CN219393502U - 冷却组件和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却组件和电池模组，包括第一液冷板和第二液冷板。第一液冷板中设有第一液冷流道，第二液冷板中设有第二液冷流道。第一液冷流道和第二液冷流道分别分布在相互垂直的两基准面上，所述第一液冷流道包括依次串联的上游分支段、汇总段和下游分支段，所述上游分支段和所述下游分支段均包括多个并联的分支流道。每一所述分支流道的流通方向均与汇总段的流通方向相交，所述汇总段的流通方向与所述交界线相交。夹在两电池单体之间的第一液冷流道拥有较大吸热面与电池单体接触，进一步提升散热效果。

Description

冷却组件和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，特别是涉及冷却组件和电池模组。

背景技术

电池模组中的电池单体在工作时会产生大量热量，若热量不能及时传导出去将影响电池单体使用寿命，所以一般在电池模组中会设置冷却系统，冷却系统中的冷却液在流道中流通时吸收电池单体产生的热量。然而随着电池领域的不断发展，电池单体高工况运行的场景越来越普遍，电池单体高工况运行时所产生的热量更多，对冷却散热要求更高。

实用新型内容

本实用新型针对高工况下电池单体对散热要求较高的问题，提出了一种冷却组件和电池模组，第一液冷流道设计为弯折结构，上游分支段和下游分支段中均包括多个并联的分支流道，从而夹在两电池单体之间的第一液冷流道拥有较大吸热面与电池单体接触，进一步提升散热效果。

一种冷却组件，包括：

第一液冷板，内设第一液冷流道，所述第一液冷流道的中心线分布在第一基准面上；

第二液冷板，内设第二液冷流道，所述第二液冷流道的中心线分布在第二基准面上，所述第一基准面和所述第二基准面相交形成交界线，所述第二液冷流道的一部分位于所述第一基准面的一侧，所述第二液冷流道的另一部分位于所述第一基准面的另一侧，所述第二液冷板以所述第一基准面划分的两侧均用于放置电池单体；

所述第一液冷流道包括依次串联的上游分支段、汇总段和下游分支段，所述上游分支段和所述下游分支段均包括多个并联的分支流道，所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通在所述汇总段与所述第二液冷流道之间，每一所述分支流道的流通方向均与所述汇总段的流通方向相交，所述汇总段的流通方向与所述交界线相交。

上述方案提供了一种冷却组件，放置在第一基准面两侧的电池单体所产生的热量不仅可以被第一液冷流道中的冷却液吸收，还可以被第二液冷流道中的冷却液吸收，提升电池单体散热效果。而且第一液冷流道设计为弯折结构，上游分支段和下游分支段中均包括多个并联的分支流道，每一分支流道均沿与汇总段相交的方向布置，从而夹在两电池单体之间的第一液冷流道具有较大吸热面与电池单体接触，进一步提升散热效果。

在其中一个实施例中，所述汇总段的横截面面积不小于所述上游分支段所包含的各个分支流道的横截面面积之和，所述汇总段的横截面面积不小于所述下游分支段所包含的各个分支流道的横截面面积之和。所以各个分支流道中流通的冷却液在汇总段聚集时压降较小，整个第一液冷流道中冷却液都能能够保持较高流速流通，散热效果更佳。即使电池单体在高工况下运行其所产生的热量也能够快速被所述冷却组件吸收后扩散出去，散热效果满足电池单体散热要求。

在其中一个实施例中，所述上游分支段上设有进液口，所述进液口与所述上游分支段所包含的各个所述分支流道均连通；

所述第二液冷流道上设有出液口。冷却液从进液口先进入第一液冷流道在第一液冷流道中流通时吸收热量，然后再流向第二液冷流道在第二液冷流道中进一步吸收热量，一般第一液冷流道所处位置电池单体热量较高，冷却液首先在此吸收热量，热量吸收效率较高。

