

所述槽道的槽道侧壁上形成有向内凹陷的凹槽，所述换热水管管壁沿着所述槽道的宽度方向侧向伸展变形而伸入所述凹槽内。

所述槽道和所述换热水管均为多段弯折结构，所述换热水管为扁管，并且所述换热水管的径向厚度与所述箱体底壁的厚度同向布置。

所述箱体的表面形成有纵横交错布置的若干加强筋，所述槽道形成于所述加强筋之间。

所述换热水管共设置有两根，这两根换热水管内水流均由所述箱体底壁的中部向两侧引导。

上述液冷电池箱的制法，包括：

在所述箱体外表面制作多段折弯的槽道；

将圆形的换热水管压扁后作多段折弯处理；

将折弯后的换热水管压嵌至所述槽道内。

一种箱体电池，包括上述结构的液冷电池箱以及收容于所述液冷电池箱内的电池。

本申请的优点是：

1、在箱体表面设置槽道，将换热水管嵌设于槽道内，大大方便了换热水管与箱体的装配，而且当换热水管损坏时，可直接将水管从槽道中铣除而更换新的水管，非常方便。箱体表面槽道之间的凸起部分具有结构加强作用，将换热水管嵌入槽道后，对槽道侧壁施加有侧向支撑力，从而保证了箱体的结构强度，有利于降低箱体的厚度。

2、换热水管采用铝包铜的双层结构的铜铝复合管，具有很好的导热性，外层铝管与铝材箱体具有更好的结合性，而内存通过具有很好的抗腐蚀能力，可避免长期使用后管内水流对管壁的腐蚀。

3、槽道和换热水管均为多段弯折结构，可将换热水管做的足够长，使其尽可能覆盖整个箱壁面。换热水管为扁管结构，并且换热水管的径向厚度与箱体底壁的厚度同向布置，有利于将箱体底壁的厚度做的更薄，同时也不至于换热水管的通水量过少，而且保证换热水管3和箱体具有足够大的接触面积。

4、箱体的外表面形成有纵横交错布置的众多加强筋，槽道形成于加强筋之间——槽道为加强筋之间的间隙。加强筋提升了箱体的结构强度，可将箱体厚度做的很薄，嵌在加强筋之间的换热水管不仅不会占用箱体壁厚，而且为加强筋提供侧向支撑力，进一步提升箱体结构强度。

5、换热水管内水流均由箱体底壁的中部向两侧引导，有利于箱内中部高温电池的快速降温，保证箱内电池温度的均一性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例中电池箱的立体结构示意图；

图2为本申请实施例中电池箱的仰视结构示意图；

图3为图2的A-A向剖面图；

图4为图3的B部放大图；

图5为图1的C部放大图；

为方便理解本申请的技术方案，图1、图2和图5将保护板的结构省略未画。

其中：1-箱体，101-槽道，102-加强筋，2-箱盖，3-换热水管，4-保护板。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

图1至图4示出了本申请这种液冷电池箱的一个具体实施例，与传统液冷电池箱相同的是，其也包括敞口的箱体1、用于将所述箱体的敞口封闭住的箱盖2、与箱体1接触布置的换热水管3。实际应用时，该电池箱内布置电池，向换热水管3中通入循环的冷却水，冷却水在流动的过程中吸收箱体1和箱内电池的热量而使电池降温，再从水管出水口流出。

本实施例的关键改进在于上述换热水管3和箱体1采用了全新的配合结构，具体为：箱体1的表面设置有向内凹陷的槽道101，换热水管3嵌设于槽道101内。

在箱体表面设置槽道101，将换热水管3嵌设于槽道101内，大大方便了换热水管3与箱体1的装配，而且当换热水管3损坏时，可直接将水管从槽道中铣除而更换新的水管，非常方便。此外，箱体表面槽道101之间的凸起部分具有结构加强作用，将换热水管嵌入槽道101后，对槽道侧壁施加有侧向支撑力，从而保证了箱体的结构强度，有利于降低箱体的厚度。

上述槽道101既可以设置在箱体1的内表面，也可以设置在箱体1的外表面。而为了尽可能避免箱内电池与槽道及槽道中换热水管3的干涉，本实施例将槽道101设置在了箱体1的外表面。

因为配置这种液冷电池箱的箱体电池通常作为汽车动力电池使用，其外表面大多裸露在大气中。在使用时，电池箱外表面会接触各种杂物，容易被腐蚀，而且有遭受石击发生结构损坏的可能。对此，本实施例在箱体外表面还固定(焊接或螺丝固定)有一块保护板4，该保护板4将槽道中的换热水管3封闭在槽道内，具有防止箱体俯视、避免箱体直接遭受石击的作用。

本实施例中，上述箱体1为矩形箱体，其包括箱体底壁以及围合设置于该箱体底壁上方的四块箱体侧壁，而上述槽道101具体设置于在箱体底壁的外表面，保护板4也设置在箱体底壁处。

为了保证换热水管3在嵌入箱体槽道后能够与槽道紧压配合，从而减小因振动而导致换热水管从槽道脱离的可能性，同时保证换热水管的传热效率，本实施例中的换热水管3采用导热系数较高的金属材质，其可以采用铝管或铜管，也可以采用由固定连接的外层铝管和内层铜管构成的铜铝复合管。箱体1为铝材。若换热水管3采用铝管结构，其与铝材的箱体1具有更好的结合性；若采用铜管结构，其具有很好的抗腐蚀能力，可避免长期使用后管内水流对管壁的腐蚀性，提升换热水管3的使用寿命；若采用前述的铜铝复合管结构，则可兼顾水管和箱体的结合性以及水管的抗腐蚀性。

