CN116154361B - 冷板和电池包 - Google Patents
冷板和电池包 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116154361B CN116154361B CN202310438206.1A CN202310438206A CN116154361B CN 116154361 B CN116154361 B CN 116154361B CN 202310438206 A CN202310438206 A CN 202310438206A CN 116154361 B CN116154361 B CN 116154361B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold plate
- fin
- flow
- units
- turbulent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 78
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 46
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 8
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 35
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明的实施例提供了一种冷板和电池包,涉及电池技术领域,该冷板包括第一冷板、第二冷板和扰流翅片,第二冷板贴设在第一冷板上,且第一冷板和第二冷板之间形成有供冷却液流通的液冷流道,扰流翅片设置在液冷流道内,并沿液冷流道的延伸方向连续分布,且扰流翅片包括若干向液冷流道的至少一侧凸起的扰流单元,扰流单元用于形成半封闭的扰流区域,以使进入扰流区域的冷却液在受到阻挡形成湍流后流出。相较于现有技术,本发明提供的冷板,其能够提高流道内部流体扰动状态进而提升热交换效率,并且增大流道宽度,提升换热效果,降低压降,减少水泵的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种冷板和电池包。
背景技术
在环境污染严重和能源紧缺的背景下,新能源行业得到快速发展,电动汽车越来越普及,而电池热管理是影响电动汽车安全的关键,通过电池热管理系统,可保持单体电池间的温度均衡,避免因为单体电池间的温度不均衡而使单体电池的不一致性继续扩散,从而提高动力电池组的使用寿命。基于此,需要利用动力电池系统热管理技术将动力电池的温度保持在合适的范围内,液冷系统作为当前动力电池系统热管理技术中的主要方案,其合理的液冷流道设计至关重要。
在现有液冷系统中,流道通常为直流结构,冷却液在流道内作低速流动,热交换效率低下。并且,常规的流道宽度较小,换热效果较差,同时流道压降较大,导致水泵的损耗较大。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种冷板和电池包,其能够提高流道内部流体扰动状态进而提升热交换效率,并且增大流道宽度,提升换热效果,降低压降,减少水泵的损耗。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本发明提供了一种冷板,包括第一冷板、第二冷板和扰流翅片,所述第二冷板贴设在所述第一冷板上,且所述第一冷板和所述第二冷板之间形成有供冷却液流通的液冷流道,所述扰流翅片设置在所述液冷流道内,并沿所述液冷流道的延伸方向连续分布,且所述扰流翅片包括若干向所述液冷流道的至少一侧凸起的扰流单元,所述扰流单元用于形成半封闭的扰流区域,以使进入所述扰流区域的冷却液在受到阻挡形成湍流后流出。
在可选的实施方式中,所述扰流翅片包括多个依次首尾连接的翅片单元,相邻的所述翅片单元之间呈折弯设置以形成所述扰流单元,并使相邻所述翅片单元的折弯处形成所述扰流区域。
在可选的实施方式中,所述翅片单元呈直片状,以使所述扰流翅片呈锯齿形或梯形延伸,或者,所述翅片单元呈弧形片状,以使所述扰流翅片呈波浪形延伸。
在可选的实施方式中,相邻两个所述翅片单元之间的夹角小于或等于90°。
在可选的实施方式中,每个所述翅片单元上贯通开设有导流通孔,在冷却液流动方向上的前一翅片单元的导流通孔被构造为供冷却液流入的流入孔,后一翅片单元的导流通孔被构造为供冷却液流出的流出孔。
在可选的实施方式中,相邻两个所述翅片单元上的所述导流通孔的连线方向与所述液冷流道的延伸方向夹锐角设置,以使相邻两个所述翅片单元上的所述导流通孔错位设置。
在可选的实施方式中,所述扰流翅片上的导流通孔的横截面为圆形、半圆形、矩形或三角形中的一种或多种。
在可选的实施方式中,所述导流通孔设置于所述翅片单元靠近所述第一冷板的一侧或靠近所述第二冷板的一侧。
