CN112840497A - 用于车辆电池模块的蛇形逆流冷却板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池模块或电池组，该电池模块或电池组具有蛇形逆流冷却板，该蛇形逆流冷却板具有对来自各个电池单元的热量的改进耗散，其中该冷却板在整个冷却板上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过冷却板的液体冷却剂。该冷却板选择性地省略紊流器上游的紊流器材料以控制和管理供给到紊流器中并穿过该紊流器的冷却剂，从而在整个冷却表面上提供更均匀的温度梯度。

Description

用于车辆电池模块的蛇形逆流冷却板

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月14日提交的美国临时专利申请62/767224的优先权，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及具有多个电池单元的车辆电池模块或电池组，并且更具体地涉及用于在操作期间冷却电池单元的冷却板。

背景技术

电动车辆通常由至少一个电池模块或电池组供电，该至少一个电池模块或电池组结合有彼此相邻设置的多个电池单元。在操作期间，电池单元的充电和放电可产生热量，该热量过量可不利地影响电池性能和寿命。因此，已知的电池模块可包括冷却装置以传递和耗散来自电池单元的热量，从而维持电池的稳定操作温度。此类冷却装置包括各种构型的热交换器，其中一种类型的热交换器为冷却板，该冷却板为液体冷却的并且具有板状构型，该板状构型被定位成与多个电池相邻以从其中吸取热量。然后，液体冷却剂(其优选地可为50/50WEG冷却剂或传递热量的另一种合适的流体)在冷却板和冷却系统(诸如，车辆的冷却系统)之间循环。当冷却剂循环通过冷却板时，该冷却剂从电池模块吸取热量并通过车辆冷却系统或其他类似的冷却系统耗散热量。

虽然冷却板通常用于从电池模块移除热量，但本发明的目的是提供改进的冷却板，该改进的冷却板提供对来自每个电池单元的热量的更均匀移除，以避免各个电池内的温度的显著差异。

发明内容

本发明涉及具有对来自各个电池单元的热量的改进耗散的本发明的电池模块或电池组，并且还涉及改进的冷却板，该改进的冷却板在该冷却板的整个顶部冷却表面和底部冷却表面上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过该冷却板的液体冷却剂。改进的温度梯度提供对来自各个电池单元中的每个电池单元的热量的更均匀移除，这可提供改进的电池性能和电池寿命以及与这些特征相关联的其他优点。

本发明的冷却板通常具有板状构型，该板状构型在冷却板的相对侧表面上呈现为朝面增大的。这些侧表面限定冷却表面并且可接触并支撑一个或多个并且优选地大量的电池单元，这些电池单元彼此相邻地设置在相应的冷却表面上。在优选的实施方案中，一组电池单元联接到冷却表面中的每个冷却表面，使得冷却板用于冷却两组电池单元。冷却板和一组或多组电池单元的组合通常通过合适的支撑结构或材料组装在一起，从而形成可用于电动车辆的集成电池模块。应当理解，本发明被开发用于电动车辆，但本文所公开的发明构思可用于为其他类型的电池供电的电气设备提供的冷却板和电池模块。

更详细地，冷却板包括开放内部，该开放内部被细分成在入口与出口之间延伸的内部冷却剂槽道，以从冷却表面吸收热量。冷却剂槽道以由多个槽道区段限定的模式形成，该多个槽道区段形成穿过冷却板的蛇形逆流路径，这提供了对来自各个电池单元的热量的改进耗散。就这一点而言，冷却板在整个该冷却板上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过该冷却板的液体冷却剂。

冷却槽道包括限定蛇形逆流模式的多个槽道区段，该蛇形逆流模式优选地具有四个路径，即沿四个平行槽道区段延伸的流动路径。当冷却剂沿该曲折路径流动时，冷却剂从冷却表面中的每一者或两者接收热量，以吸取和移除来自各个电池单元的热量。在优选的模式中，最冷的槽道区段位于入口处并且被定位成与出口处的最温暖的槽道区段相邻且平行，这允许两个相邻且平行的冷却剂槽道交换热量并提供更均匀的温度梯度。

