CN215816024U - 一种液冷板及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，提供了一种液冷板及电池包，液冷板包括板主体和两集流管，板主体用于支撑电池模组，并调节其温度，板主体沿其厚度方向上开设有至少两层流道，板主体的相对两侧分别设置有一个集流管，其中一个集流管上设置有进液口以及进液通道，该进液通道与各个流道的进口连通，另一个集流管上设置有出液口以及与出液口连通的出液通道，该出液通道与各流道的出口连通。本实用新型提供的液冷板，通过沿板主体的厚度方向设置至少两层流道，位于上层的流道的冷却液流动时为主要的散热途径，可以给位于板主体上的电池模组提供冷却，位于底层的流道可以沿板主体的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道散热温度的均匀性。

Description

一种液冷板及电池包

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，更具体地说，是涉及一种液冷板及电池包。

背景技术

随着新能源行业的发展和进步，新能源电动汽车成为越来越多人的选择，动力电池包作为新能源的核心部分，其安全性能是最关键的，电池包一般包括箱体、设置于箱体内的电池模组以及液冷板，液冷板设置于箱体的底部，用于对电池模组进行冷却。

现有的电池包的液冷板采用口琴管式或者冲压式液冷板，都是采用单层流道的冷却方式，在单层流道中，存在进口和出口的温差比较大，靠近出口处的冷却液温度较高，无法实现很好的冷却效果，导致液冷板对电芯的冷却效果不均匀，电芯两侧的温差较大的技术问题，从而影响了电芯的使用性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种液冷板及电池包，以解决现有的液冷板对电芯的冷却效果不均匀造成电芯两侧的温差较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种液冷板，包括：

板主体，用于支撑电池模组，并调节电池模组的温度，板主体上开设有沿其厚度方向设置的至少两层流道，各流道之间连通；以及

两集流管，沿流道的延伸方向分设于板主体的相对两侧，其中一个集流管上设置有进液口，且其中一个集流管与流道的进口连通，另一个集流管上设置有出液口，且另一个集流管与流道的出口连通。

通过采用上述技术方案，通过沿板主体的厚度方向设置多层流道，位于上层的流道的冷却液流动时为主要的散热途径，可以给位于板主体上的电池模组提供冷却，位于底层的流道可以沿板主体的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道散热温度的均匀性，避免液冷板进口和出口温差大，解决了现有的液冷板对电芯的冷却效果不均匀造成电芯两侧的温差较大的技术问题，冷却效果较好。

可选地，靠近电池模组的流道的孔径大于远离电池模组的流道的孔径。

通过采用上述技术方案，靠近电池模组的流道的孔径较大，能够实现更快的传热能力，远离电池模组的孔径较小，小孔径流道的设计不能能够增加热量的纵向传递，提升散热的均匀性，且小孔径相比于大孔径更有利于增加板体的强度，有利于整个液冷板强度的提升。

可选地，靠近电池模组的流道的孔径为1.5-1.7mm，远离电池模组的流道的孔径为0.5-1.5mm。

通过采用上述技术方案，将靠近电池模组的流道的孔径设置在上述范围内，保证了充足的冷却液，实现冷却效果，若过大，降低了板主体的强度，若过小，冷却效果不佳；将远离电池模组的流道的孔径设置在上述范围内，能够增加热量的纵向传递效果，提升了散热的均匀性，若过大，降低了板主体的强度，若过小，冷却效果不佳。

可选地，位于最上层的流道与板主体的朝向电池模组的表面之间的间距为1-1.2mm。

通过采用上述技术方案，将位于最上层的流道与板主体的朝向电池模组的表面设置较小的间距，可以实现更快的传热能力，实现较好的冷却效果，若间距过大，导热效果不好，若间距过小，降低了板主体的强度。

可选地，位于底层的流道与板主体的远离电池模组的表面之间的间距为1.5-1.7mm。

通过采用上述技术方案，将位于底层的流道与板主体的远离电池模组的表面之间的间距设置为稍大的间距，增大了板主体抵抗底部压力和冲击的能力，若间距过大，在板主体厚度一定的情况下，导致上层流道与板主体过小，降低了板主体的强度，若间距过小，降低了液冷板抵抗底部压力和冲击的能力。