在可选的实施方式中,相邻的所述翅片单元中的一个在靠近所述第一冷板的一侧设置有所述导流通孔,另一个在靠近所述第二冷板的一侧设置有所述导流通孔,以使相邻两个所述翅片单元的导流通孔在冷板高度方向上错位设置。
在可选的实施方式中,所述导流通孔的直径为0.5~2mm,所述扰流翅片端部与所述液冷流道的对应端部之间的距离为20-40mm,所述液冷流道的宽度为40mm-60mm。
在可选的实施方式中,所述扰流翅片的高度小于或等于所述液冷流道的高度,且所述扰流翅片至少与所述第一冷板和所述第二冷板中的一个连接。
第二方面,本发明实施例提供了一种电池包,包括前述的冷板。
本发明实施例的有益效果包括,例如:
本发明提供的冷板和电池包,通过设置扰流翅片,且扰流翅片沿液冷流道的延伸方向连续分布,并且扰流翅片的至少一侧形成有若干凸起的扰流单元,该扰流单元能够形成扰流区域,阻挡冷却液的流动,使得进入该扰流区域的冷却液在受到阻挡后形成湍流,促使冷却液与流道内部之间的热交换效率得以提升。此外,通过设置扰流翅片,提升了流道的结构强度,使得液冷流道可以做的更宽,增大了流道宽度,并降低了压降,减少了水泵的损耗。相较于现有技术,本发明提供的冷板,其能够提高流道内部流体扰动状态进而提升热交换效率,并且增大流道宽度,提升换热效果,降低压降,减少水泵的损耗。
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为本发明第一实施例提供的冷板的结构示意图;
图2为图1中第二冷板在第一视角下的结构示意图;
图3为图1中第二冷板在第二视角下的结构示意图;
图4为图3中流经扰流单元的流体形成湍流的示意图;
图5为图3中流经扰流单元的流体形成涡流的示意图;
图6为本发明第二实施例提供的第二冷板的结构示意图。
图标:100-冷板;110-第一冷板;130-第二冷板;150-扰流翅片;151-扰流单元;153-扰流区域;155-翅片单元;157-导流通孔;170-液冷流道。
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,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
正如背景技术中所公开的,现有技术中的液冷板的流道多采用直流结构,并采用冲压成形后进行钎焊的加工工艺,限于整体液冷板爆破强度要求(一般要求爆破压力≥1.2MPa),需确保上、下冷板的有效钎焊面积,故在液冷流道设计时其单一流道宽度须小于等于30mm,非流道区域钎焊宽度要求不低于8mm,且为了增加整个液冷板的热交换面积,通常采用增加流道数量以达到提高换热面积的目的。然而,以上常规液冷流道设计则必然会存在以下问题:
1)由于以上所述中当前液冷系统的单个流道宽度的限制,使得总换热面积只局限于n个叠加的流道面积,不利于进一步提高换热面积,导致换热效率偏低;
2)当冷却液在液冷系统中的流道中流动时,由流体力学公式即可知, 液冷系统的压降/>与当量直径/>成反比而和/>成正比,其中,当量直径/>(/>为流道截面面积,/>为参与传热的湿润周边长),所以在/>一定的情况下,整个液冷系统的压降/>主要受到当量直径/>大小的影响,基于现有技术中当量直径/>较小,使得液冷系统的压降/>就较大,提高了整体水泵的损耗;
3)根据目前液冷板设计流量、截面形状等参数,通过理论计算公式:,/>为流体的流速,/>为流体的密度,/>为动力粘度)计算可知,现有液冷系统内部流体状态大多数处于层流阶段(/>),而在层流流动时,热量由流道中间至边界区域热量交换较低,而在过渡流阶(/>)甚至到达湍流时(/>),各层流体质点会出现紊乱的不规则脉动,质点间热量交换加剧,促使其冷却液与流道内部之间热交换效率会提升。因此,如何在流速一定的情况下,提高流道内部流体扰动状态进而提升热交换效率,是本申请亟待解决的问题;
为了解决上述问题,本发明提供了一种新型的冷板和电池包,下面对该冷板和电池包进行详细说明,并且需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
第一实施例
参见图1至图3,本实施例提供了一种冷板100,能够提高流道内部流体扰动状态进而提升热交换效率,并且增大流道宽度,提升换热效果,降低压降,减少水泵的损耗。
本实施例提供的冷板100,可以适用于电池包,实现对电池的冷却,该冷板100包括第一冷板110、第二冷板130和扰流翅片150,第二冷板130贴设在第一冷板110上,且第一冷板110和第二冷板130之间形成有供冷却液流通的液冷流道170,扰流翅片150设置在液冷流道170内,并沿液冷流道170的延伸方向连续分布,且扰流翅片150包括若干向液冷流道170的至少一侧凸起的扰流单元151,扰流单元151用于形成半封闭的扰流区域153,以使进入扰流区域153的冷却液在受到阻挡形成湍流后流出。其中,扰流翅片150沿液冷流道170的延伸方向连续分布,从而形成连续的扰流单元151,连续的扰流单元151可向液冷流道170的一侧或两侧凸起设置,从而在液冷流道内均匀布设连续的半封闭的扰流区域,在冷却液的流动方向上,对冷却液实现不断的扰动,提升换热效率。