在一个方面，冷却槽道的部分包括紊流器或翅片，这些紊流器或翅片增加冷却表面与冷却剂之间的热量传递。紊流器通过增加与高导热铝接触的冷却剂的表面积的量并且还产生使边界层破裂的更大紊流或曲折路径来增加从冷却板的表面到流体的热量传递。为了减小冷却板的整个表面上的温度梯度，降低冷的进入冷却剂的冷却效果。为了减小这种冷却功率，将紊流器从流动路径的第一部分移除，这减少了从表面到冷却剂的热量传递。这导致该无紊流器区域上方和下方的表面比在其中具有紊流器的情况下的表面更暖，从而与直接相邻的逆流路径相比减小了表面温度的差异，这是因为该相邻的逆流路径中的冷却剂在更远下游处，使得该冷却剂已吸收更多的热量。为了实现更均匀的温度梯度，本发明的冷却板还具有改进的冷却剂流，特别是在进入第一紊流器之前从入口开始的冷却剂流。最优选地，入口通向紊流器上游的槽道区段，其中该上游槽道区段不具有紊流器，这减小了该区域中的热量传递系数，从而减小最温暖的出口区域与最冷的入口区域之间的温度差异。与通过紊流器的流动相比，这还允许流体流量受到较少限制并且沿该槽道区段产生较少紊流。这允许可在相对冷的入口区域中更快且紊流更少的流动。这种布置进一步改进了冷却表面上方的温度梯度，其中冷却板选择性地省略在紊流器上游的冷却剂槽道的一部分中的紊流器材料。

在阅读以下说明书并察看附图后，本发明的其他目标和目的及其变型将显而易见。

附图说明

图1是从右上前角截取的电池模块的透视图，其示出了联接到冷却板的相对冷却表面的第一组电池单元和第二组电池单元。

图2是从右下前角截取的电池模块的透视图，其示出了联接到冷却板的相对冷却表面的第一组电池单元和第二组电池单元。

图3是从右上后角截取的电池模块的透视图，其示出了联接到冷却板的相对冷却表面的第一组电池单元和第二组电池单元。

图4是冷却板的底视图。

图5是冷却板的侧面透视图。

图6是冷却板的顶部横截面视图。

图7是冷却板的入口端口的放大的局部视图。

图8是沿图4的线8-8截取的冷却板的前横截面视图。

图9是沿图4的线9-9截取的冷却板的侧面横截面视图。

图10是设置在冷却板内的紊流器的区段的局部放大透视图。

图11是本发明的冷却板的第二实施方案的顶部横截面视图。

图12是从本发明的冷却板的第三实施方案的侧面观察到的底部透视图。

图13是图13的冷却板的底部横截面视图，其以虚线轮廓示意性地示出了入口和出口的位置。

某些术语将在以下描述中仅供方便和参考使用，并且将不是限制性的。例如，词语“向上”、“向下”、“向右”和“向左”将是指附图中的方向，这些方向作为参考。词语“向内”和“向外”将分别指朝向和远离布置的几何中心及其指定部分的方向。所述术语将包括具体提及的词语、其派生词以及具有类似含义的词语。

具体实施方式

参见图1，本发明的电池模块或电池组10被示出为具有提供对来自各个电池单元12的热量的改进耗散的构型。电池模块10包括改进的冷却板14，该改进的冷却板在冷却板14的整个长度和宽度上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元12更均匀地传递到循环通过冷却板14的液体冷却剂。改进的温度梯度提供对来自各个电池单元12中的每个电池单元的热量的更均匀移除，这可提供改进的电池性能和电池寿命以及与这些特征相关联的其他优点。

