CN213988996U - 冷板和电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种冷板和电池模组，涉及电池模组技术领域。该冷板包括板体、一级筋条和二级筋条，板体内部设有依次连通的多个主流道，相邻两个主流道通过一级筋条隔开，并在一级筋条的端部连通；相邻两个主流道的连通处用于流体的换向；每个主流道内并行设有多个分支流道，相邻两个分支流道通过二级筋条隔开，一级筋条与二级筋条间隔设置；在流体换向处，一级筋条的端部与板体的边缘之间的距离小于二级筋条的端部与板体的边缘之间的距离。该冷板有利于提高冷却效率和冷却均匀性。

Description

冷板和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池模组技术领域，具体而言，涉及一种冷板和电池模组。

背景技术

目前，挤压型材冷板由于其强度高以及加工工艺成熟等优势，得到了广泛应用。但是由于挤压型材工艺的限制，冷板内的流道形状单一，因此目前大多数现有的挤压冷板并未对其内部流道做过多的优化设计，只是单纯的应用挤压后现有的内部腔体作为流道，这将会限制挤压冷板的使用范围，无法充分发挥冷板的冷却效能，降低冷板的冷却功率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷板和电池模组，其能够提高冷板的冷却均匀性和冷却效率，充分发挥冷板的冷却效能。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种冷板，包括板体、一级筋条和二级筋条，所述板体内部设有依次连通的多个主流道，相邻两个主流道通过一级筋条隔开，并在所述一级筋条的端部连通；相邻两个主流道的连通处用于流体的换向；

每个所述主流道内并行设有多个分支流道，相邻两个所述分支流道通过所述二级筋条隔开，所述一级筋条与所述二级筋条间隔设置；在流体换向处，所述一级筋条的端部与所述板体的边缘之间的距离小于所述二级筋条的端部与所述板体的边缘之间的距离。

在可选的实施方式中，在流体换向处沿流体的流动方向，同一所述主流道内的二级筋条的端部与所述板体的边缘之间的距离逐渐减小。

在可选的实施方式中，所述主流道至少包括第一主流道和第二主流道，所述板体包括相对设置的第一端部和第二端部，所述第一主流道从所述第一端部流向所述第二端部，所述第二主流道从所述第二端部流向所述第一端部，所述第一主流道与所述第二主流道在所述第二端部连通；

所述第一主流道内的多个分支流道包括并行设置的至少第一分支流道和第二分支流道，所述一级筋条包括第一主筋条，所述二级筋条包括第一分支筋条，所述第一分支流道和第二分支流道通过所述第一分支筋条隔开，所述第一主流道与所述第二主流道通过所述第一主筋条隔开，所述第一分支筋条的端部与所述第二端部之间的距离大于所述第一主筋条的端部与所述第二端部之间的距离。

在可选的实施方式中，所述第一主流道内的多个分支流道还包括至少一个第三分支流道，所述二级筋条还包括第二分支筋条，所述第二分支流道设于所述第一分支流道和所述第二主流道之间，所述第三分支流道位于所述第二分支流道与所述第二主流道之间；所述第二分支流道和第三分支流道通过所述第二分支筋条隔开，所述第一分支筋条的端部与所述第二端部之间的距离大于所述第二分支筋条的端部与所述第二端部之间的距离。

在可选的实施方式中，所述第二分支筋条的端部与所述第二端部之间的距离大于所述第一主筋条的端部与所述第二端部之间的距离。

在可选的实施方式中，所述第一分支流道的流通截面积大于所述第二分支流道的流通截面积，所述第二分支流道的流通截面积大于所述第三分支流道的流通截面积。

在可选的实施方式中，所述第二主流道内并行设有多个第四分支流道，多个所述第四分支流道通过所述二级筋条隔开，在所述第二端部处，越远离所述第一主流道的所述二级筋条，其端部与所述第二端部之间的距离越小。

在可选的实施方式中，在所述第一端部处，越远离所述第一主流道的所述二级筋条，其端部与所述第一端部之间的距离越小。

在可选的实施方式中，多个所述第四分支流道中，越远离所述第一主流道的所述分支流道，其流通截面积越小。

第二方面，本实用新型提供一种电池模组，包括电池单元和如前述实施方式中任一项所述的冷板，所述电池单元安装在所述冷板上。所述冷板包括板体、一级筋条和二级筋条，所述板体内部设有依次连通的多个主流道，相邻两个主流道通过一级筋条隔开，并在所述一级筋条的端部连通；相邻两个主流道的连通处用于流体的换向；

