CN118318142A - 用于电动汽车电池模块的具有湍流器的塑料金属混合式冷却盘 - Google Patents

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Abstract

一种用于电池组的混合式冷却盘，该盘具有：基部，其限定出彼此纵向隔开的第一端和第二端以及彼此横向隔开的第一侧和第二侧，和其中该基部限定出内表面和外表面；其中该内表面限定出冷却剂通道，该冷却剂通道具有经配置来接收冷却剂流的上游端和经配置来排出该冷却剂流的下游端，其中该冷却剂通道限定出在上游端和下游端之间延伸的第一横向侧和第二横向侧，并且湍流器位于该冷却剂通道的上游端和下游端之间，并且限定出一个或多个伸出该基部外的凸起和向该基部中的凹陷，和其中：至少两个该湍流器具有彼此不同的尺寸、形状、倾斜、偏转或翻转方向；或者该冷却剂通道的湍流器密度/平方单位面积从该冷却剂通道的上游端到下游端是不同的。

Description

用于电动汽车电池模块的具有湍流器的塑料金属混合式冷 却盘
背景技术
本实施方案涉及一种用于EV(电动汽车)电池模块的混合式冷却盘，更具体地涉及一种具有湍流器的混合式冷却盘。
冷却盘或冷却剂盘或盖是电池组热管理系统的重要部件，因为它维持电池组的安全运行温度。冷却盘通常由铝板，使用板材阻尼(sheet damping)或液压成形方法制成。金属零件的成本和重量可能会相对高。另外，制造方法的成本会可能会相对高，这会阻止采取对于热-液压性能来说的最佳设计。相对无效的冷却盘设计会导致对于电池模块来说整体效率低和冷却不均匀。
Kenney等人的美国专利申请公布号2016/0036104公开了一种冷却板，其具有冲模(stamped)在底部中的湍流器。
Dragicevic等人的DE102017008165在Girmscheid的US9531045的金属电池组冷却器中增加了不同面密度的湍流器。
叶鸣等人的CN11367009A公开了一种冷却板，其具有翅片或湍流器，其位置从该冷却板外部是可见的。
发明内容
Kenney等人的美国专利申请公布号2016/0036104和Dragicevic的DE102017008165每个都没有公开由冲模金属之外的材料制成的冷却板，由此未能开启湍流器设计的潜力。CN11367009A未能利用通过无空隙或间断的表面所提供的优异的电池组到冷却板的热连接。与之相反，本发明涉及一种用于电池组的混合式冷却盘，其具有：用于与电池组进行优异热偶合的金属顶，和聚合物盘，其不如金属那样导热，但是提供了优异的湍流器设计。该盘可以包含：基部，其具有可以彼此纵向隔开的第一端和第二端和可以彼此横向隔开的第一侧和第二侧，其中该基部具有内表面和外表面；其中该内表面限定了冷却剂通道，该冷却剂通道具有经配置来接收冷却剂流的上游端和经配置来排出该冷却剂流的下游端，其中该冷却剂通道具有在该上游端和下游端之间延伸的第一横向侧和第二横向侧，和湍流器可以位于该上游段和下游端之间的该冷却剂通道内，并且从该基部向高度方向延伸，和其中：至少两个湍流器具有相对于彼此不同的尺寸、形状、倾斜(pitch)、偏转(yaw)或翻转(roll)方向；或者该冷却剂通道的湍流器密度/单位平方面积从该冷却剂通道的该上游端到该下游端是不同的。
附图说明
本发明通过示例来说明，而非受到附图的限制，在附图中类似的附图标记表示相似的元件。
图1显示了具有典型构造的冷却盘的电池包；
图2显示了具有根据一个实施方案的冷却盘的电池包；
图3A是图2的一部分的细节，其显示了可以是凸起和/或凹窝的湍流器；
图3B是冷却盘的一段冷却剂通道，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是楔形的；
图3C是冷却盘的一段冷却剂通道，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是锥形的；
图3D是冷却盘的一段冷却剂通道，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是凹窝形的；
图4是冷却盘的一段冷却剂通道，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是肋形的；
