CN219979658U - 液冷组件、电池模块及电池系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种液冷组件、电池模块及电池系统,所述液冷组件中液冷板包括第一液冷板和第二液冷板;第一液冷板包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯的侧面;第二液冷板包括第三侧面,第二液冷板的第三侧面用于贴合电芯的底面;第一液冷板设置有至少一个第一流道,第二液冷板设置有至少一个第二流道,第一流道连通于第二流道,实现对电芯的侧面和底面同时冷却散热,增加了电芯与液冷板之间的换热面积,降低了电芯工作温度,提高电芯本体的温度一致性,提升了电芯的循环寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种液冷组件、电池模块及电池系统。
背景技术
电池作为电化学储能的核心部件,具有较大的热失控风险,当发生热失控时,会瞬间释放大量热量,迅速蔓延至邻近电池,引发电池大面积热失控,造成严重的火灾或爆炸事故。从安全性角度来看,做好电池的热管理,对有效控制和解决热失控带来的火灾、爆炸风险十分重要。因此,如何对电池的电芯单体进行有效的散热成为了本领域的一个重要研究方向。
目前,现有的电芯液冷方式中,通常是对电芯底部或顶部进行冷却,若只对电芯的一个面进行冷却,散热面积有限,冷却效果差;对于采用液冷板冷却电芯的方式,对液冷板平面度要求极高,容易出现液冷板与电芯接触不良导致液冷效果差;若电芯高度尺寸比较大,则难以对电芯的中间位置冷却,导致电芯中间部位发热严重,容易发生热失控;
在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:现有的电芯液冷方式中,散热面积有限,电芯本体温差大,液冷效果差。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述现有的电芯液冷方式中存在的问题,提供一种能够实现增加电芯的散热面积,提高液冷效果,提高电芯本体的温度一致性的液冷组件、电池模块及电池系统。
第一方面,本申请提供一种液冷组件,包括液冷板;
液冷板包括第一液冷板和第二液冷板;第一液冷板包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯的侧面;第二液冷板包括第三侧面,第二液冷板的第三侧面用于贴合电芯的底面;第一液冷板设置有至少一个第一流道,第二液冷板设置有至少一个第二流道,第一流道连通于第二流道。
可选的,液冷组件还包括第一集流体和第二集流体;
第一集流体分别与第一流道的第一端、第二流道的第一端连通;
第二集流体分别与第一流道的第二端、第二流道的第二端连通。
可选的,第一集流体包括第一集流件和第二集流件;第一集流件位于第二集流件上,第一集流件插接在第一液冷板的第一端,第二集流件插接在第二液冷板的第一端;第一集流件与第一流道的第一端连通,第二集流件与第二流道的第一端连通;
第二集流体包括第三集流件和第四集流件;第三集流件位于第四集流件上,第三集流件插接在第一液冷板的第二端,第四集流件插接在第二液冷板的第二端;第三集流件与第一流道的第二端连通,第四集流件与第二流道的第二端连通。
可选的,液冷组件还包括第一接头和第二接头,第一集流件设置有第一通孔,第一通孔连通第一接头;
第三集流件设置有第二通孔,第二通孔连通第二接头。
可选的,第一集流件设置有第一进液腔和第一回液腔,第二集流件设置有第二回液腔;第三集流件设置有第三回液腔和第一出液腔,第四集流件设置有第四回液腔;第一流道的数量为至少3个,各第一流道划分为第一进液流道、第一流转流道和第一出液流道;
第一进液腔分别与第一接头、第一进液流道的第一端连通;
第三回液腔分别与第一进液流道的第二端、第一流转流道的第一端连通;
第一回液腔分别与第二回液腔、第一流转流道的第二端、第一出液流道的第一端连通;
第二回液腔与第二流道的第一端连通;
第一出液腔分别与第二接头、第四回液腔、第一出液流道的第二端连通;
第四回液腔与第二流道的第二端连通。
可选的,液冷组件还包括第一接头和第二接头,第一集流件设置有第一通孔,第一通孔连通第一接头;
第二集流件设置有第二通孔,第二通孔连通第二接头。
可选的,第一集流件设置有第二进液腔,第二集流件设置有第二出液腔;第三集流件设置有第五回液腔,第四集流件设置有第六回液腔;
第二进液腔分别与第一接头、第一流道的第一端连通;
第五回液腔分别与第六回液腔、第一流道的第二端连通;
