CN114583327A - 液冷板及电池模组 - Google Patents

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CN114583327A CN202210238721.0A CN202210238721A CN114583327A CN 114583327 A CN114583327 A CN 114583327A CN 202210238721 A CN202210238721 A CN 202210238721A CN 114583327 A CN114583327 A CN 114583327A
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plates
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liquid
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黄伟鹏
杨强
吴长风
景皛皛
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Xiamen Haichen New Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种液冷板及电池模组,该液冷板应用于电池模组,液冷板包括板体、多个第一散热板、多个第二散热板,板体内部形成腔体,腔体用于容置冷却液,板体包括相对的第一面和第二面;多个第一散热板并排且间隔设于第一面上,且相邻两个第一散热板间隔设置以形成用于摆放电芯的第一摆放空间;多个第二散热板并排且间隔设于第二面上,且相邻两个第二散热板间隔设置以形成用于摆放电芯的第二摆放空间。本发明公开的液冷板及电池模组,可以改善对电芯的散热效果,从而提高电芯的使用寿命,还可以提高散热效率。

Description

液冷板及电池模组
技术领域
本发明涉及电池冷却技术领域,尤其涉及一种液冷板及电池模组。
背景技术
由于电芯在充放电过程中发生的化学反应会产生热量,该热量会使得电芯内部温度升高,尤其是在大电流、大功率充放电的情况下,温升现象更为严重。而随着电芯温度的升高,电芯本身的性能大大衰减,甚至会引发安全事故。此外,电池模组中通常会设置多个电芯,当单个电芯的散热情况较差时,会对整个电池模组中的其他电芯的散热造成严重影响,导致电池模组的散热效果以及散热效率较差,从而使得电池模组的各项性能变差。
发明内容
本发明实施例公开了一种液冷板及电池模组,可以改善对电芯的散热效果,从而提高电芯的使用寿命,还可以提高散热效率。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种液冷板,该液冷板应用于电池模组,包括:
板体,所述板体内部形成用于容置冷却液的腔体,所述板体包括相对设置的第一面和第二面;
多个第一散热板,所述多个第一散热板并排且间隔设置于所述第一面上,相邻两个所述第一散热板形成用于摆放电芯的第一摆放空间;以及
多个第二散热板,所述多个第二散热板并排且间隔设置于所述第二面上,相邻两个所述第二散热板形成用于摆放电芯的第二摆放空间。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板的中部位置设有避让孔,和/或,
所述多个第一散热板、所述多个第二散热板设有缓冲层。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板一体成型于所述板体。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述板体为长条形板体,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板沿所述板体的长度方向间隔设置,且位于所述板体长度方向上的两端部的所述第一散热板和所述第二散热板分别为第一端部散热板和第二端部散热板;
所述第一端部散热板与所述第一面的连接位置设有第一缺口,和/或,
