CN217788534U - 一种冷板及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，公开了一种冷板及电池，冷板包括板本体和扰流结构，所述板本体内具有冷却流道，所述冷却流道用于容纳冷却液，所述冷却流道具有进液口和出液口；所述扰流结构设置于所述冷却流道内，所述扰流结构用于对所述冷却流道内的所述冷却液扰流。扰流结构增加了冷却液和板本体壁面的接触面积，强化换热效果，该冷板及配备该冷板的电池具有较好的换热能力，满足动力电池更高的散热需求，提高电池快充性能。

Description

一种冷板及电池

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种冷板及电池。

背景技术

目前，新能源汽车对动力电池的能量和功率需求越来越高，相应动力电池总成的发热量随之增大，为了保证动力电池能够及时散热并确保正常工作，需要在使用过程中通过冷却装置对其进行冷却。现传统的风冷技术已经无法满足高度集成化的动力电池总成需求，液冷方案已经逐渐占据主流。

现有技术中，电池的液冷散热通常采用蛇形管冷却的形式，即热量从电芯的中心部分，经过正负极卷层、电解液、隔离膜等，到达电芯的侧面，最后由蛇形管带走。然而，随着圆柱电芯直径的越来越大，径向传热的路径越来越长，相应的散热效率也越来越低。另外一种液冷方案通常采用冷板，冷板设置光滑的流道、流道内通入冷却液的方式对电池进行冷却。通过计算雷诺数可知，一般的冷板流道内流动雷诺数不足2300，属于层流流动，冷板的换热能力较弱，不能满足动力电池更高的散热需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷板及电池，具有较好的换热能力，满足动力电池更高的散热需求。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种冷板，包括：

板本体，所述板本体内具有冷却流道，所述冷却流道用于容纳冷却液，所述冷却流道具有进液口和出液口；

扰流结构，所述扰流结构设置于所述冷却流道内，所述扰流结构用于对所述冷却流道内的所述冷却液扰流。

作为优选，所述扰流结构包括扰流凹陷，所述扰流凹陷设置于所述冷却流道的内壁。

作为优选，所述扰流凹陷的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。

作为优选，至少部分所述扰流凹陷的深度尺寸不同。

作为优选，至少部分两相邻所述扰流结构之间的距离不同。

作为优选，所述扰流结构包括扰流凸起，所述扰流凸起固定于所述冷却流道的内壁。

作为优选，所述扰流凸起的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。

作为优选，所述扰流凹陷位于所述冷却流道内壁的一侧，所述扰流凸起位于同一所述冷却流道内壁相对的另一侧。

作为优选，所述冷却流道设置有多个。

作为优选，所述板本体为蛇形扁管。

一种电池，包括上述冷板。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中冷板，通过设置包括扰流凹陷的扰流结构，对冷却流道内的冷却液进行扰流，使得冷却液在流动过程中由于受到扰流凹陷等扰流结构的影响，干扰其流动路径，破坏边界层，使得冷却液由现有技术中的层流流动变为湍流流动，增加雷诺数，强化换热效果；扰流结构增加了冷却液和板本体壁面的接触面积，进一步的强化换热效果，综上，该冷板具有较好的换热能力，满足更高的散热需求。