第六回液腔与第二流道的第一端连通;
第二出液腔分别与第二接头、第二流道的第二端连通。
可选的,第二液冷板包括与第三侧面相对的第四侧面,第四侧面设置有至少一个凸筋;
第一液冷板与第二液冷板一体成型;第一集流件与第二集流件一体成型;第三集流件与第四集流件一体成型。
第二方面,本申请提供一种电池模块,包括多个电芯及如上述任意一项的液冷组件:
液冷组件贴合各电芯的电芯侧面和电芯底面。
第三方面,本申请提供一种电池系统,包括箱体及若干个如上述的电池模块;
各电池模块设置在箱体内,且电池模块与箱体可拆卸连接。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
上述的液冷组件中,包括液冷板,液冷板包括第一液冷板和第二液冷板;第一液冷板包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯的侧面;第二液冷板包括第三侧面,第二液冷板的第三侧面用于贴合电芯的底面;第一液冷板设置有至少一个第一流道,第二液冷板设置有至少一个第二流道,第一流道连通于第二流道,实现对电芯的侧面和底面同时冷却散热。本申请通过对液冷板的液冷结构进行设计,在第一液冷板设置第一流道,在第二液冷板设置第二流道,第一流道与第二流道连通,进而在电芯安装在液冷板上时,第一液冷板能够贴合电芯的一侧面,第二液冷板能够贴合电芯的底面,进而实现同时对电芯的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯与液冷板之间的换热面积,降低了电芯工作温度,提高电芯本体的温度一致性,提升了电芯的循环寿命。
附图说明
图1为本申请实施例中液冷组件的第一结构示意图;
图2为对应图1的第一视角截面结构示意图;
图3为对应图1的第二视角截面结构示意图;
图4为对应图1的第一集流体的第一结构示意图;
图5为对应图1的第二集流体的第一结构示意图;
图6为本申请实施例中液冷组件的第二结构示意图;
图7为对应图6的第一视角截面结构示意图;
图8为对应图6的第一集流体的第二结构示意图;
图9为对应图6的第二集流体的第二结构示意图;
图10为本申请实施例中液冷板的第一视角结构示意图;
图11为本申请实施例中液冷板的第二视角结构示意图;
图12为本申请实施例中电池模块的结构示意图。
附图标记:
10、液冷板;110、第一液冷板;112、第一流道;120、第二液冷板;122、第二流道;124、凸筋;20、第一集流体;210、第一集流件;212、第一进液腔;214、第一回液腔;216、第二进液腔;220、第二集流件;222第二回液腔;224第二出液腔;30、第二集流体;310、第三集流件;312、第三回液腔;314、第一出液腔;316、第五回液腔;320、第四集流件;322、第四回液腔;324、第六回液腔;40、第一接头;50、第二接头;60、电芯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外,术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1至图12并结合实施例来详细说明本申请。
在一个实施例中,如图1至11所示,提供了一种液冷组件,液冷组件包括液冷板10。液冷板10包括第一液冷板110和第二液冷板120,;第一液冷板110包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板110的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯60的侧面;第二液冷板120包括第三侧面,第二液冷板120的第三侧面用于贴合电芯60的底面;第一液冷板110设置有至少一个第一流道112,第二液冷板120设置有至少一个第二流道122,第一流道112连通于第二流道122。
其中,液冷板10可以但不限于是铜材质或铝材质的液冷板10。例如,为了减少液冷组件的整体重量,液冷板10可选取铝材质的液冷板10;又如,为了进一步增强液冷板10的冷量传输效率,液冷板10可选取铜材质的液冷板10。在一个示例中,液冷板10可以是由铜材或铝材通过挤压加工成型。液冷板10可划分为第一液冷板110和第二液冷板120,其中第一液冷板110位于第二液冷板120上方,第一液冷板110和第二液冷板120为一体化成型结构,例如,第一液冷板110的整体可呈板面状,第二液冷板120的整体可呈板面状,第一液冷板110垂直于第二液冷板120,使得液冷板10整体呈T型结构。
