CN220042010U - 一种液冷散热装置以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液冷散热装置以及电池包，属于电池储能技术领域，液冷散热装置包括：液冷板，液冷板设置为中空结构，液冷板内设置有分流区域以及至少两个主流道，液冷板开设有进液孔，进液孔与分流区域连通；主流道包括四个并列设置的支流道，位于中间的两个支流道均为一级流道，位于两侧的两个支流道均为二级流道；主流道中相邻的一级流道与二级流道在尾端位置汇流形成汇流区域并通过汇流区域与相邻主流道中相邻的一级流道以及二级流道连通。本实用新型的有益效果为：在支流道的尾端进行汇流，然后再分流至相邻主流道的支流道内，优化整个液冷板的流道布局，以确保整个液冷板内的流量分配均匀，并且降低压力损失。

Description

一种液冷散热装置以及电池包

技术领域

本实用新型属于电池储能技术领域，涉及一种液冷散热装置以及电池包。

背景技术

近些年来随着我国新能源大规模并网及智能电网的建设，电池储能系统近年来受到了广泛的关注及大量的运用，随着电池技术的突飞猛进，如何满足电池储能领域的电池模组散热问题，提高电池单位能量密度，延长电池使用寿命，成为目前亟需解决的问题。

在储能电池领域中，液冷散热是主流的散热方式之一，其散热原理为：液冷板内通过流动的冷却液带走电池模组产生的热量。液冷板内的流道布局与设计对其散热效果有着较大的影响。

现有的液冷板内具有若干并联的主流道，每个主流道由若干并排的支流道组成，冷却液顺着进液孔进入液冷板内的分流区域，然后进入各个支流道，且依次流经各个主流道。

各个支流道内的冷却液流量与流速本身存在不均匀，在经过多个主流道后这种流速与压力的差异会更加明显，导致液冷板内的冷却液流量分布不均匀，液冷板的散热效果不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种液冷散热装置以及电池包。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种液冷散热装置，包括：

液冷板，所述液冷板设置为中空结构，所述液冷板内设置有分流区域以及至少两个主流道，所述液冷板开设有进液孔，所述进液孔与所述分流区域连通；

所述主流道包括四个并列设置的支流道，位于中间的两个所述支流道均为一级流道，位于两侧的两个所述支流道均为二级流道；

一所述主流道的四个所述支流道的进口均与所述分流区域连通，一所述主流道的所述一级流道的进口与所述进液孔的距离小于所述二级流道的进口与所述进液孔的距离；

所述主流道中相邻的所述一级流道与所述二级流道在尾端位置汇流形成汇流区域并通过所述汇流区域与相邻所述主流道中相邻的所述一级流道以及所述二级流道连通。

较佳的，所述液冷板的两侧均设置有纵向承托固定架，所述液冷板的上表面设置有位于两个所述纵向承托固定架之间的横向承托固定架以及电池固定架。

较佳的，所述支流道的转角处设置为弧形拐角。

较佳的，四个所述支流道位于同一长度位置的横截面积以及阻力相等。

较佳的，所述液冷板设置有两个接头，一所述接头与所述进液孔连接，另一所述接头与所述液冷板的出液孔连接。

较佳的，所述液冷板包括端面封板以及管道型材板，两个所述接头与所述端面封板一体铸造，所述端面封板与所述管道型材板焊接。

还提出了一种电池包，包括：所述的液冷散热装置，还包括电池模组，所述电池模组安装于液冷板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、在支流道的尾端进行汇流，然后再分流至相邻主流道的支流道内，优化整个液冷板的流道布局，以确保整个液冷板内的流量分配均匀，并且降低压力损失。

2、通过该液冷散热装置能够提高电池包的散热能力，使得充放电功率可以更高，能量损耗也能更小，延长电芯寿命。

3、同一主流道的相邻一级流道与二级流道汇流，所以流体能够从一级流道与二级流道的尾端汇流，并且流向相邻主流道的汇流处，然后从汇流处均匀地流入相邻主流道的一级流道与二级流道，这样能够优化整个液冷板的流道布局，以确保整个液冷板内的流量分配均匀，并且降低压力损失。