本实用新型还提供了一种电池，电池设置有上述冷板，具有较好的换热能力，满足动力电池更高的散热需求，提高电池快充性能。

附图说明

图1是本实用新型中实施例一提供的冷板的结构示意图；

图2是本实用新型中实施例一提供的冷板的另一个视角的结构示意图；

图3是本实用新型中实施例一提供的冷板的剖面图；

图4是图3中A处的局部放大示意图；

图5是图3中B处的局部放大示意图；

图6是本实用新型中实施例二提供的冷板的剖面图；

图7是图6中C处的局部放大示意图；

图8是图6中D处的局部放大示意图；

图9是本实用新型中实施例三提供的冷板的局部剖面图；

图10是本实用新型中实施例三提供的冷板的局部剖视图；

图11是图10中E处的局部放大示意图。

图中：

1、板本体；11、冷却流道；111、进液口；112、出液口；

2、扰流结构；21、扰流凹陷；22、扰流凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种冷板，冷板包括板本体1和扰流结构2，板本体1内具有冷却流道11，冷却流道11用于容纳冷却液，冷却流道11具有进液口111和出液口112；如图3和图4所示，扰流结构2设置于冷却流道11内，扰流结构2用于对冷却流道11内的冷却液扰流。使用时将冷板贴附于待冷却件，冷却液通过进液口111和出液口112在冷却流道11内循环流动，冷板通过设置扰流结构2，对冷却流道11内的冷却液进行扰流，使得冷却液在流动过程中由于受到扰流结构2的影响，干扰其流动路径，破坏边界层，使得冷却液由现有技术中的层流流动变为湍流流动，增加雷诺数，强化换热效果，扰流结构2同时也增加了冷却液和板本体1壁面的接触面积，满足更高的散热需求。

具体地，板本体1为蛇形扁管，板本体1呈蛇状弯曲，使得板本体1的外壁能够更好的与电池贴合，提高换热效率。在本实施例中，电池冷板为6系铝合金件，一方面提升了冷板的强度，降低了冷板的损坏机率，另一方面提升了冷板的导热性能，从而提升了冷板的冷却效率。冷却流道11并排的设置有多个，增加冷却流道11的个数，有效的增加了换热面积。

具体地，扰流结构2包括扰流凹陷21，扰流凹陷21设置于冷却流道11的内壁。扰流凹陷为去除特征，具有一定减重效果，更加满足冷板轻量化的设计要求，同时也减轻了板本体的壁厚，进一步提高换热效率。

扰流凹陷21的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。如图3、图4和图5所示，本实施例中，扰流凹陷21的截面为三边形，即三角形，以及四边形，即矩形。

具体地，扰流凹陷21分别设置为三棱锥状和长方体状，且分别设置有多个，沿进液口111向出液口112的冷却液流动方向依次均匀间隔设置。在冷却流道11内壁靠近进液口111处沿冷却液流动方向设置若干截面为三角形的扰流凹陷21，在冷却流道11内壁靠近出液口112处沿冷却液流动方向设置有若干横截面为四边形的扰流凹陷21。

本实施中，至少部分扰流凹陷21的深度尺寸不同，具体体现在图4中截面为三角形的扰流凹陷21的深度不一致。该深度可以是乱序的，也可以为有序的，为了更好的扰流效果，也便于生产设计，本实施例中截面为三角形的扰流凹陷21的深度沿冷却液的流动方向依次减小，有序设计，便于生产制造。

下面介绍一下本实施例的冷板的实施原理：使用时将冷板贴附于待冷却设备，冷却液通过进液口111和出液口112在冷却流道11内循环流动，冷板通过设置包括扰流凹陷21的扰流结构2，当冷却液流过扰流凹陷21，扰流凹陷21靠近冷却流道11中心的冷却液流速变快，在扰流凹槽内产生逆压梯度，边界层分离，对冷却流道11内的冷却液进行扰流，使得冷却液在流动过程中由于受到扰流凹陷21等扰流结构2的影响，干扰其流动路径，破坏边界层，使得冷却液由现有技术中的层流流动变为湍流流动，增加雷诺数，强化换热效果，扰流结构2同时也增加了冷却液和板本体1壁面的接触面积，扰流凹槽具有减轻重量的效果，同时也减轻了板本体1的壁厚，提高换热效率，该冷板及配备该冷板的设备具有较好的换热能力，满足更高的散热需求。