参考图1至图3更详细地，本发明的冷却板14通常具有板状构型，该板状构型在冷却板14的相对侧表面上呈现为朝面增大的。这些侧表面限定第一冷却表面15和第二冷却表面16，该第一冷却表面和第二冷却表面优选地为基本上平面的，并且优选地为在电池12下方完全平坦的并且面向彼此相反的方向。在所示的取向中，第一冷却表面15和第二冷却表面16可被称为上冷却面和下冷却面，但电池模块10可以各种取向来取向，使得术语“上”和“下”不限于特定的竖直或水平取向。

如在图4和图5中最佳所见，第一冷却表面和第二冷却表面可被形成为并且优选地被形成为基本上平面的，并且延伸跨过冷却板14的长度和宽度的绝大部分。在优选构型中，冷却板14通常形成为长度比宽度长的矩形，但长度和宽度也可制成彼此接近，以类似于更正方形的形状。另外，周边边缘17A、17B、17C和17D通常在纵向方向或横向方向上线性延伸，但具体形状可以是非线性的，其前提条件是冷却板14根据本公开执行。此外，在冷却板14的一端处的周边边缘17D在其中包括间隙凹口，但这种边缘17D的具体形成可变化。

再次参见图1和图2所示，冷却板14通常为中空的，并且包括靠近边缘17D的入口端口21和出口端口22。入口端口21和出口端口22被构造成连接到冷却系统(诸如，用于车辆的冷却系统)并形成为该冷却系统的一部分。入口端口21和出口端口22用作连接器，这些连接器与冷却系统的其他部件互连，并且被构造成接收和排出进出冷却板14的冷却剂(优选地，液体冷却剂)。在操作中，冷却剂在冷却板14与冷却系统(诸如，车辆的冷却系统)的其他部件之间循环。当冷却剂循环通过冷却板14时，该冷却剂接收在电池模块10内生成的热量，以用于随后通过车辆冷却系统或其他类似的冷却系统进行耗散。如本文所述，冷却板14被构造成提供对热量的更均匀移除，以避免温度的显著差异并减小冷却表面15和16的整个区域上的温度梯度。

参见图1至图3，每个冷却表面15和/或16被构造成联接到设置在相应冷却表面15或16上的一个或多个电池单元23。在优选的实施方案中，多个电池单元23联接到冷却表面15和16中的每个冷却表面，使得冷却板14用于冷却第一组电池单元24和第二组电池单元25。冷却板14的组件与一组或多组电池单元24和/或25通常通过合适的支撑结构或材料诸如支撑面板26和27组装在一起，从而形成可用于各种类型的电气装置(包括电动车辆)的集成电池模块10。应当理解，本发明被开发用于电动车辆，但本文所公开的发明构思可用于其他类型的电池供电的电气设备。

优选地，冷却板14包括联接到冷却表面15的电池单元23的第一组24和联接到相对冷却表面16的电池单元23的第二组25。这样，在每个电池单元23中生成的热量被吸取到用作散热器的冷却板14。合适的热界面材料(TIM)可用于将电池单元23接合到冷却表面15和16，并且有利于在热量生成期间将热量从每个电池单元23传递到冷却板14。如上所述，然后冷却剂接收或吸取贯穿冷却表面15和16的厚度的该热量，以用于由冷却系统进行后续冷却。如下文所述，冷却板14被构造成在每个冷却表面15和16的整个区域上提供改进的冷却，以使热量更均匀地耗散，减小冷却表面15和16的整个长度和宽度上的温度梯度，从而减少电池单元23的组24和25内热区的形成。

通常参见图5和图6，图5是冷却板14的侧面透视图，其中内部结构以虚线轮廓示出以示出通过冷却板14的流动路径。图6是冷却板14的顶部横截面视图，其更详细地示出内部结构，如将在下文中进一步描述的。