可选地，位于同一层的流道的数量为多个，且相邻的两个流道之间具有间隙。

通过采用上述技术方案，将位于同一层的相邻的两个流道之间设置间隙，即相邻的两个流道之间具有实体结构，从而增加了板主体的强度，在遇到外力时不塌陷。

可选地，位于最上层的相邻的两个流道之间的间距为0.2-0.25mm；位于底层的相邻的两个流道之间的间距为0.25-0.75mm。

通过采用上述技术方案，将最上层的相邻的两个流道之间的间距设置在上述范围内，冷却效果较好，若间距过大，导致冷却液的流量较小，冷却效率下降，若间距过小，生产工艺上位于同一层的相邻的两个流道之间容易连通，导致板主体的强度降低；将底层的相邻的两个流道之间的间距设置在上述范围内，能够增加热量的纵向传递，提高散热的均匀性，若间距过大，导致冷却液的流量较小，冷却效率下降，若间距过小，生产工艺上容易连通，导致板主体的强度降低。

可选地，两个集流管分别为第一集流管和第二集流管，进液通道为开设于第一集流管上的第一开口，板主体的一侧部抵接于第一开口处；出液通道为开设于第二集流管上的第二开口，板主体的另一侧部抵接于第二开口处。

通过采用上述技术方案，将板主体的一侧部抵接于第一开口处，实现了各流道的进口与进液通道之间的连通；将板主体的另一侧部抵接于第二开口处，实现了各流道的出口与出液通道之间的连通。

可选地，板主体的数量为多个，多个板主体沿水平方向间隔设置，各板主体与集流管固定连接。

通过设置上述技术方案，相较于整块板，设置多个间隔设置的板主体，有利于电池包的轻量化，且加工工艺上较为简单。

本实用新型还提供了一种电池包，包括箱体、电池模组以及上述的液冷板，液冷板设置于箱体内，电池模组设置于液冷板上。

通过采用上述技术方案，通过沿板主体的厚度方向设置多层流道，位于上层的流道的冷却液流动时为主要的散热途径，可以给位于板主体上的电池模组提供冷却，位于底层的流道可以沿板主体的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道散热温度的均匀性，避免液冷板进口和出口温差大，解决了现有的液冷板对电芯的冷却效果不均匀造成电芯两侧的温差较大的技术问题，冷却效果较好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池包的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池包的分解结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电池包的剖视结构示意图一；

图4为图3中A部分的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的板主体的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的板主体的侧视结构示意图；

图7为图6中B部分的局部放大结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的第一集流管或者第二集流管的侧视结构示意图；

图9为图8中C部分的局部放大结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-液冷板；11-板主体；110-流道；111-第一流道；112-第二流道；113-第三流道；12-集流管；121-第一集流管；1211-进液通道；1212-进液口；122-第二集流管；1221-出液通道；1222-出液口；

2-箱体；

D1-第一流道的孔径；D2-第二流道的孔径；D3-第三流道的孔径；L1-位于最上层的流道与板主体的朝向电池模组的表面之间的间距；L2-位于底层的流道与板主体的远离电池模组的表面之间的间距；L3-位于最上层的相邻的两个流道之间的间距：L4-位于底层的相邻的两个流道之间的间距。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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。

请一并参阅图1及图2，现对本实用新型实施例提供的液冷板1进行说明。该液冷板1主要用于对电池模组进行冷却，当然，在其他实施例中，也可以对其他待冷却的产品进行冷却。

具体地，参见图1至图3，该液冷板1包括板主体11以及两集流管12，板主体11用于支撑电池模组，并调节电池模组的温度，板主体11上开设有沿其厚度方向设置的至少两层流道110，可以供冷却液或者冷媒流通，各个流道110之间连通，从而可以共用一个储液箱，板主体11的相对两侧分别设置有一个集流管12，且两个集流管12分设于流道110的两端，进一步结合图8及图9，其中一个集流管12上设置有进液口1212以及进液通道1211，该进液通道1211与各个流道110的进口连通，另一个集流管12上设置有出液口1222以及与出液口1222连通的出液通道1221，该出液通道1221与各流道110的出口连通，冷却液通过进液口1212流入进液通道1211内，并流入各个流道110的进口，通过在流道110内流通，并流通至流道110的出口，再通过流道110的出口流入出液通道1221内，并通过出液通道1221从出液口1222流出，使得冷却液形成一个完整的循环，从而可以带走热量，其中，靠近电池模组设置的流道110为主要的散热途径，可以给位于板主体11上的电池模组提供冷却，远离电池模组的流道110可以沿板主体11的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道110散热温度的均匀性。

本实用新型提供的液冷板1，通过沿板主体11的厚度方向设置至少两层流道110，位于上层的流道110的冷却液流动时为主要的散热途径，可以给位于板主体11上的电池模组提供冷却，位于底层的流道110可以沿板主体11的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道110散热温度的均匀性，避免液冷板1进口和出口温差大，解决了现有的液冷板1对电芯的冷却效果不均匀造成电芯两侧的温差较大的技术问题，冷却效果较好。