装配时，金属材质的换热水管3在压力作用下被挤压嵌设于槽道101内，并且换热水管3的管壁与槽道101的槽道壁挤压接触。必要时，可在槽道101中填充胶合剂，以进一步提升换热水管和箱体的连接强度。

此外，为了更进一步地提升换热水管和箱体的连接强度，本实施例在槽道101的槽道侧壁上形成有向内凹陷的凹槽(图中未画出)，换热水管3在压嵌至槽道内时受挤压力作用，而使得换热水管的管壁沿着槽道101的宽度方向侧向伸展变形而伸入凹槽内。

再参照图1和图2所示，本实施例中，上述槽道101和换热水管3均为多段弯折结构，而且换热水管3为扁管，并且换热水管3的径向厚度与箱体底壁的厚度同向布置。所谓“径向厚度”，具有这一含义：扁管的横截面近似椭圆或矩形的环形结构，该环形结构的长轴称之为径向长度，该环形结构的短轴称之为径向厚度。显然，换热水管3在折弯时，要沿着其径向长度方向进行折弯，因为只有这样才能够保证换热水管3的径向厚度与箱体底壁的厚度同向布置。

不难理解，换热水管3的径向厚度与箱体底壁的厚度同向布置，有利于将箱体底壁的厚度做的更薄，同时也不至于换热水管3的通水量过少，而且保证换热水管3和箱体具有足够大的接触面积。

再参照图1所示，本实施例中上述槽道101是以这种形式形成于箱体1表面的：箱体1的外表面形成有纵横交错布置的众多加强筋102，部分加强筋102靠近布置，从而在这些靠近布置的加强筋之间形成了上述的槽道101——槽道101为加强筋之间的间隙。加强筋102提升了箱体的结构强度，可将箱体厚度做的很薄——只需12mm。

上述加强筋102和箱体1为一体结构，二者可以整体铸造而成，也可以当平板状的箱体底壁制作完成后，再对箱体底壁外表面铣槽而形成加强筋102。

本实施例中，上述换热水管3共设置有两根，这两根换热水管3内水流均由箱体底壁的中部向两侧引导，也就是说，冷却水在换热水管3中流动时，先经过箱体底壁的中部区域，然后向箱体底壁的侧部流动。这是因为箱内电池中间区域的温度最高而两侧区域的温度相对较低，将进水段设置在中部，中间的低温水流与电池箱壁温差较大故而能够更迅速的吸收中间电池的热量，使中间电池快速降温。虽然两侧的水流因吸收了一定热量而温度相对较高，吸热能力变弱，不过两侧的电池温度相对较低，故而影响不大，整体上保证了箱内电池温度的一致性。

上述两根换热水管3的进水口和出水口均布置在箱体底壁的中部一侧。如此方便外部循环供水系统与换热水管3进出水口的连接。

本实施例这种电池箱在制作时，先在箱体1外表面制作出多段折弯的槽道101——通过在箱体表面成型纵横加强筋实现；然后将原本为圆形的换热水管3压扁后作多段折弯处理；再将折弯后的换热水管3压嵌至槽道101a内。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种液冷电池箱，包括：

敞口的箱体(1)，以及

与所述箱体(1)接触布置的换热水管(3)；

其特征在于，所述箱体(1)的表面设置有向内凹陷的槽道(101)，所述换热水管(3)嵌设于所述槽道(101)内。

2.如权利要求1所述的液冷电池箱，其特征在于，所述槽道(101)设置在所述箱体(1)的外表面。

3.如权利要求2所述的液冷电池箱，其特征在于，所述箱体(1)包括箱体底壁以及围合设置于所述箱体底壁上方的箱体侧壁，所述槽道(101)设置于所述箱体底壁的外表面。

4.如权利要求3所述的液冷电池箱，其特征在于，所述箱体底壁的外表面固定设置将所述换热水管(3)封闭于所述槽道(101)内的保护板(4)。

5.如权利要求1所述的液冷电池箱，其特征在于，所述换热水管(3)为金属管。

6.如权利要求5所述的液冷电池箱，其特征在于，所述换热水管(3)为铜管、铝管或铜铝复合管，所述铜铝复合管由固定连接的外层铝管和内层铜管构成。

7.如权利要求5所述的液冷电池箱，其特征在于，所述换热水管(3)被挤压嵌设于所述槽道(101)内，并且所述换热水管(3)的管壁与所述槽道(101)的槽道壁挤压接触。

8.如权利要求7所述的液冷电池箱，其特征在于，所述槽道(101)的槽道侧壁上形成有向内凹陷的凹槽，所述换热水管(3)管壁沿着所述槽道(101)的宽度方向侧向伸展变形而伸入所述凹槽内。

9.如权利要求7所述的液冷电池箱，其特征在于，所述槽道(101)和所述换热水管(3)均为多段弯折结构，所述换热水管(3)为扁管，并且所述换热水管(3)的径向厚度与所述箱体底壁的厚度同向布置。

10.如权利要求9所述的液冷电池箱，其特征在于，所述箱体(1)的表面形成有纵横交错布置的若干加强筋(102)，所述槽道(101)形成于所述加强筋(102)之间。

11.如权利要求3所述的液冷电池箱，其特征在于，所述换热水管(3)共设置有两根，这两根换热水管(3)内水流均由所述箱体底壁的中部向两侧引导。

12.一种如权利要求1至11任一所述液冷电池箱的制法，其特征在于，包括：

在所述箱体(1)外表面制作多段折弯的槽道(101)；

将圆形的换热水管(3)压扁后作多段折弯处理；

将折弯后的换热水管(3)压嵌至所述槽道(101a)内。

13.一种箱体电池，包括液冷电池箱以及收容于所述液冷电池箱内的电池，其特征在于，所述液冷电池箱采用如权利要求1至11任一所述液冷电池箱的结构。