每个所述主流道内并行设有多个分支流道，相邻两个所述分支流道通过所述二级筋条隔开，所述一级筋条与所述二级筋条间隔设置；在流体换向处，所述一级筋条的端部与所述板体的边缘之间的距离小于所述二级筋条的端部与所述板体的边缘之间的距离。

本实用新型实施例提供的冷板和电池模组，其有益效果包括：

本实用新型实施例提供的冷板，板体内的多个主流道通过一级筋条隔开，并在一级筋条的端部连通，每个主流道内设有多个并联的分支流道，多个分支流道通过二级筋条隔开。该冷板在每个主流道内设置并联的分支流道，再将多个主流道依次串联，通过流体在流道中的流动实现冷却目的。由于在流体换向处，一级筋条的端部与板体的边缘之间的距离小于二级筋条的端部与板体的边缘之间的距离，能够确保各个流道内充盈一定流速的冷却流体，增加冷却流体的流量，提高冷板的冷却效率和冷却均匀性。

本实用新型实施例提供的电池模组，包括电池单元和上述的冷板，电池单元安装在冷板上，冷板用于对电池单元散热。该冷板具有冷却效率高，冷却更均匀的特点，有利于充分发挥冷却效能，提高对电池单元的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的冷板的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的冷板的一种内部流道的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的冷板的截面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的冷板的主流道的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的冷板的主流道的另一种结构示意图。

图标：100-冷板；110-板体；111-第一端部；113-第二端部；115-堵头；116-进液管道；118-出液管道；120-一级筋条；121-第一主筋条；130-二级筋条；131-第一分支筋条；132-第二分支筋条；140-第一主流道；141-第一分支流道；142-第二分支流道；13-第三分支流道；150-第二主流道；153-第一支路；154-第二支路；160-第三主流道；170-第四主流道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1至图3，本实施例提供一种冷板100，包括板体110、一级筋条120和二级筋条130，板体110内部设有依次连通的多个主流道，相邻两个主流道通过一级筋条120隔开，并在一级筋条120的端部连通；相邻两个主流道的连通处用于流体的换向。每个主流道内并行设有多个分支流道，相邻两个分支流道通过二级筋条130隔开，一级筋条120与二级筋条130间隔设置。容易理解，多个分支流道在二级筋条130的端部处汇流，共同流向下一个主流道。在流体换向处，一级筋条120的端部与板体110的边缘之间的距离小于二级筋条130的端部与板体110的边缘之间的距离。这样设置，能够保证主流道内各个分支流道都分配到足够的具有一定流速的冷却流体，确保冷板100冷却的均匀性，提高冷却效率。

图中不带标号的箭头表示流体的流向，在流体换向处沿流体的流动方向，同一主流道内的二级筋条130的端部与板体110的边缘之间的距离逐渐减小。这样设置，也有利于保证主流道内各个分支流道都分配到足够的具有一定流速的冷却流体，确保冷板100冷却的均匀性，提高冷却效率。

主流道至少包括第一主流道140和第二主流道150，板体110包括相对设置的第一端部111和第二端部113。本实施例中，多个主流道呈U形连通，以四个主流道为例进行说明。可选地，四个主流道分别包括依次连通的第一主流道140、第二主流道150、第三主流道160和第四主流道170，第一主流道140从第一端部111流向第二端部113，第二主流道150从第二端部113流向第一端部111，第一主流道140与第二主流道150在第二端部113连通。第三主流道160从第一端部111流向第二端部113，第二主流道150与第三主流道160在第一端部111连通；第四主流道170从第二端部113流向第一端部111，第四主流道170与第三主流道160在第二端部113连通。可以理解，在其它可选的实施方式中，主流道的数量还可以适当增减，比如为三个、五个、六个或更多个，这里不作具体限定。多个主流道连通的形状也可以是呈Z型、波浪形、W型、L形、螺旋形等任意形状布设。

