CN218472067U - 液冷板及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷板及电池包，液冷板包括：第一均温层；第一流道层，第一流道层设在第一均温层的一侧，第一流道层上设有至少两个第一流路，每个第一流路分别具有第一进口和第一出口，每个第一流路的第一进口和第一出口位于第一流道层的同一侧；第二流道层，第二流道层设在第一流道层的一侧，第二流道层上设有至少两个第二流路，每个第二流路分别具有第二进口和第二出口，第二流道层上的第二流路与第一流道层上的第一流路对称布置。本实用新型的液冷板为多层结构，能够有效提高液冷板的散热能力，降低进出口的温差，提高液冷板的均温性能。

Description

液冷板及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，更具体地，涉及一种液冷板及电池包。

背景技术

目前，现有的液冷板的流道通常采用单一的流动方向，或者将流道的进出口布置在电池散热需求高的位置处，降低液冷板的温差。但是，对于不同区域位置散热需求不一致的电池系统，现有技术中的设计方案散热能力差、均温性能差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种液冷板及电池包的新技术方案，至少能够解决现有技术中的液冷板散热能力和均温性能较差的问题。

本实用新型的第一方面，提供了一种液冷板，包括：

第一均温层；

第一流道层，所述第一流道层设在所述第一均温层的一侧，所述第一流道层上设有至少两个间隔开分布的第一流路，每个所述第一流路分别具有第一进口和第一出口，每个所述第一流路分别在所述第一流道层上弯折延伸，且每个所述第一流路的所述第一进口和所述第一出口位于所述第一流道层的同一侧，相邻的两个所述第一流路的两个所述第一进口或两个所述第一出口相互靠近；

第二流道层，所述第二流道层设在所述第一流道层的背向所述第一均温层的一侧，所述第二流道层上设有至少两个间隔开分布的第二流路，每个所述第二流路分别具有第二进口和第二出口，每个所述第二流路分别在所述第二流道层上弯折延伸，所述第二流路的所述第二进口与所述第一流路的所述第一出口的位置相对应，所述第二流路的所述第二出口与所述第一流路的所述第一进口的位置相对应，且所述第二流道层上的所述第二流路与所述第一流道层上的所述第一流路对称布置。

可选地，所述第一流道层上设有两个所述第一流路，所述第二流道层上设有两个所述第二流路，所述第一流路与所述第二流路冷热交替。

可选地，两个所述第一流路在所述第一流道层上对称分布，两个所述第二流路在所述第二流道层上对称分布。

可选地，两个所述第一流路的第一出口相邻设置，两个所述第二流路的第二进口相邻设置。

可选地，所述第一进口、所述第一出口，所述第二进口或所述第二出口形成多个折弯，以形成局部扰流。

可选地，所述第一流道层的所述第一流路的所述第一进口与所述第一出口相邻连接；所述第二流路的所述第二进口与所述第一流路的所述第一进口与所述第一出口基于所述第一流道层的中心对称分布；所述第二流道层的第二进口与所述第二出口与所述第一流道层的所述第一进口与所述第一出口相反设置。

可选地，所述第一流道层和所述第二流道层为金属板，所述第一流道层和所述第二流道层之间设有导热胶或相变材料件。

可选地，所述的液冷板还包括：第二均温层，所述第二均温层设在所述第二流道层的背向所述第一均温层的一侧。

可选地，所述第一均温层和所述的第二均温层均为铝合金件或钢铝复合材料件。

可选地，所述第一均温层为铝合金件或钢铝复合材料件，所述第二均温层为树脂材料件。

可选地，所述第一均温层与所述第一流道层粘接或焊接连接，所述第二均温层与所述第二流道层粘接或焊接连接。

本实用新型的第二方面，提供一种电池包，包括上述实施例中所述的液冷板。

本实用新型的液冷板，主要为由第一均温层、第一流道层和第二流道层组成的多层结构，通过在第一流道层上设置至少两个第一流路，在第二流道层上设置至少两个第二流路，进一步提高液冷板的散热能力。第一流道层上的第一流路与第二流道层上的第二流路对称布置，实现第一流道层的第一流路与第二流道层的第二流路的互补，同时将第一流路的第一进口与第二流路的第二出口的位置相对应，第一流路的第一出口与第二流路的第二进口的位置相对应，并且相邻的两个第一流路的两个第一进口或两个第一出口相互靠近，有效降低进出口的温差，提高液冷板的均温性能。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型实施例的液冷板的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的液冷板的剖面图；

图3是根据本实用新型实施例的液冷板的第一流道层或第二流道层的剖面图。

附图标记：

液冷板100；

第一均温层10；

第一流道层20；第一流路21；第一进口22；第一出口23；

第二流道层30；第二流路31；第二进口32；第二出口33；

第二均温层40。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

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讨论。

本实用新型的说明书和权利要求书中的若涉及到术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，若涉及到术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，涉及到的术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的液冷板100。