第一液冷板110包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板110的第一侧面与第二侧面相对应,第一液冷板110的第一侧面可用来与至少一个电芯60的侧面贴合,第一液冷板110的第二侧面可用来与至少一个电芯60的侧面贴合。例如,在实际应用中,第一液冷板110的第一侧面和第二侧面分别贴合有相应的电芯60,进而第一液冷板110可通过第一侧面向相应的电芯60导冷,同时通过第二侧面向相应的电芯60导冷,实现对多个电芯60的侧面的同时冷却散热,提高电芯60散热的温度一致性。
第一液冷板110的内部设置有至少一个第一流道112,第一流道112可用来传输液冷流体,例如液冷流体可以是水。示例性的,第一液冷板110的第一侧面与至少一个电芯60紧密贴合,第一液冷板110的第二侧面与至少一个电芯60紧密贴合,当第一液冷板110进行液体循环冷却时,液冷流体在第一流道112内传输,液冷流体传输至第一液冷板110的第一侧面,进而第一液冷板110的第一侧面能够向相应贴合的电芯60导冷,实现对第一侧面相应贴合电芯60的冷却散热;同理,液冷流体向第一液冷板110的第二侧面导冷,进而第一液冷板110的第二侧面能够向相应贴合的电芯60导冷,实现对第二侧面相应贴合电芯60的冷却散热。
为了增强电芯60与第一液冷板110之间的贴合牢固性,在一个示例中,第一液冷板110的第一侧面设置有导热结构胶,通过导热结构胶实现第一液冷板110的第一侧面与电芯60的电芯60侧面的牢固胶粘贴合。另外,第一液冷板110的第二侧面设置有导热结构胶,通过导热结构胶实现第一液冷板110的第二侧面与电芯60的电芯60侧面的牢固胶粘贴合。
第二液冷板120可包括第三侧面,第二液冷板120的第三侧面可用来与至少一个电芯60的底面贴合,进而实现对电芯60的支撑作用,同时起到对电芯60的底面的冷却散热作用。例如,在实际应用中,第二液冷板120的第三侧面贴合有相应电芯60的底面,进而第二液冷板120可通过第三侧面向相应电芯60的底面导冷,实现对多个电芯60的电芯60底面的同时冷却散热,提高电芯60散热的温度一致性。
第二液冷板120设置有至少一个第二流道122,第二流道122可用来传输液冷流体,例如液冷流体可以是水。示例性的,第二液冷板120的第三侧面与至少一个电芯60的电芯60底面紧密贴合,当第二液冷板120进行液体循环冷却时,液冷流体在第二流道122内传输,液冷流体向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第二液冷板120的第三侧面能够向相应贴合的电芯60的底面导冷,实现对第三侧面相应贴合的电芯60底面的冷却散热。
示例性的,第二液冷板120可划分为第一液冷单元和第二液冷单元,其中,第一液冷单元和第二液冷单元均设置有至少1个第二流道122,第一液冷单元和第二液冷单元的尺寸相同。假设第一液冷单元靠近第一液冷板110的第一侧面,第二液冷单元靠近第一液冷板110的第二侧面,则第一液冷单元可用来支撑贴合第一液冷板110第一侧面的电芯60的底面,第二液冷单元可用来支撑贴合第一液冷板110第二侧面的电芯60的底面,进而实现第一液冷单元能够支撑对应贴合第一液冷板110第一侧面的电芯60的底面,同时实现向对应贴合第一液冷板110第一侧面的电芯60的底面进行冷却散热;实现第二液冷单元能够支撑对应贴合第一液冷板110第二侧面的电芯60的底面,同时实现向对应贴合第一液冷板110第二侧面的电芯60的底面进行冷却散热。
上述实施例中,基于液冷板包括第一液冷板和第二液冷板;第一液冷板包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯的侧面;第二液冷板包括第三侧面,第二液冷板的第三侧面用于贴合电芯的底面;第一液冷板设置有至少一个第一流道,第二液冷板设置有至少一个第二流道,第一流道连通于第二流道,实现对电芯的侧面和底面同时冷却散热。本申请通过对液冷板的液冷结构进行设计,在第一液冷板设置第一流道,在第二液冷板设置第二流道,第一流道与第二流道连通,进而在电芯安装在液冷板上时,第一液冷板能够贴合电芯的一侧面,第二液冷板能够贴合电芯的底面,进而实现同时对电芯的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯与液冷板之间的换热面积,降低了电芯工作温度,提高电芯本体的温度一致性,提升了电芯的循环寿命。