其中，参见图2、图8及图9，两个集流管12分别为第一集流管121和第二集流管122，进液通道1211为开设于第一集流管121上的第一开口，该第一开口朝向板主体11设置，板主体11的一侧部抵接于该第一开口处，从而实现各个流道110的进口与进液通道1211的连通；出液通道1221为开设于第二集流管122上的第二开口，该第二开口朝向板主体11设置，板主体11的另一侧部抵接于该出液通道1221处，从而实现各个流道110的出口与出液通道1221的连通。

在本实用新型的一个实施例中，参见图4至图7，靠近电池模组的流道110的孔径大于远离电池模组的流道110的孔径，即将靠近电池模组的流道110的孔径设置大一点，可以实现更快的传热能力，保证充足的冷却液从该流道110流通，实现较好的冷却效果；将远离电池模组的流道110的孔径设置小一点，小孔径的流道110不仅增加了热量的纵向传递，其中，纵向指的是沿板主体11的厚度方向传播，提升散热的均匀性，而且小孔径相比于大孔径更有利于增加板主体11的强度，有利于整个液冷板1强度的提升。

具体地，在本实施例中，至少两个流道110分别为第一流道111、第二流道112以及第三流道113，其中，第一流道111靠近电池模组设置，第三流道113远离电池模组设置，第二流道112位于第一流道111和第三流道113之间，相邻的两个第一流道111的间隙之间设置有第二流道112，第一流道111的孔径D1和第二流道112的孔径D2均为1.5-1.7mm，第三流道113的孔径D3为0.5-1.5mm。

在具体应用中，第一流道111的孔径D1为1.5、1.6或者1.7mm，第二流道112的孔径D2为1.5、1.6或者1.7mm，可以根据具体需求进行选择，将第一流道111的孔径D1和第二流道112的孔径D2设置在上述范围内，保证了充足的冷却液从第一流道111和第二流道112流通，实现了较好的冷却效果，若孔径过大，降低了板主体11的强度，若孔径过小，冷却效果不佳；第三流道113的孔径D3为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或者1.5mm，可以根据具体需求进行选择，将第三流道113的孔径D3设置在上述范围内，能够增加热量的纵向传递效果，提升了散热的均匀性，若过大，降低了板主体11的强度，若过小，冷却效果不佳。

进一步地，参见图4及图6，位于最上层的流道110与板主体11的朝向电池模组的表面之间的间距L1为1-1.2mm，其中，最上层指的是与电池模组距离最近的流道110，即第一流道111与板主体11的朝向电池模组的表面之间的间距L1为1-1.2mm，在具体应用中，第一流道111与板主体11的朝向电池模组的表面之间的间距L1为1、1.1或者1.2mm，可以根据具体需求进行选择，将位于最上层的流道110与板主体11的朝向电池模组的表面设置较小的间距，可以实现更快的传热能力，实现较好的冷却效果，若间距过大，导热效果不好，若间距过小，降低了板主体11的强度。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图2及图6，位于底层的流道110与板主体11的远离电池模组的表面之间的间距L2为1.5-1.7mm，其中，底层指的是与电池模组距离最远的流道110，即第三流道113与板主体11的远离电池模组的表面之间的间距L2为1.5-1.7mm，在具体应用中，位于底层的流道110与板主体11的远离电池模组的表面之间的间距L2为1.5、1.6或者1.7mm，可以根据具体需求进行选择，将位于底层的流道110与板主体11的远离电池模组的表面之间的间距设置为稍大的间距，增大了板主体11抵抗底部压力和冲击的能力，若间距过大，在板主体11厚度一定的情况下，导致上层流道110与板主体11过小，降低了板主体11的强度，若间距过小，降低了液冷板1抵抗底部压力和冲击的能力。

进一步地，参见图2，需要说明的是，现有的传统液冷板如口琴管式液冷板或者冲压式液冷板，存在抵抗压力强度不足的缺点，口琴管式液冷板采用铝挤压出流道，再与两端集流管焊接在一起，这种液冷板流道单一，接触面积小，管壁薄，承重能力差，冲压式液冷板依靠压力机和模具对铝材进行冲压，以形成流道，然后上下板通过钎焊焊接在一起，抗压强度不足，需要厚度较厚的底板保护，而本实施例通过将位于同一层的流道110的数量为多个，且相邻的两个流道110之间具有间隙，即相邻的两个流道110之间彼此隔离，是的相邻的两个流道110之间具有实体结构，而增加了板主体11的强度，在遇到外力时不容易塌陷。