每个主流道内设置的分支流道数量可以相等，也可以不相等。比如，第一主流道140内分支流道的数量为四个，第二主流道150内分支流道的数量为三个，第三主流道160和第四主流道170的分支流道的数量分别为两个；或者，每个主流道内的分支数量分别设置两个、三个或四个等，这里不作具体限定。本实施例中如图2所示，四个主流道内分别设有两个分支流道，第一主流道140内包括两个分支流道141、142，第二主流道150内包括两个分支流道151、152，第三主流道160内包括两个分支流道161、162，第四主流道170内包括两个分支流道171、172。

可选地，请参考图4，以第一主流道140的第一种情形为例进行说明。第一主流道140内的多个分支流道包括并行设置的至少第一分支流道141和第二分支流道142，一级筋条120包括第一主筋条121，二级筋条130包括第一分支筋条131，第一分支流道141和第二分支流道142通过第一分支筋条131隔开，第一主流道140与第二主流道150通过第一主筋条121隔开，第一分支筋条131的端部与第二端部113之间的距离D大于第一主筋条121的端部与第二端部113之间的距离d。即流体从上一个主流道流入相邻的下一个主流道，上一个主流道中的每个二级筋条130的端部与板体110的边缘之间的距离D分别大于上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120的端部与板体110的边缘之间的距离d。

可选地，容易理解，流体从上一个主流道流入相邻的下一个主流道，上一个主流道中的多个二级筋条130中，越靠近上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120处，二级筋条130的端部与板体110的边缘之间的距离越小。请参考图5，以第一主流道140的第二种情形为例进行说明。第一主流道140内的多个分支流道包括第一分支流道141、第二分支流道142和第三分支流道13，二级筋条130包括第一分支筋条131和第二分支筋条132，第二分支流道142设于第一分支流道141和第二主流道150之间，第三分支流道13位于第二分支流道142与第二主流道150之间；第一分支流道141和第二分支流道142通过第一分支筋条131隔开，第二分支流道142和第三分支流道13通过第二分支筋条132隔开，第一分支筋条131的端部与第二端部113之间的距离D1大于第二分支筋条132的端部与第二端部113之间的距离D2。第二分支筋条132的端部与第二端部113之间的距离D2大于第一主筋条121的端部与第二端部113之间的距离d。

需要说明的是，第三分支流道13的数量还可以是多个，比如第一主流道140内设有两个并联的第三分支流道13，则两个第三分支流道13之间通过第三分支筋条隔开，第三分支筋条的端部与板体110的第二端部113之间的距离为D3(图未示)，且D1大于D2，D2大于D3，D3大于d。当然，第三分支流道13的数量并不仅限于两个，也可以是三个、四个或更多，这里不作具体限定。

二级筋条130的端部与板体110边缘之间的距离即流体换向处流体的流通截面，通过调整各个分支流道的端部的流通截面，能够改善流体进入下一个主流道的分配流量，确保下一个主流道内的各个分支流道均分配有一定流速的流体，从而提高流体分配的均匀性，进而提高冷却均匀性和冷却效率。类似地，一级筋条120的端部与板体110边缘之间的距离也是流体换向处流体的流通截面，通过调节一级筋条120的端部与板体110边缘之间的距离也有利于提高冷却均匀性和冷却效率。可选地，对一级筋条120、二级筋条130的端部进行切削，可以调整一级筋条120、二级筋条130分别与板体110的边缘之间的距离，该距离即为切削深度。

第二主流道150内的分支流道的设计原理与第一主流道140内的分支流道的设计原理相似。第二主流道150内并行设有多个第四分支流道，多个第四分支流道通过二级筋条130隔开，在第二端部113流体换向处，越远离第一主流道140的二级筋条130，其端部与板体110的第二端部113之间的距离越小。由于本实施例中，第二主流道150是从第二端部113流向第一端部111的，在第一端部111流体换向处，越远离第一主流道140的二级筋条130，其端部与第一端部111之间的距离越小。这样设置，以确保在第二主流道150中的流体流向第三主流道160时，能均匀分配至第三主流道160内的各个分支流道，确保各个分支流道都能充盈一定流速的流体，提高冷板100冷却的均匀性，进而提高冷板100的冷却效率。

