一种顶底液冷电池包

技术领域

本发明涉及电池包技术领域，具体的，涉及一种顶底液冷电池包。

背景技术

电池包是指由多节电池组合而成的储能装置，通常是应用在电动汽车、混合动力车等电动交通工具中。电池包内的电池单体通常会被分成多组并串联起来，形成一个高压、大电流的电池组。这些电池组通过相应的支撑结构、控制电路和冷却系统等辅助部件，作为核心储能部件，为电动汽车等提供动力能源。现有的电池包还存在一些缺陷。

例如公开号CN115548551A公开的电池包，包括电池箱体、第一电池组件以及限位件，第一电池组件以及限位件均设置于电池箱体内。通过在电池箱体内设置有限位件，从而在第一电池组件进行堆叠时，限位件可以实现对第一电池组件的第一电池进行限位，以此方便第一电池组件的堆叠，从而提高了第一电池组件装入电池箱体的效率，并且限位件占据的长度不大于两个第一电池占据的长度，即限位件占据的空间不会过大，从而来避免出现限位件重量过大的问题，以此降低电池包的整体重量。限位件不仅可以实现对第一电池组件的堆叠限位，并且不会过多增加电池包的重量，从而提高了电池包的组装效率。上述装置虽然能够提升电池包组装效率，但在安装的过程中，不能够在电池包因车辆颠簸振动时对各个位置的螺栓进行自动旋紧，稳定性不足，而且现有的电池包不能够在热失控时自动熔穿顶部液冷板并将冷却液充当消防液体灌入电池包进行消防灭火，存在安全风险。

发明内容

本发明提出一种顶底液冷电池包，解决了现有的电池包不能够在车辆颠簸时自动提升各个位置螺栓的旋紧程度，而且不能够在热失控时自动熔穿顶部液冷板并将冷却液充当消防液体灌入电池包进行消防灭火的问题。

本发明的技术方案如下：

一种顶底液冷电池包，包括外壳，所述外壳的上方安装有顶板，所述顶板的内部安装有旋紧组件，所述外壳的左右两侧均开设有通口，所述通口的内部转动安装有转杆，所述转杆的上下两侧均固定安装有风扇，所述顶板上表面的左右两侧均固定安装有电机，所述电机的输出轴与所述转杆相连，所述顶板的中间固定安装有通风组件，所述通风组件后半部分的左右两侧设置有第一导向板，所述通风组件前半部分的左右两侧设置有第二导向板，所述第一导向板和所述第二导向板与所述顶板之间均为固定连接，所述通风组件上固定连接有记忆合金弹簧，所述记忆合金弹簧的上方固定连接有液冷板，所述液冷板的外侧固定连接有连接框，所述连接框的下方固定连接有棘轮机构，所述棘轮机构的底部与所述旋紧组件的顶部相连，所述液冷板的中间开设有凹槽，所述凹槽的内壁上固定连接有中板，所述液冷板的左半部分连通设置有第一液冷管道，所述液冷板的右半部分连通管设置有第二液冷管道，所述液冷板的后侧固定安装有泵体。

作为本发明的一种优先方案，所述外壳的内部固定安装有内板，所述内板的顶部固定连接有固定块，所述内板的左右两侧固定连接有第三导向板。

作为本发明的一种优先方案，所述通风组件包括固定安装于所述顶板中间的网板，所述网板的表面固定连接有导流板，所述记忆合金弹簧的底部与所述网板相连，所述网板的前后两侧均贴合设置有搭接板，所述搭接板和所述顶板之间为固定连接，所述搭接板和所述网板之间螺纹安装有第一螺栓。

作为本发明的一种优先方案，所述记忆合金弹簧在所述网板的表面等间距分布，所述液冷板通过所述记忆合金弹簧与所述网板和所述外壳之间构成伸缩结构。

作为本发明的一种优先方案，所述第一导向板和所述第二导向板均对称分布于所述网板的左右两侧，所述第一导向板和所述第二导向板由远离所述网板的一侧至靠近所述网板的一侧高度递减。

作为本发明的一种优先方案，所述旋紧组件包括螺纹安装于所述外壳和所述顶板之间的第二螺栓，所述第二螺栓的顶部固定连接有衔接板，所述衔接板的表面开设有通孔，所述衔接板的上方设置有导向柱，所述导向柱为180°扭曲的长方体结构。