图5是冷却盘的一段冷却剂通道的透视图，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是翼剖面形的，并且横向相邻的湍流器可以沿着通道横向中心轴彼此对齐；
图6是图5的实施方案的顶视图；
图7是冷却盘的一段冷却剂通道的透视图，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是翼剖面形的，并且横向相邻的湍流器可以沿着通道横向中心轴彼此偏离；
图8是图7的实施方案的顶视图；
图9是冷却盘的一段冷却剂通道的透视图，其显示了根据一个实施方案的湍流器，其中该湍流器可以是翼剖面形的，并且经配置以使得相邻的湍流器的相邻的前缘沿着通道横向中心轴彼此邻接，后缘可以彼此隔开；
图10是图9的实施方案的顶视图；
图11是在公开的设计的有效性的基线分析中所考虑的盘的一个例子；
图12是与基线分析相反考虑中的盘的一个例子；和
图13显示了当使用图11和12的设计时，沿着顶板的温度梯度。
图14显示了根据一些例子的逆流性湍流器的顶视图。
图15A显示了基线直通道。
图15B显示了根据一个实施例的肋式湍流器。
图15C显示了一种拓扑优化的设计。
图16显示了属于图15A-C的数据。
具体实施方式
现在将参考附图来说明所公开的实施方案的方面。任一图中的方面同等地适用于任何其他的图，除非另有指示。附图所示的方面目的是支持本发明，绝非打算限制所公开的实施方案的范围。附图中的任何编号顺序仅用于参考目的。
图1显示了一种典型的混合式冷却盘100设计，其具有(导热)盖板110和塑料盘(或基部)120。盘120可以具有平行通道130A、130B，例如用于流体例如气体或液体冷却剂135从中通过。盖板110可以由任何导热材料例如钢，优选铝制成。盖板110和底盘120可以粘合连接以限定流体密封管道，例如来防止冷却剂泄露。盖板110和盘120可以通过粘合剂来连接。电池组140可以靠着板110布置，并且冷却剂150在盘100上从入口160流到出口170，来冷却电池组140。
根据实施方案，可以引入相对复杂的冷却剂通道布置设计，来提高整体传热性，同时保持合理的压降。因此，可以通过使用湍流器来影响传热增强的效果。
转向图2，显示了根据一个实施方案的混合式冷却盘100。盘100包括基部120，其具有可以彼此纵向隔开的第一端180和第二端190。基部120包括第一侧200和第二侧210，其可以彼此横向隔开。基部120具有内表面220和外表面230。
内表面220具有冷却剂通道(或管道)130，其沿着它的长度具有基本上一致的横截面。所示的冷却剂通道130具有蜿蜒(或U)形状，其具有延长的平行冷却剂通道130A、130B(也称作通道130A、130B)，其相对于基部120纵向延伸，并且可以在正方形拐角130C、130D处互连。通道130具有经配置来接收冷却剂流150的上游端240和经配置来排出冷却剂流150的下游端250。冷却剂通道130的上游端和下游端240、250可以都位于基部120的第一端180或第二端190处。在所示的实施方案中，上游端和下游端240、250可以位于基部120的第二端190处。冷却剂通道130的上游端240可以包括冷却剂入口160，和冷却剂通道130的下游端250可以包括冷却剂排出口(或出口)170。通道130限定第一横向侧270和第二横向侧280，其在上游端和下游端240、250之间延伸，并且允许冷却剂经由拐角130C、130D流到通道130A、130B。
基部120具有基部外周边界290，其限定外周形状。盘100包括盖板110，其具有盖板外周边界300，其限定的外周形状可以与基部的外周形状互补。盖板110可以靠着基部120布置来密封冷却剂通道130。例如，盖板110可以结合到基部120。可选地，盖板110可以例如经由夹具310(示意性显示)紧固到基部120上，并且密封元件320(部分显示，其可以是弹性体环或垫圈)可以位于盖板110和基部120之间。