所述第二端部散热板与所述第二面的连接位置设有第二缺口。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述板体为长条形板体,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板沿所述板体的长度方向间隔设置,
所述第一散热板与所述第一面的连接位置设有第三缺口,和/或,
所述第二散热板与所述第二面的连接位置设有第四缺口。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,沿所述板体的长度方向上,所述第一散热板与所述第一面的连接面积自所述板体的中间位置向两端逐渐减小;
所述第二散热板与所述第二面的连接面积自所述板体的中间位置向两端逐渐减小。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述液冷板包括相对且间隔设置的第一主板、第二主板,所述第一主板具有所述第一面,所述第二主板具有所述第二面;
所述液冷板还包括盖板,所述盖板连接于所述第一主板、所述第二主板,并与所述第一主板、所述第二主板围合形成所述腔体;
所述第一主板、所述第二主板的导热性能优于所述盖板的导热性能。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述盖板的材质与所述第一主板以及所述第二主板的材质不同,和/或,
所述盖板的厚度大于所述第一主板以及所述第二主板的厚度。
作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述液冷板还包括设于所述腔体内的折流板,所述折流板为多个,多个所述折流板间隔设于所述腔体中,且多个所述折流板交错连接于所述腔体的内壁面。
为了实现上述目的,第二方面,本发明的实施例还公开了一种电池模组,所述电池模组包括多个电芯以及如上述第一方面所述的液冷板,所述多个电芯分别位于所述液冷板的所述第一摆放空间和所述第二摆放空间。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明实施例提供的液冷板及电池模组,通过在板体的第一面和第二面上并排且间隔设有多个第一散热板和多个第二散热板,并使得相邻两个第一散热板以及相邻两个第二散热板之间形成用于摆放电芯的摆放空间,液冷板不仅能够同时对设置于液冷板两侧的两组电池模组进行散热,而且液冷板在第一面或第二面对电芯的一个表面进行散热时,还能够利用第一散热板、第二散热板对电芯的另外两个相对的表面同时进行散热,从而扩大对电芯的散热面积,改善对电芯的散热效果,进而提高电芯以及电池模组的使用寿命。
此外,由于在第一面、第二面上分别设置有多个第一散热板和第二散热板,此时能够形成更多的用于摆放电芯的摆放空间,即液冷板可以同时对多个电芯进行散热,从而有效提高电池模组的散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
图1为本实施例第一方面提供的液冷板的立体结构示意图;
图2为本实施例第一方面提供的液冷板的俯视图;
图3为本实施例第一方面提供的液冷板的分解结构示意图;
图4为本实施例第一方面提供的液冷板的主视图;
图5为本实施例第一方面提供的第一散热板、第二散热板的截面示意图;
图6为图2中的A向剖视图;
图7为本实施例第二方面提供的电池模组的立体结构示意图;
图8为本实施例第三方面提供的车辆的立体结构示意图。
主要附图标记说明
1、板体;10、腔体;11、第一面;12、第二面;13、第一主板;14、第二主板;15、第一侧板;16、第二侧板;17、盖板;18、底板;2、第一散热板;20、第一摆放空间;21、第一端部散热板;211、第一缺口;22、第一散热板端部;221、第三缺口;23、第一散热板延伸部;3、第二散热板;30、第二摆放空间;31、第二端部散热板;311、第二缺口;32、第二散热板端部;321、第四缺口;33、第二散热板延伸部;4、导热层;5、避让孔;6、缓冲层;7、进液口;8、出液口;9、折流板;100、液冷板;200、电池模组;210、电芯;300、车辆;310、车身。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请结合图1至图3,本实施例第一方面提供了一种液冷板100,该液冷板100应用于电池模组,能够为电池模组中的电芯进行散热。