CN114976355A - 一种动力电池包散热保温装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力电池包散热保温装置，该动力电池包散热保温装置包括液冷板以及若干散热平板，液冷板上设有流动结构，液冷板的中部设有若干容置槽，若干容置槽交错分布于液冷板的上下表面，散热平板的一端垂设于容置槽内，散热平板内设有散热结构以及流动于散热结构内的制冷剂，相邻两个散热平板之间形成一容置空间，容置空间用于存放电池包，液冷板与空调系统连通，当电池包的温度较低时，空调系统用于加热液冷板中的冷却液，以通过冷却液将热量传递至若干散热平板，散热平板将热量传递至电池包。本申请提供的散热保温装置能够实现对电池包的低温加热以及高温散热的功能，提升了电池包的使用性能。

Description

一种动力电池包散热保温装置

技术领域

本发明涉及动力电池散热技术领域，特别涉及一种动力电池包散热保温装置。

背景技术

随着科技的进步以及生产力的快速发展，汽车已经在人们的日常生活中得到普及，提高了人们的出行效率，极大的方便了人们的生活。

现如今，随着时代的发展，新能源电动汽车也逐渐得到了人们的认可，保有量不断攀升。其中，动力电池包是新能源电动汽车的核心部件之一，用于给新能源电动汽车提供动力。

其中，现有技术大部分采用液冷板对新能源电动汽车中的动力电池包进行散热，然而，现有技术会在液冷板上设置较多用于绕流的鼓包，该鼓包大大增加了液冷板内部的冷却介质的流阻，从而消耗了较多的能量，影响了动力电池包的使用性能，降低了用户的使用体验。

因此，针对现有技术的不足，提供一种能够提升动力电池包散热效果的装置很有必要。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种动力电池包散热保温装置，以解决现有技术对新能源电动汽车中的动力电池包的散热效果较差，导致动力电池包散热不均匀，影响了动力电池包使用性能的问题。

本发明实施例第一方面提出了一种动力电池包散热保温装置，包括液冷板以及若干散热平板，所述液冷板上设有流动结构，所述流动结构用于流通冷却液，所述液冷板的中部设有若干容置槽，若干所述容置槽交错分布于所述液冷板的上下表面，所述散热平板的一端垂设于所述容置槽内，所述散热平板内设有散热结构以及流动于所述散热结构内的制冷剂，所述散热结构和所述制冷剂用于将所述散热平板接收到的热量传递至所述液冷板，相邻两个所述散热平板之间形成一容置空间，所述容置空间用于存放电池包，所述液冷板与空调系统连通，当所述电池包的温度较低时，所述空调系统用于加热所述液冷板中的冷却液，以通过所述冷却液将热量传递至若干所述散热平板，所述散热平板将热量传递至所述电池包。

本发明的有益效果是：通过在液冷板的上下表面交错设置若干容置槽，安装时，将每个散热平板的一端对应垂直设置在每个容置槽内，且在散热平板内设置有散热结构以及制冷剂，对应的，在液冷板上设置有流动结构，该流动结构用于流通冷却液。安装时，将电池包放置于容置空间内，此时该电池包的底部与上述液冷板接触，该电池包的侧面与上述散热平板的侧壁接触。在实际的工作过程中，上述散热平板能够通过其内部的散热结构以及制冷剂将上述电池包侧面产生的热量传递至上述液冷板中，此时液冷板能够通过其内部流动的冷却液同时将电池包的底部以及侧面产生的热量吸收掉，从而能够有效的吸收掉上述电池包产生的热量，进而能够大幅提升对电池包的散热效果，同时散热更加均匀，有效的提升了电池包的使用性能，另外，上述液冷板与空调系统连通，当电池包的温度较低时，上述空调系统能够用于加热上述液冷板中的冷却液，以通过该冷却液将热量传递至若干散热平板，再通过若干散热平板将热量传递至电池包，从而能够有效的提升电池包的温度，对应提升电池包的使用性能。

优选的，所述散热平板包括第一盖板以及第二盖板，所述第二盖板内设有真空腔，所述真空腔内设有所述散热结构以及所述制冷剂，所述第一盖板覆盖所述真空腔，且与所述第二盖板密封。