具体地，在本实施例中，进一步结合图6及图7，位于最上层的相邻的两个流道110之间的间距L3为0.2-0.25mm，即第一流道111的数量为多个，多个第一流道111之间彼此间隔设置，相邻的两个第一流道111之间的间距L3为0.2-0.25mm之间，在具体应用中，位于最上层的两个流道110之间的间距L30.2、0.21、0.22、0.23、0.24或者0.25mm，可以根据具体需求进行选择，将间距设置在上述范围内，冷却效果较好，若间距过大，导致冷却液的流量较小，冷却效率下降，若间距过小，生产工艺上位于同一层的相邻的两个流道110之间容易连通，导致板主体11的强度降低。

进一步地，位于底层的相邻的两个流道110之间的间距L4为0.25-0.75mm，即第三流道113的数量为多个，多个第三流道113之间彼此间隔设置，相邻的两个第三流道113之间的间距L4为0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7或者0.75mm，可以根据具体需求进行选择，将间距设置在上述范围内，能够增加热量的纵向传递，提高散热的均匀性，若间距过大，导致冷却液的流量较小，冷却效率下降，若间距过小，生产工艺上容易连通，导致板主体11的强度降低。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图2至图4，板主体11的数量为多个，多个板主体11之间沿水平方向间隔设置，且各板主体11通过焊接的方向与集流管12固定连接，各个板主体11通过铸造技术一体成型，铸造是将液体金属浇注到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程，从而形成具有多层流道110的平面板状结构，多个板主体11之间拼接而成，相交于整体板，相邻的板主体11之间具有间隙，是的整个液冷板1的重量较轻，当整个电池包的体积较大时，只需要增加板主体11的数量即可，而不需要将整体板的长度或者宽度增加，从加工工艺上来说较为简单。

具体参见图1及图2，本实用新型还提供了一种电池包，该电池包包括箱体2、电池模组以及上述任意实施例中的液冷板1。

该电池包通过采用上述的液冷板1，通过沿板主体11的厚度方向设置多层流道110，位于上层的流道110的冷却液流动时为主要的散热途径，可以给位于板主体11上的电池模组提供冷却，位于底层的流道110可以沿板主体11的厚度方向上传递并吸收热量，从而可以保持上层流道110散热温度的均匀性，避免液冷板1进口和出口温差大，解决了现有的液冷板1对电芯的冷却效果不均匀造成电芯两侧的温差较大的技术问题，冷却效果较好。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括：

板主体，用于支撑电池模组，并调节电池模组的温度，所述板主体上开设有沿其厚度方向设置的至少两层流道，各流道之间连通；以及

两集流管，沿所述流道的延伸方向分设于所述板主体的相对两侧，其中一个所述集流管上设置有进液口以及与所述进液口连通的进液通道，所述进液通道与各所述流道的进口连通，另一个所述集流管上设置有出液口以及与出液口连通的出液通道，所述出液通道与各所述流道的出口连通。

2.如权利要求1所述的液冷板，其特征在于，靠近所述电池模组的所述流道的孔径大于远离所述电池模组的所述流道的孔径。

3.如权利要求2所述的液冷板，其特征在于，靠近所述电池模组的所述流道的孔径为1.5-1.7mm，远离所述电池模组的所述流道的孔径为0.5-1.5mm。

4.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于，位于最上层的流道与所述板主体的朝向所述电池模组的表面之间的间距为1-1.2mm。

5.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于，位于底层的流道与板主体的远离所述电池模组的表面之间的间距为1.5-1.7mm。

6.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于，位于同一层的流道的数量为多个，且相邻的两个流道之间具有间隙。

7.如权利要求6所述的液冷板，其特征在于，位于最上层的相邻的两个流道之间的间距为0.2-0.25mm；位于底层的相邻的两个流道之间的间距为0.25-0.75mm。

8.如权利要求6所述的液冷板，其特征在于，两个所述集流管分别为第一集流管和第二集流管，所述进液通道为开设于所述第一集流管上的第一开口，所述板主体的一侧部抵接于所述第一开口处；所述出液通道为开设于所述第二集流管上的第二开口，所述板主体的另一侧部抵接于所述第二开口处。

9.如权利要求1至3任一项所述的液冷板，其特征在于，所述板主体的数量为多个，多个所述板主体之间沿水平方向间隔设置，各所述板主体与所述集流管固定连接。

10.一种电池包，其特征在于：包括箱体、电池模组以及如权利要求1至9任一项所述的液冷板，所述液冷板设置于箱体内，所述电池模组设置于所述液冷板上。

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