该液冷板100包括板体1、多个第一散热板2以及多个第二散热板3,在板体1内形成有用于容置冷却液的腔体10,板体1还包括相对的第一面11和第二面12,多个第一散热板2并排且间隔设于第一面11上,相邻两个第一散热板2间隔设置以形成用于摆放电芯的第一摆放空间20,多个第二散热板3并排且间隔设于第二面12上,相邻两个第二散热板3间隔设置以形成用于摆放电芯的第二摆放空间30。由于在板体1的第一面11和第二面12上分别设有多个第一散热板2和第二散热板3,因此在板体1的两侧可以形成多个第一摆放空间20以及第二摆放空间30,即,在液冷板100的两侧可以摆放更多的电芯,以使得液冷板100能够同时对多个电芯进行散热,从而有效提高液冷板100的散热效率。
此外,由于第一散热板2和第二散热板3均并排且间隔设于板体1,板体1的腔体10内的冷却液可以将冷量传递给第一散热板2和第二散热板3,从而使得第一散热板2和第二散热板3的温度较低。因此,当液冷板100的第一面11和第二面12未设置第一散热板2和第二散热板3时,板体1只有第一面11和第二面12可以对电芯的一个侧面进行冷却散热,而在第一面11和第二面12分别设有多个第一散热板2和多个第二散热板3后,在板体1两侧形成的第一摆放空间20、第二摆放空间30,摆放于第一摆放空间20的电芯可以通过板体1的第一面11和相邻的两个第一散热板2进行散热,即可实现同时对电芯的三个侧面进行散热,从而增大对电芯的散热面积,改善对电芯的散热效果,进而有利于提高电芯以及电池模组的使用寿命。相应的,液冷板100对摆放于第二摆放空间30的电芯的散热效果如上述第一摆放空间20的电芯所述,此处不再赘述。
考虑到相关技术中,第一散热板2、第二散热板3可以与板体1分体设置,再通过焊接连接。而在焊接过程中,在焊料的填充位置以及第一散热板2的与第一面11的连接面的平整度的影响下,在焊接连接的位置,第一散热板2与第一面11之间可能会存在不完全接触的位置,即在第一散热板2与第一面11之间存在间隙,导致第一散热板2与第一面11之间的热阻增大,从而使得板体1的冷量不能够顺利地传递给第一散热板2,进而使得第一散热板2的冷量不足够对电芯进行散热。同时,当电芯将热量传递给第一散热板2时,第一散热板2与第一面11的连接间隙也不利于第一散热板2将电芯的热量传递给板体1内的冷却液,进一步影响第一散热板2对电芯的散热效果。
除此之外,当第一散热板2通过焊接连接于第一面11时,由于焊点位置不好控制,在第一面11上比较容易产生由于焊接连接而形成的凸起结构,此时当将电芯摆放于第一摆放空间20时,上述凸起结构可能会与电芯产生干涉,影响电芯与第一摆放空间20的各个表面的接触,导致电芯的散热效果变差。同理,在第二散热板3与第二面12之间的连接也存在上述问题,此处不再赘述。
基于此,将第一散热板2、第二散热板3分别一体成型于第一面11和第二面12,即,第一散热板2、第二散热板3一体成型于板体1,此时在第一散热板2与第一面11之间以及,第二散热板3与第二面12之间不会存在间隙,从而可以降低第一散热板2与第一面11之间、第二散热板3与第二面12之间的热阻,进而提高第一散热板2、第二散热板3对电芯的散热效果。同时,一体成型可以避免由于分体设置并通过焊接连接产生的连接表面不平整而导致的电芯摆放干涉的问题,以进一步提高液冷板100对电芯的散热效果。
一些实施例中,由于第一散热板2和第二散热板3的厚度会影响第一散热板2与第一面11、第二散热板3与第二面12的连接面积,而上述的连接面积越大,第一散热板2、第二散热板3与板体1的热传导效果越好,从而可以提高对电芯的散热效果。因此,第一散热板2、第二散热板3的厚度应不小于0.8mm,即第一散热板2、第二散热板3的厚度可以是0.8mm、0.85mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、1.9mm、2.0mm等,当第一散热板2、第二散热板3的厚度小于0.8mm时,板体1与第一散热板2、第二散热板3的热传导效果较差,从而会导致液冷板100的散热效率降低。此外,由于第一散热板2、第二散热板3为一体成型与板体1的第一面11和第二面12上,若第一散热板2、第二散热板3的厚度小于0.8mm,会导致成型困难,难以形成第一散热板2、第二散热板3,使得液冷板100的加工工艺性变差。
