箱体及电池的制作方法

1.本技术总体来说涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种箱体及电池。


背景技术：

2.在锂离子电池的制造生产过程中，方形电池由于其易于装配和固定，设计灵活等优点，被广泛应用于电池储能和动力电池等领域。这时，往往需要将电池通过串并联的连接方式组成电池模组，几个模组再组成电池箱。
3.箱内模组处于密闭空间，单体电池在工作运行中，发生电化学反应，伴随大量的热量产生，热量不断积聚，造成单体电池温度过高均温效果差，从而导致告警，无法正常工作，导致电池寿命减短，甚至发生热失控，带来极大的安全隐患。


技术实现要素：

4.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为了解决现有箱体内电池工作时温度高，影响电池使用寿命及使用安全的技术问题，本技术提供一种箱体及电池。
6.为实现上述实用新型目的，本技术采用如下技术方案：
7.一种箱体，包括：
8.底板，所述底板内盘绕设有至少一条换热流道，且所述底板的底部开设有与所述换热流道连通的进液口及出液口；
9.其中，所述进液口与所述底板中心处的距离小于所述出液口与所述底板中心的距离。
10.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述换热流道的盘绕中心靠近所述底板的中心处。
11.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述换热流道设置有多条，多条所述换热流道位于同一水平面，至少两条所述换热流道自盘绕中心朝向相反方向延伸后回折盘绕设置。
12.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述进液口连通于所述换热流道的盘绕中心处。
13.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述底板设有多条换热流道，所述底板对应各换热流道分别开设有所述进液口，多个所述换热流道分别与所述出液口连通。
14.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述底板内还设置有出液流道，多个所述换热流道和所述出液口分别连通所述出液流道。
15.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述箱体还包括进液接头和出液接头，所述进液接头设置有流通主管及用于与所述进液口连通的流通支管，所述流通支管连通所
述流通主管；
16.所述出液接头连接所述出液口。
17.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述流通支管设置有多个，各所述流通支管连接于所述流通主管的同一水平位置，且各所述流通支管的口径相同。
18.进一步的，在本技术方案的一些实施例中，上述进液接头还安装有进液阀，所述进液阀安装于所述流通主管；
19.所述出液接头安装有出液阀。
20.一种电池，安装有上述箱体。
21.由上述技术方案可知，本技术的箱体的优点和积极效果在于：
22.本技术方案提供一种箱体及电池，电池安装有该箱体，箱体包括底板，底板内盘绕设有至少一条换热流道，且所述底板的底部开设有与所述换热流道连通的进液口及出液口，冷采用下进液，下出液结构，在冷却泵停机时，底板内冷却液在重力作用下，可有出液口返回储液罐，保证底板内无残留液体，进而降低了底板被腐蚀或液体泄漏的风险，所述进液口与所述底板中心处的距离小于所述出液口与所述底板中心的距离，冷却液在换热流道内自靠近底板中心处朝向底板边缘流动，箱体内电芯热分布由中心向四周发散，冷却液从箱体的高温处流向箱体的低温处，提高换热均匀性。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池装配示意图。
26.图2是根据一示例性实施方式示出的一种箱体的进水接口示意图。
27.图3是根据一示例性实施方式示出的一种箱体的换热流道盘绕示意图。
28.其中，附图标记说明如下：
29.100-箱体；200-电芯模组；
30.110-底板；120-箱盖；130-换热流道；140-进液口；150-出液口；160-出液流道；170-进液接头；180-出液接头；
31.171-流通主管；172-流通支管；173-进液阀；
32.181-出液管；182-出液阀。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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，因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本
