CN116207391A - 冷却板及包括该冷却板的电池包 - Google Patents

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Keraishi Advanced Solutions Co ltd
Johnson Controls Technology Co
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Abstract

本申请公开了一种冷却板，包括：冷却板体，所述冷却板体包括第一侧板、第二侧板和流体通道，所述第一侧板和所述第二侧板面对面设置，在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成一个空腔，所述流体通道设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述空腔中，所述流体通道具有入口和出口；和入口管和出口管，所述入口管与所述流体通道的入口流体连通，所述出口管和所述流体通道的出口流体连通；其中，所述冷却板体中的所述第一侧板、所述第二侧板以及流体通道为一体挤压成型制成。由5系铝材料通过一体挤压成型制成的冷却板能够具有更好的硬度，将冷却板设置在电池包的壳体中部，能够起到支撑壳体和电池单元的作用，更好的防止电池包在运输和安装的过程中变形。

Description

冷却板及包括该冷却板的电池包
技术领域
本申请涉及冷却板，特别涉及一种用于混合动力车辆的由多个电池单元组成的电池包中的冷却板。
背景技术
为了提高燃料消耗效率，除了需要传统的汽油发动机作为动力源之外，混合动力车辆还需要使用由多个电池单元组成的电池包作为动力源。这些电池单元按顺序排列在壳体中，并按照一定的方式电连接。电池包中一般还包括冷却板，冷却板用于带走电池单元工作时释放的热量以冷却电池单元，防止电池包过热的不良影响。一般来说，为了实现更大的电压和电流输出，需要使用更多数量的电池单元。这样一方面会增加电池包的体积，另一方面电池单元在工作时会释放更大的热量。然而车辆内空间十分有限，因此既需要电池包的结构紧凑，又需要电池包的防过热性能优良。
发明内容
本申请在第一方面的至少一个目的是提供一种冷却板，包括：冷却板体，所述冷却板体包括第一侧板、第二侧板和流体通道，所述第一侧板和所述第二侧板面对面设置，在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成一个空腔，所述流体通道设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述空腔中，所述流体通道具有入口和出口；和入口管和出口管，所述入口管与所述流体通道的入口流体连通，所述出口管和所述流体通道的出口流体连通；其中，所述冷却板体中的所述第一侧板、所述第二侧板以及流体通道为一体挤压成型制成。
根据上述第一方面的内容，所述第一侧板和所述第二侧板为5系铝材料制成。
根据上述第一方面的内容，所述冷却板体还包括数个隔板，所述数个隔板横向地设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述空腔中，所述数个隔板被配置为在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成曲折形状的所述流体通道；其中，所述数个隔板、所述第一侧板和第二侧板为一体挤压成型制成。
根据上述第一方面的内容，所述冷却板还包括前密封板和后密封板，所述前密封板连接至所述第一侧板和所述第二侧板的前端，所述后密封板连接至所述第一侧板和所述第二侧板的后端；其中，所述数个隔板包括顶部隔板、至少一个中部隔板和底部隔板，所述顶部隔板和所述底部隔板均连接至所述前密封板和所述后密封板，所述至少一个中部隔板中的相邻的中部隔板分别与前密封板或后密封板间隔，以使得所述数个隔板在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成曲折形状的所述流体通道。
根据上述第一方面的内容，所述后密封板包括入口孔和出口孔，所述入口孔与所述流体通道的入口形状匹配并流体连通，所述出口孔与所述流体通道的出口形状匹配并流体连通，所述入口孔由所述顶部隔板和相邻的所述中部隔板在所述后密封板上形成，所述出口孔由所述底部隔板和相邻的所述中部隔板在所述后密封板上形成。
