本申請(qǐng)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有換熱功能的電池箱。

背景技術(shù)：

目前，世界各國(guó)都在大力發(fā)展新能源汽車(chē)。節(jié)能與新能源汽車(chē)的發(fā)展是減少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要舉措之一。

在良好的發(fā)展環(huán)境下，純電動(dòng)車(chē)技術(shù)日新月異，電池箱的技術(shù)成長(zhǎng)也在不斷改變。

鋁合金材質(zhì)的電池箱重量輕，可以降低整車(chē)的重量，對(duì)續(xù)航里程有一定的效果。

電池箱內(nèi)的電池在充放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，從而導(dǎo)致電池溫度升高，如果電池?zé)崃坎荒艿玫郊皶r(shí)散發(fā)，可能會(huì)引發(fā)起火等安全事故。并且，在嚴(yán)寒季節(jié)，尤其是北方地區(qū)，電池箱內(nèi)的電池溫度過(guò)低，這將導(dǎo)致電池性能下降，甚至無(wú)法對(duì)其充電。

現(xiàn)有技術(shù)中，電池箱采用鋁合金材質(zhì)制作，僅僅是為了減輕電池箱的自重，提高電池箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。光靠鋁合金材質(zhì)的電池箱自身，并不能有效控制箱內(nèi)電池的溫度。

目前大多數(shù)鋰離子箱體電池采用水冷箱體，在箱體內(nèi)部布置冷卻板，這種方式存在以下缺點(diǎn)：1、箱內(nèi)電池單體的間距較大，導(dǎo)致電池能量比??；2、安全性差，存在箱體內(nèi)的漏水問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)目的是：針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N自重輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、安全可靠、且能夠保證箱內(nèi)電池維持在合適溫度范圍內(nèi)的具有換熱功能的電池箱。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：

一種具有換熱功能的電池箱，包括敞口的箱體以及設(shè)于所述箱體的敞口處的箱蓋，所述箱體由若干塊拼裝在一起的鋁合金型材固定連接而成，各塊所述鋁合金型材內(nèi)均形成有相互隔離的若干個(gè)型腔，至少其中兩個(gè)所述型腔通過(guò)跨接流道相互連通而形成用于流通換熱液體的換熱流道，所述換熱流道具有進(jìn)液接口和出液接口，所述跨接流道是一根端部封口的方管，所述方管的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)隔開(kāi)布置的跨接流道進(jìn)出液口，至少其中兩個(gè)所述型腔的腔壁上開(kāi)設(shè)有型腔進(jìn)出液口，所述方管固定在所述鋁合金型材的側(cè)部，且所述跨接流道進(jìn)出液口與所述型腔進(jìn)出液口對(duì)接。

本申請(qǐng)?jiān)谏鲜黾夹g(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

各個(gè)所述鋁合金型材焊接固定而形成所述箱體。

所述方管焊接固定在所述鋁合金型材的側(cè)部。

所述方管設(shè)置在所述箱體的外部。

所述箱體的外表面形成有向內(nèi)凹陷的方管安裝槽，所述方管布置在該方管安裝槽內(nèi)。

所述箱體包括底壁和圍設(shè)在所述底壁上部四周的側(cè)壁，所述換熱流道形成于所述底壁內(nèi)。

所述箱體包括底壁和圍設(shè)在所述底壁上部四周的側(cè)壁，所述換熱流道形成于所述側(cè)壁內(nèi)。

所述箱體包括：

底壁，

圍設(shè)在所述底壁上部四周的側(cè)壁，以及

固定在所述底壁和所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)、以將該箱體的內(nèi)腔分割成至少兩個(gè)獨(dú)立腔體的分隔壁；

所述換熱流道形成于所述分隔壁內(nèi)。

本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)是：

1、箱體由鋁合金型材制成，重量小，且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。

2、利用鋁合金型材自身所具有的內(nèi)部型腔而形成可流通換熱流體的換熱流道，換熱流道內(nèi)的換熱流體與箱體壁直接接觸，換熱流體與箱內(nèi)電池之間僅隔有一層鋁合金箱體，傳熱阻力低，大大提高了換熱流體與箱內(nèi)電池的換熱效率。

