换热结构、电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种换热结构、电池包及车辆。


背景技术：

2.随着电动汽车的不断发展，电池包作为电动汽车的供能元器件，其需求也越来越大。电池包通常由电池壳体和安装在电池壳体中的电池组成，电池在工作的过程中，其散发的热量会导致电池的温度升高，当温度过高时会损坏其内部结构；另外，电池在某些低温环境中，其难以正常启动工作；故在电池壳体中需要安装对电池冷却散热的冷却结构，以及对电池加热的加热结构，从而使电池在正常的温度范围内进行工作。现有技术中，电池加热和冷却结构存在着结构比较复杂问题。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术中电池的加热结构和冷却结构存在结构比较复杂的技术问题，提供了一种换热结构、电池包及车辆。
4.鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种换热结构包括冷却板以及位于所述冷却板同一侧且依次连接的第一绝缘层、发热芯材、胶层以及第二绝缘层，所述第一绝缘层与所述冷却板固定连接。
5.可选地，所述第一绝缘层为绝缘胶，所述发热芯材通过所述绝缘胶固定于所述冷却板上。
6.可选地，所述发热芯材由金属箔模切形成。
7.可选地，所述发热芯材为ptc材料制成。
8.可选地，所述第一绝缘层和所述胶层的厚度为25-50um，所述发热芯材的厚度为50-75um，所述第二绝缘层的厚度为50-200um。
9.本实用新型另一实施例还提供了一种电池包，包括壳体、电池和上述的换热结构，所述电池设于所述壳体内，所述换热结构设于所述壳体上。
10.可选地，所述壳体包括顶板、底板和位于所述顶板和所述底板之间的加强板，所述顶板和所述底板沿第一方向相对设置，所述第一方向为所述壳体的高度方向，所述加强板固定连接所述顶板和所述底板，所述加强板将所述壳体的内部空间分隔成多个容纳腔，所述换热结构固定于所述顶板或所述底板的外侧。
11.可选地，所述加强板、所述顶板和所述底板连接形成壳主体，所述壳体包括一个所述壳主体，所述壳体还包括第一安装吊耳和第二安装吊耳，所述加强板沿第二方向延伸，所述第一安装吊耳和所述第二安装吊耳沿第三方向分布于所述壳主体相对的两侧，所述第二方向为所述壳体的长度方向，所述第三方向为壳体的宽度方向，或者，所述第二方向为所述壳体的宽度方向，所述第三方向为壳体的长度方向。
12.可选地，所述加强板、所述顶板和所述底板连接形成壳主体，所述壳体包括多个所述壳主体，所述加强板的长度沿第二方向延伸，多个所述壳主体沿第三方向排布且固定连
接，所述第二方向为所述壳体的长度方向，所述第三方向为壳体的宽度方向，或者，所述第二方向为所述壳体的宽度方向，所述第三方向为壳体的长度方向；
13.所述壳体包括还包括第一安装吊耳和第二安装吊耳，多个所述壳主体中位于首尾两端的两个壳主体中的一者与第一安装吊耳固定连接，另一者与第二安装吊耳固定连接。
14.本实用新型又一实施例还提供了一种车辆，包括上述的电池包。
15.本实用新型中，该换热结构包括冷却板以及位于所述冷却板同一侧且依次连接的第一绝缘层、发热芯材、胶层以及第二绝缘层，所述第一绝缘层与所述冷却板固定连接。将所述第一绝缘层、所述发热芯材、所述胶层以及所述第二绝缘层依次层叠连接，并构成加热结构；通过所述第一绝缘层将整个所述加热结构连接在所述冷却板上，且所述冷却板和加热结构构成所述换热结构。本实用新型中，该换热结构的结构简单，安装方便，制造成本低；且所述换热结构的部件较少，重量轻，有利于汽车的轻量化设置。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型一实施例提供的电池包的爆炸结构示意图；
18.图2是本实用新型一实施例提供的换热结构的部分爆炸结构示意图；
19.图3是本实用新型一实施例提供的电池包的结构示意图；
20.图4是本实用新型一实施例提供的换热结构的部分剖视图；
21.图5是本实用新型另一实施例提供的壳体的结构示意图。
22.说明书中的附图标记如下：
