CN219843042U - 液冷板、电池托盘、电池包及车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种液冷板、电池托盘、电池包及车辆,该液冷板包括相互对合的第一板和第二板,第一板与第二板之间限定有流道,液冷板上设置有至少一个用于布置电芯组的电芯布置区,电芯组的电芯为正极柱和负极柱分别位于自身长度方向两端的电芯;液冷板上设置有与流道连通的进液口和出液口,流道在电芯布置区内的路径设计为,能够使从进液口进入的流体先流经电芯布置区内与电芯的长度方向两端对应的区域,后流经电芯布置区内与电芯的中部对应的区域。如此,可以使先对电芯的长度方向两端进行冷却,后对电芯的中部进行冷,有利于根据电芯的冷却需求针对性地对电芯各个区域进行冷却,能够起到较好的冷却效果,使电芯各个区域的温度能够得到有效降低。
Description
技术领域
本公开涉及电池冷却技术领域,尤其涉及系统液冷板、电池托盘、电池包及车辆。
背景技术
电池(电池包)为电动汽车动力或储能能量的来源,随着电池技术的不断进步,在使电池拥有越来越高的功率和能量密度同时,导致电池产生的热量越来越多。这些热量如果不能及时导出,将会提高使得电芯处于较高的工作温度,从而影响电池的性能与寿命,乃至造成安全事故。因此,包含液冷板等在内的电池散热系统也需要达到更高的要求。然而,对于正极柱和负极柱分别位于自身长度方向两端的电芯,相关技术中提供的液冷板对电芯的冷却效果不理想。
实用新型内容
为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种液冷板、电池托盘、电池包及车辆。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种液冷板,包括相互对合的第一板和第二板,所述第一板与所述第二板之间限定有流道;
所述液冷板上设置有至少一个用于布置电芯组的电芯布置区,其中,所述电芯组的电芯为正极柱和负极柱分别位于自身长度方向两端的电芯;
所述液冷板上设置有与所述流道连通的进液口和出液口,所述流道在所述电芯布置区内的路径设计为,能够使从所述进液口进入的流体先流经所述电芯布置区内与所述电芯的长度方向两端对应的区域,后流经所述电芯布置区内与所述电芯的中部对应的区域。
可选地,所述流道包括第一流道、第二流道及第三流道;
所述第一流道、第二流道和第三流道均沿第一方向延伸,在与所述第一方向相交的第二方向上,所述第二流道位于所述第一流道与所述第三流道之间,所述第二方向与所述电芯的长度方向平行;
在所述电芯布置区内,所述第一流道和第三流道位于与所述电芯的长度方向两端对应的区域、所述第二流道位于与所述电芯的中部对应的区域;
所述第一流道的第一端和所述第三流道的第一端分别与所述进液口连通,所述第一流道的第二端和所述第三流道的第二端分别与所述第二流道的第一端连通,所述第二流道的第二端与所述出液口连通。
可选地,所述第二流道包括在所述第二方向上并列布置的第一子流道和第二子流道;
所述第一子流道的第一端与所述第一流道的第二端连通,所述第一子流道的第二端与所述出液口连通;
所述第二子流道的第一端与所述第三流道的第二端连通,所述第二子流道的第二端与所述出液口连通。
可选地,所述第一流道包括多个第一支流道,所述第一子流道包括多个第二支流道;
多个所述第一支流道与多个所述第二支流道相连的位置设置有用于汇聚流体的汇流区。
可选地,在所述第二方向上,所述第三流道的第二端与所述第二子流道的第一端之间的最大距离小于所述第一流道的第二端与所述第一子流道的第一端之间的最大距离;
所述第二子流道内、所述第三流道内、以及所述第二子流道与所述第三流道相连的位置中任意一者设置有扰流结构。
可选地,所述扰流结构包括多个椭圆外壳,所述多个椭圆外壳在所述第一方向上相连,且所述多个椭圆外壳中在所述第一方向上位于最外侧的两个所述椭圆外壳分别与所述第二子流道和所述第三流道连通,相邻两个所述椭圆外壳之间采用通孔相连,每个所述椭圆外壳的内部设置阻挡块。
可选地,所述第一板背离所述第二板的一侧用于安装电芯组;
所述第二板包括板主体和隔断结构,所述板主体面向所述第一板的面上设置有凹腔,所述隔断结构设置在所述凹腔内,所述隔断结构包括多个沿所述第一方向延伸的条形件,多个所述条形件与所述第一板、所述板主体共同限定出所述第一流道、所述第一子流道、所述第二子流道及第三流道。
