CN210838018U - 液流冷却板和散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液流冷却板和散热装置，所述液流冷却板包括芯板和盖板，所述芯板上设有引流槽，所述引流槽具有入口端和出口端，所述入口端设于所述芯板的右侧，所述出口端设于所述芯板的左侧，所述引流槽包括多个出液段，多个所述出液段汇流于所述出口端，且至少一部分所述出液段沿平行于所述芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离所述芯板的中心的方向倾斜延伸至所述出口端。根据本实用新型实施例的液流冷却板，由于出液段向出口端延伸，起到导流和引流的作用，有利于延长液流路径从而增加换热时间，进而提高液流冷却板散热的均匀性，并且结构简单，利于应用。

Description

液流冷却板和散热装置

技术领域

本实用新型属于散热技术领域，特别涉及一种液流冷却板和散热装置。

背景技术

电池模组作为电动汽车上的主要储能元件,是电动汽车的关键部件,直接影响电动汽车的性能。电池模组在使用过程中,由于内部电芯具有一定的内阻,在正常工作时会产生一定热量,使模组内部温度升高。电芯的正常工作温度范围是15～35℃,超过60℃会产生一定的安全隐患,热量的产生与迅速堆积必然使电池内部温度升高,尤其在高温环境下使用或者在大电流充放电时,可能会引发电池内部发生剧烈的化学反应,产生大量的热。若热量来不及散出而在电池内部迅速积聚,电池可能会出现漏液、放气、冒烟等现象,严重时电池发生剧烈燃烧甚至爆炸。为了杜绝这一危险,需要对电池模组进行散热,从而避免电芯长时间处于高温状态,进而影响电芯的性能,降低电芯的使用寿命。

目前，新能源汽车动力电池冷却采用风冷和液冷散热的方式，通常液冷散热的方式采用的是用于电池的液流冷却板进行散热，但是，由于液流冷却板内的流道布置不够合理，未充分考虑流体动力的影响，导致液流冷却板内部各个流道内的液流流量和流速不均，尤其在出液口附近，冷却液的换热效果差，导致出液区附近的冷却板温度较高，从而导致动力电池温度不均，部分区域热度集中，进而导致动力电池的可靠性不佳。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提供一种液流冷却板，有利于散热均匀性的提高，并且具有结构简单，利于应用的优势。

根据本实用新型实施例的液流冷却板，包括芯板和盖板，所述芯板上设有引流槽，所述引流槽具有入口端和出口端，所述入口端设于所述芯板的右侧，所述出口端设于所述芯板的左侧，所述引流槽包括多个出液段，多个所述出液段汇流于所述出口端，且至少一部分所述出液段沿平行于所述芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离所述芯板的中心的方向倾斜延伸至所述出口端。

根据本实用新型实施例的液流冷却板，由于出液段向出口端延伸，起到导流和引流的作用，有利于延长液流路径从而增加换热时间，进而提高液流冷却板散热的均匀性，并且结构简单，利于应用。

另外，根据本实用新型实施例的液流冷却板，还具有以下附加技术特征：

一些实施例中，所述引流槽包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一出液段和第二出液段，所述第一出液段、所述第二支路、所述第一支路、所述第三支路和所述第四支路均沿左右方向延伸且沿前后方向依次间隔排布；所述第一支路的右端连接所述入口端，所述第一支路的左端连接所述第二支路的左端和所述第三支路的左端，所述第二支路的右端连接所述第一出液段的右端，所述第三支路的右端连接所述第四支路的右端，所述第四支路的左端连接所述第二出液段，所述第一出液段和所述第二出液段连接所述出口端。

一些实施例中，所述第一出液段沿所述入口端和所述出口端的连线延伸，所述第二出液段沿平行于所述芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离所述芯板的中心的方向倾斜延伸至所述出口端。

一些实施例中，所述第一支路的宽度大于所述第二支路和所述第三支路的宽度，且所述第三支路的宽度大于所述第四支路的宽度；所述第一支路与所述第二支路之间的间距以及所述第一支路与所述第三支路之间的间距均小于所述第三支路与所述第四支路之间的间距；所述第一支路与所述第二支路之间的间距以及所述第一支路与所述第三支路之间的间距均小于所述第二支路与所述第一出液段之间的间距。