接下来转到图7至图8，冷却板14可由不同构造形成，但优选地由下或底部外壳板28和上或顶部外壳板29形成，该下或底部外壳板为基本上平面或平坦的以形成第二冷却表面16，该上或顶部外壳板是诸如通过冲压成形的以形成第一冷却表面15。下外壳板28和上外壳板29具有相应的周边边缘28A和29A，这些周边边缘邻接在一起，如在图7中最佳所见并且也在图8和图9中最佳所见。周边边缘28A和29A诸如通过硬钎焊或其他紧固工艺固定并密封在一起，其中内部腔室30形成在组装好的下外壳板28和上外壳板29内。因此，内部腔室30被限定在下外壳板28和上外壳板29之间，并且由周边边缘28A和29A界定或围绕。

虽然内部腔室30大致适形于冷却板14的基本上整个区域，但内部腔室30被细分成在入口端口21和出口端口22之间延伸的多路径内部冷却剂槽道31以从冷却表面15和16吸收热量。冷却剂槽道31以由多个槽道区段32至38限定的多路径模式形成，该多个槽道区段彼此流动以形成穿过冷却板14的内部腔室30的蛇形逆流模式。

为了形成槽道区段32至38并在冷却剂槽道31的部分内产生紊流，将包括梯形部分39A和矩形部分39B的插入件39A和39B安装在内部腔室30内以将内部腔室30细分成冷却剂槽道31的各个槽道区段32至38。优选地，插入件39A和39B由紊流器材料形成，使得插入件39A和39B用作沿冷却剂槽道31的选定部分的紊流器插入件或紊流器。图10示出了一种形式的紊流器材料的区段40，该紊流器材料被构造成具有通常称为开缝偏置翅片的模式。插入件39A和39B形成插入件布置，该插入件布置可由多个结构部件形成或者甚至形成为单件。

在如在图10中所见的开缝偏置翅片紊流器中，该紊流器区段40由帽形翅片40A构成，该帽形翅片包括翅片壁40B，该翅片壁限定通道40C，该通道大致纵向对准以限定主要流动方向41，在该主要流动方向上流体可最容易地流动穿过紊流器区段40。优选地，紊流器区段40由一体式平坦金属片形成，该一体式平坦金属片通过产生开缝偏置翅片40A的成形机器轧制而成。可以看出，翅片40A是偏置的，这仍然允许在主要流动方向41上的流动，但也限定允许流体从次要流动方向42侧向进入流动通道40C的侧面通道40D。次要流动方向42受到阻碍的程度比主要流动方向41大，但是流体仍然能够从次要流动方向42进入翅片40A，然后重新导向到主要流动方向41。该特征有利于流动穿过插入件39A，如本文更详细地描述的。

参见图5和图6，内部腔室30被槽道壁45、46和47细分以限定通道区段32、33和34。第一槽道壁45从由外壳板29形成的冲压入口壁区段48开始。入口壁区段48形成短入口槽道48A，该短入口槽道通过从入口端口21接收的冷却剂进行供给并将该冷却剂供应到第一通道区段32。

第一槽道壁45延伸几乎内部腔室30的长度并且与第二槽道壁46接合以形成直角转角，使得第一槽道区段32将冷却剂向下游供给到第二槽道区段33。继而，第三槽道壁47沿冷却板30的几乎大部分长度但不是全部长度延伸以形成第三槽道区段34，该第三槽道区段向下游通向第四槽道区段35，该第四槽道区段继而充当歧管以向第五槽道区段36进行供给。因此，第一槽道区段32和第三槽道区段34沿冷却板14的相对侧边缘延伸并且彼此平行取向。

为了形成第五槽道区段36和第六槽道区段37，中心槽道壁49沿冷却板14的部分长度朝向端边17B往回延伸，使得形成紊流器区域，其中第五槽道区段36向下游流入第六槽道区段37中。继而，第六槽道区段37流入第七槽道区段38，该第七槽道区段沿中心槽道壁49往回延伸并终止于出口端口22处，使得冷却剂可从冷却板14排出并返回到冷却系统以进行冷却和再循环回到入口端口21。