如图3A-3D所示，湍流器330可以在冷却剂通道130内在上游端和下游端240、250之间(图2)和第一和第二横向侧270、280之间形成。湍流器可以是实心的。基部120可以由实心整料形成。基部可以是注塑的120。基部可以通过减材制造法或增材制造法来制造。如图3A所示，湍流器330可以包括交替行的凸起340和凹陷(凹窝)350，其中行在横向上延伸，并且可以沿着它们可以位于其中的通道(例如图2的130A)的横向中心轴355彼此相邻。凹窝350可以为舀出坑或凹陷的半球形(凹窝)的形式，并且凸起340也可以是半球形或凸形。湍流器行330可以可选地形成楔形331(图3B)、锥形332(图3C)或单个大凹窝333，其直径至少是冷却剂通道130横向尺寸的一半(图3D)。如图3A-3D所示，相邻湍流器行330可以相对于彼此横向位移，来提供冷却剂在冷却剂通道130中行进的弯曲路径，因此提高冷却剂流中的湍流效果。每单位平方面积的冷却剂通道130的湍流器密度从冷却剂通道130的上游端到下游端可以是不同的，来促进沿着该流路的湍流。例如，在可能存在层流的位置上可以有更多的湍流器330。可选地，在期望增加冷却剂流的表面积来提高传热性的地方(例如下游)，可以提供该密度。
图3A-3D显示了不同类型湍流器的一些例子，其用于提高从顶金属板到穿过通道的冷却剂流的传热。不同类型的湍流器组合可以引入单个冷却盘设计中。可以提供湍流器的排列来改变局部传热特性，以适应电池模块设计的任何具体冷却要求。例如，湍流器的尺寸、高度、倾斜可以沿着流动方向改变，来补偿冷却剂流升温导致的逐渐下降的除热性。例如，可以更接近于通道130的下游端250的一行或多行湍流器332A(图3C)可以具有与可以更接近于通道130的上游端240的一行或多行湍流器332B相比更大的高度。即，至少两个湍流器330可以具有相对于彼此不同的尺寸、形状、倾斜、偏转或翻转方向，在下面更详细讨论)。可选地或另外地，如所示的，冷却剂通道130每单位平米面积的湍流器密度从该冷却剂通道130的上游端到下游端可以是不同的。
这例如对于至少两个湍流器来说，彼此在通道、尺寸、形状或在冷却剂通道130内的取向可以是不同的。这个类型的设计可以用于提供从电池模块/组140的均匀热提取(图1)。
如图4-10所示，在实施方案中，湍流器330包括第一组湍流器330A，其沿着冷却剂通道130的第一横向侧270分布在冷却剂通道130的上游端和下游端240、250之间(图2)。第二组湍流器330B沿着冷却剂通道130的第二横向侧280分布在冷却剂通道的上游端和下游端240、250之间(图2)。可以理解的是，图4-10显示了冷却剂通道130的一个通道130A。
第一组和第二组湍流器330A、330B可以彼此横向隔开，以在其间限定中心流路360，其从冷却剂通道130的下游端250延伸到上游端240。
湍流器330可以成形为矩形肋(图4)或翼剖面(图5-10)。湍流器330可以是沿着平行于第一平面(395L×395T，参照在图4中所示)的横截面成形的回旋镖或人字(chevron)形。翼剖面可以是对称或非对称的。翼剖面形可以相对于流动方向取向，以此方式来提供用于流体的光滑的会聚段以产生顶点，其将有助于增加传热和限制沿着通道的压降。使用图5和6的翼剖面湍流器构造，湍流器330可以以重复图案排列，来在上游方向上形成会聚段，其可以提供最大湍流和高除热速率。这个构造也会导致相对较高的压降。使用图7和8的翼剖面湍流器构造，湍流器330在通道130A的一侧上可以相对于另一侧偏离，来促进来自于第一组湍流器330A的流与来自于第二组的湍流器330B的流混合。由于偏离构造，存在着足够的向前流动的冷却剂，这产生相对较低的压降。使用图9和10的翼剖面湍流器构造，湍流器330可以以一定方式排列，来增加冷却剂沿着通道的整体流动长度。这个排列会产生相对较低的压降。
除了湍流器330形状和取向的构造中的上述变化之外，如上面的图3C所示改变湍流器高度也处于本发明范围内。较矮的湍流器330可以位于通道130A的下游端，和较高的湍流器330B可以位于通道130A的上游端，来保持整个通道长度内相对恒定的传热性。
如图4、6、8和10中所示，每个湍流器330具有前缘370，和从前缘370延伸到后缘390的湍流器主体380。如图4、6和8所示，湍流器主体轴400被限定在前缘和后缘370、390之间。
偏转角410通过湍流器主体轴400当形成时，在横向395T和纵向395L上延伸的平面(即第一平面)内相对于通道横向中心轴(或通道中心轴)355(或平行于它的轴)的旋转来限定。例如，改变湍流器的偏转角410使得湍流器前缘和后缘沿着通道130A底部重新布置。即，这样的重新布置将等价于沿着高度从通道130A底部延伸的圆柱体，其绕着它的中心轴旋转。对于任意的湍流器形状(其当沿着朝着第一平面的高度方向395H观察(例如从高于通道130A的视角)时具有任何类型的不对称性)来说，偏转角410可以按实验方法测量。