根据上述第一方面的内容，所述第一侧板和所述第二侧板的前端具有各自的前端面，后端具有各自的后端面，所述前密封板和所述后密封板通过激光焊接工艺分别连接至所述第一侧板和所述第二侧板的前端面和后端面。
根据上述第一方面的内容，所述冷却板还包括第一转接头和第二转接头，所述入口管和所述出口管分别通过所述第一转接头和所述第二转接头与所述流体通道的入口和出口流体连通；其中，所述第一转接头和所述第二转接头内具有第一转接头通道和第二转接头通道，其中所述第一转接头通道的第一端与所述流体通道的入口的形状匹配，所述第一转接头通道的第二端与所述入口管的形状匹配；所述第二转接头通道的第一端与所述流体通道的出口的形状匹配，所述第一转接头通道的第二端与所述出口管的形状匹配。
根据上述第一方面的内容，所述第一转接头和所述第二转接头与所述后密封板通过激光焊接工艺连接，并且与所述入口管或所述出口管通过激光焊接工艺连接。
根据上述第一方面的内容，所述冷却板还包括端板，所述端板垂直于所述第一侧板和所述第二侧板延伸，并且所述端板通过激光焊接工艺连接至所述第一转接头、所述第二转接头、所述入口管和所述出口管的至少一个上。
根据上述第一方面的内容，所述端板包括套筒，所述端板通过所述套筒与所述第一转接头、所述第二转接头、所述入口管和所述出口管连接。
根据上述第一方面的内容，所述冷却板安装在电池包中，所述电池包包括：数个电池单元，所述数个电池单元包括第一组电池单元和第二组电池单元，所述第一组电池单元接触所述冷却板的所述第一侧板，所述第二组电池单元接触所述冷却板的所述第二侧板。
本申请在第二方面的至少一个目的是提供一种电池包，包括：壳体，所述壳体具有容腔；如上述第一方面中任一项所述的冷却板，所述冷却板沿前后方向设置在所述容腔中；数个电池单元，所述数个电池单元包括第一组电池单元和第二组电池单元，所述第一组电池单元接触所述冷却板的所述第一侧板并设置在所述冷却板的第一侧的所述容腔中，所述第二组电池单元接触所述冷却板的所述第二侧板并设置在所述冷却板的第二侧的所述容腔中。
通过考虑下面的具体实施方式、附图和权利要求，本申请的其它的特征、优点和实施例可以被阐述或变得显而易见。此外，应当理解，上述发明内容和下面的具体实施方式均为示例性的，并且旨在提供进一步的解释，而不限制要求保护的本申请的范围。然而，具体实施方式和具体实例仅指示本申请的优选实施例。对于本领域的技术人员来说，在本申请的精神和范围内的各种变化和修改将通过该具体实施方式变得显而易见。
附图说明
图1A和1B为根据本申请的电池包在两个角度下的立体结构图；
图2A和图2B为图1A中电池包在两个角度下的爆炸图；
图2C为图1A中电池包的一个剖视图；
图3A为图1A中根据本申请的一个实施例的冷却板的立体结构图；
图3B为图3A中冷却板的爆炸图；
图3C为图1A中冷却板的局部的主视图；
图4A为根据本申请的另一个实施例的冷却板的立体结构图；
图4B和图4C为图4A中的冷却板在两个角度下的爆炸图；
图4D为图4A中的冷却板的一个剖视图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。
图1A和图1B为根据本申请的电池包100的一个实施例在从前侧和从后侧不同角度下的立体结构图，用于示出电池包100的外部结构。如图1A和图1B所示，电池包大致呈长方体形状，其包括壳体101，壳体101具有长度方向L、宽度方向W和高度方向H，壳体101在高度方向H上具有相对设置的顶部盖板107和底壁205(参见图2A和图2B)，在长度方向L上具有相对设置的前部盖板106和后壁104，以及在宽度方向上具有相对设置的一对侧部盖板116a和116b。并且壳体101的内部具有容腔208，容腔208用于容纳数个电池单元210(参见图2A和图2B中的容腔208和电池单元210)。壳体101的前侧顶部的左右两侧拐角处具有一对凹部122，一对接线柱121设置在相应的凹部122内。接线柱121用于与需要供电的设备连接，以输出电连接后的各个电池单元210的能量。
电池包100还包括冷却板150，冷却板150从后壁104沿长度方向L插入壳体101内，用于冷却壳体101内的各个电池单元210。冷却板150的后侧设有伸出后壁104外的入口管157和出口管158，入口管157和出口管158用于与电池包外部的冷却介质(图中未示出)连通，以使得冷却介质能够从入口管157进入冷却板150内部的流体通道341(参见图3A-3C所示的冷却板150的具体结构)，冷却各个电池单元120后，再从出口管158流出冷却板150。在本申请的各个实施例中，冷却板150大致位于壳体101在宽度方向W的中部，并且沿壳体101的长度方向L延伸。在本申请的各个实施例中，冷却介质可以为主动冷却介质(例如冷却水或冷却空气)或者被动冷却介质。