如在图5和图6中所见，出口贮存器51被形成为与出口端口22相邻，以从第七槽道区段38接收已吸热冷却剂并将该冷却剂汇集到出口端口22。值得注意的是，第一槽道区段至第七槽道区段32至38限定具有多个路径区段(即，沿槽道区段32、33、34、35、36、37和38的流动路径)的蛇形逆流模式。当冷却剂沿该曲折路径流动时，冷却剂从冷却表面15和16中的每一者或两者接收热量，以吸取和移除来自各个电池单元23的热量。在该模式中，入口端口21处的最冷槽道区段32与出口端口22处的最温暖槽道区段38相邻并平行，这在冷却板14的该区域中提供了更均匀的温度梯度。入口槽道区段32与出口槽道区段38之间的热量传递最小。然而，由插入件39A和39B限定的紊流器的放置导致更均匀的温度梯度。根据以下讨论，在槽道区段32、33、34和35中不具有紊流器降低了热量传递效率，以确保与冷却板的该部分接触的电池单元12不“太冷”。后面的槽道区段36、37、38中的紊流器改善了这些区域中的热量传递效率，并且允许与这些槽道区段36、37和38接触的电池单元12被冷却至和与槽道区段32、33、34和35接触的电池单元12类似的温度。此外，冷却板14的内部区域具有类似的温度梯度，因为槽道区段36、37和38比入口槽道区段32、33、34和35捕获的热量多。值得注意的是，槽道区段36、37、38不一定都比入口槽道区段32、33、34、35捕集的热量多。相反，由插入件39A和39B限定的紊流器材料的放置是均匀的温度梯度的原因。在技术上，入口区域处的温度梯度将相对较高，并且出口区域处的温度梯度将略微较低，这是由于入口端口21处的冷却剂的温度最冷并且出口端口22处的温度最热。

从冷却表面15和16传递到冷却剂的热量的量也受到穿过整个冷却剂槽道31的流动速率和紊流的影响。就这一点而言，在槽道区段36、37和38中设置了三个紊流器材料区段(参见图10)，其中这三个紊流器材料区段包括第五槽道区段36中的第一紊流器53、第六槽道区段37中的第二紊流器54和第七槽道区段38中的第三紊流器55，这些紊流器端对端地对准并且彼此流体连通。这些紊流器53、54和55优选地由图10的开缝翅片紊流器模式形成，其中主要流动方向41以直角取向成U形流动模式。

为了有利于流体流动，位于第六槽道区段37中的第二紊流器54被切割成梯形形状，以便具有成角度的端边57，其中侧边缘58在其间延伸。这样，上游紊流器53中在主要流动方向41上的流体流动可最容易地流入成角度的端边57中并重新导向到梯形紊流器54的主要流动方向41，如参考箭头60所指示的。由于梯形紊流器54也接受来自次要流动方向42的流动，因此通过梯形紊流器54的侧边缘58接收附加流动(如由参考箭头61所指示的)，该附加流动重新导向到主要流动方向41。值得注意的是，次要流动方向42具有更大的流动阻力，即，冷却剂更难以从梯形区域37的笔直侧边缘58流入该梯形区域中，但不是穿过成角度的端边57流入该梯形区域中，这促使冷却剂沿主要流动方向41流动并防止由于具有沿冷却板/流动路径的缺乏区域而出现的热区。

梯形紊流器54以类似的方式排出，其中在主要流动方向41上的流动如箭头62所指示那样转向，以随后沿其主要流动方向41流动穿过出口紊流器55。另外，冷却剂流在第二流动方向42上穿过侧边缘58离开梯形紊流器54并且沿循由箭头63所指示的流动路径。三个紊流器53、54和55的净效应是产生紊流和有利于到冷却剂中的热量传递的流动阻力。