如图1至图3所示，根据本实用新型实施例的液冷板100包括第一均温层10、第一流道层20和第二流道层30。

具体而言，第一流道层20设在第一均温层10的一侧，第一流道层20上设有至少两个间隔开分布的第一流路21，每个第一流路21分别具有第一进口22和第一出口23，每个第一流路21分别在第一流道层20上弯折延伸，且每个第一流路21的第一进口22和第一出口23位于第一流道层20的同一侧，相邻的两个第一流路21的两个第一进口22或两个第一出口23相互靠近。第二流道层30设在第一流道层20的背向第一均温层10的一侧，第二流道层30上设有至少两个间隔开分布的第二流路31，每个第二流路31分别具有第二进口32和第二出口33，每个第二流路31分别在第二流道层30上弯折延伸，第二流路31的第二进口32与第一流路21的第一出口23的位置相对应，第二流路31的第二出口33与第一流路21的第一进口22的位置相对应，且第二流道层30上的第二流路31与第一流道层20上的第一流路21对称布置。

换言之，如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的液冷板100主要为由第一均温层10、第一流道层20和第二流道层30组成的多层结构。其中，第一流道层20设置在第一均温层10的一侧，第一流道层20上可以设置有至少两个间隔开分布的第一流路21，每个第一流路21分别具有第一进口22和第一出口23，每个第一流路21分别在第一流道层20上弯折延伸，并且每个第一流路21的第一进口22和第一出口23位于第一流道层20的同一侧(参见图1和图3)，相邻的两个第一流路21的两个第一进口22可以相互靠近，或者相邻的两个第一流路21的两个第一出口23可以相互靠近。在相邻的两个第一流路21中，可以大致呈现中间为两个第一出口23，两边为两个第一进口22的两边进中间回的布置形式。或者可以大致呈现出中间为两个第一进口22，两边为两个第一出口23的中间进两边回的布置形式，极大地提高了液冷板100的散热效率和均温性能。

第二流道层30设置在第一流道层20的背向第一均温层10的一侧，第二流道层30上可以设置有至少两个间隔开分布的第二流路31，每个第二流路31分别具有第二进口32和第二出口33，每个第二流路31分别在第二流道层30上弯折延伸。其中，第二流路31的第二进口32与第一流路21的第一出口23的位置相对应，第二流路31的第二出口33与第一流路21的第一进口22的位置相对应。第一流道层20和第二流道层30层叠设置时，在液冷板100的厚度方向上，第一流道层20的第一流路21上的第一进口22与第二流道层30的第二流路31的第二出口33相对应。对于第一流道层20来说，冷却液可以从第一流道层20的第一进口22进入(冷却液的流动如图3中箭头方向所示)。对于第二流道层30来说，冷却液从第二流道层30的第二出口33导出，有效降低因热负荷导致的温差，提高液冷板100整体的均温性能。

第二流道层30上的第二流路31与第一流道层20上的第一流路21可以对称布置。第二流道层30上的第二流路31与第一流道层20上的第一流路21也可以相对第一流道层20和第二流道层30之间的平面呈镜像对称，实现第一流道层20的第一流路21与第二流道层30的第二流路31的高度尺寸的互补，使进出口交叉进行，降低进出口导致的温差。对于第二流道层30，可以基于第一流道层20的流道分布(流路布置)，采用对称布置的方式，进行第二流道层30的第二流路31的排布。参见图2，第一流道层20和第二流道层30可以基于两边的中心面镜像分布，再旋转180°，进一步提高液冷板100整体的均温性能。

本实用新型的液冷板100，为了进一步提高液冷板100的换热能力，以及基于不同区域位置散热需求功率不一致的电池系统，采用多层式的冷板结构进行散热。一方面提高了液冷板100的散热能力，另一方面，通过调节液冷板100的进出口的走向，降低因热负荷导致的温差。本实用新型的液冷板100，相比于单个冷板上的流道的结构设计方案，适用范围更加广，散热功率更强，均温性更好。

由此，根据本实用新型实施例的液冷板100，主要由第一均温层10、第一流道层20和第二流道层30组成的多层结构，通过在第一流道层20上设置至少两个第一流路21，在第二流道层30上设置至少两个第二流路31，进一步提高液冷板100的散热能力。第一流道层20上的第一流路21与第二流道层30上的第二流路31呈镜像对称，实现第一流道层20的第一流路21与第二流道层30的第二流路31的互补，同时将第一流路21的第一进口22与第二流路31的第二出口33的位置相对应，第一流路21的第一出口23与第二流路31的第二进口32的位置相对应，并且相邻的两个第一流路21的两个第一进口22或两个第一出口23相互靠近，有效降低进出口的温差，提高液冷板100的均温性能。

