CN219329297U - 换热板、电池包和车辆 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种换热板、电池包和车辆，所述换热板包括换热区域和电池区域，换热区域环绕于所述电池区域设置；流道，所述流道布设在所述换热板内，所述流道被配置为供换热工质在其中流动，第一类流道位于所述换热区域，第二类流道分布于电池区域。所述第一类流道环绕于所述电池区域并位于所述电池投影区域的外围时，不仅可以对电池周围的区域进行换热，还可以保证所述换热板对电池换热的完整性，提高所述换热板的换热效率。

Description

换热板、电池包和车辆
技术领域
本申请属于电池组件技术领域，具体地，本申请涉及一种换热板、电池包和车辆。
背景技术
随着人们环保意识的不断增强，越来越多的电动汽车走进了人们的视野。电池作为电动汽车的主要动力组件，对电动汽车的长期稳定运行起着关键的作用。
现有技术中，采用水通入口琴管后对电池进行冷却或加热，但由于口琴管等换热组件的设置面积较小，使得换热组件仅能对电池的中部进行换热，容易导致电池边缘位置的温度过高或者过低，降低了电池使用的稳定性和寿命。
实用新型内容
本申请实施例的一个目的是提供一种换热板、电池包和车辆的新技术方案。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种换热板，应用于电池，包括：
换热区域和电池区域，换热区域环绕于所述电池区域设置，电池区域为电池在所述换热板上形成电池投影区域，
流道，所述流道布设在所述换热板内，所述流道被配置为供换热工质在其中流动，所述流道包括第一类流道和第二类流道；
第一类流道位于所述换热区域，第二类流道分布于电池区域。
可选地，所述第一类流道的长度小于所述第二类流道的长度,和/或所述第一类流道分流次数小于第二类流道的分流次数。
可选地，所述换热板还包括第一接口和第二接口，
所述第一类流道的一端与所述第一接口连通，所述第一类流道的另一端与所述第二接口连通；
所述第二类流道的一端与所述第一接口连通，所述第二类流道的另一端与所述第二接口连通。
可选地，所述第一类流道从所述第一接口延伸至第二接口的过程中进行至少1次分流和至多4次分流。
可选地，所述第二类流道从所述第一接口延伸至第二接口的过程中进行至少2次分流和至多6次分流。
可选地，所述流道包括多条干路、多级支路和多级分汇流结，所述分汇流结根据所述工质的流向将所述流道分流或者汇流；
所述干路包括多条第一干路和第二干路，所述第一干路与所述第一接口连接，所述第二干路与所述第二接口连接；
一条所述第一干路经过一级分汇流结后形成两条一级支路，其中一条一级支路经过二级分汇流结后形成两条二级支路并且延伸进入换热区域，该两条所述二级支路作为第一类流道；
该两条所述二级支路的远离所述第一干路的一端经过汇流与一条所述第二干路连接。
可选地，一条所述第一干路经过一级分汇流结形成的另一条一级支路延伸进入所述电池区域，该所述一级支路及其经过分汇流结形成的支路为第二类流道。
可选地，作为第一类流道的二级支路在靠近第二干路的位置经过二级分汇流结形成一级支路，该一级支路与其它作为第二类流道的一级支路通过一级分汇流结与一条所述第二干路连接，该一级分汇流结与该二级分汇流结比邻设置。
可选地，在靠近所述第二干路的位置，作为第一类流道的二级支路所连接的二级分汇流结与作为第二类流道的二级支路所连接的二级分汇流结比邻设置。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电池包，包括：
第一方面所述的换热板；
电池模组，所述换热板盖设在所述电池模组上，所述电池模组位于与所述电池区域对应的位置处。
可选地，所述电池模组包括第一模组和第二模组，所述第一模组和第二模组并排布置，所述换热板上的换热区域围绕在所述第一模组和第二模组整体的外围。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种车辆，包括第一方面所述的换热板；或，
包括第二方面所述的电池包。
本申请的一个技术效果在于：
本申请实施例提供了一种换热板，所述换热板包括换热区域和电池区域，换热区域环绕于所述电池区域设置；流道，所述流道布设在所述换热板内，所述流道被配置为供换热工质在其中流动，第一类流道位于所述换热区域，第二类流道分布于电池区域。所述第一类流道环绕于所述电池区域并位于所述电池投影区域的外围时，不仅可以对电池周围的区域进行换热，还可以保证所述换热板对电池换热的完整性，提高所述换热板的换热效率。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种换热板的分区示意图一；
图2为本申请实施例提供的一种换热板的分区示意图二；