为了改进到冷却剂中的热量传递，本发明的冷却板14还具有改进的冷却剂流，尤其是从入口端口21开始直到进入第一紊流器53的冷却剂流。就这一点而言，与由紊流器53、54和55所产生的对流动的阻力相比，入口端口21优选地具有对流体流动的较小阻力。最优选地，入口端口21通向第一槽道区段32，其中第一槽道区段32不受限制，并且允许流体沿槽道区段32自由流动。槽道区段32的壁是相对平滑的，以便有利于穿过其的流动。入口具有最冷的进入流体。由于入口区段中不存在紊流器，因此冷流体是“不太有效的”，其中优选的是在该入口区段中冷却板14不像紊流器存在时那样冷，以允许更均匀的温度差异。不存在紊流器或紊流器材料增加了这些区域中的热阻。这种布置降低了入口端口21处和不具有紊流器的那些槽道32至35中的热效率，并且增加了具有紊流器的后续槽道36至38中的热效率。这种降低的热效率通过在入口端口21处并且优选地沿入口槽道区段32的长度省略紊流器或翅片材料来实现。此外，紊流器或翅片材料也可从后续的下游槽道区段33、34和甚至35中省略，以有利于层流流体流动来以相对较低的速率移除热量传递，从而避免来自入口冷却剂的过多冷却，使得冷却剂和电池单元12之间的温度梯度相对恒定。

通过选择性地省略紊流器53、54和55上游的紊流器材料，控制并影响了冷却剂流，从而改进冷却板14的整个长度和宽度上的温度梯度。总体而言，冷却表面15和16上方朝面的温度梯度减小，以提供远离电池单元23的更均匀的温度传递。在从通过入口端口21进行供给的上游槽道区段32、33、34和35中省略紊流器材料时，这些槽道区段32、33、34和35优选地被制成较窄的以防止槽道区段32、33、34、35在压力下膨胀。通过这种构型，冷却板14提供了改进的性能—在整个冷却表面15和16上的温度梯度更均匀。另外，该构造避免了入口端口21和出口端口22之间的过度的压降。

至于槽道壁45、46、47和48的构型，这些壁可形成在插入件39A和39B中，其中紊流器53、54和55形成这些槽道壁45、46、47和48。

在如在图11中所见的另选的实施方案中，可修改上述构造以形成冷却板70的第二实施方案，该冷却板被重新构造以重新布置冷却剂槽道71的路径模式。根据上文详细讨论，不需要进一步讨论冷却板70的具体特征。如示意性地示出，冷却板70包括入口端口72和出口端口73。

此处同样地，提供了多路径内部冷却剂槽道71，该多路径内部冷却剂槽道在入口端口72和出口端口73之间延伸以从冷却表面吸收热量，该冷却表面被形成为与冷却表面15和16相同。冷却剂槽道71以由多个槽道区段74至79限定的多路径模式形成，该多个槽道区段彼此流动以形成穿过冷却板70的内部腔室80的蛇形逆流模式的第二种变型。

为了形成槽道区段74至79并且在冷却剂槽道71的部分内产生紊流，内部腔室80由槽道壁81至84细分以限定槽道区段74至79。第一槽道壁81居中地延伸以划分槽道区段74和75，这些槽道区段通过从入口72接收的冷却剂进行供给并且将该冷却剂供应到第一槽道区段74，该第一槽道区段继而向冷却剂区段75进行供给，然后该冷却剂区段连续地向槽道区段77、78和79进行供给。继而，槽道区段79沿槽道壁84往回延伸并且终止于出口73处，使得冷却剂可从冷却板70排出并返回冷却系统以进行冷却和再循环回到入口72。

第一槽道区段至第五槽道区段74至79限定具有四个路径(即，沿槽道区段74、75、77和79的流动路径)的蛇形逆流模式的另一种变型。当冷却剂沿该曲折路径流动时，冷却剂从冷却表面15和16中的每一者或两者接收热量，以吸取和移除来自各个电池单元23的热量。在该模式中，入口72处的最冷槽道区段74与出口73处的最温暖槽道区段79相邻，这在冷却板70的该区域中提供了更均匀的温度梯度。入口槽道区段74与出口槽道区段79之间的热量传递非常小。然而，由如本文所述的紊流器的放置导致更均匀的温度梯度。