在一个实施例中,液冷组件还包括第一集流体20和第二集流体30;第一集流体20分别与第一流道112的第一端、第二流道122的第一端连通;第二集流体30分别与第一流道112的第二端、第二流道122的第二端连通。
第一集流体20可用来对第一流道112和第二流道122的第一端进行分流或汇流流道的流向,第二集流体30可用来对第一流道112和第二流道122的第二端进行分流或汇流流道的流向。示例性的,基于第一集流体20分别与第一流道112的第一端、第二流道122的第一端连通,第二集流体30分别与第一流道112的第二端、第二流道122的第二端连通,设定第一液冷板110设置有多个第一流道112,第二液冷板120设置有多个第二流道122,若第一集流体20设置有进液端,第二集流体30设置有出液端,则液冷流体通过第一集流体20的进液端进入后,通过第一集流体20的分配流道后,进入第一流道112和第二流道122;在通过第一集流体20分配流道后,液冷流体经过第一流道112和第二流道122,流入第二集流体30,通过第二集流体30的汇流,将液冷流体通过第二集流体30的出液端排出。
又如,基于第一集流体20分别与第一流道112的第一端、第二流道122的第一端连通,第二集流体30分别与第一流道112的第二端、第二流道122的第二端连通,设定第一液冷板110设置有多个第一流道112,第二液冷板120设置有多个第二流道122,若第一集流体20设置有进液端和出液端,则液冷流体通过第一集流体20的进液端进入后,通过第一集流体20分配流道后,进入第一流道112,液冷流体在流经第二集流体30后,经过第二集流体30的分配流道后,液冷流体进入分配后的第一流道112和第二流道122,然后流入第一集流体20,进而通过第一集流体20的汇流,将液冷流体通过出液端排出,实现第一液冷板110和第二液冷板120的液冷循环,不断向第一液冷板110的第一侧面和第二侧面导冷,同时向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第一流道112的传输的液冷流体能够向第一液冷板110的第一侧面导冷,进而第一液冷板110的第一侧面向相应贴合的电芯60侧面导冷,实现对第一侧面相应贴合电芯60的侧面的冷却散热;第一流道112的传输的液冷流体能够向第一液冷板110的第二侧面导冷,进而第一液冷板110的第二侧面向相应贴合的电芯60侧面导冷,实现对第二侧面相应贴合电芯60侧面的冷却散热;第二流道122的传输的液冷流体能够向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第二液冷板120的第三侧面向相应贴合的电芯60底面导冷,实现对第三侧面相应贴合电芯60底面的冷却散热。
上述实施例中,基于第一液冷板110包括第一侧面和第二侧面,第一液冷板110的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯60的侧面;第二液冷板120包括第三侧面,第二液冷板120的第三侧面用于贴合电芯60的底面;第一液冷板110设置有至少一个第一流道112,第二液冷板120设置有至少一个第二流道122;第一集流体20分别与第一流道112的第一端、第二流道122的第一端连通;第二集流体30分别与第一流道112的第二端、第二流道122的第二端连通,实现对电芯60的侧面和底面同时冷却散热。本申请通过对液冷板10的液冷结构进行设计,在第一液冷板110设置第一流道112,在第二液冷板120设置第二流道122,另外通过第一集流体20和第二集流体30的结构设计,将第一集流体20分别与第一液冷板110、第二液冷板120连通,第二集流体30分别与第一液冷板110、第二液冷板120连通,进而在电芯60安装在液冷板10上时,第一液冷板110能够贴合电芯60的一侧面,第二液冷板120能够贴合电芯60的底面,进而实现同时对电芯60的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯60与液冷板10之间的换热面积,降低了电芯60工作温度,提高电芯60本体的温度一致性,提升了电芯60的循环寿命。
在一个示例中,电芯60可以是矩形电芯60,电芯60包括第一电芯60侧面和第二电芯60侧面,第一电芯60侧面与第二电芯60侧面相对应,且在电芯60的各个侧面中,第一电芯60侧面和第二电芯60侧面的面积最大,通过将较大面积的电芯60的侧面贴合第一液冷板110,电芯60的底面贴合第二液冷板120,进而能够同时对电芯60的侧面和底面进行冷却,增加了电芯60与液冷板10的换热面积。