实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.在锂离子电池的制造生产过程中，方形电池由于其易于装配和固定，设计灵活等优点，被广泛应用于电池储能和动力电池等领域。这时，往往需要将电池通过串并联的连接方式组成电池模组，几个模组再组成电池箱。箱内模组处于密闭空间，单体电池在工作运行中，发生电化学反应，伴随大量的热量产生，热量不断积聚，造成单体电池温度过高均温效果差，从而导致告警，无法正常工作，导致电池寿命减短，甚至发生热失控，带来极大的安全隐患。为了解决现有箱体内电池工作时温度高，影响电池使用寿命及使用安全的技术问题，本技术提供一种箱体及电池。
35.电池安装有该箱体100，箱体100包括所述底板110，所述底板110内盘绕设有至少一条换热流道130，且所述底板110的底部开设有与换热流道130连通的进液口140及出液口150，冷采用下进液，下出液结构，在冷却泵停机时，所述底板110内冷却液在重力作用下，可有出口返回储液罐，保证所述底板110内无残留液体，进而降低了冷板被腐蚀或液体泄漏的风险，进液口140与所述底板110中心处的距离小于出液口150与所述底板110中心的距离，冷却液在换热流道130内自靠近所述底板110中心处朝向所述底板110边缘流动，箱体100内电芯热分布由中心向四周发散，换热流道130沿温度梯度分布，提高换热均匀性。
36.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池装配示意图，图2是根据一示例性实施方式示出的一种箱体100的进水接口示意图，图3是根据一示例性实施方式示出的一种箱体100的换热流道130盘绕示意图。
37.本技术方案提供一种箱体100及电池，电池包括电芯模组200及该箱体100，电芯模组200安装于箱体100中，箱体100包括箱盖120和箱盒，箱体100优选为呈长方体结构，箱盒具有所述底板110及连接与所述底板110的四个侧板，便于方形的电芯模组200的安装固定。
38.电芯模组200安装于箱体100后，箱体100内处于密闭空间，单体电池在工作运行中，发生电化学反应，伴随大量的热量产生，热量不断积聚，造成单体电池温度过高均温效果差，导致电池寿命减短，并且具有极大的安全隐患，因此，需要对电池模组进行冷却。
39.具体示例中，所述底板110内部盘绕设置有换热流道130，向换热流道130内通入冷却液，冷却液可吸收电芯模组200底部的热量，降低箱体100内温度，从而起到对电芯模组200降温的作用，进一步的，换热流道130盘绕设置于所述底板110，提高对箱体100内降温的均匀性。
40.所述底板110的底部开设有与换热流道130连通的进液口140和出液口150，采用下进液，下出液结构，在冷却泵停机时，所述底板110内冷却液在重力作用下，可通过出液口150返回储液罐，保证所述底板110内无残留液体，进而降低了所述底板110被腐蚀或液体泄漏的风险。
41.优选的，所述底板110的上表面和下表面平行设置，换热流道130所在的平面与所述底板110的上表面或下表面平行。
42.在本领域技术人员的理解下，所述底板110内可设置有一条、两条或多条换热流道130。
43.进液口140与所述底板110中心处的距离小于出液口150与所述底板110中心的距
离，使冷却液在换热流道130内自靠近所述底板110中心处朝向所述底板110边缘流动，箱体100内电芯模组热分布由中心向四周发散，冷却液从箱体100的高温处流向箱体100的低温处，提高换热均匀性。
44.换热流道130可以呈矩形盘绕，也可以呈圆形盘绕，当换热流道130呈圆形螺旋盘绕时，冷却液在换热流道130内流动时，流经换热流道130的曲率逐渐减小，离心力减小，阻力减小，使得换热流道130阻力分配符合热分布特性，使电芯模组200均匀冷却。
45.参考图3所示，换热流道130的盘绕中心靠近所述底板110的中心，优选的，换热流道130的中心位于所述底板110的中心，换热流道130的起始端位于所述底板110的中心，进液口140连通于换热流道130的起始端。
46.由于箱体100中心处，空气流通差，散热条件恶劣进而产生局部热点，所以在箱体100的热点处设置换热流道130的进液口140，使温度较低的冷却液首先与箱体100内的高温处换热，可提高换热温差，最大程度上消除局部产生的热点。
47.换热流道130设置有多条时，多条换热流道130位于同一水平面，至少两条换热流道130自盘绕中心朝向相反的方向延伸设置，延伸一段距离后回折盘绕，使所述底板110中心周围区域均匀散热。
48.本技术实施例中，如图3示例，所述底板110设有四条换热流道130，四条换热流道130呈矩形盘绕，四条换热流道130中的两条自所述底板110的中心处向第一方向延伸并回折盘绕设置，四条换热流道130的另外两条自所述底板110的中心处向第二方向延伸并回折盘绕，第一方向和第二方向朝向相反，自所述底板110中心朝向相同方向延伸的两条换热流道130在回折处连通，提高换热的均匀性。
49.所述底板110针对多个换热流道130设分别设置有进液口140，出液口150分别与各换热流道130连通，本技术方案中，进液口140连接有进液接头170，出液口150连接有出液接头180。