在本实施例中,通过在液冷流道170内设置扰流翅片150,并且扰流翅片150的至少一侧形成扰流单元151,扰流单元151能够形成半封闭的扰流区域153,使得进入扰流区域153的冷却液形成湍流,在通过该扰流单元151 的阻挡扰流之后进入相邻的另一个扰流单元151进一步扰流,实现冷却液的不断扰流,促使冷却液与流道内部之间的热交换效率得以提升。并且扰流翅片150的设置能够增大液冷流道170的横截面积,从而大幅提升流道的换热面积,减少了流道总数量,有利于降低系统压损和多支路流道下各区域的换热差异。
在本实施例中,第一冷板110和第二冷板130均为3系铝材(Al3003),其延展性较高,重量轻,耐腐蚀性优良,在潮湿环境下仍然具有良好的防锈能力,且钎焊工艺成熟,使得液冷流道170冲压成型的效果较好。具体地,第一冷板110和第二冷板130均可以采用钎焊工艺进行焊接组装,第二冷板130呈下凹结构,使得其与第一冷板110焊接后在两者之间形成液冷流道170,同时在第二冷板130的下凹表面设置扰流翅片150,实现扰流作用,而扰流翅片150也能够起到对第一冷板110的支撑作用,从而提升整体的结构强度,即使扩大液冷流道170的宽度,也能保证整个冷板的强度。
在本实施例中,扰流翅片150包括多个依次首尾连接的翅片单元155,相邻的翅片单元155之间呈折弯设置以形成连续的扰流单元151,并使相邻翅片单元155的折弯处形成半封闭的扰流区域153。具体地,多个翅片单元155的结构相同,并采用首尾连接的方式形成连续分布的扰流翅片150,其中相邻的翅片单元155的折弯处即形成了扰流区域153,扰流区域153在相邻的翅片单元155的折弯处连接封闭,在远离相邻的翅片单元155的折弯处敞开形成敞口,并形成敞口在远离相邻的翅片单元155的折弯处方向上逐渐增大的半封闭状态,不仅保证液体可进入扰流区域,从而在扰流区域内形成不同的扰动路径,提升流体的扰动和紊乱程度,同时还可避免流体阻力过大导致的流速减小。进一步的,相邻两个扰流区域153共用一个翅片单元155,以增大扰流区域的面积,扩大扰动范围。冷却液在经过一个翅片单元155时会进入扰流区域153,并在扰流区域153内经过翅片单元155的阻挡形成湍流,并经过该扰流区域153内的另一个翅片单元155后流出,增加了对流体状态的扰动,达到强化换热的效果。
在本实施例中,翅片单元155呈直片状,以使扰流翅片150呈锯齿形或梯形延伸,或者,翅片单元155呈弧形片状,以使扰流翅片150呈波浪形延伸。优选地,每个翅片单元155呈直片状,并且相邻的翅片单元155之间的夹角相同,使得整个扰流翅片150呈锯齿状均匀分布在液冷流道170中,且均匀分布的锯齿状结构能够使得相邻扰流翅片对冷却液起到不断扰流作用,并扩大扰流范围,从而提升流体内部与液冷流道内壁之间的热交换,提升整体热管理效率。当然,此处翅片单元155和扰流翅片150的形状仅仅是举例说明,并不起到任何限定作用。
值得注意的是,本实施例中每个液冷流道170内可以设置有单个的扰流翅片150,单个扰流翅片150沿液冷流道170的延伸方向连续分布。当然,在本发明其他较佳的实施例中,液冷流道170内还可以设置多个扰流翅片150,多个扰流翅片150并列设置,对于液冷流道170内扰流翅片150的数量,其可以根据液冷流道170的数量以及实际换热需求进行设计,在此不作具体限定。
在本实施例中,相邻两个翅片单元155之间的夹角小于或等于90°。具体地,翅片单元155可以呈直片状,每相邻两个翅片单元155之间的夹角均相同,而通过将夹角限定在90°以内,能够进一步扩大扰流区域153的范围,提升扰流效果。优选地,相邻两个翅片单元155之间的夹角为90°,可扩大扰流区域153的面积,冷却液可在翅片单元155的阻挡作用下,形成多条扰流流体,同时可限制扰流流体,避免由于夹角过大导致扰流流体偏离翅片单元155而直接流出扰流区域153,能够使得锯齿状结构达到最优的扰流效果。
需要说明的是,为了保证足够大的扰流区域153,并且避免流体在扰流区域153内不断扰动无法流出,本实施例中相邻两个翅片单元155之间的夹角应当大于30°,即相邻两个翅片之间的夹角应当大于或等于30°并小于或等于90°。
在本实施例中,扰流翅片150的高度小于或等于液冷流道170的高度,且扰流翅片150至少与第一冷板110和第二冷板130中的一个连接。优选地,扰流翅片150的高度与液冷流道170的高度相当,且扰流翅片150的上下侧分别与第一冷板110和第二冷板130连接,从而实现良好的支撑效果,提升了整体冷板100的焊接强度,在满足爆破压力的前提下,可以将单一液冷流道170的宽度大幅增加,从而进一步增大了流道的换热面积,减少液冷流道170数量,有利于降低系统压力损失和多支路流道下各区域电池温差。具体地,扰流翅片150的上表面与第一冷板110钎焊连接,扰流翅片150的下表面与第二冷板130钎焊连接,从而进一步提升焊接强度。当然,在本发明其他较佳的实施例中,也可以将扰流翅片150与第一冷板110连接同时与第二冷板130间隔微小的距离,或者将扰流翅片150与第二冷板130连接件同于与第一冷板110间隔微小的距离,其同样能够实现扰流效果,并且能够降低焊接难度。
