CN107689468B - 液冷导流装置及电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的液冷导流装置及电池模组，通过设置相互连通的所述第一端板、所述流体通道及所述第二端板，使冷却液在所述第一端板、所述流体通道及所述第二端板中流动时，带走设置在所述流体通道之间的所述电池单体的热量。如此，采用一体化液冷导流结构，方便了所述液冷导流装置及电池单体的设置，并且冷却效果更好。

Description

液冷导流装置及电池模组
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种液冷导流装置及电池模组。
背景技术
电池模组作为电动汽车上的主要储能元件，是电动汽车的关键部件，直接影响电动汽车的性能。电池在使用过程中会因放电反应发热，长时间大量发热会严重影响电池性能，降低电池使用寿命。在电池模组中常采用液冷方式进行降温散热处理，通过向电池模组中设置的液冷导管中注入冷却液，由冷却液带走电池模组的温度。现有的液冷方式中，冷却液导管和电池模组的安装设置十分不方便，并且冷却效果不佳。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种液冷导流装置，所述液冷导流装置应用于电池模组，对所述电池模组包括的电池单体进行散热；
所述液冷导流装置包括相对设置的第一端板及第二端板，以及设置于第一端板和第二端板之间的多个流体通道，相邻的流体通道之间形成用于容纳所述电池单体的空间；
所述第一端板包括与每个所述流体通道连通的第一腔体；所述第二端板包括与每个所述流体通道连通的第二腔体，所述第一腔体与第二腔体通过所述流体通道相互连通；所述第一端板设置有进液口，所述第二端板设置有出液口；从所述进液口注入所述第一腔体的冷却液通过所述流体通道之后进入第二腔体，并从所述出液口流出，实现对所述电池单体的散热。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述电池单体为柱形结构，所述流体通道延伸方向与所述电池单体的轴向平行。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述第一端板包括多个相对独立的第一子端板；每个所述第一子端板均设置有所述进液口以及一个所述第一腔体。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述第二端板包括多个相对独立的第二子端板；每个所述第二子端板均设置有所述出液口以及一个所述第二腔体。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述第一端板中设置有至少一个液体导向挡板，所述液体导向挡板用于将从所述进液口流入的液体导向不同的流体通道。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述流体通道的外壁形状与所述电池单体间间隙的形状契合。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述流体通道设置有止回阻挡部件，所述止回阻挡部件用于阻止冷却液经所述流体通道从所述第二端板流向所述第一端板。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述阻挡部件为设置于所述流体通道与所述第二端板连通处的活动阻挡片；在冷却液从所述第二端板流向第一端板时，所述活动阻挡片遮蔽所述流体通道与所述第二端板连通的连通处，防止冷却液从所述第二端板流向所述第一端板。
可选地，在上述液冷导流装置中，所述液冷导流装置包括两个所述第一端板，两个所述第一端板设置于所述第二端板两侧，并分别通过不同的所述流体通道与所述第二端板连通。
本发明的另一目的在于提供一种电池模组，所述电池模组包括本发明提供的所述液冷导流装置、液冷驱动装置以及多个电池单体，所述液冷驱动装置分别与所述液冷导流装置的进液口及出液口连接；所述液冷驱动装置从所述进液口向所述液冷导流装置注入冷却液，并从所述出液口回收冷却液。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的液冷导流装置及电池模组，通过设置相互连通的所述第一端板、所述流体通道及所述第二端板，使冷却液在所述第一端板、所述流体通道及所述第二端板中流动时，带走设置在所述流体通道之间的所述电池单体的热量。如此，采用一体化液冷导流结构，方便了所述液冷导流装置及电池单体的设置，并且冷却效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的电池模组的示意图；
图2为本发明实施例提供的液冷导流装置的示意图之一；
图3为本发明实施例提供的流体通道的外形示意图；
图4为本发明实施例提供的液冷导流装置的示意图之二；
图5为本发明实施例提供的第一端板的局部剖视图；
图6为本发明实施例提供的止回阻挡部件的示意图之一；
图7为本发明实施例提供的止回阻挡部件的示意图之二；
图8为本发明实施例提供的液冷导流装置的示意图之三。
图标：10-电池模组；100-液冷导流装置；110-第一端板；111-进液口；112-第一子端板；120-第二端板；121-出液口；130-流体通道；140-止回阻挡部件；150-液体导向挡板；200-电池单体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。