一些实施例中，所述第二支路和所述第一出液段的间距与所述第三支路和所述第四支路的间距在8mm到8.6mm之间，所述第一支路与所述第二支路的间距与所述第一支路与所述第三支路的间距在13.6mm到14.2mm之间；所述第四支路的宽度在11.9mm到12.5mm之间，所述第三支路的宽度在14.9mm到15.5mm之间，所述第一支路的宽度在22.1mm到22.7mm之间，所述第二支路的宽度在15.5mm到16.1mm之间。

一些实施例中，所述引流槽的深度在7.4mm到8.1mm之间。

一些实施例中，所述入口端设于所述芯板的右侧中间位置，所述出口端设于所述芯板的左侧中间位置，所述引流槽关于所述入口端和所述出口端的连线对称设置。

一些实施例中，所述芯板的左侧设有凸出左侧边的第一凸耳，所述芯板的右侧设有凸出右侧边的第二凸耳，所述入口端设有所述第二凸耳，且所述出口端设于所述第一凸耳。

一些实施例中，所述芯板的前边沿和后边沿设为凹凸不平的形式。

本实用新型的另一个目的在于提出一种散热装置，包括至少一个液流冷却板、进液管和出液管，所述液流冷却板为前述的液流冷却板，所述进液管连接所述进液口，所述出液管连接所述出液口。

根据本实用新型的散热装置，由于设置有前述的液流冷却板，亦具有前述液流冷却板的所有优点。

另外，根据本实用新型实施例的液流冷却板的附加技术特征所带来的优点将在随后的具体实施方式中予以详细的说明。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的液流冷却板的部分示意图。

图2是图1中A区的放大图。

图3是根据本实用新型实施例的液流冷却板的示意图。

图4是根据本实用新型实施例的液流冷却板中的芯板和盖板错位后的示意图。

图5是图3中液流冷却板的爆炸图。

图6是根据本实用新型实施例的散热装置的示意图。

附图标记：

散热装置100

液流冷却板10，进液管20，出液管30，

芯板1，引流槽11，入口端12，出口端13，出液段111，盖板2，进液口14，出液口15，第一支路112，第二支路113，第三支路114，第四支路115，第一出液段1111，第二出液段1112，第一支路的宽度W1，第二支路的宽度W2，第三支路的宽度W3，第四支路的宽度W4，引流槽的深度T,第一支路与第二支路之间的间距D1,第一支路与第三支路之间的间距D2，第三支路与第四支路之间的间距D3，第二支路与第一出液段之间的间距D4，第一凸耳16，第二凸耳17，前边沿18，后边沿19。

具体实施方式

相关技术中，由于液流冷却板内的液流先从进液口流经板内的流道再从出液口流出，在整个过程中液体不断地吸热，导致液流流至出液口位置附近时，液流本身的温度增加，从而和电池包的温差变小，从而影响换热效率，致使液流板内尤其是出液口附近的温度集中，散热均匀度有待提高。

有鉴于此，为了提高液流冷却板的散热均匀性和解决出液区附近温度高的问题，本实用新型提供了一种液流冷却板10。

下面详细描述本实用新型的实施例的液流冷却板100，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图1到图5来详细描述本实用新型的液流冷却板100.

结合图3到图5，根据本实用新型的液流冷却板100包括芯板1和盖板2。

芯板1上设有引流槽11，引流槽11具有入口端12和出口端13，入口端12设于芯板1的右侧，出口端设13于芯板1的左侧，引流槽11包括多个出液段111，多个出液段111 汇流于出口端13，且至少一部分出液段111沿平行于芯板1的左侧边的方向延伸且末端朝远离芯板1的中心的方向倾斜延伸至出口端13。需要说明的是，芯板1的左侧和右侧指的是按照如图1所示的左右方向的芯板1的两侧。

出液段11是指的液流在各个引流槽11中流动至出口端13所必经的一段引流槽11，于是，此处的出液段11可以集中于芯板1的一处，也可以分布在芯板1的多处，比如说，如图1和图5，出液段111包括第一出液段1111和第二出液段1112。