50.具体示例中，所述底板110内设置有出液流道160，出液流道160靠近所述底板110的边缘设置，多个换热流道130的末端分别连通出液流道160，所述底板110对应出液流道160开设出液孔，使多个换热流道130内的冷却液通过出液流道160流向出液口150。
51.参考图2所示，进液接头170设置有流通主管171及用于与进液口140连通的流通支管172，流通支管172连通流通主管171，出液接头180连接出液口150，流通支管172对应进液口140设置有多个，各流通支管172连接于流通主管171的同一水平位置，且各流通支管172的口径相同。
52.换热流道130进液过程中，箱体100水平放置，所述底板110保持水平状态，由于冷却液在受驱动垂直上升时，冷却液从流通主管171流入流通支管172，进入任何数量的流通支管172时，各流通支管172内的液面保持水平，即能保证在各个流路中的分液均匀性。可实现各个换热流道130的进液均匀，增强对电芯模组200的散热均匀。
53.在一些实施例中，流通主管171的一端与各流通支管172连通，流通主管171的另一端可安装进液阀173，进液阀173控制流通主管171的通断，从而控制换热流道130的进液。
54.出液接头180包括出液管181和出液阀182，出液接头180的一端连通出液口150，出液接头180的另一端安装有出液阀182，出液阀182可控制出液管181的通断，从而控制换热流道130的出液。
55.本领域技术人员还可以这样，将进液阀173、出液阀182设计为电子阀门结构，在设置一主控板，基于箱体100的温度，通过主控板控制进液阀173及出液阀182的开闭，增强对箱体100内温度精准控制。
56.本技术方案中的换热流道130、进液口140及出液口150的设置有别于现有箱体100侧面进液、侧面出液的u型流路，结合箱体100各部位温度，将温度较低的冷却液优选与箱体100内温度较高的区域进行换热，即冷却液进入所述底板110后，直接对箱体100中心热电进行换热，提高换热效率，是电池模组换热更加均匀。进液口140设置于所述底板110的底部，连接接头设置多个流通支管172，流通支管172与各换热流道130的进液口140连通，冷却液从流通主管171流入流通支管172，进入任何数量的流通支管172时，各流通支管172内的液面保持水平，即能保证在各个流路中的分液均匀性。可实现各个换热流道130的进液均匀，增强对电芯模组200的散热均匀。
57.冷却液从储液罐流出后，经增压泵流向进液接头170，通过流通支管172进入各换热流道130，冷却液先在所述底板110中心处进行换热，然后沿螺旋路径流动，换热流道130呈圆形盘绕时，冷却液流动时，曲率层层减小，阻力随之减小，使得换热流道130阻力分配符合热分布特性，使电芯模组200均匀冷却。
58.冷却工作停止后，所述底板110内冷却液在重力驱动下由出口流出至储液罐，保证非工作期间所述底板110内无残留液体，降低被腐蚀及冷却液泄露的风险。
59.本技术方案的箱体100具有如下特点：
60.1、所述底板110的结构设计简单，散热均匀，安装方便，重量较轻，有利于提高电池安装密度；
61.2、进液接头170，仅在重力作用下，使各流通支路内液面平齐，无需其它负载可以维持所有流量工况下的相对均匀，进而保证各个换热流路的流量均匀；
62.3、换热流路维持在箱体100高温热点处温差最大，进而消除箱体100内的高温区域，促使箱体100内均温；
63.4、所述底板110采用下进液，下出液的方式，停机时降低冷却液腐蚀及泄露的风险，取消了现有侧面进出液端口，提高了侧面箱体100的使用空间，进而为高电池布置密度提供支持；
64.5、换热流道130盘绕设置，离心力阶梯式减弱，湍流强度起始处最强有助于消除箱体100内高温区域，随后层层减弱，有效的降低了流道阻力；
65.在一些实施例中，箱体100、所述底板110可应用于多种场景，比如乘用车、商用车、特种车辆、储能系统等。
66.综上，本技术方案提供一种箱体100及电池，电池安装有该箱体100，箱体100包括所述底板110，所述底板110内盘绕设有至少一条换热流道130，且所述所述底板110的底部开设有与所述换热流道130连通的进液口140及出液口150，冷采用下进液，下出液结构，在冷却泵停机时，所述底板110内冷却液在重力作用下，可有出液口150返回储液罐，保证所述底板110内无残留液体，进而降低了所述底板110被腐蚀或液体泄漏的风险，所述进液口140与所述所述底板110中心处的距离小于所述出液口150与所述所述底板110中心的距离，冷却液在换热流道130内自靠近所述底板110中心处朝向所述底板110边缘流动，箱体100内电芯热分布由中心向四周发散，冷却液从箱体100的高温处流向箱体100的低温处，提高换热
均匀性。
67.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型总的实用新型构思的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。