图2A和图2B为图1A所示电池包100在从前侧和从后侧不同角度下的爆炸图，图2C为电池包100的一个沿高度方向的剖视图，其中虚线框示出局部放大图。图2A-图2C用于示出电池包100的内部结构。如图2A-2C所示，壳体101还具有前壁203和顶壁202，前壁203、底壁205和后壁104围成容腔208。在本实施例中，前壁203、底壁205和后壁104一体形成，例如一体模塑形成。
壳体101在顶壁202和顶部盖板107之间还包括顶部容腔231，顶部盖板107从上方封闭顶部容腔231。顶部容腔231用于容纳电路板232。壳体101在前壁203和前部盖板106之间还包括前部容腔235，前部盖板106从前侧封闭前部容腔235。前部容腔235用于容纳继电器236。冷却板150还包括传感器253，传感器253用于检测冷却介质的输入或输出温度，在本实施例中传感器253用于检测冷却介质的输入温度。继电器236和传感器253与电路板232电连接。电路板232与，外部车辆控制器或冷却系统控制器(图中未示出)通讯连接，用于根据传感器253检测的温度，控制冷却介质输入冷却板的速度和流量。
壳体101的后壁104上设有后侧开口255，冷却板150从后侧开口255向前插入壳体101内的容腔208中，并且从后壁104穿出容腔208。在冷却板150安装到位后，冷却板150支撑在顶壁202和底壁205之间，从宽度方向W上的将容腔208分隔为左侧的容腔和右侧的容腔。并且冷却板150封闭后侧开口255。
数个电池单元110包括第一组电池单元110a和第二组电池单元110b，第一组电池单元110a设置在冷却板150左侧(即第一侧)的容腔208中，第二组电池单元110b设置在冷却板150右侧(即第二侧)的容腔208中。壳体101的左右两侧形成敞口形状，左侧的侧部盖板116a从左侧封闭容腔208，以将第一组电池单元110a封闭在壳体101内。右侧的侧部盖板116b从右侧封闭容腔208，以将第二组电池单元110b封闭在壳体101内。在本实施例中，第一组电池单元110a包括12个电池单元，这12个电池单元并排布置呈两排，每一排包括6个电池单元，这6个电池单元层叠设置。同样的，第二组电池单元110b也包括并排布置呈两排的12个电池单元，每一排包括6个层叠设置的电池单元。每一个电池单元110为扁平的长方体形状，沿着各自的高度方向层叠设置，并且沿着各自的长度方向并排设置。并且每一个电池单元110包括电池单元正极212和电池单元负极213，每一个电池单元110的宽度方向上的内侧贴紧并接触冷却板150，电池单元正极212和电池单元负极213设置在背离冷却板150的外侧。
在电池单元110的内侧，各个电池单元110通过散热胶与冷却板150接触，以通过冷却板150将电池单元工作时产生的热量带走。在本实施例中，第一组电池单元110a和第二组电池单元110b分别设置在冷却板150的左右两侧，也就是说，冷却板150的左右两侧均与电池单元110接触，相较于冷却板的单面与电池单元接触的电池包来说，本实施例中的冷却板150的与电池单元110的接触面积更大。对于同样体积的电池包来说，冷却板150能够达到更高的散热效率。
在电池单元110的外侧，电池包100还包括一对汇流板215a和215b，汇流板215a设置在第一组电池单元110a和左侧的侧部盖板116a之间，并且通过电路与电池单元正极212和电池单元负极213接触，以将第一组电池单元110a中各个电池单元110按照预定的线路电连接，例如串联或者并联。汇流板215a还与左侧的接线柱121电连接，以将汇流的电能通过接线柱121输出。同样的，汇流板215b设置在第二组电池单元110b和右侧的侧部盖板116b之间，并且与右侧的接线柱121电连接，以将第二组电池单元110b的电能通过接线柱121输出。
在本实施例中，壳体101还包括分隔板237，分隔板237从长度方向L上的将容腔208分隔为前腔室223和后腔室224。每组电池单元110中的6个前部电池单元217设置在前腔室223中，另外6个后部电池单元219设置在后腔室223中。通过设置分隔板237，电池单元能够更稳定地被固定在预定位置。