进一步地，为了使流体的流量分配更加均匀，在同一主流道内，并行设置的各个分支流道，其流通截面积可以进行适当调整。比如，以第一主流道140为例，流通截面积的调整规律如下，第一分支流道141的流通截面积大于第二分支流道142的流通截面积，第二分支流道142的流通截面积大于第三分支流道13的流通截面积。若以第二主流道150为例，多个第四分支流道中，越远离第一主流道140的分支流道，其流通截面积越小。比如，多个第四分支流道包括第一支路153和第二支路154，第一支路153位于第一主流道140和第二支路154之间，第一主流道140汇流出来的流体会在板体110的第二端部113分配至第一支路153和第二支路154中。由于第一支路153相对靠近第一主流道140，第二支路154相对远离第一主流道140，在第一支路153和第二支路154截面积相等的情况下，根据流体的流通特性，流体流量会更多地分配至第二支路154中，从而使得第一支路153中的流量较少，造成流量分配不均、冷却不均匀等特性。而本实施例中，调整第一支路153和第二支路154的流通截面积，使得第一支路153的流通截面积大于第二支路154的流通截面积，即第一支路153的流道宽度大于第二支路154的流道宽度。这样，可以确保第一主流道140中的流体流入第二主流道150时，流体在板体110的第二端部113换向进行流量分配，以使第一支路153和第二支路154获得的流体流量更加均匀，确保第二主流道150内的各个分支流道都能充盈一定流速的流体，流量分配更加均匀，提高冷却均匀性和冷却效率。

本实施例中，结合图1，板体110的两端还分别设有堵头115，由于板体110可采用铝型材等材质，通过挤压成型工艺制成内部流道，挤压成型后板体110的内部流道在第一端部111和第二端部113处均贯通，通过切削一级筋条120的端部以及切削二级筋条130的端部，可以调整一级筋条120、二级筋条130分别与板体110的边缘之间的距离。切削工艺后，再利用堵头115将第一端部111和第二端部113封堵起来，避免板体110内的流体溢出板体110外。可以理解，堵头115的数量可以根据实际情况灵活调整，比如，板体110的第一端部111设有一个或多个堵头115，板体110的第二端部113设有一个或多个堵头115，只要能起到密封流体的作用即可，这里不作具体限定。板体110上分别设有一个进液口和出液口，进液口和出液口分别设置在主流道的首端和末端。进液口与进液管道116连通，出液口与出液管道118连通，可选地，本实施例中，进液口与第一主流道140连通，出液口与第四主流道170连通。根据实际应用场景，进液口和出液口可以设于板体110的同一端，也可以设于板体110不同的两端，这里不作具体限定。

本实用新型实施例提供的冷板100，其工作原理如下：

冷板100内设有多个依次连通的主流道，主流道包括但不限于呈多个U型连通，每个主流道内并行设置有多个分支流道。值得注意的是，流体从上一个主流道流入相邻的下一个主流道，上一个主流道中的多个二级筋条130中，越靠近上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120处，二级筋条130的端部与板体110的边缘之间的距离越小，即对二级筋条130的切削深度越小；并且上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120的切削深度比上一个主流道中的多个二级筋条130的切削深度都要小，这样能够确保上一个主流道中的流体能够在流体换向处快速流出，提高流动速率，从而提高冷却效率。

上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120的切削深度比相邻的下一个主流道中的多个二级筋条130的切削深度都要大，下一个主流道中的多个二级筋条130，其越远离上一个主流道与下一个主流道之间的一级筋条120，二级筋条130的切削深度更小，即下一个主流道中的多个二级筋条130距离板体110的边缘的距离越来越小。并且下一个主流道中的多个分支流道，越远离上一个主流道的分支流道，其流道宽度即流通截面积更小。这样设置能够确保上一个主流道内的流体能够快速流入下一个主流道的各个分支流道内，并且减少流体损失，确保进入下一个主流道的流体在各个分支流道中均有一定的流速，提高流体在各个分支流道中的流量分配均匀性，从而提高冷板100的冷却均匀性和冷却效率。

本实用新型实施例还提供一种电池模组，包括电池单元和如前述实施方式中的冷板100，电池单元安装在冷板100上，冷板100用于对电池单元散热。由于本实施例中的冷板100对板体110内的一级筋条120和二级筋条130在流体换向处进行长度改进，并对各个主流道内的分支流道的宽度进行调整，能够确保流体快速从上一个主流道流入至下一个主流道，并且确保各个分支流道都能充盈一定流速的流体，提高流体在各个分支流道中的流量分配均匀性，提升冷板100的冷却均匀性和冷却效率，从而改善电池单元的散热效率，提升电池单元使用的稳定性，延长电池单元的使用寿命。