于是，根据本实用新型的实施例的液流冷却板100，可以是一处出液段也可以是多处出液段111上的至少一部分是沿平行于芯板1左侧边的方向延伸，并且，这一部分的出液段 111的末端是朝着远离芯板1的中心的方向倾斜延伸至芯板1左侧的出口端13处的，此处，这一部分的出液段11的延伸方式可以使芯板1上引流槽11内的液流得到向出口端13的导流和引流，结合图1，由于出口端13设于芯板1上突出于左侧边的第一凸耳16上，并且出口端13与这一部分出液段111并非正对，而是成一定的倾斜夹角布置，从而在一定程度上使液流的流速减缓，流程增加，从而增加了吸收热量的时间，进而提高了液流冷却板10 在出口端13的换热效率，继而增加了液流冷却板100散热的均匀度，并有利于解决出口端 13处温度较高的现象。

盖板2盖在芯板1上，且盖板2封盖引流槽11形成流道(图中未示出)，其中，所述流道具有进液口14和出液口15，进液口14连通入口端12，出液口15连通出口端13。由于盖板2封盖引流槽11形成所述流道，如图3所示，所述流道被盖板2遮盖，在图中未示出。盖板2对芯板1的封盖和连接需要紧密，防止漏液现象的发生，其中，盖板2和芯板的1的具体连接方式有很多种，比如两者可以通过螺丝钉或者螺栓等紧固件连接，也可以通过卡扣和卡孔的形式进行卡接，当然，两者也可以是一体式连接，比如一体成型无需拆卸的形式等，在此不一一列举。

结合图1和图2，引流槽11包括第一支路112、第二支路113、第三支路114、第四支路115、第一出液段1111和第二出液段1112，第一出液段1111、第二支路113、第一支路 112、第三支路114以及第四支路115均沿左右方向延伸且沿前后方向依次间隔排布。

换言之，结合图1和图2，第一出液段1111、第二支路113、第一支路112、第三支路114以及第四支路115在芯板1上从后向前依次间隔排布。

需要说明的是，在此处的左右方向和前后方向均按照图1中所示出的方向，在此指示的方向是为了简化和描述本实用新型的实施例，但是本实用新型不限定引流槽11的所有支路和出液段111按照图1所示的左右方向和前后方向设置。

第一支路112的右端连接入口端12，第一支路112的左端连接第二支路113的左端和第三支路114的左端，第二支路113的右端连接第一出液段1111的右端，第三支路114的右端连接第四支路115的右端，第四支路115的左端连接第二出液段1112，第一出液段1111 和第二出液段1112连接出口端13。

也就是说，液流从入口端12流入第一支路112，然后在第一支路112的左端向第二支路113和第三支路114分流，然后液流沿着第二支路113和第三支路114的延伸方向由左至右流动至第二支路113和第三支路114的右端时，其中，第三支路114上的液流流入第四支路115的右端，然后这股支流从第四支路115的右端向左流动至第二出液段1112的后端，再经第二出液段1112向出口端13流出，而第二支路112上的液流流入第一出液段1111 的右端，然后再从第一出液段1111的右端向左流动直至芯板1左侧的出口端13流出，可见，液流冷却板100内的各个流路迂回布置，流向分别从左至右或者从右向左往复交替，这样在有限空间内可以增加液流的路径，从而提高液流冷却板100的换热效率，并且各支流的流程相当，有利于提高液流冷却板100散热的均匀度。

结合图1和图2，第一出液段1111沿入口端12和出口端13的连线延伸，第二出液段1112沿平行于芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离芯板1的中心的方向倾斜延伸至出口端13。

换言之，如图1所示，第一出液段1111平行于第二支路113并在左右方向上延伸，而第二出液段1112垂直于第二支路113并沿前后方向延伸，结合图1和图2，第二出液段1112的后端用于连接第四支路115的左端，第二出液段1112的前端用于连接芯板1的出口端 13，也就是说，第二出液段1112的前端向出口端13倾斜延伸，第二出液段1112前端的倾斜段的设置，可以将第四支路115上的液流引流和导流至出口端13处，并且由于出口端13并非位于第二出液段1112的正下方，而是位于芯板1最左端的第二凸耳16上，势必增加液流的路径，从而使换热时间增加，进而有利于降低出液区的温度，继而有利于增加液流冷却板100散热的均匀度。