翻转角411通过湍流器主体轴400当形成时，在横向395T和高度方向395H延伸的平面(即第二平面)内绕着通道中心轴355(或平行于它的轴)的旋转来限定。例如，改变湍流器的翻转角411使得湍流器的侧部重新布置，例如将湍流器一侧相对于通道130A的底部降低和将另一侧相对于该底部升高。即，这样的重新布置将等价于沿着通道130A的底部纵向延伸的圆柱体，其绕着它的中心轴旋转。对于任意的湍流器形状(其当沿着朝着第二平面的纵向395L观察(例如从通道130A的纵向端视角)时具有任何类型的不对称性)来说，翻转角411可以按实验方法测量。
倾斜角412通过湍流器主体轴400当形成时，在纵向395L和高度方向395H延伸的平面内(即第三平面)绕着通道中心轴355(或平行于它的轴)的旋转来限定。例如，改变湍流器的倾斜角412使得湍流器的前缘和后缘重新布置，例如将湍流器的前缘和后缘之一相对于通道130A的底部降低和将前缘和后缘的另一个相对于该底部升高。即，这样的运动将等价于沿着通道130A横向延伸的圆柱体，其绕着它的中心轴旋转。对于任意的湍流器形状(其沿着通道130A朝着第三平面的横向395T观察时(例如从通道130A的横向侧270、280的视角)时具有任何类型的不对称性)来说，倾斜角412可以按实验方法测量。
本发明所述的湍流器都不具有无穷数目的对称线。因此，本发明所述的每个湍流器可以由于偏转角、翻转角或倾斜角的改变而重新布置。
如图4、6和8所示，在第一组和第二组湍流器330A、330B中，每个前缘370与通道130A各自的横向侧相邻，和每个后缘390与通道中心轴355相邻。在第一组和第二组湍流器330A、330B中，每个湍流器330以相同的偏转角、翻转角和倾斜角410、411、412布置，不过这并非打算限制该实施方案的范围。如所示的，湍流器主体轴400可以以偏转角410配置，以使得横向相邻的湍流器330在上游方向上相交。湍流器330可以沿着通道中心轴355以相同的距离430彼此隔开，例如该距离在相邻的湍流器330的前缘370之间测量。在实施方案范围内，湍流器可以将通过相互独特的或多个独特的距离来隔开。
如图4和6的实施方案所示，每个横向相邻的湍流器330的前缘370(例如图6的边缘370A、370B)沿着通道中心轴355彼此对齐。可选地，如图8的实施方案所示，每个横向相邻的湍流器330的后缘390沿着通道中心轴355彼此偏离。例如，第一组330A的一个湍流器330的后缘390A处于第二组330B的湍流器330的后缘390B1、390B2之间的中点处(图8)，不过这个偏离并非打算现在该实施方案的范围。在这个实施方案中，改变了翼剖面的间距-倾斜来产生湍流，同时保持该流，而非完全限制它。这种方式的压降可以受控，并且可以增加所需的湍流来增加用于冷却的传热(经由增加传热系数来进行)。
转到图9-10的实施方案，如所示的，湍流器330可以是翼剖面形，并且包括前缘370(其具有钝头的(blunt-nosed)边缘)，主体400和后缘390(其具有锥形边缘)。在第一组和第二组湍流器330A、330B每个中，可以配置相邻的翼剖面形的湍流器，以使得前缘370例如边缘370A、370B可以沿着通道中心轴355彼此相邻和彼此面对。后缘390例如边缘390A、390B可以沿着通道中心轴355彼此隔开。另外，两组330A、330B中的湍流器的后缘390可以与通道中心轴355相邻。第一组湍流器330A的前缘370可以与冷却剂通道130的第一横向侧270相邻。第二组湍流器330B的前缘370可以与冷却剂通道130的第二横向侧280相邻。
第一组330A中的湍流器330可以沿着通道中心轴355与第二组330B中的湍流器330偏离，以使得第一组330A中的湍流器的成对前缘370(例如370A1、370B1)可以位于第二组330B的湍流器相邻的成对后缘390(例如390A1、390B1)之间(例如二者间的中点)。