可选地,所述多个条形件包括多个在所述第一流道内间隔布置的第一条形件、多个在所述第一子流道内间隔布置的第二条形件、以及用于分隔所述第一流道和第二流道的第三条形件;
多个所述第一条形件将第一流道分隔为多个沿所述第二方向并列布置的第一支流道,多个所述第二条形件将所述第一子流道分隔为多个沿所述第二方向并列布置的第二支流道;
所述第一条形件、所述第二条形件及所述第三条形件各自靠近所述凹腔的第一侧壁的一端与所述第一侧壁间隔布置,以与所述第一侧壁构造出用于汇集流体的汇流区;
其中,所述第一侧壁为所述凹腔远离所述进液口一侧的侧壁。
可选地,所述第三条形件的第一端到所述凹腔的第一侧壁的距离小于所述第一条形件的第一端到所述第一侧壁的距离,且小于所述第二条形件的第一端到所述第一侧壁的距离;
并且,相邻两个所述第一条形件中靠近所述第三条形件的一者的第一端到所述第一侧壁的距离小于相邻两个第一条形件中远离所述第三条形件的另一者的第一端到所述第一侧壁的距离;
相邻两个所述第二条形件中靠近所述第三条形件的一者的第一端到所述第一侧壁的距离小于相邻两个第二条形件中远离所述第三条形件的另一者的第一端到所述第一侧壁的距离。
可选地,所述第一条形件、所述第二条形件及所述第三条形件各自的第一端的端部在所述凹腔的底壁上的投影位于弧形段上,所述弧形段构造为朝向背离所述第一侧壁凸出;
其中,所述第三条形件的第一端的段部的所述投影位于所述弧形段上距离所述第一侧壁最远的位置。
可选地,多个所述条形件包括位于所述第三流道内的第四条形件、多个在所述第二子流道内间隔布置的第五条形件、以及用于分隔所述第二子流道与所述第三流道的第六条形件;
所述第四条形件将所述第三流道分隔为多个沿第二方向并列布置的第三支流道,多个所述第五条形件将所述第二子流道分隔为多个沿第二方向并列布置的第四支流道;
所述第四条形件与所述第六条形件各自靠近所述凹腔的第一侧壁的一端与所述凹腔的第一侧壁间隔布置,以使多个所述第三支流道与所述第四支流道连通;
其中,所述第一侧壁为所述凹腔远离所述进液口一侧的侧壁。
可选地,所述液冷板还包括进液管、出液管及集流体;
所述进液管设置在所述第一板上,并与设置在所述第一板上的所述进液口连通;
所述集流体设置在所述第一板上,所述集流体的内部设置有集流腔,所述集流腔与设置在所述第一板上的至少一个所述出液口连通;
所述出液管设置在所述第一板上,并与所述集流腔连通。
可选地,所述电芯布置区的数量为两个,两个所述电芯布置区关于沿所述第一方向延伸的第一中线对称布置;
其中,所述第一中线为所述液冷板在所述第二方向上的中线。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种电池托盘,包括上述的液冷板,所述电池托盘包括底板,所述液冷板设置在所述底板的内底壁上,或者,所述液冷板构造成所述底板。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种电池包,包括至少一个电芯组和上述的电池托盘,所述电芯组包括多个沿第一方向并列布置的电芯;
每个电芯的正极柱位于该电芯的长度方向的两端中的一端,每个电芯的负极柱位于该电芯的长度方向的两端中的另一端。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种车辆,包括上述的电池包。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:在本公开中,通过合理设计流道在电芯布置区内的路径,使流体(冷却液)先流经与电芯的长度方向两端对应的区域,后流经与电芯的中部对应的区域。如此设计,可以使先对电芯的长度方向两端进行冷却,后对电芯的中部进行冷,有利于根据电芯的冷却需求针对性地对电芯各个区域进行冷却,能够起到较好的冷却效果,使电芯各个区域的温度能够得到有效降低。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的电芯组与液冷板呈装配状态的立体结构示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的液冷板的爆炸示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的第二板的立体结构示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的第二板的俯视示意图,其中,用虚线框示意性的框出了电芯布置区,并用虚线箭头示意性地示出了在一个电芯布置区内的流体在流道内的流动路径的示意图;