在本实施例中,液冷流道170的宽度为40mm-60mm。值得注意的是,区别于现有冲压工艺下单个流道宽度小于等于30mm,本实施例通过增加上下钎焊的扰流翅片150,一方面能够增强第一冷板110和第二冷板130之间的连接强度,进而确保整个冷板100满足设计爆破强度的目标。另一方面,单个的液冷流道170能够拓宽至40mm-60mm,从而增加了整个液冷系统中液冷流道170的总换热面积,从而能够带走更多的热量,实现提高换热效果的目的。可选的,液冷流道170的宽度可以为45mm、50mm或55mm。
需要说明的是,单个液冷流道170的加宽也意味着流道特征常数当量的增大,由流体力学公式/>可知,即冷板100的压降/>与液冷流道170的当量直径/>成反比,因此,增设扰流翅片150的设计后,液冷流道170的当量直径增大,则降低了冷板100内部的压降/>,减少了压力损失,减少了水泵的损耗。
在本实施例中,扰流翅片150的高度可以是2mm-3mm,其可以根据液冷流道170的高度进行调整,而扰流翅片150的长度也需要根据液冷流道170的长度进行设计,优选地,扰流翅片150端部与液冷流道170的对应端部之间的距离为20-40mm,即扰流翅片150两端头的位置距离液冷流道170的边缘位置约20mm-40mm,从而保证边缘位置的冷却液的顺利流动和换向,可选的,扰流翅片150两端头的位置距离液冷流道170的边缘位置可为25mm、30mm、35mm。并且,翅片单元155的数量可以参考流道长度和实际的换热需求设计,以更好地兼顾冷板100与外部结构件连接孔位的避让需求。
在本实施例中,结合参见图4,每个翅片单元155上贯通开设有导流通孔157,在冷却液流动方向上的前一翅片单元155的导流通孔157被构造为供冷却液流入的流入孔,后一翅片单元155的导流通孔157被构造为供冷却液流出的流出孔。通过流入孔的设置,可让流体自发的流至具有阻挡作用的后一翅片单元155从而实现扰流,而流出孔的设置,可保证流体自发流入下一扰流区域153,从而实现流体的不断扰动。具体地,流体从前一翅片单元155的流入孔流入扰流区域153,在后一翅片单元155的阻挡作用下,形成湍流(流体的无规则运动),并从后一翅片单元155的流出孔中流出,从而实现对流体的扰动。进一步的,结合参见图5,流体在后一翅片单元155的阻挡作用下,还可形成涡流,从而进一步提升流体的扰动。此处流入孔和流出孔均为同一扰流区域153的相对流动结构,在实际导流时,流体整体流动方向大体与液冷流道170的延伸方向相适配,即冷却液能够依次流过多个翅片单元155上的导流通孔157,通过导流通孔157的设置,能够进一步提升对流体流动状态的扰动,从而提高热交换效率。
需要说明的是,本实施例中导流通孔157设置在翅片单元155的中部位置,且翅片单元155上可以设置若干个导流通孔157,导流通孔157的数量可以根据单个翅片单元155的长度进行设计,从而可实现多个流体流道,提升扰动效果。
在本实施例中,扰流翅片150上的导流通孔157的横截面为圆形、半圆形、矩形或三角形中的一种或多种。优选地,本实施例中导流通孔157为圆形,能够实现良好的导流效果。
在本实施例中,导流通孔157的直径为0.5~2mm,能够保证冷却液的顺利流动,并与外部进入扰流区域153或流出扰流区域153的冷却液冲击形成扰流,保证扰流效果。当然,此处导流通孔157的直径需要根据翅片单元155的尺寸进行确定,并不作具体限定。
在本实施例中,相邻两个翅片单元155上的导流通孔157的连线方向与液冷流道170的延伸方向夹锐角设置,以使相邻两个翅片单元155上的导流通孔157错位设置。即在垂直于流体的整体流动方向上,相邻两个翅片单元155上的导流通孔157距离同一液冷流道170的距离不同。具体地,通过两侧导流通孔157错位设置,使得扰流区域153两侧的翅片单元155的导流通孔157并不对称,以确保冷却液由一侧的导流通孔157流入后不会直接由另一侧的导流通孔157的流出,确保冷却液在扰流区域153的实现湍流,以提升翅片单元155和导流通孔157对冷却液流动状态的扰动,进而进一步提高热交换效率。
值得注意的是,本实施例中在锯齿形的扰流翅片150两侧中间设置错位的导流通孔157,使得冷却液流经翅片单元155前后时,流体状态发生剧烈扰动和紊乱,流体内部质点及液冷流道170的内壁之间的热交换增加,进而提高了冷板100整体的热管理效率。
本实施例还提供了一种电池包,包括壳体、电池和前述的冷板100,其中电池设置在壳体内,冷板100设置在电池的底部或侧壁或顶部,电池与第一冷板110的表面相接触,并实现热量传递,通过冷板100能够实现对电池的热交换,实现良好的保温、冷却作用。关于壳体和电池的结构,具体可以参考现有的电池包。
