水冷结构及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车电池技术领域，尤其是涉及一种水冷结构及电池包。


背景技术：

2.电池包中热管理系统的作用是给电池提供适宜的工作环境温度，而作为承载冷却液的水冷板结构件存在着泄露风险，例如水管接头与冷板之间的焊接开裂、水管接头与水管的连接失效、水管泄露等，另外现有技术中的水冷板结构件通常独立设置进水管接头和出水管接头，这便额外增加了泄露风险。如果电池包内部水冷系统泄露，会直接导致电池裸漏在冷却液环境中，会对电池包的安全造成巨大隐患，严重时会造成电池包短路起火爆炸的情况。
3.因此，如何提供一种安全的水冷结构及电池包是本领域技术人员需解决的技术问题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种水冷结构及电池包，降低泄露风险，即使水管泄露也不会危及框架内电池的安全，转换头组件破损后可快速拆卸更换，不影响电池包继续使用。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供一种水冷结构，包括水冷板总成以及均安装于所述水冷板总成上的框架和转换头组件，所述转换头组件位于所述框架的外部，所述转换头组件具有独立设置的进水槽和出水槽，所述进水槽与所述水冷板总成的进水孔连通，所述出水槽与所述水冷板总成的出水孔连通。
7.进一步地，所述转换头组件包括转换头本体、密封垫和紧固件，所述转换头本体通过所述紧固件与所述水冷板总成固装，所述密封垫夹设于所述转换头本体与所述水冷板总成之间。
8.进一步地，所述转换头本体与所述水冷板总成中的一者凹设有用于容纳所述密封垫的凹槽。
9.进一步地，所述转换头本体包括外壳、进水管和出水管，所述外壳内凹有所述进水槽和所述出水槽，所述进水管与所述外壳连接并与所述进水槽连通，所述出水管与所述外壳连接并与所述出水槽连通。
10.进一步地，所述进水槽和所述出水槽均沿平行于所述水冷板总成的方向延伸。
11.进一步地，所述进水槽和所述出水槽平行且相对设置。
12.进一步地，所述进水管和所述出水管位于所述外壳的同侧；
13.所述进水管贯穿所述出水槽与所述进水槽连通，所述出水管直接与所述出水槽连通，或者所述出水管贯穿所述进水槽与所述出水槽连通，所述进水管直接与所述进水槽连通。
14.进一步地，所述进水管和所述出水管位于所述外壳背离所述框架的一侧。
15.进一步地，所述水冷板总成包括顶板以及与所述顶板焊接的底板，所述顶板与所述底板之间形成冷却通道，所述顶板开设有与所述冷却通道连通的所述进水孔和所述出水孔。
16.第二方面，本实用新型还提供一种电池包，包括上述方案所述的水冷结构。
17.本实用新型提供的水冷结构及电池包能产生如下有益效果：
18.在上述水冷结构工作时，冷却液自转换头组件的进水槽进入水冷板总成的进水孔，在水冷板总成内吸收热量后，自出水孔进入转换头组件的出水槽并排出。
19.相对于现有技术来说，本实用新型第一方面提供的水冷结构中转换头组件具有独立设置的进水槽和出水槽实现进出水，降低泄露风险，同时保证进入的冷却液充分吸热后再排出。而由于转换头组件移至框架外围，即使与转换头组件连接的水管发生泄露，冷却液也会泄露在框架以外，不会危及框架内电池的安全，且易发现泄露情况。另外，当电池包发生碰撞时，转换头组件发生破损，可以快速拆卸、更换，电池包仍可继续使用。
20.本实用新型第二方面提供的电池包有本实用新型第一方面提供的水冷结构，从而具有本实用新型第一方面提供的水冷结构所具有的一切有益效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
22.图1为本实用新型实施例提供的水冷结构的爆炸图；
23.图2为本实用新型实施例提供的水冷结构的俯视图；
24.图3为本实用新型实施例提供的转换头组件与水冷板总成连接处的剖视图；
25.图4为本实用新型实施例提供的转换头本体和密封垫配合时的三维结构示意图。
26.图标：1-水冷板总成；11-顶板；111-进水孔；112-出水孔；12-底板；2-框架；3-转换头组件；31-转换头本体；311-外壳；3111-进水槽；3112-出水槽；312-进水管；313-出水管；32-密封垫；33-紧固件。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
31.本实用新型第一方面的实施例在于提供一种水冷结构，如图1和图2所示，包括水冷板总成1以及均安装于水冷板总成1上的框架2和转换头组件3，转换头组件3位于框架2的外部，转换头组件3具有独立设置的进水槽3111和出水槽3112，进水槽3111与水冷板总成1的进水孔111连通，出水槽3112与水冷板总成1的出水孔112连通。
32.如图3所示，在使用时，冷却液自转换头组件3的进水槽3111进入水冷板总成1的进水孔111，在水冷板总成1内吸收热量后，自出水孔112进入转换头组件3的出水槽3112并排出。转换头组件3位于框架2的外部，即使与转换头组件3相连接的水管发生泄露，冷却液也会泄露在框架2以外，不会危及框架2内电池的安全，并且上述转换头组件3独立设置的进水槽3111和出水槽3112，一方面不需要设置两个接头，降低泄露风险，另一方面可保证进入的冷却液充分吸热后再排出，保证散热效果。