壳体101的容腔208中还设置有安装轨252，在本实施例中，安装轨252设置在壳体101的顶壁202和底壁205的相应位置处，例如在壳体101的宽度方向W的中部，从后壁104的后侧开口255处向前延伸至前壁203处。相应的，在冷却板150的顶部和底部上设有凹槽251，凹槽251也沿前后方向延伸。凹槽251与安装轨252配合设置，用于引导冷却板150从后侧开口255处，向前插入容腔208中，直至冷却板150的前部抵住壳体101的前壁203，并且冷却板150的后部的端板285封闭后侧开口255。在本实施例中，前壁203的相应位置也设有安装轨252，并且冷却板150的前部也具有凹槽251，这样设置能够使冷却板150插入容腔208中到位后，冷却板150的前后两侧都能够被固定，防止电池包100在受到震动时，冷却板150发生不期望地移动。
图3A-图3C示出了根据本申请的第一个实施例的冷却板150的具体结构。其中图3A示出了冷却板150的立体图，图3B示出了冷却板150的局部爆炸图，图3C示出了冷却板150去掉第二侧板382后的正视图。为了更清楚地示出传感器253的安装位置，图3B和图3C中还省去了传感器253。
如图3A-3C所示，冷却板150包括冷却板150包括冷却板体338和冷却管383，冷却板体338包括第一侧板381、第二侧板382，第一侧板381和第二侧板382面对面设置，冷却管383被夹持在第一侧板381和第二侧板382之间。冷却管383具有一定厚度，以使得第一侧板381和第二侧板382之间间隔一定距离，以在第一侧板381和第二侧板382的顶部、底部和前部形成凹槽251。作为一个具体的示例，在第一侧板381的顶部设有数个定位孔325，在第二侧板382的顶部相应位置设有朝向定位孔325弯折的数个弯折片326，每个弯折片326能够插入一个相应的定位孔325中。同样的，在第二侧板382的底部设有数个定位孔325，在第一侧板381的底部的相应位置设有用于插入定位孔325中的数个弯折片326。作为一个具体的示例，弯折片326插入定位孔325后，通过焊接工艺连接在一起，以使得第一侧板381和第二侧板382能够定位地连接在一起，并且将冷却管383夹在第一侧板381和第二侧板382之间。
冷却管383为扁平的管状，其内部具有用于流通冷却介质的流体通道341。根据流通的冷却介质性质，冷却管383可以弯折为任何需要的形状，以形成任何需要形状的流体通道。在本实施例中，冷却管383弯折为曲折的形状，以形成曲折的流体通道341。冷却管383的两侧用于与第一侧板381和第二侧板382接触并连接，扁平的形状有利于增加冷却管383和第一侧板381和第二侧板382的接触面积，一方面增加冷却管383和第一侧板381和第二侧板382的连接的稳定性，另一方面增加热传递的效率。流体通道341具有入口342和出口343，冷却管383的两端分别形成入口342和出口343。冷却管383在入口342的一端与入口管157相连，在出口343的一端与出口管158相连。由此，冷却介质能够经过入口管157流入冷却管383内，在冷却管383的曲折的流体通道341中流动，通过第一侧板381和第二侧板382与各个电池单元110进行热交换后，再经过出口管158流出。
冷却管383的一端设有用于安装传感器253的安装孔391。在本实施例中，安装孔391设置在冷却管383靠近入口管157的一端，以使得传感器253能够检测冷却介质的输入温度。在其他实施例中，安装孔391也可以设置在冷却管383靠近出口管158的一侧，或者两侧都设置安装孔391。并且安装孔391设置在冷却管383的径向上的中部的管壁上，以使得传感器253检测的结果更加精确。作为一个示例，安装孔391由设置在管壁上的筒392形成，传感器253伸入安装孔391中，并通过导热胶与筒392粘接以固定。
在本实施例中，为了增加热传递的效率，冷却管383、第一侧板381和第二侧板382均为金属铝材料制成，例如3系铝材料制成。冷却管383通过焊接工艺与第一侧板381和第二侧板382相连接，冷却管383与入口管157和出口管158也通过焊接工艺相连，例如使用钎焊工艺焊接。
冷却板150的端板285连接在冷却管383的端部，用于封闭壳体101的后壁104上的后侧开口255。端板285大致垂直于第一侧板381和第二侧板382设置。在本实施例中，端板285也为金属铝材料制成，通过焊接工艺与冷却管383的端部连接，或者与入口管157和出口管158连接。
本实施例中的电池包100将冷却板150设置在壳体101的中部，并将数个电池单元110，例如24个电池单元110设置在冷却板150的两侧。一方面能够使电池包100的结构紧凑，另一方面能够增加电池单元与冷却板的接触面积。