在本文的每个实施方案范围内，将湍流器连接到板或密封件，而非基部。湍流器可以作为板、基部或密封件的一部分来形成，或者可以在形成后连接。将理解通过提供不同高度的湍流器和不同的湍流器间距，该通道经配置来提供较高湍流部分和较低湍流部分。如所示的，基部包括冷却通道，和该湍流器可以包括不同类型的凸起、凹窝或其他湍流器(例如肋或翼剖面)的组合来提高传热。可以改变所述凸起、凹窝或其他湍流器的排列、尺寸、高度和/或倾斜可以来适应电池模块设计的任何具体的冷却要求。
如上所示，本文公开的实施方案涉及一种用于电动汽车电池模块的混合式冷却盘设计。冷却盘具有顶部(或盖，其是金属(铝)板)和底部聚合物(例如塑料)基部(或盘)以及用于冷却剂穿过的通道。板和基部可以通过粘合剂结合来防止冷却剂泄露。湍流器可以结合到盖。湍流器可以结合到盖。结合可以包括焊接和/或粘合剂结合。零件也可以夹在一起和用弹性体环或垫圈密封。基部可以经配置有冷却剂通道布置，其提供电池模块的冷却/加热。基部允许引入湍流器特征来提高传热性能。基部允许排列湍流器特征，其减少电池模块中的温度梯度。用低导热率材料制造的基部提供有效的绝热，来减少与环境的传热。本文的实施方案提供一种优化的冷却剂通道布置设计，其可以引入来提高整体传热性，同时保持合理的压降。
实施例
图11和12显示了冷却剂通道的第一和第二设计450、460用于比较。将第一设计450的简单的直通道用作基线例子，来比较第二设计460的肋式湍流器的可选设计的性能。该肋式湍流器以对称对沿着通道130布置。第一组的肋式湍流器1112可以沿着第一通道部分1106布置在通道130的一侧上。第二组的肋式湍流器1114可以位于第二通道部分1108中。第一组的肋式湍流器1112可以与第二组的肋式湍流器1114镜像排列，例如沿着垂直于底部1104和通常平行于流动方向360的平面。第一组的肋式湍流器1112可以与第二组的肋式湍流器1114隔开。第一组的肋式湍流器1112可以与壁1102隔开。第二组的肋式湍流器可以与壁1116隔开。组中的每个肋式湍流器可以相对于在通道130的横向上延伸的基准线1118成角度1110。
在这个实施例中，沿着长度或流动方向480改变倾斜距离470和增加湍流器480(例如肋)高度(例如在基部厚度方向上)被用于使冷却表面处的温度变化最小化。湍流器之间沿着通道130长度可以增加倾斜距离和/或高度。使用计算机流体动态(CFD)模拟来检查性能。在20℃使50％水-乙二醇溶液冷却剂经过通道，并且平均速度是0.1m/s。假定在与冷却剂流接触的铝板表面处具有30℃的恒定温度，以检查整体传热性能。对于基线例子和第二设计460来说，所计算的从热的铝板到冷却剂流的整体传热系数分别是702W/m2-K和1160W/m2-K。可以看到由于引入肋式湍流器，传热吸收提高约65％。考虑到基线例子和第二设计460的压降分别是146Pa/m和198Pa/m，后者提供更好的热-液压性能。
考虑了共轭传热，并且将与顶部2mm铝板接触的电池模块简化为具有10000W/m2恒定热通量的热源，其模拟在电池组快速充电过程中的快速热聚集。图13显示了两种设计450、460的沿着顶部铝板的温度分布。除了入口区域之外，定制的肋式湍流器排列使冷却表面处的温度变化有效地最小化，其有助于在电池模块中保持均匀的温度分布。
在一些实施方案中，盘的基部用热塑性材料制成，例如低比重聚丙烯或导热性聚碳酸酯，例如具有高比强度和比硬度的enUL94 V0聚烯烃化合物，对于细尺寸内部件具有良好的粘结相容性的UL94 V0高流动性工程化热塑性化合物，和对于冲击吸收体来说具有低温延展性的任何聚酯化合物族。LEXAN 945和CYCOLOY 7240也是潜力材料。
在一些实施方案中，组件的一些或全部热塑性材料零件可以包含下面的一种或多种：添加剂和/或稳定剂如抗氧化剂、UV稳定剂、颜料、染料、粘合促进剂和阻燃剂例如有机磷酸酯化合物(例如哌嗪焦磷酸酯、哌嗪聚磷酸酯及其组合)、有机磷酸化合物(例如磷酸、三聚氰胺焦磷酸酯、三聚氰胺聚磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯)的混合物及其组合，和氧化锌，和/或填料例如纤维。例如，可以使用纤维填充的聚烯烃。可能的纤维材料可以包括玻璃、碳、芳酰胺或塑料中的至少一种，优选玻璃。纤维长度可以是切短的、长的、短的或连续的。具体地，可以使用长玻纤填充的聚丙烯(例如获自SABIC的STAMAXTM)。长纤维在模制之前会必须具有至少3mm的初始纤维长度。