请参照图1，图1为本实施例提供的液冷导流装置100，所述液冷导流装置100应用于电池模组10，对所述电池模组10包括的电池单体200进行散热。其中，所述电池单体200一般为柱形结构，多个电池单体200轴向并列排列形成阵列。
请参照图2，在本实施例中，所述液冷导流装置100包括相对设置的第一端板110及第二端板120。所述第一端板110及所述第二端板120为中空结构，所述第一端板110包括第一腔体，所述第二端板120包括第二腔体。
所述第一端板110及第二端板120相对的两个面之间设置有多个流体通道130，所述流体通道130为中空的管道。
每个所述流体通道130的一端与所述第一端板110面向所述第二端板120的一面连接，另一端与所述第二端板120面向所述第一端板110的一面连接。每个所述流体通道130均将所述第一腔体与所述第二腔体连通。
所述第一端板110设置有进液口111，所述第二端板120设置有出液口121，相邻所述流体通道130之间形成容纳所述电池单体200的空间。
在对所述电池模组10进行散热时，冷却液可以从所述进液口111注入所述第一腔体，然后经所述流体通道130流入所述第二腔体，并从所述出液口121流出被回收。所述冷却液在所述流体通道130中流动时可以带走设置于所述流体通道130周围的电池单体200的热量，达到散热效果。
在本实施例中，所述流体通道130的延伸方向可以设置为与所述电池单体200的轴向延伸方向平行，以达到更好的散热效果。
基于上述设计，本实施例提供的所述液冷导流装置100采用的多个所述流体通道130的设置方式，相比于现有技术在电池模组迂回设置一个流体通道的方式，冷却效果更好。
并且所述液冷导流装置100通过采用一体化液冷导流结构，通过所述第一端板110及所述第二端板120统一对多个所述流体通道130进行冷却液的输入及回收，使得所述液冷导流装置100与所述电池单体200的设置更加简单方便，并且可以达到更好的散热效果。
进一步地，请参照图3，在本实施例中，根据所述电池单体200外壁之间间隙的形状，可以将所述流体通道130的形状设置为与所述电池单体200之间间隙的形状相契合。
如此，可以增大所述流体通道130与每个所述电池单体200的接触面积，使得冷却液在所述流体通道130中流动时更好地带走所述电池单体200的热量。
经发明人研究发现，由于从所述进液口111注入的冷却液会先导入里所述进液口111较近的流体通道130，当所述第一端板110较大时，距离所述进液口111较远的流体通道130可能无法导入足量的冷却液，导致冷却效果不佳。
故在本实施例的一种实施方式中，请参照图4，所述第一端板110可以包括多个相对独立设置的第一子端板112，每个所述第一子端板112均设置有所述进液口111和一个所述第一腔体。每个所述第一子端板112通过对应的流体通道130与所述第二端板120连通。
如此，可以通过多个不同的所述第一子端板112同时向所述流体通道130输入冷却液，避免了所述第一端板110整体过大时冷却液分布不均匀导致距离进液口111较远的流体通道130不能导入充足的冷却液。
可以理解的是，所述第二端板120同样可以包括多个相对独立设置的第二子端板，每个所述第二子端板均设置有所述出液口121和一个所述第二腔体。每个所述第一子端板112通过对应的流体通道130与所述第一端板110连通。所述第二子端板的数量可以于所述第一子端板112的数量相同，也可以与所述第一子端板112的数量不同。
可选地，在本实施例的另一种实施方中，也可以在所述第一端板110上不同的位置上设置多个所述进液口111。如此，可以从多个不同的所述进液口111同时输入冷却液，以避免设置单一所述进液口111时较远的流体通道130无法导入充足的冷却液。
经发明人研究发现，当所述电池模组10按照某一固定方向设置时，从所述进液口111注入的冷却液可能由于重力的关系被导向其中一侧的流体通道130。
故在本实施例中，请参照图5，所述第一端板110中还可以设置有至少一个液体导向挡板150，所述液体导向挡板150可以设置为从所述进液口111向远离所述进液口111方向放射状的延伸。
如此，冷却液从所述进液口111注入后，由于所述液体导向挡板150的作用，冷却液可以较为均匀地被导向不同方向，使不同位置的流体通道130都可以被注入充足的冷却液。
可选地，由于多个所述流体通道130同时与所述第一端板110及第二端板120连通，为防止冷却过程中，冷却液从第二端板120倒流向第一端板110，导致局部流体通道130周围的散热效果不佳，在本实施例中，在所述流体通道130可以设置有止回阻挡部件140。
具体地，请参照图6，所述阻挡部件可以为设置于所述流体通道130与所述第二端板120连通处的活动阻挡片。
在本实施例一种可能的实施方式中，所述活动阻挡片可以为具有一定弹性的材料制成，所述活动阻挡片一端固定在所述流体通道130与所述第二端板120的连通口处，所述阻挡片的面积大于所述流体通道130与所述第二端板120连通口出的面积。
当冷却液从所述第一端板110流向所述第二端板120时，所述活动阻挡片在冷却液冲击作用下发生形变，在所述流体通道130与所述第二端板120连通处形成一定开口，允许冷却液从所述第一端板110流向第二端板120。