一些实施例中,由前述可知,第一面11、第二面12上可分别设置多个第一散热板2和多个第二散热板3,因此,该多个第一散热板2在第一面11上的设置位置以及多个第二散热板3在第二面12上的设置位置可以根据实际情况进行调整。一种示例中,如图2中的(a)所示,多个第一散热板2可以分别与多个第二散热板3对应设置,此时第一摆放空间20与第二摆放空间30的大小、位置均相同,在第一摆放空间20和第二摆放空间30可以同时设置多个相同尺寸的电芯,腔体10内的冷却液可以同时对板体1两侧的电芯进行降温,从而可以平衡液冷板100对各个电芯的散热速度,防止由于部分位置的电芯散热过慢而导致出现局部高温,从而影响电芯及电池模组的使用寿命的情况。同时,当第一散热板2与第二散热板3对应设置时,能够有助于第一散热板2、第二散热板3的一体成型,提高液冷板100的加工工艺性。
另一种示例中,如图2中的(b)所示,当需要在第一摆放空间20和第二摆放空间30摆放不同尺寸大小的电芯时,多个第一散热板2与多个第二散热板3也可以交错设置于第一面11和第二面12,即,相邻两个第一散热板2的间距与相邻两个第二散热板3的间距不同,此时,液冷板100可以对不同尺寸的电芯同时进行散热,提高了液冷板100的适用范围。此外,当第一散热板2与第二散热板3交错设置时,腔体10内的冷却液可以先对一侧的电芯进行降温,再对另一侧的电芯进行降温,从而能够使得冷却液得到合理配置,改善液冷板100的散热效果。可以理解的是,第一散热板2、第二散热板3在第一面11、第二面12上的设置位置,可以根据实际需要容纳的电芯的尺寸进行调整,即,不仅是多个第一散热板2之间的间距与多个第二散热板3之间的间距相同或不同,还可以是多个第一散热板2之间的间距不同或多个第二散热板3之间的间距不同,在本实施例中对上述间距是否相同不作具体限定。
请结合图4、图5所示,为了进一步提高第一散热板2、第二散热板3、第一面11以及第二面12对电芯的散热效果,通常将第一摆放空间20的大小设计为与电芯的尺寸大致相同,从而将电芯摆放至第一摆放空间20和第二摆放空间30时,电芯的外表面能够与第一散热板2或第二散热板3以及第一面11或第二面12直接接触,进而可以使得液冷板100能够更快地将电芯产生的热量带走。基于此,一些实施例中,为了进一步提高第一散热板2、第二散热板3、第一面11以及第二面12的导热率,可以通过在上述各部件中的至少一个设置导热层4,例如,可以只在第一面11或第二面12设置导热层4,也可以只在第一散热板2、第二散热板3上设置导热层4(如图5所示,图5中的(a)示出了第一散热板2的截面结构,即在第一散热板2上设有该导热层4,图5中的(b)示出了第二散热板3的截面结构,即在第二散热板3上设有该导热层4)。当然,也可以在上述各部件均设置导热层4,从而有效提高液冷板100的导热效率,以提高对电芯的散热效率。
可选地,上述导热层4可以为贴合于第一散热板2、第二散热板3、第一面11以及第二面12的用于与电芯接触的表面的导热材料,如导热胶带、导热硅胶片等,也可以是通过涂抹于第一散热板2、第二散热板3、第一面11以及第二面12的用于与电芯接触的表面的导热材料,如导热膏、导热凝胶等。可以理解的是,导热层4的设置只要可以提高液冷板100与电芯之间的导热效率即可,在本实施例中对导热层4的具体形成方式以及种类不作限定。
一些实施例中,考虑到电芯在充放电过程中不仅会产生大量的热,还会在该热量的影响下,导致壳体发生膨胀,且由于电芯多为长方体结构,当电芯摆放于第一摆放空间20、第二摆放空间30时,与第一散热板2、第二散热板3接触的表面通常为电芯的两个较大的表面。当电芯发生膨胀时,与第一散热板2、第二散热板3接触的表面的变形比较明显,此时为了给电芯的变形提供避让空间,一种示例中,可以在第一散热板2、第二散热板3的中部设置避让孔5,以为电芯的最大变形位置预留变形空间,防止电芯在膨胀时,第一散热板2、第二散热板3对电芯进行挤压,从而避免对电芯的形状造成影响,甚至可能会发生危险的情况。