优选的，所述散热结构包括蒸汽腔、吸液芯以及若干凸台，所述吸液芯和所述蒸汽腔均设于若干所述凸台之间，且所述蒸汽腔位于所述吸液芯的上方，所述凸台的上下两端分别抵接于所述第一盖板和所述第二盖板的内侧面。

优选的，所述吸液芯包括若干凹坑以及翅片，若干所述凹坑呈多行多列整齐排布，所述翅片环设于所述凹坑的四周。

优选的，所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片紧邻于所述凹坑的四周设置，所述第二翅片位于相邻两个所述凸台之间。

优选的，所述散热平板的纵向导热系数大于横向导热系数，其中，所述纵向导热系数为5000w/mk，横向导热系数为0.1w/mk。

优选的，所述液冷板的内部为中空结构，所述流动结构包括设于所述液冷板一端的进液口，以及设于所述液冷板另一端的出液口，所述进液口与所述出液口用于在所述中空结构内流通所述冷却液。

优选的，所述冷却液采用乙二醇-水溶液制成。

优选的，所述散热平板的制备方法包括以下步骤：

选取两块相同的板材作为基材，分别为所述第一盖板以及所述第二盖板，在所述第二盖板内加工出真空腔，并在所述真空腔内设置所述散热结构以及所述制冷剂；

分别在所述第一盖板和所述第二盖板的边缘加工出相互配合的凹槽，并通过激光焊接将所述第一盖板与所述第二盖板的边缘密封。

优选的，所述液冷板的制备方法包括以下步骤：

步骤S10，选取第一金属板坯与承压样板平行放置，并使所述承压样板的流道样型位于所述第一金属板坯的一侧；

步骤S20，将所述第一金属板坯的一侧在所述承压样板的流道样型处进行冲压成型，以在所述第一金属板坯的一侧形成若干所述容置槽；

步骤S30，将所述第一金属板坯与所述承压样板分离，以完成所述第一金属板坯的成型加工；

步骤S40，重复所述步骤S10至所述步骤S30以完成第二金属板坯的成型加工；

步骤S50，将所述第一金属板坯和所述第二金属板坯冲压出若干所述容置槽的一侧同向错开设置，并对所述第一金属板坯和所述第二金属板坯的边缘进行焊接、粘合处理，以完成所述液冷板的加工。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的动力电池包散热保温装置在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的动力电池包散热保温装置在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的动力电池包散热保温装置中的散热平板的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的动力电池包散热保温装置与空调系统的连接示意图。

主要元件符号说明：

液冷板	10	散热平板	20
				容置槽	11	容置空间	30
电池包	40	第一盖板	21
				第二盖板	22	出液口	13
进液口	12	空调系统	50
				泄压阀	60	隔热箱	70
保温层	80	温度传感器	90

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，所示为本发明一实施例提供的动力电池包散热保温装置，本实施例提供的动力电池包散热保温装置能够通过散热平板内部的散热结构以及制冷剂将电池包侧面产生的热量传递至液冷板中，此时液冷板能够通过其内部流动的冷却液同时将上述电池包的底部以及侧面产生的热量吸收掉，从而能够有效的吸收掉上述电池包产生的热量，进而能够大幅提升对电池包的散热效果，同时散热更加均匀，有效的提升了电池包的使用性能。

具体的，本实施例提供的动力电池包散热保温装置包括液冷板10以及若干散热平板20，液冷板10上设有流动结构，流动结构用于流通冷却液，液冷板10的中部设有若干容置槽11，若干容置槽11交错分布于液冷板10的上下表面，散热平板20的一端垂设于容置槽11内，散热平板20内设有散热结构以及流动于所述散热结构内的制冷剂，所述散热结构和所述制冷剂用于将散热平板20接收到的热量传递至液冷板10，相邻两个散热平板20之间形成一容置空间30，容置空间30用于存放电池包40，另外，液冷板10与空调系统50连通，当电池包40的温度较低时，空调系统50用于加热液冷板10中的冷却液，以通过所述冷却液将热量传递至若干散热平板20，散热平板20将热量传递至电池包40。