23.1、换热结构；11、冷却板；12、第一绝缘层；13、发热芯材；14、胶层；15、第二绝缘层；2、壳体；21、顶板；22、底板；23、加强板；24、壳主体；25、第一安装吊耳；26、第二安装吊耳；27、容纳腔；3、电池；z、第一方向；x、第二方向；y、第三方向。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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，仅是是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为本实用新型的限制。
26.如图2和图4所示，本实用新型一实施例提供的一种换热结构，包括冷却板11以及位于所述冷却板11同一侧且依次连接的第一绝缘层12、发热芯材13、胶层14以及第二绝缘层15，所述第一绝缘层12与所述冷却板11固定连接。可以理解地，第一绝缘层12、发热芯材13、胶层14以及第二绝缘层15依次层叠设置，所述第二绝缘层15可以为耐高温的pet(polyethylene terephthalate，涤纶树脂)或pi(polyimide film，聚酰亚胺薄膜)材料制成，也可以为耐高温的陶瓷材料制成；所述胶层14主要是具有较高的绝缘耐压性能以及粘接强度，第二绝缘层15通过胶层14与发热芯材13粘接；所述发热芯材13可以选用黄铜、金属
合金、不锈钢等材料制成；第一绝缘层12可以为绝缘胶，发热芯材可以通过该绝缘胶固定于冷却板上；当然，第一绝缘层12也可为绝缘膜，发热芯材通过该绝缘膜热熔固定于冷却板上。
27.进一步地，所述第一绝缘层12的背离所述胶层14的表面可以通过粘接或者热压等工艺连接所述冷却板11，需要说明地，由于所述发热芯材13的材质比较柔软，需要依托在其他结构件上才能在搬运等过程中，不至于破坏发热芯材13的内部结构；在本实用新型中，所述发热芯材13通过所述第一绝缘层12连接在所述冷却板11上，从而所述冷却板11和所述发热芯材13构成一个结构件(即所述换热结构1)，提高了所述发热芯材13的强度和刚度。
28.本实用新型中，该换热结构1包括冷却板11以及位于所述冷却板11同一侧且依次连接的第一绝缘层12、发热芯材13、胶层14以及第二绝缘层15，所述第一绝缘层12与所述冷却板11固定连接。将所述第一绝缘层12、所述发热芯材13、所述胶层14以及所述第二绝缘层15依次层叠连接，并构成加热结构；通过所述第一绝缘层12将整个所述加热结构连接在所述冷却板11上，且所述冷却板11和加热结构构成所述换热结构1。本实用新型中，该换热结构1的结构简单，安装方便，制造成本低；且所述换热结构1的部件较少，重量轻，有利于汽车的轻量化设置。
29.在一实施例中，所述第一绝缘层12为绝缘胶，所述发热芯材13通过所述绝缘胶固定于所述冷却板11上；可以理解地，所述第一绝缘层12通过自身的绝缘胶粘接在所述冷却板11上，且所述绝缘胶还可以起到绝缘的作用。本实施例中，所述绝缘胶的设计，进一步提高了该换热结构1的装配效率，以及降低了该换热结构1的重量。
30.在另一实施例中，所述第一绝缘层12为绝缘膜，所述发热芯材13通过所述绝缘膜热熔固定于所述冷却板11上。在本实施例中，所述绝缘膜通过热压工艺固定在所述冷却板11上，降低了该换热结构1的制造成本。
31.在一实施例中，所述发热芯材13由金属箔模切形成。可以理解地，所述发热芯材13由金属通过模切工艺制成，当所述发热芯材13通电时，发热芯材13将会发热，从而可以起到给电池包升温的技术效果。本实施例中，该发热芯材13的结构简单，制造成本低。
32.在另一实施例中，所述发热芯材13为ptc(positive temperature coefficient，正的温度系数)材料制成。该由ptc材料制成的发热芯材13具有热阻小、换热效率高的优点
33.在一实施例中，如图2所示，所述第一绝缘层12和所述胶层14的厚度为25-50um(例如25um、30um、40um、50um等)，所述发热芯材13的厚度为50-75um(例如50um、60um、70um、75um等)，所述第二绝缘层15的厚度为50-200um(例如50um、100um、150um、200um等)。本实施例中，所述第一绝缘层12、所述胶层12、所述发热芯材13以及所述第二绝缘层15的厚度设置，确保了所述发热芯材13安装在所述第一绝缘层12和所述第二绝缘层15之间的强度和刚度，同时还保证了所述发热芯材13的发热效果。