从冷却表面15和16传递到冷却剂的热量的量也受到穿过整个冷却剂槽道71的流动速率和紊流的影响。就这一点而言，紊流器材料的三个区段86、87和88(参见图10)设置在槽道区段77、78和79中。这些紊流器优选地由图10的开缝偏置翅片紊流器模式形成。

为了有利于流体流动，位于开口端区域中的第二紊流器87被切割成梯形形状，以便具有成角度的端边90。这样，上游紊流器86中在主要流动方向上的流体流动可最容易地流入成角度的端边90中。梯形紊流器87以类似的方式排出，其中在主要流动方向上的流动转向，以随后流动穿过出口紊流器88。

此处同样地，为了改进到冷却剂中的热量传递，本发明的冷却板70还具有改进的冷却剂流，尤其是从入口72开始直到进入第一紊流器86的冷却剂流。就这一点而言，入口72通向第一槽道区段74，其中第一槽道区段74不受限制，并且允许流体沿槽道区段74自由流动。槽道区段74的壁是相对平滑的，以便有利于通过其的流动。这允许更快且更少的紊流，从而产生相对冷的入口区域。这通过在入口72处并且优选地沿入口槽道区段74的长度省略紊流器或翅片材料来实现。此外，紊流器或翅片材料也可从后续的下游槽道区段75和76中省略以有利于流体流动到紊流器。

通过选择性地省略紊流器86至88上游的紊流器材料，减少并影响了热量传递，从而改进冷却板70的整个长度和宽度上的温度梯度。总体而言，冷却表面上方朝面的温度梯度减小，以提供远离电池单元23的更均匀的温度传递。在从通过入口72进行供给的上游槽道区段74至75中省略紊流器材料时，这些槽道区段74至75优选地被制成较窄的以防止在压力下膨胀，这些紊流器被构造成更宽以容纳进入的冷却剂流。通过这种构型，冷却板70提供了改进的性能—在整个冷却表面上的温度梯度更均匀。

接下来，图12是从本发明的冷却板100的第三实施方案的侧面观察到的底部透视图，其中图13是冷却板100的底部横截面视图，其以虚线轮廓示意性地示出了入口和出口的位置。根据上文详细讨论，不需要进一步讨论冷却板100的具体特征。

一般来讲，冷却板100包括入口102和出口103。在冷却板100的这种构型中，冷却板100包括与上文相对于冷却板14所述相同的布置。此处同样地，提供了多路径内部冷却剂槽道104，该多路径内部冷却剂槽道在入口102和出口103之间延伸以从冷却表面吸收热量，该冷却表面被形成为与冷却表面15和16相同。冷却剂槽道104以由多个槽道区段105至111限定的多路径模式形成，该多个槽道区段彼此流动以形成存在于冷却板14中的相同蛇形逆流模式。在该实施方案中，第一槽道壁112开始于由类似于外壳板29的外壳板形成的冲压入口壁区段113处。入口壁区段113形成短入口槽道114，该短入口槽道通过从入口102接收的冷却剂进行供给并将该冷却剂供应到第一通道区段105。在该实施方案中，短入口槽道114比上述短入口槽道更长，并且朝向出口103弯曲更远的距离。与将冷却剂流汇集到出口端口22的上述贮存器相比，这减小了出口处的贮存器115的尺寸。

虽然为了进行示意性的说明已详细公开了本发明的特定优选实施方案，但应当理解，所公开的设备的变型或修改形式(包括零件的重新布置)也在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种电池模块，包括：

至少一个电池单元；和

冷却板，所述冷却板具有顶板和底板，所述顶板和所述底板联接到每个所述电池单元并且被构造成使冷却剂循环通过其冷却剂槽道，其中所述冷却板在整个所述冷却板上提供更均匀的温度梯度，以有利于将热量从所述电池单元传递到所述冷却板的所述顶板和所述底板以及循环通过所述冷却板的液体冷却剂；