图5是图4中A部分的放大示意图;
图6是根据一示例性实施例示出的一种电芯的主视示意图。
附图标记说明
100-液冷板;10-第一板;11-进液口;12-出液口;13-进液管;14-出液管;15-集流体;20-第二板;21-第一条形件;22-第二条形件;23-第三条形件;24-第四条形件;25-第五条形件;26-第六条形件;27-板主体;271-凹腔;2711-第一侧壁;30-电芯布置区;41-第一流道;411-第一支流道;42-第二流道;421-第一子流道;4211-第二支流道;422-第二子流道;4221-第四支流道;43-第三流道;431-第三支流道;50-汇流区;60-弧形段;70-扰流结构;71-椭圆外壳;711-通孔;72-阻挡块;73-第一连接部;74-第二连接部;75-第三连接部;80-第一中线;90-导流区;200-电芯组;210-电芯;211-正极柱;212-负极柱。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是,本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下,并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
在本公开中,需要理解的是,方位名称如“上”、“下”、“左”、“右”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公开和简化描述,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、以及特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。在未作相反说明的情况下,所使用的术语如“第一”和“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素,并不具有顺序性和重要性。
如上文提及的,相关技术中提供的液冷板对电芯的冷却效果不理想,尤其是对于正极柱和负极柱位于长度方向两端的电芯,相关技术提供的液冷板的冷却不理想。
在电池使用或者充电场景中,电芯上位于电芯长度方向两端的区域发热温度往往高于电芯中部区域的温度。此时,电芯长度方向两端的区域的冷却需求要高于电芯中部区域的冷却需求。相关技术中的流体通常采用从电芯长度方向的一端逐步向另一端冷却的方案,当流体到达另一端时,流体的问题已经比价高,起不到对电芯长度方向的另一端的有效冷却液,因此,冷却效果并不好。
鉴于此,如图1至图5所述,根据本公开的一方面,提供一种液冷板100,该流体板包括相互对合的第一板10和第二板20,第一板10与第二板20之间限定有流道,液冷板100上设置有至少一个用于布置电芯组200的电芯布置区30,其中,电芯组200中的电芯210为正极柱211和负极柱212分别位于自身长度方向两端的电芯210,参见图6,电芯210的正极柱211和负极柱212可以位于电芯210长度方向的两端,液冷板100上设置有与流道连通的进液口11和出液口12,流道在电芯布置区30内的路径设计为,能够使从进液口11进入的流体先流经电芯布置区30内与电芯210的长度方向两端对应的区域,后流经电芯布置区30内与电芯210的中部对应的区域。
装配时,如图1所示,可将包括多个电芯210的电芯组200布置在液冷板100上。如此,在电池使用或者充电场景中,可使流体(如水)在位于电芯210底面的液冷板100中流动,以及时吸收电芯210的发热量,使电芯210保持在合适的工作温度,保证电池的性能与安全。
在本公开中,通过合理设计流道在电芯布置区30内的路径,使流体(冷却液)先流经与电芯210的长度方向两端对应的区域,后流经与电芯210的中部对应的区域。如此设计,可以使先对电芯210的长度方向两端进行冷却,后对电芯210的中部进行冷,有利于根据电芯210的冷却需求针对性地对电芯210各个区域进行冷却,能够起到较好的冷却效果,使电芯210各个区域的温度能够得到有效降低。