3、采用特殊的方管結(jié)構(gòu)的跨接流道來(lái)連通鋁合金型材內(nèi)部原本相互隔離的型腔，從而形成用于流通換熱流體的換熱流道，設(shè)計(jì)巧妙，而且容易制作。

4、方管結(jié)構(gòu)的跨接流道布置在箱體外部而非箱體內(nèi)部，即便在方管和鋁合金型材連接處發(fā)生換熱液體泄漏現(xiàn)象，也不會(huì)危及到箱體內(nèi)的電池，保證了電池的使用安全。

5、箱體的外表面形成有方管安裝槽，方管結(jié)構(gòu)的跨接流道設(shè)置在該方管安裝槽內(nèi)，可對(duì)方管形成結(jié)構(gòu)保護(hù)，減少方管受外物碰撞而脫落的可能性。

6、換熱流道的進(jìn)液接口和出液接口均設(shè)置在箱體的外部，而非箱體內(nèi)部。即便在進(jìn)液接口和出液接口處產(chǎn)生液體泄漏問(wèn)題，也不會(huì)危及到箱體內(nèi)的電池，保證了電池的使用安全。

7、將換熱流道的進(jìn)液接口和出液接口全部設(shè)置在箱體的外部也更加方便外部管路與箱壁內(nèi)換熱流道的連接。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例中電池箱箱體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例中電池箱箱體另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例中電池箱箱體的后視圖；

圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例中電池箱箱體的剖視圖；

圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例中跨接流道的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-箱體，1a-底壁，1b-側(cè)壁，1c-分隔壁，2-方管安裝槽，3-鋁合金型材，3a-型腔，4-跨接流道，4a-跨接流道進(jìn)出液口，5-換熱流道，5a-進(jìn)液接口，5b-出液接口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本申請(qǐng)而不限于限制本申請(qǐng)的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。

圖1至圖5示出了本申請(qǐng)這種電池箱的一個(gè)具體實(shí)施例，其包括頂部敞口的箱體1和設(shè)于所述箱體的頂部敞口處的箱蓋(圖中未畫(huà)出)。

本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于，箱體1由多塊拼裝在一起的鋁合金型材3焊接固定而成(當(dāng)然也可以采用其他固定方式)，各塊鋁合金型材3內(nèi)均形成有相互隔離的若干個(gè)型腔3a(鋁合金型材的自身特性)，其中四個(gè)型腔3a(一般至少為兩個(gè))通過(guò)三個(gè)跨接流道4相互連通而形成用于流通換熱液體的換熱流道5，換熱流道5具有一個(gè)進(jìn)液接口5a和一個(gè)出液接口5b。

本實(shí)施例中，所述跨接流道4是一根端部封口的方管，方管的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)隔開(kāi)布置的跨接流道進(jìn)出液口4a，其中四個(gè)型腔3a的腔壁上均開(kāi)設(shè)有型腔進(jìn)出液口。在這四個(gè)型腔3a中，其中位于中間的兩個(gè)型腔3a腔壁上開(kāi)設(shè)兩個(gè)型腔進(jìn)出液口，而位于外側(cè)的兩個(gè)型腔3a腔壁上僅開(kāi)設(shè)一個(gè)型腔進(jìn)出液口。方管(也即跨接流道)管焊接固定在鋁合金型材3的側(cè)部，并且跨接流道進(jìn)出液口與型腔進(jìn)出液口對(duì)接，如此通過(guò)跨接流道4將前述四個(gè)型腔3a相互連通而形成上述的換熱流道。

由于方管(也即跨接流道4)和鋁合金型材3為兩獨(dú)立的分體部件，二者以焊接方式固定在一起，并且各自開(kāi)設(shè)的進(jìn)出液孔相互對(duì)接連通，那么二者在進(jìn)出液孔對(duì)接處就會(huì)存在漏液的風(fēng)險(xiǎn)。如果將方管(也即跨接流道4)設(shè)置在箱體內(nèi)部，那么從二者對(duì)接處泄漏的換熱液體(水)就很容接觸到箱體內(nèi)的電池，從而破損電池的結(jié)構(gòu)、甚至引發(fā)短路起火等安全事故發(fā)生。針對(duì)這一問(wèn)題，本實(shí)施例將方管設(shè)置在箱體1的外部，即便在方管和鋁合金型材連接處發(fā)生液體泄漏問(wèn)題，也不會(huì)危及到箱體內(nèi)的電池，保證了電池的使用安全。