虽然在本实施例中，冷却板的流体通道是通过冷却管形成，在一些其他的实施例中，流体通道也可以直接通过其他方式形成，例如直接将冷却通道与冷却板体一体挤压成型形成。
图4A-4D示出了根据本申请的冷却板450的第二个实施例的具体结构。图4A示出冷却板450的立体结构图，图4B和图4C示出冷却板450在两个角度下的爆炸图，图4D示出冷却板450的一个剖视图，虚线框示出局部放大图。
如图4A-4D所示，与冷却板150类似，冷却板450也用于通过壳体101的后壁104上的后侧开口255插入壳体101的中部。冷却板450包括冷却板体438、端板485、入口管457和出口管458。端板485、入口管457和出口管458均连接在冷却板体438的后端。冷却板体438内具有流体通道441，流体通道441的入口442和出口443分别与入口管457和出口管458流体连通。与冷却板150不同的是，在本实施例中，流体通道441不再由冷却管形成，而是由第一侧板481、第二侧板482以及设置在第一侧板481和第二侧板482之间的数个隔板428形成。
具体来说，冷却板体438包括第一侧板481、第二侧板482和数个隔板428，第一侧板481和第二侧板482面对面设置，以在第一侧板481和第二侧板482之间形成一个空腔429，数个隔板428横向地设置在空腔429并且连接在第一侧板481和第二侧板482上，以将空腔429分隔形成流体通道441，例如形状曲折的流体通道441。
更具体来说，冷却板450还包括前密封板462和后密封板461，前密封板462连接在第一侧板481和第二侧板482的前端面464上，后密封板461连接在第一侧板481和第二侧板482的后端面465上。作为一个示例，前密封板462和后密封板461可以通过激光焊接的工艺连接至第一侧板481和第二侧板482的前端面464和后端面465。前密封板462封闭空腔429的前端。后密封板461上具有入口孔448和出口孔449，后密封板461部分地封闭空腔429的后端，入口孔448和出口孔449分别与流体通道441的入口442和出口443流体连通，并且形状均为方形。数个隔板428包括顶部隔板445，三个中部隔板447和底部隔板446。顶部隔板445的前后两端分别与前密封板462相连，以形成流体通道441的顶部。底部隔板446的前后两端分别与后密封板461相连，以形成流体通道441的底部。而三个中部隔板447则交错地与前密封板462和后密封板461间隔，也就是说，相邻的中部隔板447分别与前密封板462或后密封板461间隔，以形成供冷却介质流过的流通口434，从而形成曲折形状的流体通道441。在如图4D所示的实施例中，三个中部隔板447从上至下依次为中部隔板447a、447b和447c。中部隔板447a的前端与前密封板462间隔以形成流通口434，中部隔板447a的后端连接至后密封板461。中部隔板447b的前端连接至后密封板461，中部隔板447b的后端与后密封板461间隔以形成流通口434。中部隔板447c的前端与前密封板462间隔以形成流通口434，中部隔板447c的后端连接至后密封板461。顶部隔板445和相邻的中部隔板447a在第一侧板481和第二侧板482的后端面465上形成流体通道441的入口442。并且底部隔板446和相邻的中部隔板447c在第一侧板481和第二侧板482的后端面465上形成流体通道441的出口443。
由此，冷却介质经过流体通道441的入口442进入流体通道441后，先沿着顶部隔板445和中部隔板447a向前流动至流通口434后，再沿着中部隔板447a和中部隔板447b向后流动至流通口434，然后沿着中部隔板447b和中部隔板447c向前流动至流通口434，最后沿着中部隔板447c和底部隔板446向前流动至从流体通道441的出口443流出。这样形成的曲折形状的流体通道441能够使冷却介质具有更长的流动距离，能够通过第一侧板481和第二侧板482与电池单元充分地进行热交换。