可以理解的是,电芯布置区30与电芯210的长度方向两端对应的区域可以指电芯布置区30在液冷板100上的第一平面上的投影与电芯210的两端面及靠近该两端面的部分在该第一平面内的投影重合的区域,电芯布置区30与电芯210的中部对应的区域可以指电芯布置区30在液冷板100上的第一平面上的投影与电芯210的中部在该第一平面内的投影重合的区域,这里,第一平面指液冷板100上用来安装电芯210的平面。
本公开对流道具体结构不作限定,只要能够实现使流体先流经电芯210的长度方向的两端,后路径电芯210的中部即可。
可选地,图2至图4所示,在本公开的一种实施例中,流道可以包括第一流道41、第二流道42及第三流道43,第一流道41、第二流道42和第三流道43均沿第一方向延伸,在第二方向上,第二流道42位于第一流道41与第三流道43之间,第二方向与第一方向相交(如垂直),第二方向与电芯210的长度方向平行,在电芯布置区30内,第一流道41和第三流道43位于与电芯210的长度方向两端对应的区域、第二流道42和第三流道43位于电芯布置区30内位于与电芯210的中部对应的区域。第一流道41的第一端和第三流道43的第一端分别与进液口11连通,第一流道41的第二端和第三流道43的第二端分别与第二流道42的第一端连通,第二流道42的第二端与出液口12连通。
在图3和图4所示的实施例中,从进液口11进入的流体在流动过程中可以分为两路,其中一路流体依次经由第一流道41和第二流道42,并经由出液口12流出,实现对电芯210的长度方向一端及电芯210的中部的一部分(如图4中的电芯210的中部的左侧区域)的冷却;另一路流体依次经由第三流道43和第二流道42,并经由出液口12流出,实现对电芯210的长度方向另一端及电芯210的中部的另一部分(如图4中的电芯210的中部的右侧区域)的冷却。可见,两路流体在流动过程中,均是先流经与电芯210的长度方向的一端对应的区域,后流经与电芯210的中部对应的区域,如此,可以先对电芯210的两端进行冷却,后对电芯210的中部进行冷却。
在图3和图4所示的实施例中,第一流道41、第二流道42及第三流道43为独立的流道。可以理解的是,在本公开的其他实施例中,可以仅设计一个流道,参见图3和图4,该流道的一端与进液口11连通,该流道的另一端与出液口12连通,该流道可以具有分别与电芯210长度方向的两端对应的第一流道41段和第二流道42段,以及与电芯210的中部对应的第三流道43段。流体在流动过程中,依次流经第一流道41段、第二流道42段及第三流道43段。如此设计,也可以实现先对电芯210的两端进行冷却,后对电芯210的中部进行冷却的目的。
为了避免来着第一流道41和第三流道43的流体在第二流道42中相互干扰,如图3和图4所示,第二流道42可以包括在第二方向上并列布置的第一子流道421和第二子流道422,第一子流道421的第一端与第一流道41的第二端连通,第一子流道421的第二端与出液口12连通,第二子流道422的第一端与第三流道43的第二端连通,第二子流道422的第二端与出液口12连通。如此设计,来自第一流道41的流体可以经由第一子流道421流到出液口12,来自第三流道43的流体可以经由第二子流道422流到出液口12,可以避免来着第一流道41和第三流道43的流体在第二流道42中相互干扰,有利于对电芯210起到更好的冷却效果。换言之,第二流道42分为两个回流流道,使得两个流路的流体能够顺利回流至出液口12。
可选地,如图3和图4所示,第一流道41包括多个第一支流道411,第一子流道421包括多个第二支流道4211,多个第一支流道411与多个第二支流道4211相连的位置设置有用于汇聚流体的汇流区50。通过设置汇流区50,在流体经由多个第一支流道411从液冷板100的一端(靠近进液口11的一端)流至另一端(远离进液口11的一端)后,多个第一支流道411可以先汇流,再通过多个第二支流道4211分流。这样设计有利于平衡各个第一支流道411和第二支流道4211的压降,有利于使第一支流道411和第二支流道4211中各个流道内的流速趋于一致,从而有利于对电芯210上各个部分的均匀冷却。
可选地,如图3和图4所示,在第二方向上,第三流道43的第二端与第二子流道422的第一端之间的最大距离小于第一流道41的第二端与第一子流道421的第一端之间的最大距离,例如,如图3和图4所示,在第二方向上,两个第三支流道431中远离第六条形件26的第三支流道431与两个第四支流道4221中远离第六条形件26的第三支流道431的距离为第三流道43的第二端与第二子流道422的第一端之间的最大距离(可称为第一距离)。三个第一支流道411中远离第四条形件24的第一支流道411与两个第二支流道4211中远离第四条形件24的第二支流道4211的距离为第一流道41的第二端与第一子流道421的第一端之间的最大距离(可称为第二距离),第一距离小于第二距离。第二子流道422内、第三流道43内、以及第二子流道422与第三流道43相连的位置中任意一者设置有扰流结构70。
