CN210006868U - 冷却板组件、电池包壳体、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却板组件、电池包壳体、电池包和车辆。该冷却板组件包括：上层板；下层板和中层板，所述中层板设于所述上层板和所述下层板之间，所述上层板和所述中层板之间限定出至少一个第一流道，所述下层板和所述中层板之间限定出至少一个第二流道，所述冷却板组件具有进液口和出液口，所述第一流道的两端与所述出液口连通，所述第一流道的中部与所述第二流道的中部连通，所述第二流道的两端与所述进液口连通。根据本实用新型的冷却板组件，结构简单，占用空间小，可以适应各种空间需求，并且冷却液能够实现双侧双进双出，热场分布更均匀，有利于提高散热效果，避免出现局部温度过高的情况，也避免气体积聚影响散热。

Description

冷却板组件、电池包壳体、电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种冷却板组件、电池包壳体、电池包和车辆。

背景技术

动力电池高温或低温环境中使用时，为保证电池工作在适宜工作温度区间，电池包内会设计热管理系统用于电池包的冷却或者加热。现有的电池包冷却板多为管道式连接，当冷却面积较大且空间受到限制时不宜实现流道布置，且热场分布不均。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种冷却板组件，以适应各种空间需求，且提高热场分布性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种冷却板组件包括：上层板；下层板和中层板，所述中层板设于所述上层板和所述下层板之间，所述上层板和所述中层板之间限定出至少一个第一流道，所述下层板和所述中层板之间限定出至少一个第二流道，所述冷却板组件具有进液口和出液口，所述第一流道的两端与所述出液口连通，所述第一流道的中部与所述第二流道的中部连通，所述第二流道的两端与所述进液口连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一流道沿第二方向延伸且为沿第一方向间隔分布的多个，所述第二流道与所述第一流道一一对应设置，所述上层板和所述中层板之间还限定出两个第一汇流通道，每个所述第一流道沿所述第二方向的两端分别通过两个所述第一汇流通道与所述出液口连通，所述下层板和所述中层板之间还限定出两个第二汇流通道，每个所述第二流道沿所述第二方向的两端分别通过两个所述第二汇流通道与所述进液口连通。

进一步地，所述进液口和所述出液口设于多个所述第一流道沿所述第一方向的一侧，所述中层板设有连通所述第一流道和对应的所述第二流道的连通区域，与多个所述第一流道相对应的多个所述连通区域的通流面积沿所述第一方向的一侧向另一侧的方向递增。

根据本实用新型的一些实施例，所述上层板具有第一通孔和第二通孔，所述中层板具有开口向下的第一冲压槽和开口向上的第二冲压槽，所述第一冲压槽的底壁设有第三通孔，所述冷却板组件还包括：进液管，所述进液管具有所述进液口，所述进液管穿设于所述第一通孔和所述第三通孔，且所述进液管的下端通过连接法兰与所述中层板密封连接，所述第一冲压槽的底壁与所述上层板密封连接，出液管，所述出液管具有所述出液口，所述出液管穿设于所述第二通孔，且所述出液管的下端通过连接法兰与所述上层板密封连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述中层板具有开口向上的第三冲压槽和开口向下的第四冲压槽，所述第三冲压槽和所述第四冲压槽相间设置，所述第四冲压槽的底壁与所述上层板密封连接，所述第三冲压槽与所述上层板配合限定出所述第一流道，所述第三冲压槽的底壁的中部设有连通区域，所述下层板具有开口向上的第五冲压槽和开口向下的第六冲压槽，所述第五冲压槽和所述第六冲压槽相间设置，所述第六冲压槽的底壁与所述第四冲压槽的底壁密封连接，所述第五冲压槽与所述第三冲压槽配合限定出所述第二流道。

进一步地，所述第四冲压槽的底壁和所述第六冲压槽的底壁设有镂空区域，所述冷却板组件还包括加强筋，所述加强筋设于所述镂空区域，所述加强筋与所述第四冲压槽的底壁、所述第六冲压槽的底壁和所述上层板中的至少一个连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述上层板为平板状或盆状冲压件，所述中层板和所述下层板为盆状冲压件，所述上层板的周沿、所述中层板的周沿和所述下层板的周沿密封连接，所述上层板的厚度为1.0mm-3.0mm，所述中层板的厚度为0.2mm-1.5mm，所述下层板的厚度为0.6mm-2.0mm。