图14显示了根据一些实施例的包含特斯拉阀的逆流性湍流器的顶视图。通道130A导向湍流器1406。湍流器1406可以包含凹进1406，并且翼剖面1404成形来嵌套在该凹进中，在二者之间限定间隙1408。该间隙可以沿着它的长度从间隙入口1410到间隙出口1412在宽度上相对均匀。湍流器因此包含沿着通道130A长度布置的一个或多个特斯拉阀。
图15A显示了一种基线直通道。图15B显示了根据一个实施例的肋式湍流器。图15C显示了一种拓扑优化的设计。不同类型的湍流器使用CFD模拟来评价，其包括肋式湍流器和基于拓扑优化的定制设计，其将CFD和人工智能相组合，使用了一种能生产的设计软件Diabatix。铝板的顶表面保持30℃的恒温，并且使20℃的乙二醇溶液以2LPM的流速经过该冷却板。具体参考图15B，冷却通道130包括纵向第一列的肋式湍流器1502，其彼此平行，每个具有相同或相当的从0度开始的第一偏转角1506。第一列与第二列或相邻列1504是对称的。相邻列可以具有处于第二偏转角的肋式湍流器，在量级上与第一偏转角类似，但是从180度减去的，与之相比，测量第一偏转角是增加到0度。肋式湍流器可以横过列形成行，并且该行与冷却剂通道130的壁平行或基本上平行。在每列之间可以存在间隙。在每行之间可以存在间隙。
表1汇总了不同设计(包括压降和除热)模拟的关键结果。拓扑优化设计和肋式湍流器设计都表现出高于基线直通道的除热，具有增加的压降。计算了整体热性能，其显示了拓扑优化设计和肋式湍流器设计与基线例子相比分别改进了约40％和50％。另外，引入湍流器实现了更均匀的除热，其对于电池组效率和寿命是有益的。
表1显示了不同设计的模拟结果：
表1
流速：2lpm 拓扑优化 肋 基线
DP(Pa) 2265 3328 1459
Q(W) 227.7 277 142
图16显示了属于图15A-C的数据，并且包括了不同设计的铝板表面温度的实验测量值，包括图15A和图15B的设计。
对于不同设计进行混合式冷却板概念的实验测试。使用连接到混合式冷却板的恒定通量加热器，顶部铝板的表面温度在不同位置测量，即在流入口附近，在中间，和在流出口附近。肋式湍流器设计实现了局部传热系数的明显提高，这与直通道形成对比，其在中间和流出口附近实现较低的表面温度，如下图所示。
术语“电池”在此定义为包括全部种类的电池，优选但不限于锂离子电池，特别是包含袋装电池组电池，其会经历电池内压力积聚导致的膨胀。膨胀会导致袋装电池的内部件的移位。例如，袋装电池的电极会分离，这会降低棱柱电池的化学性能。此外，袋装电池不受控的膨胀会显著降低它们的效率和产品寿命。因此，令人期望的是提供对于袋装电池的压缩来保护它们的化学完整性，因此它们的效率和产品寿命。
术语“电池组”在此定义为包括含有根据不同实施例的电池的电池槽。
术语“电动汽车电池组件”在此定义为包括至少电池组(其被保持它的框架包围)，上部壳和下部壳。
本文所用术语目的仅是描述具体的实施方案，并非打算限制本发明。作为本文使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”目的还是包括复数形式，除非上下文另有明确指示。进一步将理解术语“包括”和/或“包含”当用于本说明书时，表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或增加了一种或多种的其他特征、整数、步骤、操作、元件部件和/或其组。
本领域技术人员将理解在此显示和描述了不同的示例实施方案，每个在具体实施方案中具有某些特征，但是本发明不限于此。相反，本发明可以改变来引入任何数目的变化、改变、取代、组合、子组合或前述的等价排列，但是其是与本发明的范围相称的。此外，虽然已经描述了本发明不同的实施方案，但是将理解本发明的方面可以仅包括所述的一些实施方案。因此，本发明不视为受限于前述说明书，而是仅受限于所附权利要求书的范围。

Claims (15)

1.用于电池组的混合式冷却盘，该盘包含：
由导热的金属材料形成的盖板；和
连接到导热的盖板的基部，该基部由聚合物形成，该基部限定出彼此纵向隔开的第一端和第二端以及彼此横向隔开的第一侧和第二侧，其中该基部限定出内表面和外表面，
其中该盖板和该基部的内表面限定出冷却剂通道，该冷却剂通道具有经配置来接收冷却剂流的上游端和经配置来排出该冷却剂流的下游端，其中该冷却剂通道限定出在上游端和下游端之间延伸的第一横向侧和第二横向侧，