在其中一个实施例中，所述第二液冷流道上位于所述第一基准面一侧的部分为第一侧流道，所述第二液冷流道上位于所述第一基准面另一侧的部分为第二侧流道，所述第一侧流道和所述第二侧流道并联，所述第一侧流道的一端与所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通，所述第一侧流道的另一端与所述出液口连通，所述第二侧流道的一端与所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通，所述第二侧流道的另一端与所述出液口连通。进入第二液冷流道中的冷却液被分成两路后分别在第一侧流道和第二侧流道中流通，对第一基准面两侧的电池单体进行散热。

在其中一个实施例中，所述第一侧流道和所述第二侧流道均沿S型路线来回弯折布置，且所述S型路线具有平行于所述交界线的多段直路线和连接相邻两段直路线的弯折路线，所述第一侧流道上与所述下游分支段连通的一端和与所述出液口连通的一端两者位于所述第二液冷板的同一端。迂回的布置路径延长了流道的长度，增加了冷却液吸收电池单体中热量的时长，进一步提升了散热效果。

在其中一个实施例中，所述汇总段的流通方向与所述交界线垂直，每一所述分支流道的流通方向均与所述交界线平行，多个所述分支流道在垂直于所述交界线且位于所述第一基准面的方向上依次间隔布置。充分扩大分支流道所覆盖的范围，使得位于第一基准面两侧的电池单体所产生的热量均能够快速被吸收。汇总段中冷却液能够快速流通，同时第一液冷流道结构更加简洁。

在其中一个实施例中，所述第一基准面与所述第二基准面垂直。便于外形方正的电池单体放置在第一基准面两侧。

在其中一个实施例中，所述第一液冷板的几何中心位于所述第一基准面上，且所述第一液冷板上面积最大的主侧面与所述第一基准面平行，所述第一液冷流道形成于所述第一液冷板中；

所述第二液冷板的几何中心位于所述第二基准面上，且所述第二液冷板上面积最大的主侧面与所述第二基准面平行，所述第二液冷流道形成于所述第二液冷板上。将第一冷流道和第二液冷流道分别成型在一板件中，如此整个冷却组件外形更加简洁，而且两个液冷板之间更容易保持形态稳定，对电池单体的支撑可靠性也更佳。

一种电池模组，包括多个电池单体和上述的冷却组件，所述第一液冷板夹在两电池单体之间，且所述电池单体与所述第二液冷板面接触。

上述方案提供了一种电池模组，第一液冷板夹在两电池单体之间，冷却液在依次流过第一液冷流道和第二液冷流道时能够带走电池单体所产生的热量，确保电池单体具有较好的散热效果。

在其中一个实施例中，每一所述电池单体均设有极耳，所述极耳位于所述电池单体上远离所述第二液冷板的端面。一般电池单体上设置极耳的部位热量较集中，极耳位于远离第二液冷板的端面，一方面第二液冷板不会阻碍极耳设置，另一方面极耳附近的热量能够快速被第一液冷流道中冷却液吸收。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

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为本实施例所述冷却组件的结构示意图；

图2为本实施例所述冷却组件被第一基准面所在截面所截的剖视图；

图3为本实施例所述冷却组件被第二基准面所在截面所截的剖视图；

图4为本实施例所述电池模组的结构示意图。

附图标记说明：

10、电池模组；11、电池单体；20、冷却组件；21、第一液冷板；211、第一液冷流道；2111、上游分支段；2112、汇总段；2113、下游分支段；2114、分支流道；212、进液口；213、第一主侧面；22、第二液冷板；221、第二液冷流道；2211、第一侧流道；2212、第二侧流道；222、出液口；223、第二主侧面；224、直路线；225、弯折路线；30、第一基准面；40、第二基准面；50、交界线。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图3所示，本申请在一个实施例中，提供了一种冷却组件20，包括第一液冷板21和第二液冷板22。其中，第一液冷板21内设有第一液冷流道211，所述第一液冷流道211的中心线分布在第一基准面30上。第二液冷板22内设有第二液冷流道221，所述第二液冷流道221的中心线分布在第二基准面40上，所述第一基准面30和所述第二基准面40相交形成交界线50。所述第二液冷流道221的一部分位于所述第一基准面30的一侧，所述第二液冷流道221的另一部分位于所述第一基准面30的另一侧，第二液冷板22以所述第一基准面30的划分的两侧均用于放置电池单体11。放置在第一液冷板21两侧的电池单体11不仅与第一液冷板21接触还与第二液冷板22接触，冷却液在流过第一液冷流道211和第二液冷流道221时均能够吸收电池单体11的热量，使得电池单体11温度降低。