相对于现有技术，本实用新型所述的冷却板组件具有以下优势：

结构简单，占用空间小，可以适应各种空间需求，并且冷却液能够实现双侧双进双出，热场分布更均匀，有利于提高散热效果，避免出现局部温度过高的情况，也避免气体积聚影响散热。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池包壳体，包括边框、底板和护板，所述底板为上述实施例的冷却板组件，所述边框与所述冷却板组件的边沿相连以限定出安装空间，所述护板设于所述冷却板组件的背向所述边框的一侧。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池包，包括电芯组和上述实施例的电池包壳体，所述电芯组设于所述安装空间内且与所述冷却板组件的上表面粘接相连。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述实施例的电池包。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池包壳体、电池包和车辆具有的优势与输出极安装座具有的优势相同，这里不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的冷却板组件的示意图，其中，不含有加强筋；

图2是本实用新型实施例的冷却板组件的中层板的示意图；

图3是本实用新型实施例的冷却板组件的下层板的示意图；

图4是本实用新型实施例的冷却板组件的俯视图；

图5是图4沿A-A线所示方向的局部剖视图；

图6是图4沿B-B线所示方向的剖视图，其中，不含有加强筋；

图7是图6中圈示C处的放大结构示意图；

图8是图4沿B-B线所示方向的剖视图，其中，含有加强筋；

图9是图8中圈示D处的放大结构示意图；

图10是本实用新型实施例的冷却板组件的中层板和加强筋的示意图；

图11是本实用新型实施例的冷却板组件的分解图，其中，含有加强筋；

图12是图11中圈示E处的放大结构示意图；

图13是本实用新型实施例的冷却板组件的剖视图，其中，含有加强筋；

图14是图13中圈示F处的放大结构示意图；

图15是本实用新型实施例的电池包壳体的示意图。

附图标记说明：

电池包壳体200；边框210；底板220；

冷却板组件100；

上层板10；第一通孔11；第二通孔12；

下层板20；第五冲压槽21；第六冲压槽22；镂空区域221；

中层板30；连通区域31；第一冲压槽32；第三通孔321；第二冲压槽33；第三冲压槽34；第四冲压槽35；

进液管40；进液口401；出液管41；出液口411；连接法兰42；

第一流道51；第二流道52；第一汇流通道53；第二汇流通道54；

加强筋60。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图15并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1-图3所示，根据本实用新型实施例的冷却板组件100包括：上层板10、下层板20和中层板30。

具体而言，中层板30设于上层板10和下层板20之间，上层板10和中层板30之间限定出至少一个第一流道51，下层板20和中层板30之间限定出至少一个第二流道52。冷却板组件100具有进液口401和出液口411，第一流道51的两端与出液口411连通，第一流道51的中部与第二流道52的中部连通，第二流道52的两端与进液口401连通。

冷却液可以由进液口401进入中层板30和下层板20之间，并如图3中箭头所示由第二流道52的两端向第二流道52的中部流动，然后由第二流道52的中部进入第一流道51的中部，并如图2中箭头所示由第一流道51的中部向第一流道51的两端流动，最后由第一流道51的两端流动至出液口411，并由出液口411排出。

由此，实现冷却液双侧双进双出的排布方式，与冷却液单侧进单侧出的排布方式相比，冷却液双侧双进双出的排布方式使热场分布更均匀，第一流道51内中部温度与两端温度温差较小，第二流道52内中部温度与两端温度的温差也较小，进而对待散热部件(例如电芯组)的散热效果更均匀，避免出现局部温度过高的情况。

此外，第一流道51和第二流道52通过板状的上层板10、中层板30和下层板20配合限定而成，三层冷板设计无需复杂的管道连接，有利于减小冷却板组件100的占用空间，即使在空间受限时也可以实现流道布置，可以适应各种空间需求。

若进液口401与位于上侧的第一流道51连通，冷却液中的气体容易积聚在第一流道51内，影响散热。因此，在本实用新型中，进液口401与位于下侧的第二流道52连通，出液口411与位于上侧的第一流道51连通，有利于冷却液中气体的排出，避免气体积聚影响散热。

根据本实用新型实施例的冷却板组件100，结构简单，占用空间小，可以适应各种空间需求，并且冷却液能够实现双侧双进双出，热场分布更均匀，有利于提高散热效果，避免出现局部温度过高的情况，也避免气体积聚影响散热。

根据本实用新型的一些实施例，如图1-图3所示，第一流道51可以沿第二方向(例如图2中所示的左右方向)延伸且为多个，多个第一流道51沿第一方向(例如图2中所示的前后方向)间隔分布，第二流道52与第一流道51一一对应设置。上层板10和中层板30之间、下层板20与中层板30之间的流道空间路径基本保持一致，冷却液流动路径更简单，有利于使流阻更均匀。