作为本发明的一种优先方案，所述通孔的横截面为正方形，所述第二螺栓的内部为中空状，所述第二螺栓内部中空部分的直径大于所述通孔的对角线长度。

作为本发明的一种优先方案，所述通孔和所述导向柱之间间隙配合，所述第二螺栓通过所述导向柱和所述通孔与所述外壳和所述顶板之间构成转动结构。

作为本发明的一种优先方案，所述棘轮机构包括固定安装于所述导向柱顶部的棘轮盘，所述棘轮盘的上方固定连接有转轴，所述转轴和所述连接框之间为转动连接，所述棘轮盘的左侧设置有棘爪，所述棘爪的上方固定连接有连接轴，所述连接轴和所述连接框之间为转动连接，所述连接轴的外侧固定连接有涡旋弹簧，所述涡旋弹簧的左侧固定连接有连接杆，所述连接杆和所述连接框之间为固定连接。

作为本发明的一种优先方案，所述液冷板的内部为中空状，所述第一液冷管道通过所述液冷板与所述第二液冷管道之间互相连通。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、通过设置的棘轮机构和旋紧组件，使得装置能够利用180°扭曲结构的导向柱，自动旋紧第二螺栓，在车辆颠簸的过程中，第二螺栓能够在导向柱向下移动时，通孔内壁抵在导向柱的曲面上，使得导向柱受到顺时针转动的扭力，此时棘爪抵住棘轮盘，使得棘轮盘停止转动，从而使得导向柱向下移动时，第二螺栓自动旋紧，导向柱向上移动时，由于第二螺栓逆时针转动存在较大阻力，因此导向柱能够贴合通孔的内壁进行逆时针转动，棘轮盘逆时针转动时，棘爪间歇性弹动，从而使得装置上的第二螺栓能够保持旋紧状态，解决了现有的电池包不能够在电池包因车辆颠簸振动时对各个位置的螺栓进行自动旋紧的缺陷，该装置具有功能性更强的优势。

2、通过装置上内部中空的液冷板，配合左右对称分布的第一液冷管道和第二液冷管道，使得装置能够在工作的过程中储存冷却液，利用冷却液的循环流动，实现降温功能，同时该装置能够在下方外壳内的电池热失控时自动熔穿顶部液冷板并将冷却液充当消防液体灌入电池包进行消防灭火，提升了装置使用时的安全性，解决了现有的电池包不能够将冷却液充当消防液体灌入电池包进行消防灭火的缺陷。

3、通过装置上的导流板、第一导向板和第二导向板，使得电池包上的液冷板在被熔穿后能够在第一导向板和第二导向板的作用下通过网板，并通过网状结构的第三导向板对装置内的电池组进行灭火，提升了装置的使用效果，并且该装置在工作的过程中可通过通口和内板，在外壳内形成风道，使得电池包能够进行高效散热。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种顶底液冷电池包整体结构示意图；