根据本实用新型的一个实施例，第一流道层20上设有两个第一流路21，第二流道层30上设有两个第二流路31，第一流路21与第二流路31冷热交替。

也就是说，如图3所示，第一流道层20上可以设置有两个第一流路21，第二流道层30上可以设置有两个第二流路31。通过第一流道层20上的两个第一流路21与第二流道层30上的两个第二流路31层叠设置。第一流路21与第二流路31内的冷却液可以冷热交替，提高液冷板100的散热效率。

在本实用新型的一些具体实施方式中，两个第一流路21在第一流道层20上对称分布，两个第二流路31在第二流道层30上对称分布。两个第一流路21的第一出口23相邻设置，两个第二流路31的第二进口32相邻设置。

换句话说，在本实用新型的下述实施例中，如图2所示，可以以第一流道层20上可以设置有两个第一流路21，第二流道层30上可以设置有两个第二流路31为例进行具体说明。两个第一流路21可以在第一流道层20上对称分布，两个第二流路31可以在第二流道层30上对称分布。两个第一流路21的第一出口23可以相邻设置，第一流道层20的两个第一流路21的第一进口22位于两个第一出口23的两侧，形成两边进中间回的设置形式。两个第二流路31的第二进口32可以相邻设置，两个第二流路31的第二出口33位于两个第二进口32的两侧，第二流道层30的第二流路31可以设置成中间进两边出的设计形式，有效降低液冷板100的温差。当然，流道进出口的走向还可以采用一进多出、多近一出或多进多出等布置形式，进出口的位置连接可以基于整车端的换向阀进行改变，也可以基于初始管路连接过程中进行进出口的区分，在本实用新型中不在详细赘述。

在本实用新型中，第一进口22、第一出口23，第二进口32或第二出口33可以形成多个折弯，以形成局部扰流，提高散热效率。第一流道层20的第一流路21的第一进口22与第一出口23可以相邻连接。第二流路31的第二进口32与第一流路21的第一进口22与第一出口23可以基于第一流道层20的中心对称分布。第二流道层30的第二进口32与第二出口33与第一流道层20的第一进口22与第一出口23可以相反设置，有效降低进出口的温差，提高液冷板100的均温性能。当然，流道进出口的走向还可以采用一进多出、多近一出或多进多出等不同布置形式，进出口的位置连接可以基于整车端的换向阀进行改变，也可以基于初始管路连接过程中进行进出口的区分，在本实用新型中不在详细赘述。

根据本实用新型的一个实施例，第一流道层20和第二流道层30为金属板，第一流道层20和第二流道层30之间设有导热胶或相变材料件。

也就是说，第一流道层20和第二流道层30可以均为金属板层，第一流道层20和第二流道层30之间可以采用导热率较高的材料进行连接，例如，第一流道层20和第二流道层30可以通过导热胶粘接连接。第一流道层20和第二流道层30也可以通过金属焊接并填充相变材料进行连接，降低第一流道层20和第二流道层30之间的温差，同时还能提高液冷板100的整体导热能力。

根据本实用新型的一个实施例，液冷板100还包括：第二均温层40，第二均温层40设在第二流道层30的背向第一均温层10的一侧。

换句话说，液冷板100可以根据实际散热需求，设置第二均温层40，第二均温层40设置在第二流道层30的背向第一均温层10的一侧，第一均温层10、第一流道层20、第二流道层30和第二均温层40依次层叠设置。通过设置第二均温层40，可以应用于液冷板100的两侧均有高散热需求的结构中，进一步提高液冷板100的散热效率。

在本实用新型的一些具体实施方式中，第一均温层10和的第二均温层40均为铝合金件或钢铝复合材料件。第一均温层10为铝合金件或钢铝复合材料件，第二均温层40为树脂材料件。第一均温层10与第一流道层20粘接或焊接连接，第二均温层40与第二流道层30粘接或焊接连接。

也就是说，第一均温层10和的第二均温层40可以都采用铝合金件或钢铝复合材料件。或者，第一均温层10可以采用铝合金件或钢铝复合材料件，第二均温层40可以采用树脂材料件。第一均温层10与第一流道层20可以粘接或焊接连接，第二均温层40与第二流道层30可以粘接或焊接连接。

在本实用新型中，如图1和图2所示，液冷板100可以包括第一均温层10、第一流道层20、第二流道层30和第二均温层40。其中，第一均温层10和第二均温层40为均温板构成的板层，第一流道层20和第二流道层30为流道板构成的板层。其中，第一均温层10和第二均温层40可以采用相同的材质，也可以采用不同的材质。当上下两层都有冷却需求时，第一均温层10和第二均温层40可以采用导热系数较高的金属材料，如铝合金，钢铝复合材料等。当只有一面有散热需求时，有散热需求的一面采用高导热系数的金属材料，另外一面采用热导率较低的材料，以实现保温性能，如采用复合材料或者树脂材料等。