继续参照图1-图3所示，上层板10和中层板30之间还限定出两个第一汇流通道53，每个第一流道51沿第二方向的两端分别通过两个第一汇流通道53与出液口411连通。下层板20和中层板30之间还限定出两个第二汇流通道54，每个第二流道52沿第二方向的两端分别通过两个第二汇流通道54与进液口401连通。第一汇流通道53和第二汇流通道54的设置利于控制多个第一流道51内冷却液的流量分布，进而有利于实现热场分布的均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，进液口401和出液口411设于多个第一流道51沿第一方向的一侧(例如图2中所示的前侧)，换言之，进液口401和出液口411的连接结构设置在冷却板组件100的边沿部分，无需设置在冷却板组件100的中部，可以简化冷却板组件100的中部的结构，在安装空间狭小的情况下，上述实施例的冷却板组件100便于使进液口401和出液口411的连接结构避让其他部件。例如，在冷却板组件100设于电芯组下侧的实施例中，进液口401和出液口411的连接结构在水平方向上可以与电芯组错开，以避让电芯组，使冷却板组件100可以适应电芯组下侧狭小的安装空间，且利于使电芯组与冷却板组件100的上层板10更有效地进行换热。

在一些实施例中，继续参照图2所示，中层板30设有连通第一流道51和对应的第二流道52的连通区域31，与多个第一流道51相对应的多个连通区域31的通流面积沿第一方向的一侧向另一侧的方向递增。也就是说，多个连通区域31的流通面积在远离进液口401和出液口411的方向上递增，以控制冷却液在多个第一流道51和多个第二流道52内的流量，远离进液口401和出液口411的第一流道51和第二流道52内的冷却液的温度相对较高，因此，使温度相对较高的冷却液流量更大，以保证远离进液口401和出液口411的区域的散热效果。

可选地，连通区域31可以为设于中层板30的开孔，通过控制开孔的数量或者孔径可以控制多个连通区域31的流通面积。

根据本实用新型的一些实施例，如图1、图4和图5所示，上层板10具有第一通孔11，中层板30具有开口向下的第一冲压槽32，第一冲压槽32的底壁设有第三通孔321。冷却板组件100还包括进液管40，进液管40具有进液口401。进液管40穿设于第一通孔11和第三通孔321，并且进液管40的下端通过连接法兰42与中层板30密封连接(例如焊接或者胶接)，第一冲压槽32的底壁与上层板10密封连接。

由此，进液管40的进液口401与第二流道52连通，并且第一冲压槽32结构增大了位于进液管40下方的流通空间的流通面积，降低了流阻，保证了冷却液进入中层板30和下层板20之间的流通空间的顺畅性。

继续参照图1、图4和图5所示，上层板10还具有第二通孔12，中层板30还具有开口向上的第二冲压槽33。冷却板组件100还包括出液管41，出液管41具有出液口411，出液管41穿设于第二通孔12，并且出液管41的下端通过连接法兰42与上层板10密封连接(例如焊接或者胶接)。

由此，出液管41的出液口411与第一流道51连通，并且第二冲压槽33结构增大了位于出液管41下方的流通空间的流通面积，降低了流阻，保证了冷却液由中层板30和上层板10之间的流通空间进入出液管41的顺畅性。

可选地，进液管40和出液管41可以为水管接头形式，也可以为水管快插接口标准形式，这都在本实用新型的保护范围之内。

下面结合附图描述根据本实用新型一些实施例的第一流道51和第二流道52的结构。

在一些实施例中，如图6和图7所示，中层板30可以具有开口向上的第三冲压槽34和开口向下的第四冲压槽35，第三冲压槽34和第四冲压槽35相间设置。其中，第四冲压槽35的底壁与上层板10密封连接(例如焊接或胶接)，以使第三冲压槽34与上层板10配合限定出第一流道51，并且相邻两个第一流道51在第一流道51的宽度方向上间隔开。

如图6和图7所示，下层板20具有开口向上的第五冲压槽21和开口向下的第六冲压槽22，第五冲压槽21和第六冲压槽22相间设置。其中，第六冲压槽22的底壁与第四冲压槽35的底壁密封连接(例如焊接或胶接)，第五冲压槽21罩设于第三冲压槽34的下侧，且第五冲压槽21的底壁与第三冲压槽34的底壁间隔开，以使第五冲压槽21与第三冲压槽34配合限定出第二流道52。第三冲压槽34的底壁的中部可以设有连通区域31，以连通第一流道51和第二流道52，并且相邻两个第二流道52在第二流道52的宽度方向上间隔开。