综上所述,本实施例提供的冷板100和电池包,通过设置扰流翅片150,且扰流翅片150沿液冷流道170的延伸方向连续分布,并且扰流翅片150的至少一侧形成有若干凸起的扰流单元151,该扰流单元151能够形成扰流区域153,阻挡冷却液的流动,使得进入该扰流区域153的冷却液在受到阻挡后形成湍流,促使冷却液与流道内壁之间的热交换效率得以提升。此外,通过设置扰流翅片150,提升了流道的结构强度,使得液冷流道170可以做的更宽,增大了流道宽度,大幅提升了传热面积,并降低了压降,减少了水泵的损耗。
第二实施例
本实施例提供了一种冷板100,其基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考第一实施例中相应内容。
在本实施例中,导流通孔157设置于翅片单元155靠近第一冷板110的一侧或靠近第二冷板130的一侧。具体地,导流通孔157设置在翅片单元155的边缘位置,从而降低了其制作难度,并且同样能够实现提升扰流效果的作用。
参考图6,在本实施例中,相邻的翅片单元155中的一个在靠近第一冷板110的一侧设置有导流通孔157,另一个在靠近第二冷板130的一侧设置有导流通孔157,以使相邻两个翅片单元155的导流通孔157在冷板100高度方向上错位设置。具体地,相邻的翅片单元155上的导流通孔157在高度方向上错位设置,确保同一扰流区域153的流入孔和流出孔设置于不同高度,冷却液由一侧的导流通孔157流入并由另一侧的导流通孔157的流出过程中不会对应,避免冷却液在进入扰流区域153后没有经过扰流而直接流出,以提升翅片单元155和导流通孔157对冷却液流动状态的扰动,进而进一步提高热交换效率。
优选地,本实施例中导流通孔157的截面形状可以设三角形,具体地,三角形的底边与第一冷板110或第二冷板130接合,从而便于制作导流通孔157。当然,此处导流通孔157的形状仅仅是举例说明,并不起到任何限定作用,其导流通孔157的截面形状也可以是弧形或矩形等。
本实施例提供的冷板100,在同一扰流区域153内左侧翅片单元155的左侧底部和右侧翅片单元155的右侧上部均开设了三角形截面的导流通孔157,当冷却液从左侧底部的导流通孔157(流入孔)进入扰流区域153后与翅片单元155的右侧底部碰撞后再从右侧顶部的导流通孔157(流出孔)流出,同样增加了对流体状态的扰动,从而达到强化换热的效果。
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,可轻易想到的变化或替换,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所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种冷板,其特征在于,包括第一冷板(110)、第二冷板(130)和扰流翅片(150),所述第二冷板(130)贴设在所述第一冷板(110)上,且所述第一冷板(110)和所述第二冷板(130)之间形成有供冷却液流通的液冷流道(170),所述扰流翅片(150)设置在所述液冷流道(170)内,并沿所述液冷流道(170)的延伸方向连续分布,且所述扰流翅片(150)具有若干向所述液冷流道(170)的至少一侧凸起的扰流单元(151),所述扰流单元(151)用于形成半封闭的扰流区域(153),以使进入所述扰流区域(153)的冷却液在受到阻挡形成湍流后流出;
所述扰流翅片(150)包括多个依次首尾连接的翅片单元(155),每个所述翅片单元(155)上贯通开设有导流通孔(157),在冷却液流动方向上的前一翅片单元(155)的导流通孔(157)被构造为供冷却液流入的流入孔,后一翅片单元(155)的导流通孔(157)被构造为供冷却液流出的流出孔;
所述导流通孔(157)设置于所述翅片单元(155)靠近所述第一冷板(110)的一侧或靠近所述第二冷板(130)的一侧;
相邻的所述翅片单元(155)中的一个在靠近所述第一冷板(110)的一侧设置有所述导流通孔(157),另一个在靠近所述第二冷板(130)的一侧设置有所述导流通孔(157),以使相邻两个所述翅片单元(155)的导流通孔(157)在冷板高度方向上错位设置;
相邻的所述翅片单元(155)之间呈折弯设置以形成所述扰流单元(151),并使相邻所述翅片单元(155)的折弯处形成所述扰流区域(153);
所述翅片单元(155)呈直片状,以使所述扰流翅片(150)呈锯齿形或梯形延伸,或者,所述翅片单元(155)呈弧形片状,以使所述扰流翅片(150)呈波浪形延伸。
2.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,相邻两个所述翅片单元(155)之间的夹角小于或等于90°。