其中，如图1至图3所示，需要说明的是，本实施例提供的动力电池包散热保温装置的整体结构主要由一块液冷板10以及若干块散热平板20组成，其中，在本实施例中，为了能够初步有效的吸收电池包40产生的热量，上述液冷板10采用铝制成，可以理解的是，金属铝具有良好的导热性能，本实施例利用金属铝良好的导热特性，能够有效的将上述电池包40端部（即底部或者顶部）产生的热量传递至液冷板10，再通过液冷板10内部流动的冷却液迅速带走电池包40产生的热量，从而进行有效的散热。

进一步的，在本实施例中，需要指出的是，上述散热平板20采用镁铝合金制成。本领域技术人员可以理解的是，镁铝合金具有良好的抗腐蚀性能、强度高以及良好的导热性能。因此，在本实施例中，如图1和图2所示，上述散热平板20能够有效的将电池包40侧面产生的热量传递至其内部的散热结构以及制冷剂，再通过该散热结构以及制冷剂将热量传递至液冷板10，以通过液冷板10内部流动的冷却液带走电池包40侧面产生的热量。

更进一步的，在本实施例中，如图1至图3所示，还需要说明的是，为了便于液冷板10与若干散热平板20的安装，显而易见的，在液冷板10的中部开设有若干个容置槽11，且若干个容置槽11依次上下交错分布于液冷板10的上下表面，进一步的，将每个散热平板20的一端对应垂直设置在每个容置槽11内，从而能够在相邻两个散热平板20之间均形成一个容置空间30，实施时，该容置空间30用于放置电池包40。优选的，在本实施例中，容置槽11设置为U型槽。该U型槽的尺寸与散热平板20的端部尺寸适配。安装时，如图1和图2所示，将每块电池包40对应放置在每个容置空间30内，此时电池包40的底部或者顶部能够与液冷板10接触，电池包40的侧面能够与散热平板20接触，再对电池包40进行有效的散热。

在本实施例中，需要说明的是，通过将若干个容置槽11依次上下交错分布于液冷板10的上下表面能够增大散热平板20与液冷板10的热交换面积，同时能够加强液冷板10内部流动的冷却液的湍流度从而破坏流体与锯齿的边界层，增加对流换热系数进而强化散热。

另外，在本实施例中，如图3所示，还需要说明的是，为了进一步提升散热效果，散热平板20包括第一盖板21以及第二盖板22，具体的，在第二盖板22内设有真空腔，在该真空腔内设有散热结构以及制冷剂，安装时，第一盖板21覆盖上述真空腔，且与第二盖板22密封，优选的，在本实施例中，第一盖板21与第二盖板22采用焊接密封。进一步的，需要指出的是，上述散热结构包括蒸汽腔（图未示）、吸液芯（图未示）以及若干凸台（图未示），其中，上述吸液芯和上述蒸汽腔均设于若干上述凸台之间，且上述蒸汽腔位于上述吸液芯的上方，上述凸台的上下两端分别抵接于第一盖板21和第二盖板22的内侧面。

进一步的，在本实施例中，需要说明的是，为了便于散热，上述吸液芯包括若干凹坑（图未示）以及翅片（图未示），具体的，上述若干凹坑呈多行多列整齐排布，且上述翅片环设于每个凹坑的四周。另外，上述翅片包括第一翅片（图未示）和第二翅片（图未示），其中，上述第一翅片紧邻于上述凹坑的四周设置，上述第二翅片位于相邻两个上述凸台之间。与此同时，在本实施例中，还需要说明的是，上述散热平板20的纵向导热系数大于横向导热系数，其中，所述纵向导热系数为5000w/mk，横向导热系数为0.1w/mk，从而能够有效的提升。

另外，在本实施例中，为了便于液冷板10的散热，将液冷板10的内部设置为中空结构，对应的，上述流动结构包括设于液冷板10一端的进液口12，以及设于液冷板10另一端的出液口13，实施时，进液口12与出液口13用于在上述中空结构内流通冷却液，从而能够有效的在液冷板10的内部快速流通冷却液，以带走电池包40产生的热量。