图3为本申请实施例提供的一种电池包的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一种换热板的整体示意图；
图5为本申请实施例提供的一种换热板的进出口总成示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电池包的电池芯体和换热板的配合示意图；
图7为本申请实施例提供的一种换热板的流道的流向示意图；
图8为本申请实施例提供的一种换热板的分流结示意图；
图9为本申请实施例提供的一种换热板的干路示意图；
图10为本申请实施例提供的一种换热板的第一换热模块中支路示意图；
图11为本申请实施例提供的一种换热板的第二换热模块中支路示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请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申请的范围。
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，决不作为对本申请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。
参照图1至图5，本申请实施例提供了一种换热板，应用于电池，所述换热板包括：
换热区域和电池区域，换热区域环绕于所述电池区域设置，电池区域为电池在所述换热板上形成电池投影区域，
流道21，所述流道21布设在所述换热板内，所述流道被配置为供换热工质在其中流动，所述流道包括第一类流道100和第二类流道；
第一类流道100位于所述换热区域，第二类流道分布于电池区域。
具体地，流道21在换热板中延伸时，最外圈的第一类流道100经过一次或者两次分流后，基本不再做分流，而是一直沿着换热板的外边缘环绕一圈，最后于靠近流道出口的位置再进行汇流。该部分流道用于平衡工质在流通尾端处的温度。尤其是针对采用相变冷媒工质的情况下，这部分流道更能发挥作用。相变后的工质体积变化很大，容易出现堆积、流通不畅、温度集中等问题。该问题在汇流端处更容易凸显。环绕在最外圈的流道中的工质由于分流的次数较少，使得最外圈的流道中的工质相变相对较少，正好可以在整个循环的尾端用于平衡其它流道中的工质的温度和相态。为整体循环的流畅性、均匀性提供保障。
所述第一类流道100环绕于所述电池区域并位于所述电池投影区域的外围时，不仅可以对电池周围的区域进行换热，还可以保证所述换热板对电池换热的完整性，提高所述换热板的换热效率。
所述第一类流道100可以作为换热板中的第一循环流道，在换热板的中部，还可以形成包括第二循环流道、第三循环流道和第四循环流道的第二类流道，以提高所述换热板的换热均衡性。
可选地，所述第一类流道的长度小于所述第二类流道的长度；和/或，
所述第一类流道分流次数小于第二类流道的分流次数。
具体地，虽然第一类流道100位于所述换热区域，也就是第一类流道100沿着换热板的外边缘环绕一圈，使得第二类流道位于第一类流道100的内部；但由于第一类流道100经过一次或者两次分流后，基本不再做分流，并且第一类流道100的换向次数较少，而第二类流道在换热板中需要进行多次分流和换向，以使得换热板中均衡分布流道，所以第一类流道的长度小于所述第二类流道的长度，并且第一类流道分流次数小于第二类流道的分流次数，保证了所述换热板中流道分布的均衡性。
可选地，参见图4和图5，
所述换热板还包括第一接口221和第二接口222，
所述第一类流道的一端与所述第一接口221连通，所述第一类流道的另一端与所述第二接口连通；
所述第二类流道的一端与所述第一接口221连通，所述第二类流道的另一端与所述第二接口连通。
具体地，所述换热板2在对电池进行换热时，所述换热板2上第一类区域26可以与电池上的极柱区域相对应，以保证所述换热板2对电池的换热效果。而所述电池的实际结构可以由一组电芯组成，也可以有多组排列的电芯组成。比如参见图6，所述换热板2在对由两组电芯组成的电池进行换热时，可以将换热板2分成第一换热模块和第二换热模块，所述第一换热模块与一组电芯相对应，所述第二换热模块与另一组电芯相对应。而至少部分所述流道21在第一换热模块和第二换热模块中的每换热模块内弯曲设置，可以增大所述第一换热模块和第二换热模块中流道21的设置面积，进而增加了所述换热板2的有效换热面积，提升了所述换热板2对电池的换热量。
具体地，在通过第一类流道100对电池周围的区域进行换热时，由于第一类流道的一端与所述第一接口221连通，所述第一类流道的另一端与所述第二接口连通。流道中的工质可以从第一接口221或者第二接口222流入第一类流道，在第一类流道中延伸后再从第二接口222或第一接口221流出第一类流道，以保证电池周围的稳定处于适宜范围。