换言之,在如图3和图4示出的实施例中,如果不设置上述的扰流结构70,从进液口11进入的流体中经由第一流道41、第一子流道421的这一路流体可能会比经由第三流道43、第二子流道422的这一路流体先到出液口12,由于流体是循环使用的,这种设计不利于液冷板100中流场的均匀分布,影响冷却效果。而在本公开中,通过设置扰流结构70,可以增大第三流道43和第二子流道422这个流动路径上流阻,有利于使上述的两路流体在进液口11和出液口12之间具有大致相同的流动时间,这种设计有利于液冷板100中流场的均匀分布,可以提升冷却效果。
此外,设置扰流结构70,也可以对流体起到扰流作用,形成湍流,可以提升冷却效果。
可选地,本公开对扰流结构70的具体结构不作限定。可选地,如图4和图5所示,在本公开的一种实施例中,扰流结构70包括多个椭圆外壳71,多个椭圆外壳71在第一方向上相连,且多个椭圆外壳71中在第一方向上位于最外侧的两个椭圆外壳71(如图5的位于最上方和最下方的椭圆外壳71)分别与第二子流道422和第三流道43连通,例如,图4和图5所示,其中一个椭圆外壳71上分别通过一个第一连接部73(弧形连接部)与一个第五条形件25和第六条形件26相连,以与两个第四支流道4221连通。另一个椭圆外壳71的分别通过第二连接部74和第三连接部75与凹腔271的第一侧壁2711和第六条形件26相连,以与两个第三支流道431连通,相邻两个椭圆外壳71之间采用通孔711相连,该通孔711可以是小尺寸通孔,每个椭圆外壳71的内部设置阻挡块72。如此,在流体流经扰动结构时,通孔711和阻挡块72均可以起到限流作用,起到对流体的降速作用。
其中,每个椭圆外壳71中的阻挡块72可以位于椭圆外壳71的中部,这样,从通孔711进入椭圆外壳71中的流体在阻挡块72的阻挡作用下可分为两股流体。
在本公开的其他实施例中,可以不设置椭圆外壳71,而是仅在第二子流道422内、第三流道43内、以及第二子流道422与第三流道43相连的位置中任意一者设置阻挡件,以延缓对应流道内流体的流速。
本公开对电芯布置区30的数量不作限定,每个电芯布置区30可以布置一个电芯组200,电芯布置区30的数量可以根据电芯组200的数量设置。可选地,如图4所示,在本公开的一种实施例中,电芯布置区30的数量可以为两个,两个电芯布置区30关于沿第一方向延伸的第一中线80对称布置,第一中线80为液冷板100在第二方向上的中线。
本公开对流道具体构成不作限定,可选地,如图2至图4所示,在本公开中第一板10背离第二板20的一侧用于安装电芯组200,第二板20包括板主体27和隔断结构,板主体27面向第一板10的面上设置有凹腔271,隔断结构设置在凹腔271内,隔断结构包括多个沿第一方向延伸的条形件,多个条形件与第一板10和板主体27共同限定出第一流道41、第一子流道421、第二子流道422及第三流道43。
加工时,作为一种可选的加工方式,第二板20可以采用冲压工艺成型,直接冲压出上述的凹腔271和隔段结构。或者,作为一种可选的加工方式,第二板20可以采用冲压工艺成型,先冲压出凹腔271,然后采用例如焊接或粘接等方式将隔段结构固定在凹腔271内。至于采用何种加工方式,本公开对此不作限定。
可以理解的是,在本公开的其他实施例中,可以在第一板10面向第二板20的面上设置凹腔271和隔断结构,或者,在第一板10面向第二板20的面上设置多个凹槽,在第二板20面向第一板10的面上设置多个凹槽,在第一板10与第二板20对合后,两个板上的凹槽共同限定出上的各个流道。