如图1所示，在坐标系XYZ中，XY所在平面为第二基准面40，YZ所在平面为第一基准面30。

如图2所示，所述第一液冷流道211包括依次串联的上游分支段2111、汇总段2112和下游分支段2113。所述上游分支段2111和所述下游分支段2113均包括多个并联的分支流道2114，所述下游分支段2113所包含的各个分支流道2114均连通在所述汇总段2112与所述第二液冷流道221之间。

第一液冷流道211设计为弯折结构，上游分支段2111和下游分支段2113中均包括多个并联的分支流道2114，每一分支流道2114均沿与汇总段2112相交的方向布置，从而夹在两电池单体11之间的第一液冷流道211拥有较大吸热面与电池单体11接触，进一步提升散热效果。

进一步地，在一些实施例中，所述汇总段2112的横截面面积不小于所述上游分支段2111所包含的各个分支流道2114的横截面面积之和。所述汇总段2112的横截面面积不小于所述下游分支段2113所包含的各个分支流道2114的横截面面积之和。

基于所述汇总段2112的横截面面积不小于所述上游分支段2111所包含的各个分支流道2114的横截面面积之和，所述汇总段2112的横截面面积不小于所述下游分支段2113所包含的各个分支流道2114的横截面面积之和，所以各个分支流道2114中流通的冷却液在汇总段2112聚集时压降较小，整个第一液冷流道211中冷却液都能能够保持较高流速流通，散热效果更佳。即使电池单体11在高工况下运行其所产生的热量也能够快速被所述冷却组件20吸收后扩散出去，散热效果满足电池单体11散热要求。

进一步地，如图1至图3所示，在某些实施例中，所述上游分支段2111上设有进液口212，所述进液口212与所述上游分支段2111所包含的各个所述分支流道2114均连通；

所述第二液冷流道221上设有出液口222。

冷却液从进液口212先进入第一液冷流道211在其中流通时吸收热量，然后再流向第二液冷流道221，冷却液在第二液冷流道221中进一步吸收热量。一般第一液冷流道211所处位置电池单体11热量较高，冷却液首先在此吸收热量，热量吸收效率较高。第一液冷流道211中冷却液温度较低，在此能够快速吸收电池单体11中的大量热量。吸收一定热量后的冷却液流经第二液冷流道221时进一步吸收电池单体11中的热量。

如图2所示，上游分支段2111所包含的各个分支流道2114均一端与所述进液口212连通，另一端与所述汇总段2112连通；下游分支段2113所包含的各个分支流道2114均一端与所述汇总段2112连通，另一端与所述第二液冷流道221连通。

更进一步地，如图1和图3所示，在某些实施例中，所述第二液冷流道221上位于所述第一基准面30一侧的部分为第一侧流道2211，所述第二液冷流道221上位于所述第一基准面30另一侧的部分为第二侧流道2212。所述第一侧流道2211和所述第二侧流道2212并联，所述第一侧流道2211的一端与所述下游分支段2113所包含的各个分支流道2114均连通，所述第一侧流道2211的另一端与所述出液口222连通。所述第二侧流道2212的一端与所述下游分支段2113所包含的各个分支流道2114均连通，所述第二侧流道2212的另一端与所述出液口222连通。这里所述某一侧流道的一端和另一端是指沿此侧流道中液体流向的起始端和末了端。