第一流道51和第二流道52的形成结构简单，且流道分布均匀有序，利于实现热流分布均衡。并且第三冲压槽34、第四冲压槽35、第五冲压槽21和第六冲压槽22的结构使中层板30和下层板20形成为弯折的类似瓦楞结构，可以显著提高中层板30和下层板20的结构强度，

需要说明的是，本实用新型对第一流道51和第二流道52的横截面形状不做特殊限制。也就是说，第三冲压槽34、第四冲压槽35、第五冲压槽21和第六冲压槽22的横截面形状可以为如图7所示的矩形，也可以为其他形状，并且不同冲压槽的尺寸可以根据实际情况需要灵活设置。通过控制冲压槽的横截面形状和尺寸，可以控制第一流道51和第二流道52的通流面积，进而便于保证多个第一流道51和多个第二流道52的流阻均匀。

进一步地，如图7所示，第四冲压槽35的底壁和第六冲压槽22的底壁可以设有镂空区域221，如图8-图14所示，冷却板组件100还包括加强筋60，加强筋60可以设于镂空区域221，并且加强筋60与第四冲压槽35的底壁、第六冲压槽22的底壁和上层板10中的至少一个连接。

由此，加强筋60增强了冷却板组件100的结构强度，例如，在如图9所示的示例中，上层板10为平板，加强筋60与上层板10的下表面相连(例如焊接)，以增强平板状的上层板10的结构强度。并且，加强筋60至少一部分位于第六冲压槽22内，降低了冷却板组件100的厚度，使结构更紧凑，有利于冷却板组件100应用于更局限的安装空间。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，上层板10可以为平板状或者盆状冲压件，中层板30和下层板20可以为盆状冲压件，上层板10的周沿、中层板30的周沿和下层板20的周沿密封连接，例如焊接(比如钎焊)或者胶接，以使上层板10和中层板30之间形成流道空间，中层板30和下层板20之间形成流道空间，且保证了流道空间的密封性，防止冷却液泄漏。通过控制盆状冲压件的深度，还可以控制第一流道51、第二流道52、第一汇流通道53和第二汇流通道54的通流面积。

可选地，中层板30可以采用较薄的材质，以提高第一流道51和第二流道52之间的导热效果，同时有利于降低冷却板组件100的高度。例如，在一些实施例中，上层板10的厚度为1.0mm-3.0mm，中层板30的厚度为0.2mm-1.5mm，下层板20的厚度为0.6mm-2.0mm。上层板10和下层板20有效保证了冷却板组件100的结构可靠性，且不会过厚而影响导热效果，中层板30提高导热效果。

例如，在一些具体实施例中，上层板10的厚度可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm和3mm等，中层板30的厚度可以为0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm和1.5mm等，下层板20的厚度可以为0.6mm、1mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm和2mm等。

可选地，上层板10、中层板30和下层板20可以为铝板，导热效率高且易于加工成型。

如图15所示，根据本实用新型第二方面实施例的电池包壳体200包括：边框210、底板220和护板。可选地，上述实施例的冷却板组件100可以设于底板220的下侧，以实现干湿分离。或者底板220为上述实施例的冷却板组件100，无需额外设置底板220结构，电池包壳体200的结构更简单。

在冷却板组件100形成为底板220的实施例中，如图15所示，边框210可以与冷却板组件100的边沿相连，以使边框210和冷却板组件100配合限定出安装空间，电池包的电芯组可以安装于安装空间内，以使冷却板组件100与电芯组直接接触散热，有利于提高冷却效果。可选地，边框210与冷却板组件100可以焊接或者通过紧固件连接。

护板可以设于冷却板组件100的背向边框210的一侧，以对冷却板组件100进行保护，防止发生底部球击导致冷却板组件100损坏。

根据本实用新型第三方面实施例的电池包包括电芯组和上述实施例的电池包壳体200，电芯组设于安装空间内，并且电芯组与冷却板组件100的上表面粘接相连。例如可以在冷却板组件100的上表面涂覆导热胶或者导热结构胶，以固定电芯组，防止电芯组移动，同时可以提高电芯组与冷却板之间的导热效果，提高冷却效率。

根据本实用新型第四方面实施例的车辆包括上述实施例的电池包。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却板组件(100)，其特征在于，包括：

上层板(10)；

下层板(20)和中层板(30)，所述中层板(30)设于所述上层板(10)和所述下层板(20)之间，所述上层板(10)和所述中层板(30)之间限定出至少一个第一流道(51)，所述下层板(20)和所述中层板(30)之间限定出至少一个第二流道(52)，