本公开对汇流区50的具体结构不作限定。可选地,如图3和图4所示,在本公开的一种实施例中,多个条形件包括多个在第一流道41内间隔布置的第一条形件21、多个在第一子流道421内间隔布置的第二条形件22、以及用于分隔第一流道41和第二流道42的第三条形件23。多个第一条形件21将第一流道41分隔为多个沿第二方向并列布置的第一支流道411,多个第二条形件22将所述第一子流道421分隔为多个沿第二方向并列布置的第二支流道4211。第一条形件21、第二条形件22及第三条形件23各自靠近凹腔271的第一侧壁2711的一端与第一侧壁2711间隔布置,以与第一侧壁2711构造出用于汇集流体的汇流区50,其中,第一侧壁2711为凹腔271远离进液口11一侧的侧壁,即第一条形件21靠近凹腔271的第一侧壁2711的一端、第二条形件22靠近凹腔271的第一侧壁2711的一端及第三条形件23靠近凹腔271的第一侧壁2711的一端这三者与第一侧壁2711之间构造出用于汇集流体的汇流区50。通过上文可知,设置汇流区50,有利于平衡各个第一流道41和第一子流道421的压降。
可选地,如图3和图4所示,第三条形件23的第一端到凹腔271的第一侧壁2711的距离小于第一条形件21的第一端到第一侧壁2711的距离,且第三条形件23的第一端到凹腔271的第一侧壁2711的距离小于第二条形件22的第一端到第一侧壁2711的距离,并且,相邻两个第一条形件21中靠近第三条形件23的一者的第一端到第一侧2711壁的距离小于相邻两个第一条形件21中远离第三条形件23的另一者的第一端到第一侧壁2711的距离,相邻两个第二条形件22中靠近第三条形件23的一者的第一端到第一侧壁2711的距离小于相邻两个第二条形件22中远离第三条形件23的另一者的第一端到第一侧壁2711的距离。
如此设置,一方面,在第二方向上,对于多个第一支流道411,从远离第三条形件23到靠近第三条形件23的方向,离第三条形件23较远的第一支流道411与相邻的靠近第三条形件23的第一支流道411汇聚后才流向第三条形件23及第一子流道421,因此,在汇流区50,越靠近第三条形件23的位置,第一条形件21在第一方向到凹腔271的第一侧壁2711的距离越大,这有利于使多个第一支流道411的流体顺利流向第三条形件23及第一子流道421,尤其是有利于使每个第一支流道411中的流体以大致相同的流速流向第三条形件23及第一子流道421。同样,在第二方向上,对于多个第二支流道4211,流体先进入到靠近第三条形件23的第二支流道4211,因此靠近第三条形件23的第二支流道4211的流量较大,因此,越靠近第三条形件23的位置,第二条形件22在第一方向到凹腔271的第一侧壁2711的距离越大,有利于使汇流区50的流体顺利通过多个第二支流道4211流向出液口12。
另一方面,在车辆行驶过程中,因底部异物撞击液冷板100等,可能会导致流道堵塞。在本公开中,通过设置上述的汇流区50,使得在第一方向上,第三条形件23的端部到凹腔271的第一侧壁2711的距离相较于汇流区50的其他地方到第一侧壁2711的距离,这样,拓宽了回流区关键位置的尺寸。这种情况下,当液冷板100发生较小的形变时不会完全堵塞流道,有利于保证电池包的热管理功能正常运行。
可选地,如图3和图4所示,第一条形件21、第二条形件22及第三条形件23各自靠近第一侧壁2711的端面在凹腔271的底壁上的投影位于弧形段60上,弧形段60朝向背离第一侧壁2711凸出,其中,第三条形件23靠近第一侧壁2711的端面在凹腔271的底壁上的投影位于弧形段60上距离第一侧壁2711最远的位置,如在图4的图面方向的最上方。
在本公开的其他实施例中,当各个流道不是由上述条形件与凹腔限定而来时,汇流区可以凹腔271内专门设置的凹槽。
可选地,如图3和图4所示,多个条形件还包括位于第三流道43内的第四条形件24、多个在第二子流道422内间隔布置的第五条形件25、以及用于分隔第二子流道422与第三流道43的第六条形件26,第四条形件24将第三流道43分隔为多个沿第二方向并列布置的第三支流道431;多个第五条形件25将第二子流道422分隔为多个沿第二方向并列布置的第四支流道4221。第四条形件24和第六条形件26靠近凹腔271的第一侧壁2711的一端与所述第一侧壁2711间隔布置,以使多个第三支流道431与所述第四支流道4221连通。
本公开对第一条形件21、第二条形件22、第四条形件24及第五条形件25的具体数量不作限定。可选地,如图3和图4所示,在本公开的一种实施例中,第一条形件21的数量为两个,第二条形件22的数量为两个,第四条形件24的数量为一个,第五条形件25的数量位两个,其中一个条形第五条形件25还用于将第二流道42分隔为第一子流道421和第二子流道422。