冷却板450还包括一对转接头，即第一转接头468和第二转接头469。转接头用于将流体通道441的入口442和出口443分别与入口管457和出口管458流体连通。这是因为在本实施例中，入口管457和出口管458为圆管形状，而流体通道441的入口442和出口443以及后密封板461上的入口孔448和出口孔449却为方形形状。第一转接头468和第二转接头469的壁上各自设有用于安装传感器的安装孔491，用于安装检测冷却介质的输入温度和输出温度的传感器。具体来说，第一转接头468内具有第一转接头通道471，第二转接头469内具有第二转接头通道472。第一转接头通道471的前端475(即第一端)为与入口442形状一致的方形形状，后端473(即第二端)为与入口管457形状一致的圆形形状。有第二转接头通道472的前端476(即第一端)为与出口443形状一致的方形形状，后端474(即第二端)为与出口管458形状一致的圆形形状。一对转接头与后密封板461以及入口管457和出口管458之间也通过激光焊接工艺连接。在本实施例中，为了便于激光焊接，第一转接头468和第二转接头469的前端具有能够插入后密封板461上的入口孔448和出口孔449中的方形凸缘439，并通过方形凸缘439与后密封板461上的入口孔448和出口孔449内壁激光焊接连接。类似的，入口管457和出口管458的前端具有具有能够插入第一转接头468和第二转接头469的后端中圆形凸缘478，并通过圆形凸缘478与第一转接头468和第二转接头469的后端内壁激光焊接连接。通过设置方形凸缘439和圆形凸缘478，能够增加激光焊接工艺的焊接面积，使第一转接头468和第二转接头469能够牢固地连接在入口管457和出口管458与后密封板461之间。为了便于加工，安装孔491设置在第一转接头468和第二转接头469的方形部分的壁上。
冷却板450还包括端板485，与冷却板150相同的是，端板485也用于封闭壳体101的后壁104上的后侧开口255。端板485也具有大致与第一侧板481和第二侧板482垂直的形状。端板485上设有两个套筒488，入口管457和出口管458分别穿过一个套筒488与第一转接头468和第二转接头469相连。
端板485通过两个套筒488与第一转接头468和第二转接头469相连，或者与入口管457和出口管458相连。本领域技术人员可以根据需要将套筒488设置为需要的长度，以增加套筒488与一对转接头或者入口管457、出口管458之间的连接面积。
冷却板450也包括传感器(图中未示出)，传感器通过安装孔491安装至第一转接头468和第二转接头469，例如传感器通过导热胶粘接至安装孔491并伸入安装孔491内。传感器与电路板232电连接。传感器用于检测冷却介质的输入温度和输出温度，并以将检测结果输送至电路板232。本领域技术人员根据实际需要，也可以仅在第一转接头468和第二转接头469中的一个上设置安装孔491和传感器。
冷却板450还包括线路固定件453，线路固定件453连接在端板485上，用于固定并支撑传感器的线路连接至电路板232上。
在本实施例中，冷却板体438中的第一侧板481、第二侧板482以及流体通道441为一体挤压成型制成。例如，第一侧板481、第二侧板482和数个隔板428为5系铝材料通过一体挤压成型制成。
一般来说，对于由3系铝材料制成的冷却板150，钎焊工艺所需要的高温会影响3系铝材料的硬度。而本实施例中，冷却板体438通过设置数个隔板428以在第一侧板481和第二侧板482之间形成流体通道441，而无需独立于侧板另外焊接有冷却管，使得冷却板450能够通过将5系铝材料一体挤压成型工艺制成。一方面5系铝材料的硬度大于3系铝材料的硬度，另一方面一体挤压成型工艺不会影响铝材料的硬度。因此，由5系铝材料通过一体挤压成型制成的冷却板450能够具有更好的硬度，将冷却板450设置在电池包100的壳体101的中部，能够起到支撑壳体101和电池单元110的作用，更好的防止电池包在运输和安装的过程中变形。
并且，本实施例中，前密封板461、后密封板462、一对转接头468、469、入口管457和出口管458以及端板485之间均通过激光焊接工艺相连。相较于5系铝材料一般采用的摩擦焊工艺来说，激光焊接工艺对焊接空间和焊接厚度的要求较小，并且焊接也很牢固。
根据不同的冷却需要，本实施例中的中部隔板也可以设置为其他的数量。并且隔板也可以不设置为平板形状，而是通过挤压成型形成其他的形状，以形成其他形状的流体通道。
本申请的各个实施例的电池包中，将冷却板设置在壳体的中部，并将数个电池单元设置在冷却板的两侧。一方面能够在保证电池单元数量的基础上使电池包的结构紧凑，另一方面能够使每个电池单元都能够与冷却板接触，并且增加了冷却板的散热面积。此外，冷却板通过5系铝材料经过一体挤压成型的工艺制成，能够使冷却板的强度更好。当冷却板设置在壳体的中部时，冷却板能够作为结构件，起到支撑壳体、提高电池包刚性的作用。