实施例二：

如图6、图7和图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，扰流结构2包括有扰流凹陷21之外，还包括扰流凸起22，扰流凸起22固定于冷却流道11的内壁。扰流凹陷21位于冷却流道11内壁的一侧，扰流凸起22位于同一冷却流道11内壁相对的另一侧。扰流凸起22的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。在同一冷却流道11内，扰流凸起22和扰流凹陷21同时对冷却液进行扰流，进一步提高扰流效果，增强冷板的换热能力。

具体地，本实施例中的扰流凸起22设置为半球状，其截面为半圆形，且设置有多个，沿冷却液的流动方向均匀间隔设置，当冷却液流过扰流凸起22，扰流凸起22靠近冷却流道11中心的冷却液流速变快，在扰流凸起22后端产生逆压梯度，边界层分离，与扰流凹陷21配合使用，使得冷板具有更佳的扰流效果。

实施例三：

如图9、图10和图11所示，本实施例与实施例二的不同之处在于，本实施例中的扰流凸起22设置为半圆柱形，其截面为半圆形。在冷却流道11内的扰流凹陷21分别设置为三棱锥状和长方体状，且分别设置有多个。

至少部分两相邻扰流结构2之间的距离不同。具体地，如图9所示，任意两相三棱锥状的扰流凹陷21之间的距离不同，该距离可以是乱序的，也可以是有序的，为了更好的扰流效果，也便于生产设计，本实施例中截面为三角形的扰流凹陷21中相邻的两个扰流凹陷21之间的距离沿冷却液的流动方向依次减小，该距离有序设计，便于生产制造。

如图10和图11所示，扰流凸起22分别设置为三棱锥状和半圆柱状，且分别设置有多个，沿进液口111向出液口112的冷却液流动方向依次均匀间隔设置。冷却流道11内壁靠近进液口111处沿冷却液流动方向设置若干截面为三角形的扰流凸起22，在冷却流道11内壁靠近出液口112处沿冷却液流动方向设置有若干横截面为半圆形的扰流凸起22。

扰流凹陷21和扰流凸起22分别采用多种不同形状、不同尺寸、不同间距的设计，混合使用，增加扰流效果，提高换热效率，该冷板具有较好的换热能力，满足更高的散热需求。

本实施例还提供一种电池，电池设置有上述冷板，该电池具有较好的换热能力，满足动力电池更高的散热需求，提高电池快充性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种冷板，其特征在于，包括：

板本体(1)，所述板本体(1)内具有冷却流道(11)，所述冷却流道(11)用于容纳冷却液，所述冷却流道(11)具有进液口(111)和出液口(112)；

扰流结构(2)，所述扰流结构(2)设置于所述冷却流道(11)内，所述扰流结构(2)用于对所述冷却流道(11)内的所述冷却液扰流。

2.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述扰流结构(2)包括扰流凹陷(21)，所述扰流凹陷(21)设置于所述冷却流道(11)的内壁。

3.根据权利要求2所述的冷板，其特征在于，所述扰流凹陷(21)的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。

4.根据权利要求2或3任一项所述的冷板，其特征在于，至少部分所述扰流凹陷(21)的深度尺寸不同。

5.根据权利要求1-3任一项所述的冷板，其特征在于，至少部分两相邻所述扰流结构(2)之间的距离不同。

6.根据权利要求2所述的冷板，其特征在于，所述扰流结构(2)包括扰流凸起(22)，所述扰流凸起(22)固定于所述冷却流道(11)的内壁。

7.根据权利要求6所述的冷板，其特征在于，所述扰流凸起(22)的截面为多边形、半圆形、椭圆形或半椭圆形中的一种或多种。

8.根据权利要求6或7任一项所述的冷板，其特征在于，所述扰流凹陷(21)位于所述冷却流道(11)内壁的一侧，所述扰流凸起(22)位于同一所述冷却流道(11)内壁相对的另一侧。

9.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述冷却流道(11)设置有多个。

10.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，所述板本体(1)为蛇形扁管。

11.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的冷板。

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