3.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,相邻两个所述翅片单元(155)上的所述导流通孔(157)的连线方向与所述液冷流道(170)的延伸方向夹锐角设置,以使相邻两个所述翅片单元(155)上的所述导流通孔(157)错位设置。
4.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述扰流翅片(150)上的导流通孔(157)的横截面为圆形、半圆形、矩形或三角形中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的冷板,其特征在于,所述导流通孔(157)的直径为0.5~2mm,所述扰流翅片(150)端部与所述液冷流道(170)的对应端部之间的距离为20-40mm,所述液冷流道(170)的宽度为40mm-60mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的冷板,其特征在于,所述扰流翅片(150)的高度小于或等于所述液冷流道(170)的高度,且所述扰流翅片(150)至少与所述第一冷板(110)和所述第二冷板(130)中的一个连接。
7.一种电池包,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的冷板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310438206.1A CN116154361B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 冷板和电池包 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310438206.1A CN116154361B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 冷板和电池包 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116154361A CN116154361A (zh) | 2023-05-23 |
CN116154361B true CN116154361B (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=86356764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310438206.1A Active CN116154361B (zh) | 2023-04-23 | 2023-04-23 | 冷板和电池包 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116154361B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN216435987U (zh) * | 2021-09-23 | 2022-05-03 | 中创新航科技股份有限公司 | 一种换热板与电池装置 |
CN217788534U (zh) * | 2022-06-16 | 2022-11-11 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种冷板及电池 |
CN217849952U (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-18 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种冷却装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7900692B2 (en) * | 2005-10-28 | 2011-03-08 | Nakamura Seisakusho Kabushikigaisha | Component package having heat exchanger |
JP4777264B2 (ja) * | 2007-01-11 | 2011-09-21 | 株式会社ティラド | フィンタイプ液冷ヒートシンク |
JP6316096B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2018-04-25 | 昭和電工株式会社 | 液冷式冷却装置 |
JP6314802B2 (ja) * | 2014-11-21 | 2018-04-25 | 日本軽金属株式会社 | 液冷ジャケットの製造方法 |
CN109210835B (zh) * | 2018-10-29 | 2024-05-03 | 铜陵汇宇实业有限公司 | 一种平行流冷凝器用翅片 |