本实用新型实施例提供的冷板100和电池模组，具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型实施例提供的冷板100和电池模组，对冷板100内的流道进行改进，尤其在流体换向处，调整一级筋条120、二级筋条130分别与板体110的边缘之间的距离，调整各个分支流道的宽度，确保流体能够快速从上一个主流道流入至下一个主流道，并且保证各个分支流道都能充盈一定流速的流体，提高流体在各个分支流道中分配的均匀性，提升冷板100的冷却均匀性和冷却效率，从而改善电池单元的散热效率，提升电池单元使用的稳定性，延长电池单元的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种冷板，其特征在于，包括板体(110)、一级筋条(120)和二级筋条(130)，所述板体(110)内部设有依次连通的多个主流道，相邻两个所述主流道通过所述一级筋条(120)隔开并在所述一级筋条(120)的端部连通，相邻两个所述主流道的连通处用于流体的换向；

每个所述主流道内并行设有多个分支流道，相邻两个所述分支流道通过所述二级筋条(130)隔开，所述一级筋条(120)与所述二级筋条(130)间隔设置；在流体换向处，所述一级筋条(120)的端部与所述板体(110)的边缘之间的距离小于所述二级筋条(130)的端部与所述板体(110)的边缘之间的距离。

2.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，在流体换向处沿流体的流动方向，同一所述主流道内的二级筋条(130)的端部与所述板体(110)的边缘之间的距离逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述主流道至少包括第一主流道(140)和第二主流道(150)，所述板体(110)包括相对设置的第一端部(111)和第二端部(113)，所述第一主流道(140)从所述第一端部(111)流向所述第二端部(113)，所述第二主流道(150)从所述第二端部(113)流向所述第一端部(111)，所述第一主流道(140)与所述第二主流道(150)在所述第二端部(113)连通；

所述第一主流道(140)内的多个分支流道包括并行设置的至少第一分支流道(141)和第二分支流道(142)，所述一级筋条(120)包括第一主筋条(121)，所述二级筋条(130)包括第一分支筋条(131)，所述第一分支流道(141)和第二分支流道(142)通过所述第一分支筋条(131)隔开，所述第一主流道(140)与所述第二主流道(150)通过所述第一主筋条(121)隔开，所述第一分支筋条(131)的端部与所述第二端部(113)之间的距离大于所述第一主筋条(121)的端部与所述第二端部(113)之间的距离。

4.根据权利要求3所述的冷板，其特征在于，所述第一主流道(140)内的多个分支流道还包括至少一个第三分支流道(13)，所述二级筋条(130)还包括第二分支筋条(132)，所述第二分支流道(142)设于所述第一分支流道(141)和所述第二主流道(150)之间，所述第三分支流道(13)位于所述第二分支流道(142)与所述第二主流道(150)之间；所述第二分支流道(142)和第三分支流道(13)通过所述第二分支筋条(132)隔开，所述第一分支筋条(131)的端部与所述第二端部(113)之间的距离大于所述第二分支筋条(132)的端部与所述第二端部(113)之间的距离。

5.根据权利要求4所述的冷板，其特征在于，所述第二分支筋条(132)的端部与所述第二端部(113)之间的距离大于所述第一主筋条(121)的端部与所述第二端部(113)之间的距离。

6.根据权利要求4所述的冷板，其特征在于，所述第一分支流道(141)的流通截面积大于所述第二分支流道(142)的流通截面积，所述第二分支流道(142)的流通截面积大于所述第三分支流道(13)的流通截面积。

7.根据权利要求6所述的冷板，其特征在于，所述第二主流道(150)内并行设有多个第四分支流道，多个所述第四分支流道通过所述二级筋条(130)隔开，在所述第二端部(113)处，越远离所述第一主流道(140)的所述二级筋条(130)，其端部与所述第二端部(113)之间的距离越小。

8.根据权利要求7所述的冷板，其特征在于，在所述第一端部(111)处，越远离所述第一主流道(140)的所述二级筋条(130)，其端部与所述第一端部(111)之间的距离越小。

9.根据权利要求7所述的冷板，其特征在于，多个所述第四分支流道中，越远离所述第一主流道(140)的所述分支流道，其流通截面积越小。

10.一种电池模组，其特征在于，包括电池单元和如权利要求1至9中任一项所述的冷板，所述电池单元安装在所述冷板上。

Images