第一均温层10和第一流道层20(或第二均温层40和第二流道层30)之间可以采用胶粘接或者焊接等方式连接。其中，第一流道层20和第二流道层30采用金属板时，第一流道层20的流道结构(第一流路21)可以按照散热需求的特点进行分布排列，采用进口侧放置于散热需求较大的位置，出口侧放置于散热需求较小的位置。

为了减小压降，采用多进多出等方式，对于第二流道层30，基于第一流道层20的流道分布，采用对称布置的方式，进行第二流道层30的第二流路31排布，第一流道层20和第二流道层30基于两边的中心面镜像分布，再旋转180℃，以实现进出口两侧分布，进一步减小温差。该液冷板100，采用多层流道的结构设计，提高了液冷板100的换热能力。采用多层流道互补设计，进出口交叉进行，降低了进出口导致的温差，均温性能好。同时可以基于散热功率的需求，采用多层冷板组合，配合冷板的流道设计，可任意排布流道的结构，灵活性强，适用方便。

总而言之，根据本实用新型实施例的液冷板100为多层结构，通过在第一流道层20上设置至少两个第一流路21，在第二流道层30上设置至少两个第二流路31，进一步提高液冷板100的散热能力。第一流道层20上的第一流路21与第二流道层30上的第二流路31呈镜像对称，实现第一流道层20的第一流路21与第二流道层30的第二流路31的互补，同时将第一流路21的第一进口22与第二流路31的第二出口33的位置相对应，第一流路21的第一出口23与第二流路31的第二进口32的位置相对应，并且相邻的两个第一流路21的两个第一进口22或两个第一出口23相互靠近，有效降低进出口的温差，提高液冷板100的均温性能。

根据本实用新型的第二方面，提供一种电池包，包括上述实施例的液冷板100。由于根据本实用新型实施例的液冷板100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的电池包也应具有相应的技术效果，即本实用新型的电池包通过采用该液冷板100，能够有效降低温差，提高散热效率。

当然，对于本领域技术人员来说，电池包的其他结构及其工作原理是可以理解并且能够实现的，在本实用新型中不再详细赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种液冷板，其特征在于，包括：

第一均温层；

第一流道层，所述第一流道层设在所述第一均温层的一侧，所述第一流道层上设有至少两个间隔开分布的第一流路，每个所述第一流路分别具有第一进口和第一出口，每个所述第一流路分别在所述第一流道层上弯折延伸，且每个所述第一流路的所述第一进口和所述第一出口位于所述第一流道层的同一侧，相邻的两个所述第一流路的两个所述第一进口或两个所述第一出口相互靠近；

第二流道层，所述第二流道层设在所述第一流道层的背向所述第一均温层的一侧，所述第二流道层上设有至少两个间隔开分布的第二流路，每个所述第二流路分别具有第二进口和第二出口，每个所述第二流路分别在所述第二流道层上弯折延伸，所述第二流路的所述第二进口与所述第一流路的所述第一出口的位置相对应，所述第二流路的所述第二出口与所述第一流路的所述第一进口的位置相对应，且所述第二流道层上的所述第二流路与所述第一流道层上的所述第一流路对称布置。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道层上设有两个所述第一流路，所述第二流道层上设有两个所述第二流路，所述第一流路与所述第二流路冷热交替。

3.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，两个所述第一流路在所述第一流道层上对称分布，两个所述第二流路在所述第二流道层上对称分布。

4.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，两个所述第一流路的第一出口相邻设置，两个所述第二流路的第二进口相邻设置。

5.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述第一进口、所述第一出口，所述第二进口或所述第二出口形成多个折弯，以形成局部扰流。

6.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道层的所述第一流路的所述第一进口与所述第一出口相邻连接；所述第二流路的所述第二进口与所述第一流路的所述第一进口与所述第一出口基于所述第一流道层的中心对称分布；所述第二流道层的所述第二进口与所述第二出口与所述第一流道层的所述第一进口与所述第一出口相反设置。

7.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述第一流道层和所述第二流道层为金属板，所述第一流道层和所述第二流道层之间设有导热胶或相变材料件。

8.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，还包括：第二均温层，所述第二均温层设在所述第二流道层的背向所述第一均温层的一侧。

9.根据权利要求8所述的液冷板，其特征在于，所述第一均温层和所述的第二均温层均为铝合金件或钢铝复合材料件；所述第一均温层为铝合金件或钢铝复合材料件，所述第二均温层为树脂材料件；所述第一均温层与所述第一流道层粘接或焊接连接，所述第二均温层与所述第二流道层粘接或焊接连接。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的液冷板。

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