由于液流流至第一支路112的左端后进行分流，势必使第二支路113和第三支路114 内的水流流量变小，为了保持流速从而保证换热的均匀性，可选地，结合图2，第一支路112的宽度W1大于第二支路113的宽度W2和第三支路114的宽度W3，且第三支路114的宽度W3大于第四支路115的宽度W4。

可选地，如图2，在液流冷却板100内部的空间既定的情况下，流道宽度的减小，可以通过流道之间的间距增加来实现，于是，可以设置第一支路112与第二支路113之间的间距D1以及第一支路112与第三支路114之间的间距D2均小于第三支路113与第四支路114 之间的间距，第一支路112与第二支路113之间的间距D1以及第一支路112与第三支路之 114间的间距D2均小于第二支路113与第一出液段1111之间的间距D4。

考虑电池组内部空间以及装配尺寸，进一步，可选地，第二支路113和第一出液段1111 的间距D4与第三支路114和第四支路115的间距D3在8mm到8.6mm之间，第一支路112与第二支路113的间距D1与第一支路112与第三支路114的间距D2在13.6mm到14.2mm 之间。

另外，可选地，第四支路115的宽度W4在11.9mm到12.5mm之间，第三支路114的宽度W3在14.9mm到15.5mm之间，第一支路112的宽度W2在22.1mm到22.7mm之间，第二支路113的宽度W3在15.5mm到16.1mm之间。

此外，为构造流道，芯板1内引流槽11是向芯板1底部凹陷的结构，引流槽11凹陷的深度在7.4mm到8.1mm之间。引流槽11的各个支路之间与出液段111之间间隔排布，其间隔面与芯板1的本体持平设置，并且芯板1上引流槽11槽部的侧壁与芯板1的板体之间圆滑过渡，比如说可以在芯板1成型的时候进行倒圆设计，这样有利于减小液体流动于引流槽11内时产生的摩擦和碰撞，从而产生摩擦热影响换热效率。

结合图1，入口端12设于芯板1的右侧中间位置，出口端13设于芯板1的左侧中间位置，引流槽11关于入口端12和出口端13的连线对称设置。换言之，整个芯板1内的引流槽11关于入口端12和出口端13的连线对称设置，比如图1所示的实施例中，入口端12 和出口端13的连线与第一出液段111重合并将其覆盖，按照图示的前后方向，在第一出液段1111的前后两侧等间距对称分布有两条第二支路113、两条第一支路112、两条第三支路114和两条第四支路115，如此设计可以使模具加工更加简单，有益于生产制造。

结合图1和图3至图5，芯板1的左侧设有凸出左侧边的第一凸耳16，芯板1的右侧设有凸出右侧边的第二凸耳17，入口端12设有第二凸耳17上，且出口端13设于第一凸耳16上，同时盖板2的左右两侧也设置有凸耳，并且盖板2上的左右凸耳上设置有出液口 15和进液口14，从而使液流从进液口14流入芯板1内的入口端12，再经过芯板1上的出口端13最终在出液口15流出。

芯板1上设置第一凸耳16和第二凸耳17，能够使入口端12和出口端13相对于芯板1的中心而外延，增加了液流路径，有利于提高换热效率。并且生产装配时，如果先将板边相对再紧固连接盖板2和芯板1容易造成装配误差，而先将芯板1上的第一凸耳16和第二凸耳17分别与盖板2上的左右凸耳相对齐进行一次预定位，再紧固连接盖板2和芯板1有利于提高装配效率。

结合图1，芯板1的前边沿18和后边沿19设为凹凸不平的形式，同时结合图3到图5，盖板2的前后边沿也设置为凹凸不平的形式，需要解释说明的是，为保证芯板1与盖板2 的紧密连接，芯板1的前边沿18和后边沿19的凹凸不平的结构形成于其侧边，而不是形成于芯板1与盖板2的接触面上。同样地，在生产装配时，先将芯板1的前边沿18和后边沿19上的凸部与盖板2上的凸部对齐进行预定位，再紧固连接芯板1和盖板2，可以提高装配效率并节省耗材，另外还可以在芯板1的前边沿18和后边沿19设置紧固连接孔等连接结构，更加便于安装。