进入第二液冷流道221中的冷却液被分成两路后分别在第一侧流道2211和第二侧流道2212中流通，对第一液冷板21两侧的电池单体11进行散热。两个侧流道中流通的冷却液最终在出液口222汇集后排出。而且基于第一液冷板21两侧均设置有电池单体11，第一侧流道2211和第二侧流道2212分别对应不同电池单体11，使得两个电池单体11处于同等散热水平，各个电池单体11散热均匀一致。

具体在某些实施例中，如图3所示，所述第一侧流道2211和所述第二侧流道2212均沿S型路线来回弯折布置。迂回的布置路径延长了流道的长度，增加了冷却液吸收电池单体11中热量的时长，进一步提升了散热效果。

具体地，如图3所示，所述S型路线具有平行于所述交界线50的多段直路线224和连接相邻两段直路线的弯折路线225，所述第一侧流道2211上与所述下游分支段2113连通的一端和与所述出液口222连通的一端两者位于所述第二液冷板22的同一端。多段直路线224沿第二液冷板22的长度方向布置，充分覆盖到第二液冷板22的各个位置，所述第二液冷流道221的覆盖面积较大，提升散热效果。

当然，可选地，在另一些实施例中，所述第一侧流道2211和第二侧流道2212也可以按照其他路线布置，在这里不做具体限制。

在一些实施例中，如图3所示，所述第一侧流道2211和所述第二侧流道2212以所述第一基准面30为对称面对称布置。

进一步具体地，如图2所示，在某些实施例中，所述汇总段2112的流通方向与所述交界线50垂直，每一所述分支流道2114的流通方向均与所述交界线50平行。各个分支流道2114的流通方向为第一液冷板21的长度方向，汇总段2112的流通方向与第一液冷板21的高度方向一致。汇总段2112中冷却液能够快速流通，同时第一液冷流道211结构更加简洁。

在某些实施例中，如图1所示，所述第一基准面30与所述第二基准面40垂直。所述第一液冷板21与所述第二液冷板22垂直。所述第一液冷板21和所述第二液冷板22形成定位电池单体11的定位结构，电池单体11的两相互垂直的表面分别与所述第一液冷板21和所述第二液冷板22接触，便于外形方正的电池单体11放置在第一液冷板21两侧。

如图1所示，在一些实施例中，所述第一液冷板21的几何中心位于所述第一基准面30上，且所述第一液冷板21上面积最大的主侧面与所述第一基准面30平行，所述第一液冷流道211形成于所述第一液冷板21中；

所述第二液冷板22的几何中心位于所述第二基准面40上，且所述第二液冷板22上面积最大的主侧面与所述第二基准面40平行，所述第二液冷流道221形成于所述第二液冷板22上。

如图1所示，所述第一液冷板21的主侧面为第一主侧面213，第一主侧面213与第一基准面30平行。所述第二液冷板22的主侧面为第二主侧面223，第二主侧面与第二基准面40平行。将第一冷流道和第二液冷流道221分别成型在一板件中，如此整个冷却组件20外形更加简洁，而且两个液冷板之间更容易保持形态稳定，对电池单体11的支撑可靠性也更佳。

在某些实施例中，所述进液口212形成于所述第一液冷板21上并与所述上游分支段2111连通，所述出液口222形成于所述第二液冷板22上并与所述第二液冷流道221连通。

如图2所示，在某些实施例中，多个所述分支流道2114在垂直于所述交界线50且位于所述第一基准面30的方向上依次间隔布置。充分扩大分支流道2114所覆盖的范围，使得位于第一基准面30两侧的电池单体11所产生的热量均能够快速被吸收。

本申请还有一些实施例中，提供了一种电池模组10，如图4所示，包括多个电池单体11和上述的冷却组件20，所述第一液冷板21夹在两电池单体11之间，且所述电池单体11与所述第二液冷板22面接触。