另外，在本实施例中，还需要说明的是，优选的，在本实施例中，上述冷却液采用乙二醇-水溶液制成，便于降低生产的成本。

进一步的，在本实施例中，如图4所示，需要说明的是，本实施例提供的动力电池包散热保温装置在实际使用的过程中会与汽车内部的空调系统50连接在一起，其中，液冷板10的进液口12与出液口13分别与上述空调系统50的出液口以及进液口连通，从而能够形成该动力电池包散热保温装置与空调系统50的闭环回路，该闭环回路用于流通冷却液。

具体的，在本实施例中，为了能够准确的感知液冷板10的温度，在液冷板10的一端还安装有温度传感器90，该温度传感器90与空调系统50内部的控制器电性连接在一起。其中，当上述温度传感器90检测到液冷板10的温度较低时，表明电池包的温度较低，此时空调系统50会进行加热，以提升冷却液的温度，并使冷却液将热量传递至电池包上；当上述温度传感器90检测到液冷板10的温度较高时，表明电池包的温度较高，此时空调系统会进行降温，以降低冷却液的温度，并使冷却液吸收电池包的热量，从而能够有效的提升电池包的使用性能。另外，上述温度传感器90还能够准确感知单体电池包40内部的温差，通过空调系统50的控制策略进而以相应合理的平衡进液口12内冷却液的进给温度与进给流速，能够有效减小整个空调系统50的启停频率，提高空调系统50与电池包40的使用寿命与效率。

另外，在本实施例中，如图4所示，还需要说明的是，该空调系统50还包括泄压阀60，该泄压阀60设置在隔热箱70上，使用时，该泄压阀60用于排放电池包40在充放电的时候产生的气体，以平衡隔热箱70内部的压差，进一步的，在上述隔热箱70的外围还包覆有一层保温层80。

使用时，通过在液冷板10的上下表面交错设置若干容置槽11，安装时，将每个散热平板20的一端对应垂直设置在每个容置槽11内，且在散热平板20内设置有散热结构以及制冷剂，对应的，在液冷板10上设置有流动结构，该流动结构用于流通冷却液。安装时，将电池包40放置于容置空间30内，此时该电池包40的底部与上述液冷板10接触，该电池包40的侧面与上述散热平板20的侧壁接触。在实际的工作过程中，上述散热平板20能够通过其内部的散热结构以及制冷剂将上述电池包40侧面产生的热量传递至上述液冷板10中，此时液冷板10能够通过其内部流动的冷却液同时将电池包40的底部以及侧面产生的热量吸收掉，从而能够有效的吸收掉上述电池包40产生的热量，进而能够大幅提升对电池包40的散热效果，同时散热更加均匀，有效的提升了电池包40的使用性能。

另外，在本实施例中，还需要指出的是，本实施例提供的散热平板20的制备方法包括以下步骤：

选取两块相同的板材作为基材，分别为第一盖板21以及第二盖板22，在第二盖板22内加工出真空腔，并在所述真空腔内设置上述散热结构以及上述制冷剂；

分别在第一盖板21和第二盖板22的边缘加工出相互配合的凹槽，并通过激光焊接将第一盖板21与第二盖板22的边缘密封。

另外，在本实施例中，还需要指出的是，本实施例提供的液冷板10的制备方法包括以下步骤：

步骤S10，选取第一金属板坯与承压样板平行放置，并使所述承压样板的流道样型位于所述第一金属板坯的一侧；

步骤S20，将所述第一金属板坯的一侧在所述承压样板的流道样型处进行冲压成型，以在所述第一金属板坯的一侧形成若干所述容置槽；

步骤S30，将所述第一金属板坯与所述承压样板分离，以完成所述第一金属板坯的成型加工；

步骤S40，重复所述步骤S10至所述步骤S30以完成第二金属板坯的成型加工；

步骤S50，将所述第一金属板坯和所述第二金属板坯冲压出若干所述容置槽的一侧同向错开设置，并对所述第一金属板坯和所述第二金属板坯的边缘进行焊接、粘合处理，以完成所述液冷板的加工。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的动力电池包散热保温装置只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本申请的动力电池包散热保温装置实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