图2是本发明整体拆分结构示意图；

图3是图2中A处结构示意图；

图4是本发明液冷板和连接框连接结构示意图；

图5是本发明旋紧组件和棘轮机构拆分结构示意图；

图6是本发明第一导向板和顶板连接结构示意图；

图7是本发明网板和记忆合金弹簧连接结构示意图；

图8是本发明固定块和第三导向板连接结构示意图。

附图标记：1、外壳；2、顶板；3、通口；4、电机；5、转杆；6、风扇；7、通风组件；701、网板；702、导流板；703、搭接板；704、第一螺栓；8、记忆合金弹簧；9、第一导向板；10、第二导向板；11、内板；12、固定块；13、第三导向板；14、旋紧组件；1401、第二螺栓；1402、衔接板；1403、通孔；1404、导向柱；15、棘轮机构；1501、棘轮盘；1502、转轴；1503、棘爪；1504、连接轴；1505、涡旋弹簧；1506、连接杆；16、液冷板；17、连接框；18、中板；19、第一液冷管道；20、第二液冷管道；21、泵体；22、凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1-图8所示，一种顶底液冷电池包，包括外壳1，外壳1的上方安装有顶板2，顶板2的内部安装有旋紧组件14，外壳1的左右两侧均开设有通口3，通口3的内部转动安装有转杆5，转杆5的上下两侧均固定安装有风扇6，顶板2上表面的左右两侧均固定安装有电机4，电机4的输出轴与转杆5相连，顶板2的中间固定安装有通风组件7，通风组件7后半部分的左右两侧设置有第一导向板9，通风组件7前半部分的左右两侧设置有第二导向板10，第一导向板9和第二导向板10与顶板2之间均为固定连接，通风组件7上固定连接有记忆合金弹簧8，记忆合金弹簧8的上方固定连接有液冷板16，记忆合金弹簧8使得装置在温度升高时，液冷板16能够向下移动，进而更高效的进行散热工作，使得装置能够在温度升高时自动提升散热效果，液冷板16的外侧固定连接有连接框17，连接框17的下方固定连接有棘轮机构15，旋紧组件14配合棘轮机构15，使得装置在振动的过程中，振动方向向下时，外壳1和顶板2之间的螺栓能够自动旋紧，振动方向向上时，在棘轮机构15的作用下，外壳1和顶板2之间的螺栓保持不动，从而使得装置在振动的过程中持续旋紧螺栓，提升了装置使用时的安全性，棘轮机构15的底部与旋紧组件14的顶部相连，液冷板16的中间开设有凹槽22，凹槽22的内壁上固定连接有中板18，液冷板16的左半部分连通设置有第一液冷管道19，液冷板16的右半部分连通管设置有第二液冷管道20，液冷板16的后侧固定安装有泵体21，泵体21能够使得第一液冷管道19和第二液冷管道20之间的液体循环流动，从而实现高效降温功能，并且在温度失控导致液冷板16被熔穿时，液冷板16内的冷却液能够流出并通过通风组件7送入至外壳1的内部，使得装置在发生温度失控故障时，冷却液可作为消防液使用。

实施例2

如图1-图8所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了一种顶底液冷电池包。

在本实施例中，外壳1的内部固定安装有内板11，内板11的顶部固定连接有固定块12，内板11的左右两侧固定连接有第三导向板13，第三导向板13使得装置在工作的过程中能够将消防液向左右两侧进行导向，使得消防液能够均匀散开，以保证装置使用时的安全性。

在本实施例中，通风组件7包括固定安装于顶板2中间的网板701，网板701的表面固定连接有导流板702，记忆合金弹簧8的底部与网板701相连，网板701的前后两侧均贴合设置有搭接板703，搭接板703和顶板2之间为固定连接，搭接板703和网板701之间螺纹安装有第一螺栓704，在装置的温度升高时，记忆合金弹簧8能够收缩，从而使得网板701能够进行更高效的散热工作，该装置可通过拆除第一螺栓704，使网板701不再与搭接板703对接，从而使得装置能够快速拆除和更换网板701。

在本实施例中，记忆合金弹簧8在网板701的表面等间距分布，液冷板16通过记忆合金弹簧8与网板701和外壳1之间构成伸缩结构，通过装置上的伸缩结构，使得装置在温度升高时，利用记忆合金弹簧8收缩使得液冷板16能够自动缩短与热源的距离，从而实现温度过高时自动提升散热效果的功能。

在本实施例中，第一导向板9和第二导向板10均对称分布于网板701的左右两侧，第一导向板9和第二导向板10由远离网板701的一侧至靠近网板701的一侧高度递减，通过装置上的第一导向板9和第二导向板10对流体进行导向，从而使得第一导向板9和第二导向板10能够将流体输送至电池内，以便后续在温度失控时进行灭火，提升了装置使用时的安全性。

在本实施例中，旋紧组件14包括螺纹安装于外壳1和顶板2之间的第二螺栓1401，第二螺栓1401的顶部固定连接有衔接板1402，衔接板1402的表面开设有通孔1403，衔接板1402的上方设置有导向柱1404，导向柱1404为180°扭曲的长方体结构，保证导向柱1404在向下移动时能够带动螺栓转动，在导向柱1404向上移动时，导向柱1404自身转动，从而实现振动时旋进第二螺栓1401的功能，提升了装置在颠簸路段行驶时的稳定性。