并且对于不同的车辆工作环境、不同的车辆类型、或者电池不同的安装位置来说，需要的电池冷却方式可能不同。本申请的各个实施例的冷却板为组装的结构，根据不同的冷却介质或者冷却方式的需要，可以仅更换冷却板中相应的配件，例如仅需要更换入口管和出口管，即可满足不同的冷却介质或冷却方式需要。因此，对于冷却板的生产厂家来说，无需另外开设适合于不同冷却方式的电池和冷却板的模具，更加便于加工。
尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本公开，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案，无论是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能是显而易见的。因此，如上陈述的本公开的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本公开的精神或范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本公开旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。本说明书中的技术效果和技术问题是示例性而不是限制性的。应当注意，本说明书中描述的实施例可以具有其他技术效果并且可以解决其他技术问题。

Claims (12)

1.一种冷却板，其特征在于包括：
冷却板体，所述冷却板体包括第一侧板、第二侧板和流体通道，所述第一侧板和所述第二侧板面对面设置，在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成一个空腔，所述流体通道设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述空腔中，所述流体通道具有入口和出口；和
入口管和出口管，所述入口管与所述流体通道的入口流体连通，所述出口管和所述流体通道的出口流体连通；
其中，所述冷却板体中的所述第一侧板、所述第二侧板以及流体通道为一体挤压成型制成。
2.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于：
所述第一侧板和所述第二侧板为5系铝材料制成。
3.根据权利要求2所述的冷却板，其特征在于：
所述冷却板体还包括数个隔板，所述数个隔板横向地设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的所述空腔中，所述数个隔板被配置为在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成曲折形状的所述流体通道；
其中，所述数个隔板、所述第一侧板和第二侧板为一体挤压成型制成。
4.根据权利要求3所述的冷却板，其特征在于：
所述冷却板还包括前密封板和后密封板，所述前密封板连接至所述第一侧板和所述第二侧板的前端，所述后密封板连接至所述第一侧板和所述第二侧板的后端；
其中，所述数个隔板包括顶部隔板、至少一个中部隔板和底部隔板，所述顶部隔板和所述底部隔板均连接至所述前密封板和所述后密封板，所述至少一个中部隔板中的相邻的中部隔板分别与前密封板或后密封板间隔，以使得所述数个隔板在所述第一侧板和所述第二侧板之间形成曲折形状的所述流体通道。
5.根据权利要求4所述的冷却板，其特征在于：
所述后密封板包括入口孔和出口孔，所述入口孔与所述流体通道的入口形状匹配并流体连通，所述出口孔与所述流体通道的出口形状匹配并流体连通，所述入口孔由所述顶部隔板和相邻的所述中部隔板在所述后密封板上形成，所述出口孔由所述底部隔板和相邻的所述中部隔板在所述后密封板上形成。
6.根据权利要求5所述的冷却板，其特征在于：
所述第一侧板和所述第二侧板的前端具有各自的前端面，后端具有各自的后端面，所述前密封板和所述后密封板通过激光焊接工艺分别连接至所述第一侧板和所述第二侧板的前端面和后端面。
7.根据权利要求5所述的冷却板，其特征在于：
所述冷却板还包括第一转接头和第二转接头，所述入口管和所述出口管分别通过所述第一转接头和所述第二转接头与所述流体通道的入口和出口流体连通；
其中，所述第一转接头和所述第二转接头内具有第一转接头通道和第二转接头通道，其中所述第一转接头通道的第一端与所述流体通道的入口的形状匹配，所述第一转接头通道的第二端与所述入口管的形状匹配；所述第二转接头通道的第一端与所述流体通道的出口的形状匹配，所述第一转接头通道的第二端与所述出口管的形状匹配。
8.根据权利要求7所述的冷却板，其特征在于：