如图1和图2所示,液冷板100还可以包括进液管13、出液管14及集流体15,进液管13设置在第一板10上,并与设置在第一板10上的进液口11连通,集流体15设置在第一板10上,集流体15的内部设置有集流腔,集流腔与设置在第一板10上的至少一个出液口12连通,例如与图2示出的两个出液口12连通,出液管14设置在第一板10上,并与集流腔连通。
可选地,如图4所示,液冷板100上还设置有导流区90,该导流区90的一端分别与第一子流道421和第二子流道422连通,导流区90的另一端与出液口12连通。如此,从第一子流道421和第二子流道422流出的流体可以共用导流区90流出至出液口12。
另外,可以理解的是,在本公开中,凹腔271还可以具有在第一方向上与第一侧壁2711相对的第二侧壁以及在第二方向相对的第三侧壁和第四侧壁。
如此,在电池包工作时,电芯210产生的热量会通过其底面传递到液冷板100的第一板10的板面。当电芯210的温度超过设定值时,可开启热管理操作,使流体从进液管13流入液冷板100内,流体吸收电芯210的热量后,从出液口12流出至会流体的汇流腔,并经由出液管14流出电池包,最终将热量带出电池包,实现对电池包的冷却。
本公开的第二方面提供了一种电池托盘,该电池托盘包括上述的液冷板100。其中,电池托盘包括底板,液冷板100设置在底板的内底壁上,或者,液冷板100构造成底板。
本公开的第三方面提供了一种电池包,该电池包包括上述的电池托盘和至少一个电芯组200,电芯组200包括多个沿第一方向并列布置的电芯210,每个电芯210的正极柱211和负极柱212分别位于电芯210的长度方向(即第二方向)的两端中的对应端,即正极柱211位于电芯210的长度方向的两端中的一端,负极柱212位于电芯210在第二方向的两端中的另一端。
可选地,当电芯组200的数量为多个时,多个电芯组200可以沿第二方向间隔布置。例如,参见图1和图4,当电芯组200的数量为两个时,两个电芯组200可以再第二方向上间隔布置,此时,液冷板100上的电芯布置区30的数量为两个,两个电芯布置区30关于沿第一方向延伸的第一中线80对称布置。
本公开第四方面提供一种车辆,包括上述的电池包。这里的车辆可以为新能源车辆、电动车辆、混动车辆、乘用车或者无人运输车等任意类型和用途的车辆,本公开对此不做具体限制。
本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (16)
1.一种液冷板,其特征在于,包括相互对合的第一板和第二板,所述第一板与所述第二板之间限定有流道;
所述液冷板上设置有至少一个用于布置电芯组的电芯布置区,其中,所述电芯组的电芯为正极柱和负极柱分别位于自身长度方向两端的电芯;
所述液冷板上设置有与所述流道连通的进液口和出液口,所述流道在所述电芯布置区内的路径设计为,能够使从所述进液口进入的流体先流经所述电芯布置区内与所述电芯的长度方向两端对应的区域,后流经所述电芯布置区内与所述电芯的中部对应的区域。
2.根据权利要求1所述的液冷板,其特征在于,所述流道包括第一流道、第二流道及第三流道;
所述第一流道、第二流道和第三流道均沿第一方向延伸,在与所述第一方向相交的第二方向上,所述第二流道位于所述第一流道与所述第三流道之间,所述第二方向与所述电芯的长度方向平行;
在所述电芯布置区内,所述第一流道和第三流道位于与所述电芯的长度方向两端对应的区域、所述第二流道位于与所述电芯的中部对应的区域;
所述第一流道的第一端和所述第三流道的第一端分别与所述进液口连通,所述第一流道的第二端和所述第三流道的第二端分别与所述第二流道的第一端连通,所述第二流道的第二端与所述出液口连通。
3.根据权利要求2所述的液冷板,其特征在于,所述第二流道包括在所述第二方向上并列布置的第一子流道和第二子流道;
所述第一子流道的第一端与所述第一流道的第二端连通,所述第一子流道的第二端与所述出液口连通;
所述第二子流道的第一端与所述第三流道的第二端连通,所述第二子流道的第二端与所述出液口连通。
4.根据权利要求3所述的液冷板,其特征在于,所述第一流道包括多个第一支流道,所述第一子流道包括多个第二支流道;
多个所述第一支流道与多个所述第二支流道相连的位置设置有用于汇聚流体的汇流区。
5.根据权利要求3所述的液冷板,其特征在于,在所述第二方向上,所述第三流道的第二端与所述第二子流道的第一端之间的最大距离小于所述第一流道的第二端与所述第一子流道的第一端之间的最大距离;
所述第二子流道内、所述第三流道内、以及所述第二子流道与所述第三流道相连的位置中任意一者设置有扰流结构。