结合图6，本实用新型的另一方面在于提供一种散热装置100，包括至少一个液流冷却板10、进液管20和出液管30，液流冷却板10为如前所述的液流冷却板10，进液管20连接进液口14，出液管30连接出液口15。

根据本实用新型实施例的散热装置100，具有前述的液流冷却板10的所有优点，比如说散热均匀度高，结构简单，节省材料等。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种液流冷却板，其特征在于，包括：

芯板，所述芯板上设有引流槽，所述引流槽具有入口端和出口端，所述入口端设于所述芯板的右侧，所述出口端设于所述芯板的左侧，所述引流槽包括多个出液段，多个所述出液段汇流于所述出口端，且至少一部分所述出液段沿平行于所述芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离所述芯板的中心的方向倾斜延伸至所述出口端；

盖板，所述盖板盖在所述芯板上，且所述盖板封盖所述引流槽形成流道，

其中，所述流道具有进液口和出液口，所述进液口连通所述入口端，所述出液口连通所述出口端。

2.根据权利要求1所述的液流冷却板，其特征在于，所述引流槽包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一出液段和第二出液段，所述第一出液段、所述第二支路、所述第一支路、所述第三支路和所述第四支路均沿左右方向延伸且沿前后方向依次间隔排布；

所述第一支路的右端连接所述入口端，所述第一支路的左端连接所述第二支路的左端和所述第三支路的左端，所述第二支路的右端连接所述第一出液段的右端，所述第三支路的右端连接所述第四支路的右端，所述第四支路的左端连接所述第二出液段，所述第一出液段和所述第二出液段连接所述出口端。

3.根据权利要求2所述的液流冷却板，其特征在于，所述第一出液段沿所述入口端和所述出口端的连线延伸，所述第二出液段沿平行于所述芯板的左侧边的方向延伸且末端朝远离所述芯板的中心的方向倾斜延伸至所述出口端。

4.根据权利要求2所述的液流冷却板，其特征在于，

所述第一支路的宽度大于所述第二支路和所述第三支路的宽度，且所述第三支路的宽度大于所述第四支路的宽度；

所述第一支路与所述第二支路之间的间距以及所述第一支路与所述第三支路之间的间距均小于所述第三支路与所述第四支路之间的间距；

所述第一支路与所述第二支路之间的间距以及所述第一支路与所述第三支路之间的间距均小于所述第二支路与所述第一出液段之间的间距。

5.根据权利要求2所述的液流冷却板，其特征在于，

所述第二支路和所述第一出液段之间的间距与所述第三支路和所述第四支路之间的间距在8mm到8.6mm之间，所述第一支路与所述第二支路之间的间距与所述第一支路与所述第三支路之间的间距在13.6mm到14.2mm之间；

所述第四支路的宽度在11.9mm到12.5mm之间，所述第三支路的宽度在14.9mm到15.5mm之间，所述第一支路的宽度在22.1mm到22.7mm之间，所述第二支路的宽度在15.5mm到16.1mm之间。

6.根据权利要求2所述的液流冷却板，其特征在于，所述引流槽的深度在7.4mm到8.1mm之间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的液流冷却板，其特征在于，所述入口端设于所述芯板的右侧中间位置，所述出口端设于所述芯板的左侧中间位置，所述引流槽关于所述入口端和所述出口端的连线对称设置。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的液流冷却板，其特征在于，所述芯板的左侧设有凸出左侧边的第一凸耳，所述芯板的右侧设有凸出右侧边的第二凸耳，所述入口端设有所述第二凸耳，且所述出口端设于所述第一凸耳。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的液流冷却板，其特征在于，所述芯板的前边沿和后边沿设为凹凸不平的形式。

10.一种散热装置，其特征在于，包括：

至少一个液流冷却板，所述液流冷却板为根据权利要求1-8中任一项所述的液流冷却板；

进液管，所述进液管连接所述进液口；

出液管，所述出液管连接所述出液口。

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