在一个实施例中,第一集流体20包括第一集流件210和第二集流件220;第一集流件210位于第二集流件220上,第一集流件210插接在第一液冷板110的第一端,第二集流件220插接在第二液冷板120的第一端;第一集流件210与第一流道112的第一端连通,第二集流件220与第二流道122的第一端连通;第二集流体30包括第三集流件310和第四集流件320;第三集流件310位于第四集流件320上,第三集流件310插接在第一液冷板110的第二端,第四集流件320插接在第二液冷板120的第二端;第三集流件310与第一流道112的第二端连通,第四集流件320与第二流道122的第二端连通。
其中,第一集流件210与第二集流件220一体成型;第三集流件310与第四集流件320一体成型。第一集流体20和第二集流体30可以但不限于是铜材质或铝材质的集流体。例如,为了减少液冷组件的整体重量,第一集流体20和第二集流体30可选取铝材质的集流体;又如,为了进一步增强第一集流体20和第二集流体30的冷量传输效率,第一集流体20和第二集流体30可选取铜材质的液冷板10。在一个示例中,第一集流体20和第二集流体30可以是由铜材或铝材通过挤压加工成型。进一步的,第一集流件210垂直于第二集流件220,使得第一集流体20整体呈T型结构;第三集流件310垂直于第四集流件320,使得第二集流体30整体呈T型结构。
在一个示例中,液冷组件还包括第一接头40和第二接头50,第一集流件210设置有第一通孔,第一通孔连通第一接头40;第三集流件310设置有第二通孔,第二通孔连通第二接头50。
其中,第一接头40用来连接第一液冷管,第一液冷管用来连接液体装置;第二接头50用来连接第二液冷管,第二液冷管用来连接液冷装置。第一接头40可焊接在第一集流件210的第一通孔上,第二接头50可焊接在第三集流件310的第二通孔上。
例如,第一接头40为进水接头,第二接头50为出水接头,液体装置输出液冷流体,液冷流体依次经过第一液体管和第一接头40后,进入第一集流体20的第一集流件210,进而第一集流件210通过对液冷流体进行汇集和循环后进入第一流道112,通过在第一流道112、第二集流件220、第二流道122和第四集流件320内传输,最终通过第三集流件310汇集,并依次通过第二接头50、第二液冷管回流至液冷装置,实现液冷循环,液冷流体不断向第一液冷板110的第一侧面和第二侧面导冷,进而第一液冷板110的第一侧面和第二侧面分别向相应贴合的电芯60导冷,实现对第一侧面和第二侧面相应贴合电芯60侧面的冷却散热;液冷流体还不断向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第二液冷板120的第三侧面向相应贴合的电芯60底面导冷,实现对第三侧面相应贴合电芯60底面的冷却散热。
在一个示例中,第一集流件210设置有第一进液腔212和第一回液腔214,第二集流件220设置有第二回液腔222;第三集流件310设置有第三回液腔312和第一出液腔314,第四集流件320设置有第四回液腔322;第一流道的数量为至少3个,各第一流道112划分为第一进液流道、第一流转流道和第一出液流道。其中,第一进液流道用来输入液冷流体至第一液冷板,第一流转流道用来对液冷流道在第一液冷板内进行流转传输,第一出液流道用来从第一液冷板输出液冷流道。第一进液腔212分别与第一接头40、第一进液流道的第一端连通;第三回液腔312分别与第一进液流道的第二端、第一流转流道的第一端连通;第一回液腔214分别与第二回液腔222、第一流转流道的第二端、第一出液流道的第一端连通;第二回液腔222与第二流道122的第一端连通;第一出液腔314分别与第二接头50、第四回液腔322、第一出液流道的第二端连通;第四回液腔322与第二流道122的第二端连通。
其中,第一集流件210内设置有第一隔离筋,第三集流件310设置有第二隔离筋,通过第一隔离筋将第一集流件210内的腔体划分为第一进液腔212和第一回液腔214。
通过第二隔离筋将第三集流件310内的腔体划分为第三回液腔312和第一出液腔314。各第一流道112划分为至少1个第一进液流道、至少1个第一流转流道和至少1个第一出液流道;示例性的,第一液冷板110包括6个第一流道112,第一液冷板110中的各个流道划分为2个进液流道、2个流转流道和2个出液流道。基于第一进液腔212分别与第一接头40、第一进液流道的第一端连通,进而液冷装置输出液冷流体,液冷流体依次经过第一液体管和第一接头40后,进入第一集流件210的第一进液腔212,然后通过第一进液流道的第一端进入第一液冷板110的第一进液流道内。