另一种示例中,可以通过在第一散热板2、第二散热板3的表面设置缓冲层6,如弹性较大的泡棉或硅胶垫片等,以通过自身的形变为电芯的膨胀变形提供避让空间,防止对电芯造成挤压。考虑到第一散热板2、第二散热板3上还可设置导热层4,因此,在设置缓冲层6时,可以将该缓冲层6选择为导热性能较好的材料(如导热硅胶、导热弹性橡胶等),这样利用缓冲层6既可以起到缓冲作用,同时也可以起导热作用,即,可以同时解决上述电芯变形以及导热效率的问题,有效简化液冷板100的设计,提高液冷板100的加工工艺性。
再一种示例中,可以同时在第一散热板2、第二散热板3上设置避让孔5和缓冲层6,此时缓冲层6可以设置在第一散热板2、第二散热板3上未设置避让孔5的位置,从而实现对电芯的保护。其中,避让孔5以及缓冲层6的具体设置方式可以参照上述说明,此处不再赘述。
可见,第一散热板2、第二散热板3的设置只要能够在液冷板100的板体1两侧形成用摆放电芯第一摆放空间20、第二摆放空间30,并将多个电芯分别摆放于第一摆放空间20、第二摆放空间30即可实现同时对电芯的多个表面进行散热。当然,在一些示例中,在条件允许的情况下,也可在液冷板100的多个表面上设置散热板结构,即,液冷板100可以是长条形板体1,也可以是厚度较厚的块状板体1,从而可以在不同的位置摆放更多的电芯,以进一步提高液冷板100的散热效率。即本实施例中提供的可以在液冷板100的两个相对的表面设置第一散热板2、第二散热板3只是一种示例,对散热板具体设置于液冷板100的哪一个表面以及在哪几个表面同时设置散热板不作具限定。
以下将以液冷板100为长条形板体1为例,对液冷板100的具体结构进行说明。
当液冷板100为长条形板体1时,液冷板100可以包括相对且间隔设置的第一主板13、第二主板14、第一侧板15、第二侧板16、盖板17及底板18,第一主板13、第二主板14、第一侧板15、第二侧板16连接形成板体1的外周,底板18与盖板17相对,以对第一主板13、第二主板14、第一侧板15、第二侧板16围合形成的腔体10进行封闭,此时第一主板13具有该第一面11、第二主板14具有第二面12,并在第一侧板15和第二侧板16上分别设有用于导入和导出冷却液的进液口7和出液口8,以使得冷却液可以在腔体10内进行循环流动,能够及时地将电芯产生的热量带走,从而提高液冷板100对电芯的散热效果。
多个第一散热板2、多个第二散热板3沿板体1的长度方向(即如图3中的X方向)间隔设置,且位于板体1长度方向的两端部的第一散热板2和第二散热板3分别为第一端部散热板21和第二端部散热板31,换言之,第一端部散热板21为沿板体1长度方向排列的第一个第一散热板2和最后一个第一散热板2,第二端部散热板31为沿板体1长度方向排列的第一个第二散热板3和最后一个第二散热板3。由于第一端部散热板21、第二端部散热板31分别位于第一主板13、第二主板14的长度方向的边缘位置,此时紧靠于第一端部散热板21和第二端部散热板31的电芯的一侧是空气,其散热速度要明显优于位于中部位置的电芯,导致同一个电池模组内的各个电芯的散热速度不均匀,从而导致电池模组出现局部高温的情况。
基于此,一些实施例中,在第一端部散热板21与第一面11的连接位置设有第一缺口211,通过该第一缺口211的设置可以减小第一端部散热板21与第一面11的连接面积,从而降低第一端部散热板21的导热性能,以降低对摆放于该位置的电芯的散热速度,进而均衡电池模组中位于边缘的电芯的散热速度与位于中部的电芯的散热速度,以防止电池模组出现局部高温的情况,有助于延长电池模组的使用寿命。
可选地,该第一缺口211可以设置在第一端部散热板21与第一面11的连接位置的边缘,也可以设置在第一端部散热板21与第一面11的连接位置的中间,只要可以减小第一端部散热板21与第一面11的连接面积即可。此外,第一缺口211的大小可以根据液冷板100对电池模组的实际散热情况进行调整,在本实施例中不作具体限定。
或者,可以通过在第二端部散热板31与第二面12的连接位置设有第二缺口311,通过该第二缺口311的设置可以减小第二端部散热板31与第二面12的连接面积,从而降低第二端部散热板31的导热性能,以降低对摆放于该位置的电芯的散热速度,进而均衡电池模组中位于边缘的电芯的散热速度与位于中部的电芯的散热速度,以防止电池模组出现局部高温的情况,有助于延长电池模组的使用寿命。