当冷却液从所述第二端板120流向所述第一端板110时，所述活动阻挡片在冷却液冲击作用下覆盖所述连通口，阻挡冷却液从所述第二端板120流向所述第一端板110。
请参照图7在本实施例另一种可能的实施方式一种，所述活动阻挡片也可以通过铰链或转轴等类似方式连接于所述连通口处。
当冷却液从所述第一端板110流向所述第二端板120时，所述活动阻挡片在冷却液冲击作用下沿所述铰链或转轴转动形成开口，允许冷却液从所述第一端板110流向所述第二端板120。
当冷却液从所述第二端板120流向所述第一端板110时，所述活动阻挡片在冷却液冲击作用下覆盖所述连通口，阻挡冷却液从所述第二端板120流向所述第一端板110。
进一步地，经发明人研究发现，在所述电池模组10规模较大时，为了防止流体通道130过长导致对所述第一端板110一侧的电池单体200的冷却效果不佳。
故在本实施例中，请参照图8，所述液冷导流装置100可以设置两个所述第一端板110，两个所述第一端板110设置于所述第二端板120两侧，并分别通过不同的所述流体通道130与所述第二端板120连通。
如此，在冷却作业过程中，冷却液分别从两个所述第一端板110注入并流向所述第二端板120，减少了冷却液的流经长度，提高了冷却效果。
进一步地，为了方便所述流体通道130的安装设置，在本实施例中，所述第一端板110及所述第二端板120上可以设置多个安装接头，所述安装接头的外壁与所述流体通道130内壁的形状契合，所述流体通道130插入所述安装接头后与所述第一端板110或第二端板120连通。所述安装接头与所述流体通道130连接处还可以设置有防渗漏组件，防止冷却液从连接处渗出。
本实施例还提供一种电池模组10，所述电池模组10包括本实施例提供的所述液冷导流装置100、液冷驱动装置以及多个电池单体200。所述多个电池单体200设置于所述液冷导流装置100的流体通道130之间。
所述液冷驱动装置分别与所述液冷导流装置100的进液口111及出液口121连接。所述液冷驱动装置从所述进液口111向所述液冷导流装置100注入冷却液，并从所述出液口121回收冷却液，以实现对所述电池单体200进行散热降温。
综上所述，本发明提供的液冷导流装置100及电池模组10，通过设置相互连通的所述第一端板110、所述流体通道130及所述第二端板120，使冷却液在所述第一端板110、所述流体通道130及所述第二端板120中流动时，带走设置在所述流体通道130之间的所述电池单体200的热量。如此，采用一体化液冷导流结构，方便了所述液冷导流装置100及电池单体200的设置，并且冷却效果更好。
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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种液冷导流装置，其特征在于，所述液冷导流装置应用于电池模组，对所述电池模组包括的电池单体进行散热；
所述液冷导流装置包括相对设置的第一端板及第二端板，以及设置于第一端板和第二端板之间的多个流体通道，相邻的所述流体通道之间形成用于容纳所述电池单体的空间；
所述第一端板包括与每个所述流体通道连通的第一腔体；所述第二端板包括与每个所述流体通道连通的第二腔体，所述第一腔体与第二腔体通过所述流体通道相互连通；所述第一端板设置有进液口，所述第二端板设置有出液口；从所述进液口注入所述第一腔体的冷却液通过所述流体通道之后进入第二腔体，并从所述出液口流出，实现对所述电池单体的散热；
所述第一端板中设置有至少一个液体导向挡板，所述液体导向挡板设置为从所述进液口向远离所述进液口方向放射状的延伸，所述液体导向挡板用于将从所述进液口流入的液体导向不同的流体通道；
所述流体通道设置有止回阻挡部件，所述止回阻挡部件用于阻止冷却液经所述流体通道从所述第二端板流向所述第一端板；
所述阻挡部件为设置于所述流体通道与所述第二端板连通处的活动阻挡片；在冷却液从所述第二端板流向第一端板时，所述活动阻挡片遮蔽所述流体通道与所述第二端板连通的连通处，防止冷却液从所述第二端板流向所述第一端板。
2.根据权利要求1所述的液冷导流装置，其特征在于，所述电池单体为柱形结构，所述流体通道延伸方向与所述电池单体的轴向平行。
3.根据权利要求1所述的液冷导流装置，其特征在于，所述第一端板包括多个相对独立的第一子端板；每个所述第一子端板均设置有所述进液口以及一个所述第一腔体。
4.根据权利要求1所述的液冷导流装置，其特征在于，所述第一端板包括设置于不同位置的有多个进液口。
5.根据权利要求1所述的液冷导流装置，其特征在于，所述流体通道的外壁形状与所述电池单体间间隙的形状契合。
6.根据权利要求1所述的液冷导流装置，其特征在于，所述液冷导流装置包括两个所述第一端板，两个所述第一端板设置于所述第二端板两侧，并分别通过不同的所述流体通道与所述第二端板连通。
7.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括权利要求1-6中任意一项所述的液冷导流装置、液冷驱动装置以及多个电池单体，所述液冷驱动装置分别与所述液冷导流装置的进液口及出液口连接；所述液冷驱动装置从所述进液口向所述液冷导流装置注入冷却液，并从所述出液口回收冷却液。
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