所述冷却板组件(100)具有进液口(401)和出液口(411)，所述第一流道(51)的两端与所述出液口(411)连通，所述第一流道(51)的中部与所述第二流道(52)的中部连通，所述第二流道(52)的两端与所述进液口(401)连通。

2.根据权利要求1所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述第一流道(51)沿第二方向延伸且为沿第一方向间隔分布的多个，所述第二流道(52)与所述第一流道(51)一一对应设置，

所述上层板(10)和所述中层板(30)之间还限定出两个第一汇流通道(53)，每个所述第一流道(51)沿所述第二方向的两端分别通过两个所述第一汇流通道(53)与所述出液口(411)连通，

所述下层板(20)和所述中层板(30)之间还限定出两个第二汇流通道(54)，每个所述第二流道(52)沿所述第二方向的两端分别通过两个所述第二汇流通道(54)与所述进液口(401)连通。

3.根据权利要求2所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述进液口(401)和所述出液口(411)设于多个所述第一流道(51)沿所述第一方向的一侧，所述中层板(30)设有连通所述第一流道(51)和对应的所述第二流道(52)的连通区域(31)，与多个所述第一流道(51)相对应的多个所述连通区域(31)的通流面积沿所述第一方向的一侧向另一侧的方向递增。

4.根据权利要求1所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述上层板(10)具有第一通孔(11)和第二通孔(12)，所述中层板(30)具有开口向下的第一冲压槽(32)和开口向上的第二冲压槽(33)，所述第一冲压槽(32)的底壁设有第三通孔(321)，

所述冷却板组件(100)还包括：

进液管(40)，所述进液管(40)具有所述进液口(401)，所述进液管(40)穿设于所述第一通孔(11)和所述第三通孔(321)，且所述进液管(40)的下端通过连接法兰(42)与所述中层板(30)密封连接，所述第一冲压槽(32)的底壁与所述上层板(10)密封连接，

出液管(41)，所述出液管(41)具有所述出液口(411)，所述出液管(41)穿设于所述第二通孔(12)，且所述出液管(41)的下端通过连接法兰(42)与所述上层板(10)密封连接。

5.根据权利要求1所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述中层板(30)具有开口向上的第三冲压槽(34)和开口向下的第四冲压槽(35)，所述第三冲压槽(34)和所述第四冲压槽(35)相间设置，所述第四冲压槽(35)的底壁与所述上层板(10)密封连接，所述第三冲压槽(34)与所述上层板(10)配合限定出所述第一流道(51)，所述第三冲压槽(34)的底壁的中部设有连通区域(31)，

所述下层板(20)具有开口向上的第五冲压槽(21)和开口向下的第六冲压槽(22)，所述第五冲压槽(21)和所述第六冲压槽(22)相间设置，所述第六冲压槽(22)的底壁与所述第四冲压槽(35)的底壁密封连接，所述第五冲压槽(21)与所述第三冲压槽(34)配合限定出所述第二流道(52)。

6.根据权利要求5所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述第四冲压槽(35)的底壁和所述第六冲压槽(22)的底壁设有镂空区域(221)，所述冷却板组件(100)还包括加强筋(60)，所述加强筋(60)设于所述镂空区域(221)，所述加强筋(60)与所述第四冲压槽(35)的底壁、所述第六冲压槽(22)的底壁和所述上层板(10)中的至少一个连接。

7.根据权利要求1所述的冷却板组件(100)，其特征在于，所述上层板(10)为平板状或盆状冲压件，所述中层板(30)和所述下层板(20)为盆状冲压件，所述上层板(10)的周沿、所述中层板(30)的周沿和所述下层板(20)的周沿密封连接，

所述上层板(10)的厚度为1.0mm-3.0mm，所述中层板(30)的厚度为0.2mm-1.5mm，所述下层板(20)的厚度为0.6mm-2.0mm。

8.一种电池包壳体(200)，其特征在于，包括边框(210)、底板(220)和护板，所述底板(220)为根据权利要求1-7中任一项所述的冷却板组件(100)，所述边框(210)与所述冷却板组件(100)的边沿相连以限定出安装空间，所述护板设于所述冷却板组件(100)的背向所述边框(210)的一侧。

9.一种电池包，其特征在于，包括电芯组和根据权利要求8所述的电池包壳体(200)，所述电芯组设于所述安装空间内且与所述冷却板组件(100)的上表面粘接相连。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池包。

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