可选地,该第二缺口311可以设置在第二端部散热板31与第二面12的连接位置的边缘,也可以设置在第二端部散热板31与第二面12的连接位置的中间,只要可以减小第二端部散热板31与第二面12的连接面积即可。此外,第二缺口311的大小可以根据液冷板100对电池模组的实际散热情况进行调整,在本实施例中不作具体限定。
亦或者,为了改善第一摆放空间20、第二摆放空间30的电芯散热的均匀性,可以同时在第一端部散热板21和第二端部散热板31上设置第一缺口211和第二缺口311,其在均衡单侧电芯的散热速度的同时,还能够同时均衡位于液冷板100两侧的电芯的散热速度,以进一步改善液冷板100对电池模组的散热效果。其中,第一缺口211、第二缺口311的设置位置及其各自的作用可以参照上述说明,此处不再赘述。
除了位于不同位置的电芯的散热速度不同,对于同一个电芯来讲,其接触液冷板100的表面的散热速度要比远离液冷板100的表面的散热速度快。因此,为了平衡单一电芯的各个表面的散热速度,在第一散热板2与第一面11的连接位置设有第三缺口221,具体地,第一散热板2包括连接于板体1的第一散热板端部22和远离板体1的第一散热板延伸部23,第一散热板端部22与第一面11的连接位置设有第三缺口221,通过该第三缺口221的设置可以减小第一散热板端部22与第一面11的连接面积,从而降低第一散热板端部22的导热性能,以降低对电芯的靠近第一面11的表面的散热速度,进而均衡单一电芯的各个表面的散热速度,以防止电芯出现局部高温的情况,有助于延长电芯的使用寿命。
可选地,该第三缺口221可以设置在第一散热板端部22与第一面11的连接位置的边缘,也可以设置在第一散热板端部22与第一面11的连接位置的中间,只要可以减小第一散热板端部22与第一面11的连接面积即可。此外,第三缺口221的大小可以根据液冷板100对电池模组的实际散热情况进行调整,在本实施例中不作具体限定。
或者,在第二散热板3与第二面12的连接位置设有第四缺口321,具体地,第二散热板3包括连接于板体1的第二散热板端部32和远离板体1的第二散热板延伸部33,第二散热板端部32与第一面11的连接位置设有第四缺口321,该第四缺口321的作用与设置方式可以参照上述第三缺口221的作用与设置方式,此处不再赘述。
亦或者,为了改善第一摆放空间20、第二摆放空间30的电芯散热的均匀性,可以同时在在第一散热板2与第一面11的连接位置设有第三缺口221、第二散热板3与第二面12的连接位置设有第四缺口321,即在第一散热板端部22与第二散热板端部32设置第三缺口221和第四缺口321,其在均衡单侧电芯的散热速度的同时,还能够同时均衡位于液冷板100两侧的电芯的散热速度,以进一步改善液冷板100对电池模组的散热效果。其中,第三缺口221和第四缺口321的设置位置及其各自的作用可以参照上述说明,此处不再赘述。
可以理解的是,当需要在第一端部散热板21上同时设置第一缺口211和第三缺口221时,第一缺口211可以与第三缺口221重合,也可以分别设置在不同的位置;当需要在第二端部散热板31上同时设置第二缺口311和第四缺口321时,第二缺口311可以与第四缺口321重合,也可以分别设置在不同的位置。
进一步地,为了进一步平衡单一电芯以及多个电芯间的散热速度,在板体1的长度方向上,第一散热板2与第一面11的连接面积自板体1的中间位置向两端逐渐减小,即靠近板体1两端的第一散热板端部22与第一面11的连接面积小于靠近板体1的中部的第一散热板端部22与第一面11的连接面积;第二散热板3与第二面12的连接面积自板体1的中间位置向两端逐渐减小,即靠近板体1两端的第二散热板端部32与第二面12的连接面积小于靠近板体1的中部的第二散热板端部32与第二面12的连接面积,此时板体1内的冷却液对靠近板体1两端的第一散热板2、第二散热板3的冷却效果要比靠近板体1的中部位置的第一散热板2、第二散热板3的冷却效果差,从而实现对位于板体1长度方向的端部位置的电芯和中部位置的电芯的散热速度进行平衡。