基于第三回液腔312分别与第一进液流道的第二端、第一流转流道的第一端连通,进而第一进液流道内的液冷流体通过第一进液流道的第二端进入第三回液腔312内,通过第三回液腔312的汇集流转后,液冷流体通过第一流转流道的第一端进入第一流转流道内。基于第一回液腔214分别与第二回液腔222、第一流转流道的第二端、第一出液流道的第一端连通;第二回液腔222与第二流道122的第一端连通;进而第一流转流道内的液冷流体通过第一流转流道的第二端进入第一回液腔214内,通过第一回液腔214的汇集流转后,部分液冷流体进入第三回液腔312,通过第三回液腔312的汇集流转后,液冷流体通过第二流道122的第一端进入第二液冷板120的第二流道122内,同时部分液冷流体通过第一出液流道的第一端进入第一出液流道内。
基于第一出液腔314分别与第二接头50、第四回液腔322、第一出液流道的第二端连通;第四回液腔322与第二流道122的第二端连通,进而第二流道122内的液冷流体通过第二流道122的第二端进入第四回液腔322内,通过第四回液腔322的汇集流转后,液冷流体进入第一出液腔314,同时第一出液流道内的液冷流体通过第一出液流道的第二端进入第一出液腔314,基于第一出液腔314的汇集后,依次通过第二接头50、第二液冷管回流至液冷装置中,实现对液冷板10的液冷循环,液冷流体不断向第一液冷板110的第一侧面和第二侧面导冷,同时液冷流体不断向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第一液冷板110的第一侧面和第二侧面能够向相应贴合的电芯60侧面导冷,实现对第一侧面和第二侧面相应贴合电芯60侧面的冷却散热;第二液冷板120的第三侧面能够向相应贴合的电芯60底面导冷,实现对第三侧面相应贴合电芯60的冷却散热,通过同时对电芯60的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯60与液冷板10之间的换热面积,降低了电芯60工作温度,提高电芯60本体的温度一致性。
在一个实施例中,液冷组件还包括第一接头40和第二接头50,第一集流件210设置有第一通孔,第一通孔连通第一接头40;第二集流件220设置有第二通孔,第二通孔连通第二接头50。
其中,第一接头40用来连接第一液冷管,第一液冷管用来连接液体装置;第二接头50用来连接第二液冷管,第二液冷管用来连接液冷装置。第一接头40可焊接在第一集流件210的第一通孔上,第二接头50可焊接在第二集流件220的第二通孔上。
例如,第一接头40为进水接头,第二接头50为出水接头,液体装置输出液冷流体,液冷流体依次经过第一液体管和第一接头40后,进入第一集流体20的第一集流件210,进而第一集流件210通过对液冷流体进行汇集和循环后进行第一流道112,通过在第一流道112、第三集流件310、第四集流件320和第二流道122内传输,最终通过第二集流件220汇集,并依次通过第二接头50、第二液冷管回流至液冷装置,实现液冷循环,液冷流体不断向第一液冷板110的第一侧面和第二侧面导冷,进而第一液冷板110的第一侧面和第二侧面分别向相应贴合的电芯60导冷,实现对第一侧面和第二侧面相应贴合电芯60侧面的冷却散热;液冷流体还不断向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第二液冷板120的第三侧面向相应贴合的电芯60底面导冷,实现对第三侧面相应贴合电芯60底面的冷却散热。
在一个示例中,第一集流件210设置有第二进液腔216,第二集流件220设置有第二出液腔224;第三集流件310设置有第五回液腔316,第四集流件320设置有第六回液腔324。第二进液腔216分别与第一接头40、第一流道112的第一端连通;第五回液腔316分别与第六回液腔324、第一流道112的第二端连通;第六回液腔324与第二流道122的第一端连通;第二出液腔224分别与第二接头50、第二流道122的第二端连通。
其中,第一集流件210与第二集流件220之间设置有第三隔离筋,通过第三隔离筋将第一集流件210设置的第二进液腔216与第二集流件220内设置的第二出液腔224相互隔离。第三集流件310设置有第五回液腔316,第四集流件320设置有第六回液腔324,第五回液腔316与第六回液腔324相互连通。
基于第二进液腔216分别与第一接头40、第一流道112的第一端连通,进而液冷装置输出液冷流体,液冷流体依次经过第一液体管和第一接头40后,进入第一集流件210的第一进液腔212,然后通过第一流道112的第一端进入第一液冷板110的第一流道112内。