在通过第二类流道对电池中部的区域进行换热时，由于第二类流道的一端与所述第一接口221连通，所述第二类流道的另一端与所述第二接口连通。流道中的工质可以从第一接口221或者第二接口222流入第二类流道，在第二类流道中弯折延伸后再从第二接口222或第一接口221流出第二类流道，以保证电池中部温度的稳定性。
可选地，所述第一类流道100从所述第一接口221延伸至第二接口222的过程中进行至少1次分流和至多4次分流。
具体地，参见图1和图2，所述换热板包括第一换热模块和第二换热模块，所述第一换热模块和第二换热模块均包括所述第一类区域26；所述第一换热模块的所述第一类区域26包括第三子区2621和第一子区2611，第二换热模块的所述第一类区域26包括第四子区2622和第二子区2612。
沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第一循环流道100依次延伸经过第一子域2621、第一分域271、第一子区2611、第二子域2622、第二分域272、第二子区2612，之后沿着换热板的边缘向回延伸经过第二分域272、第二子域2622、第一子区2611、第一分域271和第一子域2621。
具体地，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第一循环流道100在第一次延伸经过所述第一子域2621时具有第一次分流，在第二次延伸经过所述第一子域2621时具有第一次汇流。
另外，第一类区域26可以包括第一分区261和第二分区262，第一分区261包括上述和第一子区2611和第二子区2612，第二分区262包括上述第三子区2621和第四子区2622。
可选地，所述第二类流道从所述第一接口221延伸至第二接口222的过程中进行至少2次分流和至多6次分流。
具体地，参见图7，所述第二类流道可以包括第二循环流道200、第三循环流道300和第四循环流道400。
在第二循环流道中，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第二循环流道从第一接口221沿着所述换热板的边缘延伸至所述第二子区2612，其在所述第二子区2612和第二分域272弯折延伸，之后再沿着所述换热板的边缘延伸回到第二接口222。
具体地，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第二循环流道从第一接口221出发依次延伸经过第一子域2621、第一分域271、第一子区2611、第二子域2622、第二分域272、第二子区2612，之后所述第二循环流道在第二子区2612和第二分域272弯折延伸，并进一步依次延伸经过第二子域2622、第一子区2611、第一分域271和第一子域2621回到第二接口222；
所述第二循环流道在所述第二子区2612和第二分域272中形成六次换向。
具体地，所述第二循环流道在第一次延伸经过第一子域2621时具有第一次分流，在所述第二子区2612具有第二次分流和第三次分流，在从第二分域272延伸返回第二接口222处具有第一次汇流，在第二次延伸经过第一子域2621时具有第二次汇流和第三次汇流。
在第三循环流道中，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第三循环流道从第一接口221沿着所述换热板的边缘延伸至所述第二子域2622，其在所述第二子域2622和第二分域272弯折延伸，之后再沿着所述换热板的边缘延伸回到第二接口222。
具体地，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第三循环流道从所述第一接口221出发依次延伸经过第一子域2621、第一分域271、第一子区2611、第二子域2622，之后所述第三循环流道在第二子域2622和第二分域272弯折延伸，并进一步依次延伸经过第二子域2622、第一子区2611、第一分域271和第一子域2621回到第二接口222；
所述第三循环流道在所述第二子域2622中形成四次换向。
具体地，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第三循环流道在第一次流经第一子域2621时具有第一次分流，在第一次延伸经过第二子域2622时具有第二次和第三次分流，在第二分域272时具有第一次和第二次汇流，在第二次延伸经过第一子域2621时具有第三次和第四次汇流。
在第四循环流道中，沿着从所述第一接口221到第二接口222的方向，所述第四循环流道从第一接口221延伸依次经过第一子域2621、第一分域271、第一子区2611，之后向回穿过第一分域271并延伸至第一子域2621，之后再以弯折延伸的形式进入第一分域271和第一子区2611，最后，所述第四循环流道向回再次穿过第一分域271并延伸至第一子域2621以返回到第二接口222；