在本实施例中，通孔1403的横截面为正方形，第二螺栓1401的内部为中空状，第二螺栓1401内部中空部分的直径大于通孔1403的对角线长度，使得第二螺栓1401能够在旋入时不会被卡住，保证装置使用时的稳定性。

在本实施例中，通孔1403和导向柱1404之间间隙配合，第二螺栓1401通过导向柱1404和通孔1403与外壳1和顶板2之间构成转动结构，导向柱1404在移动时能够抵住通孔1403的内壁，从而实现驱动第二螺栓1401顺时针转动功能，并且在第二螺栓1401转动的过程中能够自动对外壳1和顶板2进行紧固。

在本实施例中，棘轮机构15包括固定安装于导向柱1404顶部的棘轮盘1501，棘轮盘1501的上方固定连接有转轴1502，转轴1502和连接框17之间为转动连接，棘轮盘1501的左侧设置有棘爪1503，棘爪1503的上方固定连接有连接轴1504，连接轴1504和连接框17之间为转动连接，连接轴1504的外侧固定连接有涡旋弹簧1505，涡旋弹簧1505的左侧固定连接有连接杆1506，连接杆1506和连接框17之间为固定连接，通过装置上的棘轮盘1501和棘爪1503，使得装置能够在导向柱1404受到逆时针扭矩时带动导向柱1404自身逆时针转动，在导向柱1404受到顺时针扭矩时，卡住导向柱1404使得装置能够进行螺栓旋入功能，保持装置在振动时螺栓不会松动。

在本实施例中，液冷板16的内部为中空状，第一液冷管道19通过液冷板16与第二液冷管道20之间互相连通，利用第一液冷管道19和第二液冷管道20之间的连通通道，使得装置能够在工作的过程中使得冷却液循环流通，从而避免局部热量囤积导致冷却效果变差。

具体的，本发明为一种顶底液冷电池包，首先，如图1-图6所示，通过设置的棘轮机构15和棘轮机构15，使得装置能够利用旋紧组件14中由上到下180°逆时针扭曲结构的导向柱1404，对第二螺栓1401旋紧，在车辆颠簸的过程中，振动方向向下时，导向柱1404向下移动，第二螺栓1401能够在导向柱1404向下移动时，通过通孔1403内壁抵在导向柱1404的曲面上，使得导向柱1404受到顺时针转动的扭力，此时棘爪1503抵住棘轮盘1501，使得棘轮盘1501停止转动，导向柱1404自身角度保持不动，从而使得导向柱1404向下移动时，带动第二螺栓1401顺时针转动，从而将第二螺栓1401自动旋紧，增加外壳1和顶板2之间安装的牢固程度。振动方向向上时，导向柱1404向上移动，由于第二螺栓1401已经处于旋入状态，因此第二螺栓1401逆时针转动存在较大阻力，因此导向柱1404能够贴合通孔1403的内壁进行逆时针转动，棘轮盘1501逆时针转动时，棘爪1503间歇性弹动，连接杆1506上的涡旋弹簧1505间歇性伸缩，从而使得装置整体无论振动方向向上还是振动方向向下，第二螺栓1401能够保持旋紧状态。

如图1、图2、图4和图6-图8所示，由于液冷板16的内部为中空状，配合左右对称分布的第一液冷管道19和第二液冷管道20，使得泵体21在工作时，装置能够使冷却液循环流动进行降温，在温度过高时，记忆合金弹簧8会自动缩短，从而缩短液冷板16和热源的距离，从而实现温度过高时自动提升散热效果的功能，同时该装置能够在下方外壳1内的电池热失控时自动熔穿顶部液冷板16，将冷却液充当消防液体灌入电池包进行消防灭火。消防液会通过装置上的导流板702、第一导向板9和第二导向板10，流至通风组件7上网板701的各个区域，并在固定块12的导向作用下，从网状结构的第三导向板13处流出，使得电池包上的液冷板16在被熔穿后能够在第一导向板9和第二导向板10的作用下通过网板701，并通过网状结构的第三导向板13对装置内的电池组进行灭火，该装置在工作的过程中可通过通口3和内板11，使得外壳1内形成风道，通过电机4驱动转杆5和风扇6转动，使得电池包内的热量能够快速排出，降低温度失控风险。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。