CN109546262A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-29 | 北京交通大学 | 一种斜翅片液冷散热装置 |
CN113054291B (zh) * | 2021-03-11 | 2022-11-29 | 北京临近空间飞艇技术开发有限公司 | 一种电池模组或系统用冷板 |
CN115312916A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 液冷板、动力电池和电动汽车 |
-
2023
- 2023-04-23 CN CN202310438206.1A patent/CN116154361B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN216435987U (zh) * | 2021-09-23 | 2022-05-03 | 中创新航科技股份有限公司 | 一种换热板与电池装置 |
CN217788534U (zh) * | 2022-06-16 | 2022-11-11 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种冷板及电池 |
CN217849952U (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-18 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种冷却装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116154361A (zh) | 2023-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7334631B2 (en) | Heat exchanger | |
CN100588895C (zh) | 带倾斜切缝的热交换器翅片 | |
US4789027A (en) | Ribbed heat exchanger | |
CN115507681B (zh) | 一种板式换热器 | |
WO2019218429A1 (zh) | 换热器及换热设备 | |
CN102269536A (zh) | 用于换热器的扁管以及具有该扁管的换热器 | |
EP2770289A1 (en) | Heat exchange apparatus | |
CN107860248B (zh) | 一种微通道换热器及空调 | |
US20180195424A1 (en) | Inner Fin for Heat Exchanger | |
CN116154361B (zh) | 冷板和电池包 | |
CN110425904B (zh) | 一种平板翅片以及微通道换热器、空调 | |
JPH03140795A (ja) | 積層形熱交換器 | |
CN212458020U (zh) | 一种微通道换热器 | |
WO2023246447A1 (zh) | 一种设有管翅桥的气体分区流动的翅片管 | |
JPH0229597A (ja) | 熱交換器 | |
CN216815124U (zh) | 热交换器及燃气采暖热水器 | |
CN116294703A (zh) | 一种翅片管式换热器 | |
CN110631390B (zh) | 一种换热器 | |
CN212673919U (zh) | 一种微通道换热器 | |
CN209945088U (zh) | 一种板式换热器的凸起变截面流体通道换热片 | |
CN209978658U (zh) | 壳管换热器和空调机组 | |
CN218600377U (zh) | 一种板式换热片 | |
CN111912279A (zh) | 一种扭转曲折百叶窗翅片 | |
CN215638997U (zh) | 一种换热翅片、换热器和空调器 | |
CN219572764U (zh) | 钎焊换热器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 215500 No. 68, Xin'anjiang Road, Southeast street, Changshu, Suzhou, Jiangsu Patentee after: Jiangsu Zhengli New Energy Battery Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 215500 No. 68, Xin'anjiang Road, Southeast street, Changshu, Suzhou, Jiangsu Patentee before: Jiangsu Zenergy Battery Technologies Co.,ltd Country or region before: China |