所述第一转接头和所述第二转接头与所述后密封板通过激光焊接工艺连接，并且与所述入口管或所述出口管通过激光焊接工艺连接。
9.根据权利要求7所述的冷却板，其特征在于：
所述冷却板还包括端板，所述端板垂直于所述第一侧板和所述第二侧板延伸，并且所述端板通过激光焊接工艺连接至所述第一转接头、所述第二转接头、所述入口管和所述出口管的至少一个上。
10.根据权利要求9所述的冷却板，其特征在于：
所述端板包括套筒，所述端板通过所述套筒与所述第一转接头、所述第二转接头、所述入口管和所述出口管连接。
11.根据权利要求1所述的冷却板，其特征在于所述冷却板安装在电池包中，所述电池包包括：
数个电池单元，所述数个电池单元包括第一组电池单元和第二组电池单元，所述第一组电池单元接触所述冷却板的所述第一侧板，所述第二组电池单元接触所述冷却板的所述第二侧板。
12.一种电池包，其特征在于包括：
壳体，所述壳体具有容腔；
如权利要求1-11中任一项所述的冷却板，所述冷却板沿前后方向设置在所述容腔中；
数个电池单元，所述数个电池单元包括第一组电池单元和第二组电池单元，所述第一组电池单元接触所述冷却板的所述第一侧板并设置在所述冷却板的第一侧的所述容腔中，所述第二组电池单元接触所述冷却板的所述第二侧板并设置在所述冷却板的第二侧的所述容腔中。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116487772B (zh) * 2023-06-21 2023-10-13 厦门海辰储能科技股份有限公司 一种液冷板和电池模组

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008027293A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-10 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie
DE102013215358A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-19 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher für eine Kühlung einer Fahrzeugbatterie, insbesondere für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge
CN107004921B (zh) * 2014-11-24 2020-07-07 陶瓷技术有限责任公司 在电动交通领域中的热管理
DE102015206522B4 (de) * 2015-04-13 2023-02-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Mehrfunktionaler Energiespeicherboden
EP3333966B1 (en) * 2015-08-05 2020-03-04 Nikkei Heat Exchanger Company, Ltd. Cooler
DE102016125697A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Benteler Automobiltechnik Gmbh Batteriehalterung für ein Fahrzeug
CN207664114U (zh) * 2017-12-08 2018-07-27 东软集团股份有限公司 电池包壳体
CN112055898A (zh) * 2018-03-01 2020-12-08 形状集团 与车辆电池托盘集成的冷却系统
GB2586058A (en) * 2019-08-01 2021-02-03 Senior Uk Ltd Contra flow channel battery heat exchanger
CN212434709U (zh) * 2020-04-29 2021-01-29 惠州比亚迪电池有限公司 散热板、散热组件及电池模组
CN113629315B (zh) * 2021-07-23 2023-01-03 上汽通用汽车有限公司 一种电池包底盘及电池包

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