33.以下对转换头组件3的结构进行具体说明：
34.在一些实施例中，如图3所示，为使得转换头组件3与水冷板总成1之间具有更好的密封效果，转换头组件3包括转换头本体31、密封垫32和紧固件33。
35.其中，转换头本体31通过紧固件33与水冷板总成1固装，紧固件33可以为螺栓等连接件；转换头本体31可以为铝合金压铸件。
36.密封垫32夹设于转换头本体31与水冷板总成1之间，密封垫32上可以设有用于紧固件33穿过的连接孔，从而使得密封件贯穿水冷板总成1后能够直接穿过连接孔与转换头本体31螺纹连接。密封垫32可通过自身的形变来补偿转换头本体31与水冷板总成1之间的空隙，起到密封的作用。
37.具体地，转换头本体31与水冷板总成1中的一者凹设有用于容纳密封垫32的凹槽。上述设置一方面可沿密封垫32的厚度方向减小水冷结构的尺寸，另一方面可通过调整密封垫32的厚度，使得密封垫32在受压的情况下，刚好能够全部容纳于凹槽内，避免密封垫32外露。
38.在至少一个实施例中，如图4所示，密封垫32呈环形，其嵌设于转换头本体31面向水冷板总成1的端面边缘，使紧固件33打紧后转换头本体31与水冷板总成1之间密封。
39.在一些实施例中，如图4所示，转换头本体31包括外壳311、进水管312和出水管313，外壳311内凹有进水槽3111和出水槽3112；进水管312与外壳311连接，进水管312的一端进冷却液，另一端与进水槽3111连通将冷却液排入进水槽3111；出水管313与外壳311连接，出水管313的一端与出水槽3112连通，另一端用于将出水槽3112内的冷却液排出。
40.在使用时，冷却液分别通过进水管312进入独立的进水槽3111，流经水冷板总成1后，再自独立的出水槽3112进入出水管313进行外排。
41.在一些实施例中，进水槽3111和出水槽3112均沿平行于水冷板总成1的方向延伸，
即进水槽3111和出水槽3112沿平行于水冷板总成1的方向具有一定的长度，如图3所示，由于水冷板总成1上的进水孔111和出水孔112通常布置为多个，且多个进水孔111并排布置，多个出水孔112并排布置，如此在安装时可将进水槽3111对准多个进水孔111，将出水槽3112对准多个出水孔112，使得一个进水槽3111能够为多个进水孔111导入冷却液，一个出水槽3112能够将多个出水孔112内的冷却液一起导出。
42.根据水冷板总成1上进水孔111和出水孔112的设计位置以及个数不同，进水槽3111和出水槽3112的相对位置关系以及长度也不同。
43.例如：如图4所示，水冷板总成1上进水孔111和出水孔112相对设置，且二者的排布方向相互平行，则对应地，进水槽3111和出水槽3112平行且相对设置，进水槽3111长于出水槽3112，外壳311的底面近似于梯形。
44.在上述实施例的基础上，如图4所示，为了便于进水管312和出水管313与后续管道的连接，进水管312和出水管313位于外壳311的同侧。
45.在一些实施例中，如图4所示，进水管312贯穿出水槽3112与进水槽3111连通，出水管313直接与出水槽3112连通，即出水管313并不贯穿进水槽3111。
46.当然在一些其他的实施例中，也可以出水管313贯穿进水槽3111与出水槽3112连通，进水管312直接与进水槽3111连通，即进水管312并不贯穿出水槽3112。
47.在另外一些实施例中，也可以进水管312直接与进水槽3111连通，出水管313直接与出水槽3112连通，即进水管312并不贯穿出水槽3112，出水管313并不贯穿进水槽3111，面向图4的方向，此时的进水管312和出水管313可以同时自外壳311的上侧或者下侧穿入。
48.在一些实施例中，如图2所示，为了便于进水管312和出水管313与后续管道连接，进水管312和出水管313位于外壳311背离框架2的一侧，使得框架2不会对后续管道发生干涉，外壳311与框架2之间的距离可以更小。
49.以下对水冷板总成1的结构进行具体说明：
50.在一些实施例中，水冷板总成1包括顶板11以及与顶板11焊接的底板12，从而使得顶板11与底板12具有较好的密封性，顶板11与底板12之间形成冷却通道，顶板11开设有与冷却通道连通的至少一个进水孔111和至少一个出水孔112。
51.另外，水冷板总成1可以采用旋转攻丝铆接工艺与铝合金的框架2连接固定，其中旋转攻丝铆接失效不会引起冷却液泄露，即旋转攻丝铆接工艺不参与水冷板总成1的密封。
52.本实用新型第二方面的实施例在于提供一种电池包，本实用新型第二方面的实施例提供的电池包包括上述水冷结构。
53.本实用新型第二方面提供的电池包有本实用新型第一方面的实施例提供的水冷结构，从而具有本实用新型第一方面的实施例提供的水冷结构所具有的一切有益效果。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。