為了防止焊接在箱體1外部的方管結(jié)構(gòu)的跨接流道4顯得過(guò)于突兀，導(dǎo)致電池箱1安裝在用電設(shè)備(比如電動(dòng)汽車(chē))上后占用較多的箱外空間，本實(shí)施例在箱體1的外表面形成有方管安裝槽2，方管設(shè)置在該方管安裝槽2內(nèi)。而且設(shè)計(jì)方管安裝槽2，可對(duì)方管形成結(jié)構(gòu)保護(hù)，減少方管受外物碰撞而脫落的可能性。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將外界水路與換熱流道5的進(jìn)液接口5a和出液接口5b相連接。若箱內(nèi)電池溫度過(guò)高需要降溫，則通過(guò)外界水路向換熱流道5的進(jìn)液接口5a注入低溫水流，低溫水流通過(guò)進(jìn)液接口5a進(jìn)入換熱流道5內(nèi)，箱內(nèi)高溫電池的熱量經(jīng)鋁合金型材箱體傳遞至換熱流道5內(nèi)的低溫水流，低溫水流吸收電池的熱量后升溫，升溫后的水流由出液接口5b流出，如此降低箱內(nèi)電池的溫度，避免發(fā)生電池?zé)崾Э厥鹿?。若箱?nèi)電池溫度過(guò)底需要升溫，則通過(guò)外界水路向換熱流道5的進(jìn)液接口5a注入高溫水流，高溫水流通過(guò)進(jìn)液接口5a進(jìn)入換熱流道5內(nèi)，高溫水流的熱量經(jīng)鋁合金型材箱體傳遞至箱內(nèi)電池，箱內(nèi)電池吸收高溫水流的熱量后升溫，如此使得箱內(nèi)電池維持在正常的溫度范圍內(nèi)，使電池能夠正常充放電。

上述鋁合金型材3采用壓鑄工藝或拉伸工藝制成。

本實(shí)施例將換熱流道的進(jìn)液接口5a和出液接口5b均設(shè)置在箱體1的外部，而非箱體內(nèi)部。這樣做的好處在于，因換熱流道中的換熱流體(通常為水)最容易在進(jìn)液接口和出液接口處發(fā)生泄漏，如果將進(jìn)液接口和出液接口設(shè)置在箱體內(nèi)部，那么泄漏的換熱液體就很容接觸到箱體內(nèi)的電池，從而破損電池的結(jié)構(gòu)、甚至引發(fā)短路起火等安全事故發(fā)生。而本申請(qǐng)將進(jìn)液接口和出液接口全部設(shè)置在箱體的外部，即便在進(jìn)液接口和出液接口處產(chǎn)生液體泄漏問(wèn)題，也不會(huì)危及到箱體內(nèi)的電池，保證了電池的使用安全。同時(shí)，將進(jìn)液接口和出液接口全部設(shè)置在箱體的外部也更加方便外部管路與箱壁內(nèi)換熱流道的連接。

直接利用鋁合金型材箱壁自身的內(nèi)部型腔而形成用于流通換熱流體的換熱流道，換熱流道內(nèi)的換熱流體與箱體壁直接接觸，傳熱阻力低，大大提高了換熱流體與箱內(nèi)電池的換熱效率。

本實(shí)施例中，上述進(jìn)液接口5a和出液接口5b是通過(guò)對(duì)鋁合金型材3進(jìn)行切割加工而形成的，對(duì)鋁合金型材3進(jìn)行切割加工后而使鋁合金型材3的一部分凸出于鋁合金型材的主體結(jié)構(gòu)，該凸出部分形成前述進(jìn)液接口5a和出液接口5b。