在所述第四循环流道以弯折延伸的形式进入第一分域271和第一子区2611的过程中，所述第四循环流道至少经过八次换向。
具体地，所述第四循环流道在第一次延伸经过第一子域2621时具有第一次分流，在第一次延伸经过所述第一子区2611时具有第二次和第三次分流，在第二次延伸经过所述第一子域2621时具有第四次分流，在第二次延伸经过第一子区2611时具有第一次和第二次汇流，在第三次延伸经过第一子域2621时具有第三次和第四次汇流。
在一种实施例中，参见图8至图11，所述流道包括多条干路、多级支路和多级分汇流结，所述分汇流结根据所述工质的流向将所述流道分流或者汇流；
所述干路包括多条第一干路31和第二干路41，所述第一干路31与所述第一接口连接，所述第二干路41与所述第二接口连接；
一条所述第一干路31经过一级分汇流结2121后形成两条一级支路101，其中一条一级支路101经过二级分汇流结2122后形成两条二级支路102并且延伸进入换热区域，该两条所述二级支路102作为第一类流道，一级分汇流结2121和二级分汇流结2122组成分流结212；
该两条所述二级支路102的远离所述第一干路31的一端经过汇流与一条所述第二干路41连接。
在一种实施例中，一条所述第一干路31经过一级分汇流结2121形成的另一条一级支路101延伸进入所述电池区域，该所述一级支路101及其经过分汇流结形成的支路为第二类流道。
另外，其它所述第一干路31经过二级分汇流结2122形成的支路延伸进入所述电池区域，该部分支路也可以为第二类流道。
可选地，作为第一类流道的二级支路102在靠近第二干路41的位置经过二级分汇流结2122形成一级支路101，该一级支路101与其它作为第二类流道的一级支路101通过一级分汇流结2121与一条所述第二干路41连接，该一级分汇流结2121与该二级分汇流结2122比邻设置，以减小工质相变造成的温度和体积差，提高所述换热板中能量的利用率。
可选地，在靠近所述第二干路41的位置，作为第一类流道的二级支路102所连接的二级分汇流结2122与作为第二类流道的二级支路102所连接的二级分汇流结2122比邻设置，同样可以减小工质相变造成的温度和体积差，提高所述换热板中能量的利用率。
本申请实施例提供了一种电池包，所述包括：
所述的换热板；
电池模组，所述换热板盖设在所述电池模组上，所述电池模组位于与所述电池区域对应的位置处。
具体地，所述电池模组位于与所述电池区域对应的位置处，第一类流道100环绕于所述电池区域并位于所述电池投影区域的外围时，不仅可以对电池模组周围的区域进行换热，还可以保证所述换热板对电池换热的完整性，而在换热板的中部，通过第二循环流道、第三循环流道和第四循环流道的第二类流道对电池模组的大部分区域进行换热，以提高所述换热板的换热均衡性。
可选地，所述电池模组包括第一电池模组和第二电池模组，所述第一电池模组和第二电池模组并排布置，所述换热板上的换热区域围绕在所述第一电池模组和第二电池模组整体的外围。
具体地，参见图6，所述电池包包括所述的换热板2和多个电池芯体1，每个所述电池芯体的两端设置有极柱，多个所述电池芯体沿第一方向分布，第一方向可以为图1中的X方向，以增加所述电池包的能量密度；所述换热板沿第二方向设置于所述电池芯体的一侧或者两侧，第二方向可以为图1中的Z方向，沿第二方向的多个所述电池芯体的侧面形成了电池芯体的大面，所述换热板靠近电池芯体的一个或者两个大面设置，可以保证所述换热板对电池芯体的换热效果。
另外，多个所述电池芯体1可以形成所述第一电池模组11和第二电池模组12。所述第二电池模组12位于所述第一电池模组11远离进出口总成22的一侧，第一接口221和第二接口222位于所述进出口总成22。所述第一电池模组11可以与换热板上的第一换热模块相对应，所述第二电池模组12可以与换热板上的第二换热模块相对应。
具体地，所述第一类区域26的流道可以与所述第一电池模组11相对并且可以靠近进出口总成22，也就是第一类区域26的流道位于换热板的近端；而所述第二类区域27的流道21可以远离进出口总成22，也就是第二类区域27的流道位于换热板的远端；为了保证换热板的近端和远端换热效果的均衡性，可以将远端流道21的流量增加，比如设置所述流道21中与所述第二电池模组12相对的通道的流量为第二流量，所述第一流量小于所述第二流量。
可选地，所述电池芯体两端极柱连线所在方向为第三方向，第三方向可以为图1中的Y方向，也就是每个电池芯体1都可以沿第三方向延伸而形成长条形电芯，所述第一方向、所述第二方向和第三方向可以分别平行于电池芯体的宽度方向、高度方向和长度方向，在所述第一方向、所述第二方向和第三方向互相垂直的情况下，多个所述电池芯体可以形成结构紧凑的电池包结构，以保证所述电池包的能量密度。