34.如图1和图3所示，本实用新型另一实施例还提供了一种电池包，包括壳体2、电池3和上述的换热结构1，所述电池3设于所述壳体2内，所述换热结构1设于所述壳体2上。可以理解地，所述换热结构1可以通过所述第二绝缘层15安装在所述壳体2上，也可以通过所述冷却板11安装在所述壳体2上；且所述发热芯材13可以起到对所述壳体2中的电池3起到升温的技术效果，而所述冷却板11可以起到给所述壳体2中的电池3起到降温的技术效果。本实用新型中，所述换热结构1直接设于所述壳体2上，从而减小了该换热结构1与所述壳体2
之间的热阻，提高了电池包的换热效率。
35.在一实施例中，如图3和图5所示，所述壳体2包括顶板21、底板22和位于所述顶板21和所述底板22之间的加强板23，所述顶板21和所述底板22沿第一方向相对设置，所述第一方向为所述壳体2的高度方向(也即，图3中标注z所指的方向)，所述加强板23固定连接所述顶板21和所述底板22，所述加强板23将所述壳体2的内部空间分隔成多个容纳腔27，所述换热结构1固定于所述顶板21或所述底板22的外侧。可以理解地，当电池包安装到车身上时，第一方向与车辆的高度方向一致。所述换热结构1可以通过所述第二绝缘层15安装在所述顶板21或所述底板22的外侧，也可以通过所述冷却板11安装在所述顶板21或所述底板22的外侧。作为优选，所述顶板21、所述底板22以及所述加强板23为一体成型式结构；所述容纳空间用于安装电池3。其中，顶板21的外侧分别是指顶板21背离容纳空间的一侧，底板22的外侧是指底板22背离容纳空间的一侧。本实施例中，所述壳体2的结构简单，且具有较大的强度和刚度。
36.进一步地，多个所述容纳腔27间隔且平行排布，且所述换热结构1安装在所述顶板21的外侧，或者安装在所述底板22的外侧，从而所述换热结构1与各个所述容纳腔27的路径基本相等，进而所述换热结构1对各个所述容纳腔27中的所述电池3的换热效率相同，提高了所述电池包中的电池3温度的均一性，延长了所述电池包的使用寿命。
37.在一实施例中，如图1所示，所述加强板23、所述顶板21和所述底板22连接形成壳主体24，所述壳体2包括一个所述壳主体24，所述壳体2还包括第一安装吊耳25和第二安装吊耳26，所述加强板23沿第二方向(也即，图3中标注x所指的方向)延伸，所述第一安装吊耳25和所述第二安装吊耳26沿第三方向分布于所述壳主体24相对的两侧，所述第二方向为所述壳体2的长度方向，所述第三方向(也即，图3中标注y所指的方向)为壳体2的宽度方向，或者，所述第二方向为所述壳体2的宽度方向，所述第三方向为壳体2的长度方向。可以理解地，所述加强板23可以沿其长度方向贯穿所述容纳空间，所述第一安装吊耳25和所述第二安装吊耳26安装在所述壳主体24的相对两侧，该电池包可以通过所述第一安装吊耳25和所述第二安装吊耳26安装在车辆等外部固定件上。本实施例中，所述壳体2的结构简单，安装方便。
38.在一实施例中，如图3所示，所述加强板23、所述顶板21和所述底板22连接形成壳主体24，所述壳体2包括多个所述壳主体24，所述加强板23的长度沿第二方向延伸，多个所述壳主体24沿第三方向排布且固定连接，所述第二方向为所述壳体2的长度方向，所述第三方向为壳体2的宽度方向，或者，所述第二方向为所述壳体2的宽度方向，所述第三方向为壳体2的长度方向；可以理解地，相邻两个所述壳主体24可以通过螺钉、螺栓等固定件进行连接；且所述壳体2可以根据实际需求包括相互连接的多个所述壳主体24；也即，该壳体2采用模块化设计，其兼顾了标准化、模块化、批量化等生产制造工艺，降低了该壳体2的制造成本。并且，可以根据电池包和电池3的要求，实时调整所述壳体2的结构，从而提高了该电池包的适用性和通用性，且模块化设计的壳体2具有较强的开发潜能。
39.所述壳体2包括还包括第一安装吊耳25和第二安装吊耳26，多个所述壳主体24中位于首尾两端的两个壳主体24中的一者与第一安装吊耳25固定连接，另一者与第二安装吊耳26固定连接。可以理解地，最外侧的一个所述壳主体24连接所述第一安装吊耳25，另一个所述壳主体24连接所述第二安装吊耳26，中间部分的相邻两个壳主体24相互固定连接。本
实施例中，所述电池包的安装方便。
40.本实用新型又一实施例还提供了一种车辆，包括上述的电池包。
41.以上仅为本实用新型的换热结构、电池包以及车辆的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。