综上所述，本发明上述实施例当中的动力电池包散热保温装置能够有效的吸收掉上述电池包40产生的热量，从而能够大幅提升对电池包40的散热效果，同时散热更加均匀，有效的提升了电池包40的使用性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动力电池包散热保温装置，其特征在于：包括液冷板以及若干散热平板，所述液冷板上设有流动结构，所述流动结构用于流通冷却液，所述液冷板的中部设有若干容置槽，若干所述容置槽交错分布于所述液冷板的上下表面，所述散热平板的一端垂设于所述容置槽内，所述散热平板内设有散热结构以及流动于所述散热结构内的制冷剂，所述散热结构和所述制冷剂用于将所述散热平板接收到的热量传递至所述液冷板，相邻两个所述散热平板之间形成一容置空间，所述容置空间用于存放电池包，所述液冷板与空调系统连通，当所述电池包的温度较低时，所述空调系统用于加热所述液冷板中的冷却液，以通过所述冷却液将热量传递至若干所述散热平板，所述散热平板将热量传递至所述电池包。

2.根据权利要求1所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述散热平板包括第一盖板以及第二盖板，所述第二盖板内设有真空腔，所述真空腔内设有所述散热结构以及所述制冷剂，所述第一盖板覆盖所述真空腔，且与所述第二盖板密封。

3.根据权利要求2所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述散热结构包括蒸汽腔、吸液芯以及若干凸台，所述吸液芯和所述蒸汽腔均设于若干所述凸台之间，且所述蒸汽腔位于所述吸液芯的上方，所述凸台的上下两端分别抵接于所述第一盖板和所述第二盖板的内侧面。

4.根据权利要求3所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述吸液芯包括若干凹坑以及翅片，若干所述凹坑呈多行多列整齐排布，所述翅片环设于所述凹坑的四周。

5.根据权利要求4所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述翅片包括第一翅片和第二翅片，所述第一翅片紧邻于所述凹坑的四周设置，所述第二翅片位于相邻两个所述凸台之间。

6.根据权利要求1所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述散热平板的纵向导热系数大于横向导热系数，其中，所述纵向导热系数为5000w/mk，横向导热系数为0.1w/mk。

7.根据权利要求1所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述液冷板的内部为中空结构，所述流动结构包括设于所述液冷板一端的进液口，以及设于所述液冷板另一端的出液口，所述进液口与所述出液口用于在所述中空结构内流通所述冷却液。

8.根据权利要求1所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述冷却液采用乙二醇-水溶液制成。

9.根据权利要求2所述的动力电池包散热装置，其特征在于：所述散热平板的制备方法包括以下步骤：

选取两块相同的板材作为基材，分别为所述第一盖板以及所述第二盖板，在所述第二盖板内加工出真空腔，并在所述真空腔内设置所述散热结构以及所述制冷剂；

分别在所述第一盖板和所述第二盖板的边缘加工出相互配合的凹槽，并通过激光焊接将所述第一盖板与所述第二盖板的边缘密封。

10.根据权利要求1所述的动力电池包散热保温装置，其特征在于：所述液冷板的制备方法包括以下步骤：

步骤S10，选取第一金属板坯与承压样板平行放置，并使所述承压样板的流道样型位于所述第一金属板坯的一侧；

步骤S20，将所述第一金属板坯的一侧在所述承压样板的流道样型处进行冲压成型，以在所述第一金属板坯的一侧形成若干所述容置槽；

步骤S30，将所述第一金属板坯与所述承压样板分离，以完成所述第一金属板坯的成型加工；

步骤S40，重复所述步骤S10至所述步骤S30以完成第二金属板坯的成型加工；

步骤S50，将所述第一金属板坯和所述第二金属板坯冲压出若干所述容置槽的一侧同向错开设置，并对所述第一金属板坯和所述第二金属板坯的边缘进行焊接、粘合处理，以完成所述液冷板的加工。

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