冷却液在依次流过第一液冷流道211和第二液冷流道221时能够带走电池单体11所产生的热量，确保电池单体11具有较好的散热效果。

进一步地，在一些实施例中，每一所述电池单体11均设有极耳(图中未示出)，所述极耳位于所述电池单体11上远离所述第二液冷板21的端面。一般电池单体11上设置极耳的部位热量较集中，极耳位于远离第二液冷板21的端面，一方面第二液冷板21不会阻碍极耳设置，另一方面极耳附近的热量能够快速被第一液冷流道211中冷却液吸收。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”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。

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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。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。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冷却组件，其特征在于，包括：

第一液冷板，内设第一液冷流道，所述第一液冷流道的中心线分布在第一基准面上；

第二液冷板，内设第二液冷流道，所述第二液冷流道的中心线分布在第二基准面上，所述第一基准面和所述第二基准面相交形成交界线，所述第二液冷流道的一部分位于所述第一基准面的一侧，所述第二液冷流道的另一部分位于所述第一基准面的另一侧，所述第二液冷板以所述第一基准面划分的两侧均用于放置电池单体；

所述第一液冷流道包括依次串联的上游分支段、汇总段和下游分支段，所述上游分支段和所述下游分支段均包括多个并联的分支流道，所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通在所述汇总段与所述第二液冷流道之间，每一所述分支流道的流通方向均与所述汇总段的流通方向相交，所述汇总段的流通方向与所述交界线相交。

2.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述汇总段的横截面面积不小于所述上游分支段所包含的各个分支流道的横截面面积之和，所述汇总段的横截面面积不小于所述下游分支段所包含的各个分支流道的横截面面积之和。

3.根据权利要求1所述的冷却组件，其特征在于，所述上游分支段上设有进液口，所述进液口与所述上游分支段所包含的各个所述分支流道均连通；

所述第二液冷流道上设有出液口。

4.根据权利要求3所述的冷却组件，其特征在于，所述第二液冷流道上位于所述第一基准面一侧的部分为第一侧流道，所述第二液冷流道上位于所述第一基准面另一侧的部分为第二侧流道，所述第一侧流道和所述第二侧流道并联，所述第一侧流道的一端与所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通，所述第一侧流道的另一端与所述出液口连通，所述第二侧流道的一端与所述下游分支段所包含的各个分支流道均连通，所述第二侧流道的另一端与所述出液口连通。

5.根据权利要求4所述的冷却组件，其特征在于，所述第一侧流道和所述第二侧流道均沿S型路线来回弯折布置，且所述S型路线具有平行于所述交界线的多段直路线和连接相邻两段直路线的弯折路线，所述第一侧流道上与所述下游分支段连通的一端和与所述出液口连通的一端两者位于所述第二液冷板的同一端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的冷却组件，其特征在于，所述汇总段的流通方向与所述交界线垂直，每一所述分支流道的流通方向均与所述交界线平行，多个所述分支流道在垂直于所述交界线且位于所述第一基准面的方向上依次间隔布置。

7.根据权利要求1至5任一项所述的冷却组件，其特征在于，所述第一基准面与所述第二基准面垂直。

8.根据权利要求1至5任一项所述的冷却组件，其特征在于，所述第一液冷板的几何中心位于所述第一基准面上，且所述第一液冷板上面积最大的主侧面与所述第一基准面平行，所述第一液冷流道形成于所述第一液冷板中；

所述第二液冷板的几何中心位于所述第二基准面上，且所述第二液冷板上面积最大的主侧面与所述第二基准面平行，所述第二液冷流道形成于所述第二液冷板上。

9.一种电池模组，其特征在于，包括多个电池单体和权利要求1至8任一项所述的冷却组件，所述第一液冷板夹在两电池单体之间，且所述电池单体与所述第二液冷板面接触。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，每一所述电池单体均设有极耳，所述极耳位于所述电池单体上远离所述第二液冷板的端面。