所述冷却板包括入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口与所述冷却剂槽道流体连通以从所述冷却表面吸收热量，所述冷却剂槽道以由多个槽道区段限定的多路径模式形成，所述多个槽道区段彼此流动以形成蛇形逆流模式，所述冷却剂槽道的所述槽道区段包括第一槽道区段、第二槽道区段、第三槽道区段和第四槽道区段，其中所述第一槽道区段与所述入口端口连通，所述第四槽道区段与所述出口连通，并且所述第一槽道区段和所述第四槽道区段为平行相邻关系，所述冷却剂槽道包括所述第一槽道区段下游的紊流器，其中所述第一槽道区段减小热量传递系数以减小所述出口端口与所述入口端口之间的温度差异，使得所述入口端口处的冷却剂比所述出口端口处的冷却剂冷。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述冷却剂槽道在所述第一槽道区段的靠近所述入口的区域中不具有紊流器。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述冷却板具有板状构型，所述板状构型由所述顶板和所述底板限定并且在所述冷却板的相对侧表面上呈现为朝面增大的以限定第一冷却表面和第二冷却表面，所述第一冷却表面和所述第二冷却表面将热量从所述电池单元传递到所述冷却剂槽道中的所述冷却剂。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中所述冷却剂槽道在所述紊流器的上游区域中不具有紊流器。

5.根据权利要求3所述的电池模块，其中多个电池单元联接到所述冷却表面中的至少一个冷却表面。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第一槽道区段沿所述冷却板的侧边缘设置，并且所述第四槽道区段向内设置成与所述冷却板相邻。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述第四槽道区段沿所述冷却板的侧边缘设置，并且所述第一槽道区段向内设置成与所述冷却板相邻。

8.一种用于电池模块的冷却板，包括：

外壳，所述外壳限定相对的冷却表面，所述相对的冷却表面设置在冷却剂槽道的相对侧上，所述冷却剂槽道被构造成使冷却剂循环通过所述冷却剂槽道并将热量从所述冷却剂表面和与其联接的任何电池单元吸走，其中所述冷却板在整个所述冷却板上提供更均匀的温度梯度，以有利于将热量从所述电池单元传递到循环通过所述冷却板的液体冷却剂；并且

所述冷却板包括入口端口和出口端口，所述入口端口和所述出口端口与所述冷却剂槽道流体连通以从所述冷却表面吸收热量，所述冷却剂槽道以由多个槽道区段限定的多路径模式形成，所述多个槽道区段彼此流动以形成蛇形逆流模式，所述冷却剂槽道的所述槽道区段包括第一槽道区段、第二槽道区段、第三槽道区段和第四槽道区段，其中所述第一槽道区段与所述入口端口连通，所述第四槽道区段与所述出口连通，并且所述第一槽道区段和所述第四槽道区段为平行相邻关系，所述冷却剂槽道包括所述第一槽道区段下游的紊流器，其中所述第一槽道区段减小热量传递系数以减小所述出口端口与所述入口端口之间的温度差异，使得所述入口端口处的冷却剂比所述出口端口处的冷却剂冷。

9.根据权利要求8所述的冷却板，其中所述冷却剂槽道在所述第一槽道区段的靠近所述入口的区域中不具有紊流器。

10.根据权利要求8所述的冷却板，其中所述冷却剂槽道在所述紊流器的上游区域中不具有紊流器。

11.根据权利要求8所述的冷却板，其中所述第一槽道区段沿所述冷却板的侧边缘设置，并且所述第四槽道区段向内设置成与所述冷却板相邻。

12.根据权利要求8所述的冷却板，其中所述第四槽道区段沿所述冷却板的侧边缘设置，并且所述第一槽道区段向内设置成与所述冷却板相邻。

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