其中将实心湍流器模制到该冷却剂通道的上游端和下游端之间，并且其限定出一个或多个伸出该基部外的凸起和向该基部中的凹陷，和
其中：
(i)至少两个该湍流器具有彼此不同的尺寸、形状、倾斜、偏转或翻转方向；或者
(ii)该冷却剂通道的湍流器密度/平方单位面积从该冷却剂通道的上游端到下游端是不同的。
2.根据权利要求1所述的盘，其中：
更靠近该通道的下游端的那些湍流器具有与更接近该通道的上游端的那些湍流器相比更大的高度。
3.根据权利要求1或2所述的盘，其中该湍流器包括：
在该冷却剂通道的上游端和下游端之间，沿着该冷却剂通道的第一横向侧分布的第一组湍流器；和
在该冷却剂通道的上游端和下游端之间，沿着该冷却剂通道的第二横向侧分布的第二组湍流器，
其中第一组和第二组湍流器彼此横向隔开，来在其间限定出从该冷却剂通道的下游端延伸到上游端的中心流路。
4.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中：
每个湍流器成形为矩形肋或翼剖面，从而：
每个湍流器具有前缘，从该前缘延伸到后缘的湍流器主体，其中在前缘和后缘之间限定出湍流器主体轴。
5.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中在第一组和第二组湍流器中：
横向相邻的湍流器在上游方向上相交；
该湍流器彼此沿着横向中心轴间隔相同的距离；和
以下二者之一：
每个横向相邻的湍流器的前缘彼此沿着横向中心轴对齐；或者
每个横向相邻的湍流器的前缘彼此沿着横向中心轴偏离。
6.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中：
每个湍流器成形为翼剖面；
在第一组和第二组的湍流器每个中，布置相邻的湍流器对，以使得后缘沿着通道横向中心轴彼此相邻，和前缘沿着通道横向中心轴彼此隔开；
后缘与该通道横向中心轴相邻；
第一组湍流器的前缘与该冷却剂通道的第一横向侧相邻；和
第二组湍流器的前缘与该冷却剂通道的第二横向侧相邻。
7.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中：
第一组湍流器中的湍流器与第二组湍流器中的湍流器沿着通道横向中心轴偏离，以使得第一组湍流器中的湍流器的成对的前缘位于第二组湍流器中的湍流器的成对的后缘之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中：
该湍流器排列为横行，其中相邻行的湍流器相对于彼此横向位移，和其中该湍流器形成楔形、锥形或舀出的半球形，其直径是该冷却剂通道的横向尺寸的至少一半。
9.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中交替行的湍流器具有舀出的半球形和突出的半球形。
10.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中该冷却剂通道按蜿蜒图案配置，以使得该冷却剂通道的延长段沿着该盘纵向延伸，并且该冷却剂通道的上游端和下游端都位于该盘的第一端或第二端处。
11.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中该冷却剂通道的上游端包括冷却剂入口，和该冷却剂通道的下游端包括冷却剂出口。
12.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中：
该基部具有基部外周形状；和
该盘包括盖板，该盖板的外周形状与该基部的外周形状互补，该盖板靠着该基部布置来封闭该冷却剂通道。
13.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中该盖板用粘合剂结合到该基部。
14.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中该盖板紧固到该基部，并且密封元件位于该盖板和该基部之间。
15.根据前述权利要求中任一项所述的盘，其中紧固件是夹具，和该密封元件是弹性体环或垫圈。
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