基于第五回液腔316分别与第六回液腔324、第一流道112的第二端连通,进而第一流道112内的液冷流体通过第一流道112的第二端进入第五回液腔316内,通过第五回液腔316的汇集流转后,液冷流体进入第六回液腔324内。
基于第六回液腔324与第二流道122的第一端连通,进而液冷流体经过第六回液腔324的汇集流转后,液冷流体通过第二流道122的第一端,进入第二流道122内。基于第二出液腔224分别与第二接头50、第二流道122的第二端连通,进而第二流道122内的液冷流体通过第二流道122的第二端进入第二出液腔224内,基于第二出液腔224的汇集后,依次通过第二接头50、第二液冷管回流至液冷装置中,实现对液冷板10的液冷循环,液冷流体不断向第一液冷板110的第一侧面和第二侧面导冷,同时液冷流体不断向第二液冷板120的第三侧面导冷,进而第一液冷板110的第一侧面和第二侧面能够向相应贴合的电芯60侧面导冷,实现对第一侧面和第二侧面相应贴合电芯60侧面的冷却散热;第二液冷板120的第三侧面能够向相应贴合的电芯60底面导冷,实现对第三侧面相应贴合电芯60的冷却散热,通过同时对电芯60的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯60与液冷板10之间的换热面积,降低了电芯60工作温度,提高电芯60本体的温度一致性。
在一个示例中,第二集流件220上设置有第一安装孔,第四集流件320上设置有第二安装孔,通过第一安装孔实现将第一集流体20安装固定在电池箱体上,通过第二安装孔实现将第二集流体30安装固定在电池箱体上。
在一个实施例中,第二液冷板120包括与第三侧面相对的第四侧面,第四侧面设置有至少一个凸筋124。
例如,在第二液冷板120的第四侧面设置有2个间隔设置的凸筋124,凸筋124的凸起厚度等于集流体的底面与第二液冷板120的第四侧面之间的距离,通过在第二液冷板120的第四侧面设置凸筋124,进而起到支撑液冷板10和电芯60的作用,实现增强第二液冷板120的整体结构强度,使得第二液冷板120在满载的情况下,仍然能够保持不产生形变或产生的微小形变不影响液冷板10与电芯60的紧密贴合。
在一个实施例中,如图12所示,还提供一种电池模块,包括多个电芯60及如上述任意一项的液冷组件:液冷组件贴合各电芯60的电芯60侧面和电芯60底面。
其中,电芯60可以是矩形电芯60,电芯60包括第一电芯60侧面和第二电芯60侧面,第一电芯60侧面与第二电芯60侧面相对应,且在电芯60的各个侧面中,第一电芯60侧面和第二电芯60侧面的的面积最大。
电芯60的第一电芯60侧面贴合在第一液冷板110的第一侧面或第二侧面,电芯60的底面贴合在第二液冷板120的第三侧面,进而第一液冷板110可通过第一侧面或第二侧面向相应电芯60的侧面导冷,同时第二液冷板120可通过第三侧面向相应电芯60的底面导冷,实现对多个电芯60的同时冷却散热,提高电芯60散热的温度一致性。
示例性的,电芯60的数量为12个,第一液冷板110的第一侧面贴合有6个电芯60,第一液冷板110的第二侧面贴合有6个电芯60。通过对液冷板10的液冷结构进行设计,在第一液冷板110设置第一流道112,在第二液冷板120设置第二流道122,另外通过第一集流体20和第二集流体30的结构设计,将第一集流体20分别与第一液冷板110、第二液冷板120连通,第二集流体30分别与第一液冷板110、第二液冷板120连通,进而在电芯60安装在液冷板10上时,第一液冷板110能够贴合电芯60的一侧面,第二液冷板120能够贴合电芯60的底面,进而实现同时对电芯60的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯60与液冷板10之间的换热面积,降低了电芯60工作温度,提高电芯60本体的温度一致性,提升了电芯60的循环寿命。
在一个实施例中,还提供一种电池系统,包括箱体及若干个如上述的电池模块;各电池模块设置在箱体内,且电池模块与箱体可拆卸连接。
基于液冷板、第一集流体和第二集流体的巧妙设计,通过电池模块与箱体之间可采用螺丝方式可拆卸连接,实现电池模块与箱体组成了框架结构,加强了电池包结构强度。