本實(shí)施例中，所述箱體1的外輪廓為方形，其包括底壁1a和圍設(shè)在底壁上部四周的四個(gè)側(cè)壁1b，而且僅僅在底壁1a內(nèi)形成有上述的換熱流道5。當(dāng)然，我們也可以根據(jù)需要在側(cè)壁1b內(nèi)也設(shè)置上述結(jié)構(gòu)的換熱流道。

進(jìn)一步的，為了方便箱體1內(nèi)各種電氣元件的工整布置，并實(shí)施在上述底壁1a和側(cè)壁1b的內(nèi)側(cè)固定設(shè)置有豎直布置的分隔壁1c，該分隔壁1c將箱體1的大容積內(nèi)腔分割成兩個(gè)獨(dú)立的小容量腔體，以便箱內(nèi)電池等其他部件的分區(qū)域布置。根據(jù)需要，我們也可以在該分隔壁1c內(nèi)也設(shè)置上述結(jié)構(gòu)的換熱流道5。分隔壁1c也采用鋁合金型材制作。

參照?qǐng)D4所示，考慮到底壁1a的面積比較大，而側(cè)壁1b和分隔壁1c的面積比較小。大面積的底壁1a難以?xún)H僅采用一個(gè)鋁合金型材制成，故而本實(shí)施例中的底壁1a采用了三個(gè)并列布置的鋁合金型材焊接固定而成。而側(cè)壁1b和分隔壁1c均分別由單獨(dú)的一個(gè)鋁合金型材直接形成。而且，構(gòu)成圖4中左右兩側(cè)的側(cè)壁1b的鋁合金型材與構(gòu)成圖4中底壁1a左右兩側(cè)部的鋁合金型材為一體式結(jié)構(gòu)，即：有兩個(gè)鋁合金型材為l型結(jié)構(gòu)，該l型結(jié)構(gòu)的鋁合金型材的一個(gè)板面直接形成圖4中左側(cè)或右側(cè)的側(cè)壁1b，而另一個(gè)板面構(gòu)成底壁1a的一部分。如此設(shè)計(jì)可提高箱體1的整體性以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

此外，本實(shí)施例還在一部分型腔3a內(nèi)填充吸熱相變材料(圖中未畫(huà)出)，另一部分型腔3a內(nèi)設(shè)置有ptc加熱器(圖中未畫(huà)出)。

當(dāng)箱內(nèi)電池的溫度較高時(shí)，相對(duì)較低的吸熱相變材料吸收電池的熱量而由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)(相變材料自身的溫度不會(huì)變化)，從而將箱內(nèi)電池溫度維持在正常范圍內(nèi)。當(dāng)箱內(nèi)電池的溫度較低時(shí)，溫度相對(duì)較高的吸熱相變材料向電池放出熱量而由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)(相變材料自身的溫度不會(huì)變化)，從而將箱內(nèi)電池溫度維持在正常范圍內(nèi)。可見(jiàn)，吸熱相變材料具有儲(chǔ)能和吸能作用。

鋁合金型材3的型腔3a封閉性好，在其內(nèi)布置吸熱相變材料和ptc加熱器，吸熱相變材料和ptc加熱器處于非常封閉的獨(dú)立的環(huán)境中，不會(huì)受到外物的干擾，如此保證了吸熱相變材料和ptc加熱器的正常工作。

顯然，具有儲(chǔ)能和吸能作用的吸熱相變材料僅僅能夠在比較小的范圍內(nèi)提升或降低箱內(nèi)電池的溫度，若箱內(nèi)電池的溫度過(guò)高或過(guò)低，則需要在前述換熱流道內(nèi)通入換熱流體，二者配合使用。

如果在北方寒季，箱內(nèi)電池溫度過(guò)低而無(wú)法充電時(shí)，我們可將充電區(qū)的電壓接至ptc加熱器，使ptc加熱器通電運(yùn)行而對(duì)箱內(nèi)電池加熱，保證電池能夠正常充電。

顯然，上述的換熱流道、吸熱相變材料和ptc加熱器可相互配合使用，也可以分別單獨(dú)作用。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本申請(qǐng)的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本申請(qǐng)主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。