6.根据权利要求5所述的液冷板,其特征在于,所述扰流结构包括多个椭圆外壳,所述多个椭圆外壳在所述第一方向上相连,且所述多个椭圆外壳中在所述第一方向上位于最外侧的两个所述椭圆外壳分别与所述第二子流道和所述第三流道连通,相邻两个所述椭圆外壳之间采用通孔相连,每个所述椭圆外壳的内部设置阻挡块。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的液冷板,其特征在于,所述第一板背离所述第二板的一侧用于安装电芯组;
所述第二板包括板主体和隔断结构,所述板主体面向所述第一板的面上设置有凹腔,所述隔断结构设置在所述凹腔内,所述隔断结构包括多个沿所述第一方向延伸的条形件,多个所述条形件与所述第一板、所述板主体共同限定出所述第一流道、所述第一子流道、所述第二子流道及第三流道。
8.根据权利要求7所述的液冷板,其特征在于,多个所述条形件包括多个在所述第一流道内间隔布置的第一条形件、多个在所述第一子流道内间隔布置的第二条形件、以及用于分隔所述第一流道和第二流道的第三条形件;
多个所述第一条形件将第一流道分隔为多个沿所述第二方向并列布置的第一支流道,多个所述第二条形件将所述第一子流道分隔为多个沿所述第二方向并列布置的第二支流道;
所述第一条形件、所述第二条形件及所述第三条形件各自靠近所述凹腔的第一侧壁的一端与所述第一侧壁间隔布置,以与所述第一侧壁构造出用于汇集流体的汇流区;
其中,所述第一侧壁为所述凹腔远离所述进液口一侧的侧壁。
9.根据权利要求8所述的液冷板,其特征在于,所述第三条形件的第一端到所述凹腔的第一侧壁的距离小于所述第一条形件的第一端到所述第一侧壁的距离,且小于所述第二条形件的第一端到所述第一侧壁的距离;
并且,相邻两个所述第一条形件中靠近所述第三条形件的一者的第一端到所述第一侧壁的距离小于相邻两个第一条形件中远离所述第三条形件的另一者的第一端到所述第一侧壁的距离;
相邻两个所述第二条形件中靠近所述第三条形件的一者的第一端到所述第一侧壁的距离小于相邻两个第二条形件中远离所述第三条形件的另一者的第一端到所述第一侧壁的距离。
10.根据权利要求9所述的液冷板,其特征在于,所述第一条形件、所述第二条形件及所述第三条形件各自的第一端的端部在所述凹腔的底壁上的投影位于弧形段上,所述弧形段构造为朝向背离所述第一侧壁凸出;
其中,所述第三条形件的第一端的段部的所述投影位于所述弧形段上距离所述第一侧壁最远的位置。
11.根据权利要求7所述的液冷板,其特征在于,多个所述条形件包括位于所述第三流道内的第四条形件、多个在所述第二子流道内间隔布置的第五条形件、以及用于分隔所述第二子流道与所述第三流道的第六条形件;
所述第四条形件将所述第三流道分隔为多个沿第二方向并列布置的第三支流道,多个所述第五条形件将所述第二子流道分隔为多个沿第二方向并列布置的第四支流道;
所述第四条形件与所述第六条形件各自靠近所述凹腔的第一侧壁的一端与所述凹腔的第一侧壁间隔布置,以使多个所述第三支流道与所述第四支流道连通;
其中,所述第一侧壁为所述凹腔远离所述进液口一侧的侧壁。
12.根据权利要求7所述的液冷板,其特征在于,所述液冷板还包括进液管、出液管及集流体;
所述进液管设置在所述第一板上,并与设置在所述第一板上的所述进液口连通;
所述集流体设置在所述第一板上,所述集流体的内部设置有集流腔,所述集流腔与设置在所述第一板上的至少一个所述出液口连通;
所述出液管设置在所述第一板上,并与所述集流腔连通。
13.根据权利要求2-6中任一项所述的液冷板,其特征在于,所述电芯布置区的数量为两个,两个所述电芯布置区关于沿所述第一方向延伸的第一中线对称布置;
其中,所述第一中线为所述液冷板在所述第二方向上的中线。
14.一种电池托盘,其特征在于,包括根据权利要求1-13中任一项所述的液冷板,所述电池托盘包括底板;
所述液冷板设置在所述底板的内底壁上,或者,所述液冷板构造成所述底板。
15.一种电池包,其特征在于,包括至少一个电芯组和根据权利要求14所述的电池托盘,所述电芯组包括多个沿第一方向并列布置的电芯;
每个电芯的正极柱位于该电芯的长度方向的两端中的一端,每个电芯的负极柱位于该电芯的长度方向的两端中的另一端。
16.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求15所述的电池包。
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