可选地，所述换热板为底板或上盖。
具体地，所述换热板可以沿第二方向设置于所述电池芯体的一侧或者两侧，在所述换热板可以沿第二方向设置于所述电池芯体的一侧时，比如换热板设置于多个电池芯体的底侧时，换热板可以形成电池包的底板，一方面可以在换热板与电池芯体贴合时保证对电池芯体的换热效果，还可以在电池包的底部受到撞击时，给电池包起到很好的防护作用；而换热板设置于多个电池芯体的顶侧时，换热板可以形成电池包的上盖，同样可以在换热板与电池芯体贴合时保证对电池芯体的换热效果，还可以对电池包形成防护。
本申请实施例提供了一种车辆，包括所述的换热板；或，
包括所述的电池包。
虽然已经通过例子对本申请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，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种换热板，应用于电池，其特征在于，包括：
换热区域和电池区域，换热区域环绕于所述电池区域设置，电池区域为电池在所述换热板上形成电池投影区域，
流道(21)，所述流道(21)布设在所述换热板内，所述流道被配置为供换热工质在其中流动，所述流道包括第一类流道(100)和第二类流道；
第一类流道(100)位于所述换热区域，第二类流道分布于电池区域。
2.根据权利要求1所述的换热板，其特征在于，所述第一类流道的长度小于所述第二类流道的长度,和/或所述第一类流道分流次数小于第二类流道的分流次数。
3.根据权利要求1或2所述的换热板，其特征在于，
所述换热板还包括第一接口(221)和第二接口(222)，
所述第一类流道的一端与所述第一接口(221)连通，所述第一类流道的另一端与所述第二接口连通；
所述第二类流道的一端与所述第一接口(221)连通，所述第二类流道的另一端与所述第二接口(222)连通。
4.根据权利要求3所述的换热板，其特征在于，所述第一类流道(100)从所述第一接口(221)延伸至第二接口(222)的过程中进行至少1次分流和至多4次分流。
5.根据权利要求4所述的换热板，其特征在于，所述第二类流道从所述第一接口(221)延伸至第二接口(222)的过程中进行至少2次分流和至多6次分流。
6.根据权利要求3所述的换热板，其特征在于，所述流道包括多条干路、多级支路和多级分汇流结，所述分汇流结根据所述工质的流向将所述流道分流或者汇流；
所述干路包括多条第一干路(31)和第二干路(41)，所述第一干路(31)与所述第一接口(221)连接，所述第二干路(41)与所述第二接口(222)连接；
一条所述第一干路(31)经过一级分汇流结(2121)后形成两条一级支路(101)，其中一条一级支路(101)经过二级分汇流结(2122)后形成两条二级支路(102)并且延伸进入换热区域，该两条所述二级支路(102)作为第一类流道(100)；
该两条所述二级支路(102)的远离所述第一干路(31)的一端经过汇流与一条所述第二干路(41)连接。
7.根据权利要求6所述的换热板，其特征在于，一条所述第一干路(31)经过一级分汇流结(2121)形成的另一条一级支路(101)延伸进入所述电池区域，该所述一级支路(101)及其经过分汇流结形成的支路为第二类流道。
8.根据权利要求6所述的换热板，其特征在于，作为第一类流道的二级支路(102)在靠近第二干路(41)的位置经过二级分汇流结(2122)形成一级支路(101)，该一级支路(101)与其它作为第二类流道的一级支路(101)通过一级分汇流结(2121)与一条所述第二干路(41)连接，该一级分汇流结(2121)与该二级分汇流结(2122)比邻设置。
9.根据权利要求8所述的换热板，其特征在于，在靠近所述第二干路(41)的位置，作为第一类流道的二级支路(102)所连接的二级分汇流结(2122)与作为第二类流道的二级支路(102)所连接的二级分汇流结(2122)比邻设置。
10.一种电池包，其特征在于，包括：
权利要求1至9任一项所述的换热板；
电池模组，所述换热板盖设在所述电池模组上，所述电池模组位于与所述电池区域对应的位置处。
11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述电池模组包括第一模组和第二模组，所述第一模组和第二模组并排布置，所述换热板上的换热区域围绕在所述第一模组和第二模组整体的外围。
12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的换热板；或，
包括权利要求10或11所述的电池包。
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