上述实施例中,电池系统中通过对液冷板的液冷结构进行设计,在第一液冷板设置第一流道,在第二液冷板设置第二流道,另外通过第一集流体和第二集流体的结构设计,将第一集流体分别与第一液冷板、第二液冷板连通,第二集流体分别与第一液冷板、第二液冷板连通,进而在电芯安装在液冷板上时,第一液冷板能够贴合电芯的一侧面,第二液冷板能够贴合电芯的底面,进而实现同时对电芯的侧面和底面进行冷却散热,增加了电芯与液冷板之间的换热面积,降低了电芯工作温度,提高电芯本体的温度一致性,提升了电芯的循环寿命。
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申请的几种实施方式,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,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种液冷组件,其特征在于,包括液冷板;
所述液冷板包括第一液冷板和第二液冷板;所述第一液冷板包括第一侧面和第二侧面,所述第一液冷板的第一侧面或第二侧面用于贴合电芯的侧面;所述第二液冷板包括第三侧面,所述第二液冷板的第三侧面用于贴合所述电芯的底面;所述第一液冷板设置有至少一个第一流道,所述第二液冷板设置有至少一个第二流道,所述第一流道连通于所述第二流道。
2.根据权利要求1所述的液冷组件,其特征在于,还包括第一集流体和第二集流体;
所述第一集流体分别与所述第一流道的第一端、所述第二流道的第一端连通;
所述第二集流体分别与所述第一流道的第二端、所述第二流道的第二端连通。
3.根据权利要求2所述的液冷组件,其特征在于,所述第一集流体包括第一集流件和第二集流件;所述第一集流件位于第二集流件上,所述第一集流件插接在所述第一液冷板的第一端,所述第二集流件插接在所述第二液冷板的第一端;所述第一集流件与所述第一流道的第一端连通,所述第二集流件与所述第二流道的第一端连通;
所述第二集流体包括第三集流件和第四集流件;所述第三集流件位于第四集流件上,所述第三集流件插接在所述第一液冷板的第二端,所述第四集流件插接在所述第二液冷板的第二端;所述第三集流件与所述第一流道的第二端连通,所述第四集流件与所述第二流道的第二端连通。
4.根据权利要求3所述的液冷组件,其特征在于,还包括第一接头和第二接头,所述第一集流件设置有第一通孔,所述第一通孔连通所述第一接头;
所述第三集流件设置有第二通孔,所述第二通孔连通所述第二接头。
5.根据权利要求4所述的液冷组件,其特征在于,所述第一集流件设置有第一进液腔和第一回液腔,所述第二集流件设置有第二回液腔;所述第三集流件设置有第三回液腔和第一出液腔,所述第四集流件设置有第四回液腔;所述第一流道的数量为至少3个,各所述第一流道划分为第一进液流道、第一流转流道和第一出液流道;
所述第一进液腔分别与所述第一接头、所述第一进液流道的第一端连通;
所述第三回液腔分别与所述第一进液流道的第二端、所述第一流转流道的第一端连通;
所述第一回液腔分别与所述第二回液腔、所述第一流转流道的第二端、第一出液流道的第一端连通;
所述第二回液腔与所述第二流道的第一端连通;
所述第一出液腔分别与所述第二接头、所述第四回液腔、所述第一出液流道的第二端连通;
所述第四回液腔与所述第二流道的第二端连通。
6.根据权利要求3所述的液冷组件,其特征在于,还包括第一接头和第二接头,所述第一集流件设置有第一通孔,所述第一通孔连通所述第一接头;
所述第二集流件设置有第二通孔,所述第二通孔连通所述第二接头。
7.根据权利要求6所述的液冷组件,其特征在于,所述第一集流件设置有第二进液腔,所述第二集流件设置有第二出液腔;所述第三集流件设置有第五回液腔,所述第四集流件设置有第六回液腔;
所述第二进液腔分别与所述第一接头、所述第一流道的第一端连通;
所述第五回液腔分别与所述第六回液腔、所述第一流道的第二端连通;
所述第六回液腔与所述第二流道的第一端连通;
所述第二出液腔分别与所述第二接头、所述第二流道的第二端连通。
8.根据权利要求3所述的液冷组件,其特征在于,所述第二液冷板包括与所述第三侧面相对的第四侧面,所述第四侧面设置有至少一个凸筋;
所述第一液冷板与所述第二液冷板一体成型;所述第一集流件与所述第二集流件一体成型;所述第三集流件与所述第四集流件一体成型。
9.一种电池模块,其特征在于,包括多个电芯及如权利要求1至8任意一项所述的液冷组件:
所述液冷组件贴合各所述电芯的侧面和底面。
10.一种电池系统,其特征在于,包括箱体及若干个如权利要求9所述的电池模块;
各所述电池模块设置在所述箱体内,且所述电池模块与所述箱体可拆卸连接。
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