具体地,为了实现上述目的,可以调整第三缺口221和第四缺口321在板体1的高度方向(如图3中的Z方向)的尺寸,即靠近板体1两端的第三缺口221、第四缺口321在板体1的高度方向的尺寸要大于靠近板体1中部的第三缺口221、第四缺口321在板体1的高度方向的尺寸,以实现靠近板体1两端的第一散热板端部22、第二散热板端部32与第一面11、第二面12的连接面积小于靠近板体1的中部的第一散热板端部22、第二散热板端部32与第一面11、第二面12的连接面积。此时除了可以实现上述目的,因为每一块第一散热板2、第二散热板3上均设有缺口,还可以对单一电芯的各个表面的散热速度进行平衡,即可以同时实现对单一电芯以及多个电芯间的散热速度的平衡效果。
由于液冷板100在对电芯进行散热时,第一主板13和第二主板14为主要的散热表面,而盖板17一侧会直接接触空气,此时,腔体10内的冷却液的冷量会通过盖板17一侧传递至空气中,导致第一主板13、第二主板14分到的冷量减少,从而影响对位于第一摆放空间20、第二摆放空间30的电芯的散热效果。
因此,一些实施例中,为了提高第一主板13、第二主板14接收到的来自于冷却液的冷量,可以使第一主板13、第二主板14的导热性能优于盖板17的导热性能,此时,由于盖板17的导热性能变差,通过盖板17释放至空气中的冷量减少,而经第一主板13、第二主板14传递给第一散热板2、第二散热板3的冷量更多,以提高冷却液的有效利用率,从而改善液冷板100对电芯的散热效果。
一种示例中,实现第一主板13、第二主板14的导热性能优于盖板17的导热性能的方式为,使得盖板17的材质与第一主板13以及第二主板14的材质不同,即,盖板17的材质可以选用为导热性能较差的材质,如塑料板、泡沫板等,第一主板13、第二主板14的材质可以选用为导热性能较好的材质,如铜、铝等金属材质。
另一种示例中,也可使得盖板17的材质与第一主板13以及第二主板14的材质相同,此时,可使得盖板17的厚度大于第一主板13以及第二主板14的厚度,从而使得第一主板13、第二主板14的导热性能优于盖板17的导热性能。
再一种示例中,在将盖板17的材质与第一主板13、第二主板14的材质设为不同材质的同时,还能够使得盖板17的厚度大于第一主板13以及第二主板14的厚度,从而进一步使得第一主板13、第二主板14的导热性能优于盖板17的导热性能。此外,若第一侧板15、第二侧板16以及底板18也存在上述问题,也可以通过改变其导热性能来提高液冷板100的散热效率,具体设置方式可以参照上述盖板17的设置方式,此处不再赘述。
请参阅图6,一些实施例中,由于腔体10内的冷却液自进液口7进入腔体10后,还会通过出液口8流出,此时冷却液在腔体10内的流动时间会对液冷板100对电芯的散热效果造成影响。因此,通过在腔体10内设置折流板9,以利用折流板9延长冷却液在腔体10内的流动时间,从而改善板体1与冷却液的换热效果,进而提高液冷板100的散热效率。
具体地,为了使得冷却液在腔体10内流动的时间足够,可以在腔体10内设置多块折流板9,且多块折流板9间隔设于腔体10中并交错连接于腔体10的内壁面,以延长冷却液在腔体10内的流动路径,从而延长冷却液的流动时间。
进一步地,上述腔体10的内壁面可以是盖板17与底板18的朝向腔体10的表面,如图6中的(a)所示,图6中的(a)中的折流板9连接于盖板17和底板18;也可以是第一侧板15、第二侧板16朝向腔体10的表面,如图6中的(b)所示,图6中的(b)中的折流板9连接于第一侧板15和第二侧板16。且折流板9可以为形状规则的直板,如图6中的(a)所示,也可以是具有弯折部的板,如图6中的(b)所示,其具体形状可以根据实际需要进行选择,在本实施例中不作限制。
本实施例第一方面提供的液冷板100,通过在板体1的第一面11、第二面12均设置具有散热作用的多个第一散热板2和多个第二散热板3,以对摆放于第一摆放空间20和第二摆放空间30的电芯的三个表面同时进行散热,从而提高对电池模组内的电芯的散热效率和散热效果。同时由于在板体1的两侧均设有用于摆放电芯的摆放空间,此时液冷板100可以在同一时间对更多的电芯进行散热,以进一步提高对电池模组的散热效率。
请参阅图7,第二方面,本实施例提供了一种电池模组200,该电池模组200包括多个电芯210以及如上述第一方面所述的液冷板100,多个电芯210分别位于液冷板100的第一摆放空间20和第二摆放空间30。具有该液冷板100的电池模组200,其对电芯210的散热效果更好,且散热效率更高,可以提高电池模组200的功能稳定性,有助于延长电芯210及电池模组200的使用寿命。
该电池模组200可以应用于储能系统,通过电池模组200实现对电能的储存,并在需要时再将电池模组200中的电能输出,从而提高电能分配的合理性,进而提高电能的能源利用率。同时,该电池模组200也可应用于汽车,以为汽车提供动力能源。
请参阅图8,第三方面,本实施例提供了一种车辆300,该车辆300包括车身310以及如上述第二方面所述的电池模组200,电池模组200设于车身310,并为车辆300提供动力能源。具有该电池模组200的车辆300其动力更加稳定,车辆300可靠性更高。
以上对本发明实施例公开的液冷板及电池模组进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的液冷板及电池模组及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种液冷板,应用于电池模组,其特征在于,所述液冷板包括:
板体,所述板体内部形成用于容置冷却液的腔体,所述板体包括相对设置的第一面和第二面;
多个第一散热板,所述多个第一散热板并排且间隔设置于所述第一面上,相邻两个所述第一散热板形成用于摆放电芯的第一摆放空间;以及
多个第二散热板,所述多个第二散热板并排且间隔设置于所述第二面上,相邻两个所述第二散热板形成用于摆放电芯的第二摆放空间。
2.根据权利要求1所述的液冷板,其特征在于,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板的中部位置设有避让孔,和/或,
所述多个第一散热板、所述多个第二散热板设有缓冲层。
3.根据权利要求1所述的液冷板,其特征在于,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板一体成型于所述板体。
4.根据权利要求1所述的液冷板,其特征在于,所述板体为长条形板体,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板沿所述板体的长度方向间隔设置,且位于所述板体长度方向上的两端部的所述第一散热板和所述第二散热板分别为第一端部散热板和第二端部散热板;
所述第一端部散热板与所述第一面的连接位置设有第一缺口,和/或,
所述第二端部散热板与所述第二面的连接位置设有第二缺口。
5.根据权利要求1所述的液冷板,其特征在于,所述板体为长条形板体,所述多个第一散热板、所述多个第二散热板沿所述板体的长度方向间隔设置,
所述第一散热板与所述第一面的连接位置设有第三缺口,和/或,
所述第二散热板与所述第二面的连接位置设有第四缺口。
6.根据权利要求5所述的液冷板,其特征在于,沿所述板体的长度方向上,所述第一散热板与所述第一面的连接面积自所述板体的中间位置向两端逐渐减小;
所述第二散热板与所述第二面的连接面积自所述板体的中间位置向两端逐渐减小。
7.根据权利要求1-6任一项所述的液冷板,其特征在于,所述液冷板包括相对且间隔设置的第一主板、第二主板,所述第一主板具有所述第一面,所述第二主板具有所述第二面;
所述液冷板还包括盖板,所述盖板连接于所述第一主板、所述第二主板,并与所述第一主板、所述第二主板围合形成所述腔体;
所述第一主板、所述第二主板的导热性能优于所述盖板的导热性能。
8.根据权利要求7所述的液冷板,其特征在于,所述盖板的材质与所述第一主板以及所述第二主板的材质不同,和/或,
所述盖板的厚度大于所述第一主板以及所述第二主板的厚度。
9.根据权利要求1-6任一项所述的液冷板,其特征在于,所述液冷板还包括设于所述腔体内的折流板,所述折流板为多个,多个所述折流板间隔设于所述腔体中,且多个所述折流板交错连接于所述腔体的内壁面。
10.一种电池模组,其特征在于,所述电池模组包括多个电芯以及如权利要求1-9任一项所述的液冷板,所述多个电芯分别位于所述液冷板的所述第一摆放空间和所述第二摆放空间。
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CN115513584A (zh) * 2022-11-24 2022-12-23 深圳海润新能源科技有限公司 一种直冷式电池柜

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