附图说明

图1为本实用新型的液冷板的内部结构示意图。

图2为本实用新型的分流区域与主流道的位置示意图。

图3为本实用新型的主流道尾端的汇流区域的示意图。

图4为本实用新型的液冷板的结构示意图。

图5为本实用新型的液冷板的结构分解图。

图中，100、液冷板；110、分流区域；120、进液孔；130、汇流区域；140、纵向承托固定架；150、横向承托固定架；160、电池固定架；170、弧形拐角；180、端面封板；190、管道型材板；200、主流道；210、一级流道；220、二级流道；300、接头。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-4所示，一种液冷散热装置，包括：液冷板100，所述液冷板100设置为中空结构，所述液冷板100内设置有分流区域110以及至少两个主流道200，所述液冷板100开设有进液孔120，所述进液孔120与所述分流区域110连通；所述主流道200包括四个并列设置的支流道，位于中间的两个所述支流道均为一级流道210，位于两侧的两个所述支流道均为二级流道220；一所述主流道200的四个所述支流道的进口均与所述分流区域110连通，一所述主流道200的所述一级流道210的进口与所述进液孔120的距离小于所述二级流道220的进口与所述进液孔120的距离；所述主流道200中相邻的所述一级流道210与所述二级流道220在尾端位置汇流形成汇流区域130并通过所述汇流区域130与相邻所述主流道200中相邻的所述一级流道210以及所述二级流道220连通。

冷却液从进液孔120进入液冷板100内时首先进入分流区域110，并从分流区域110分流至四个支流道，然后沿着支流道流动，由于四个支流道的进口与进液孔120的距离不同，导致一级流道210与二级流道220的流量与流速不同，所以特地在相邻的一级流道210与二级流道220的尾端设置汇流区域130，通过汇流区域130将一级流道210与二级流道220的冷却液进行汇流，然后再均匀分配至相邻的主流道200内的相邻的一级流道210与二级流道220内，这样能够均匀分配流量与压力，从而减小各个支流道的流量与压力的差异，所以各个主流道200以及主流道200内的各个支流道的流量差异能够控制在很小的范围内。

同一主流道200的相邻一级流道210与二级流道220汇流，所以流体能够从一级流道210与二级流道220的尾端汇流，并且流向相邻主流道200的汇流处，然后从汇流处均匀地流入相邻主流道200的一级流道210与二级流道220，这样能够优化整个液冷板100的流道布局，以确保整个液冷板100内的流量分配均匀，并且降低压力损失。

本液冷散热装置在支流道的尾端进行汇流，然后再分流至相邻主流道200的支流道内，优化整个液冷板100的流道布局，以确保整个液冷板100内的流量分配均匀，并且降低压力损失。

如图4所示，所述液冷板100的两侧均设置有纵向承托固定架140，所述液冷板100的上表面设置有位于两个所述纵向承托固定架140之间的横向承托固定架150以及电池固定架160。纵向承托固定架140能够与液冷柜的托架适配从而使电池包放置于液冷柜内，电池固定架160能够与电池包的部分结构固定连接，从而是液冷板100与电池包固定在一起。

如图1-3所示，所述支流道的转角处设置为弧形拐角170。通过弧形拐角170能够减小流体沿支流道转向时的压力损失，减小各个支流道内的最大流量差，并减小液冷板100的最大温差。

如图1-3所示，四个所述支流道位于同一长度位置的横截面积以及阻力相等。在流体动力学中，流道内的横截面积与阻力关系着流量，为了确保各个支流道的流量相等或者接近，各个支流道为平行设置，且每个支流道的横截面积相同以及内部阻力相同，使得每个点上的温度温差最大程度接近，最终使液冷散热系统稳定。

如图4-5所示，所述液冷板100设置有两个接头300，一所述接头300与所述进液孔120连接，另一所述接头300与所述液冷板100的出液孔连接。

所述液冷板100包括端面封板180以及管道型材板190，两个所述接头300与所述端面封板180一体铸造，所述端面封板180与所述管道型材板190焊接。

管道型材板190是液冷板100的主体部分并且其前端具有一个缺口，端面封板180实际上为该缺口对应的一块封板。分流区域110位于端面封板180以与管道型材板190之间，主流道200位于管道型材板190内，端面封板180以及管道型材板190采用铝挤压成型，在挤出后通过切割成型出端面封板180以及管道型材板190，通过搅拌摩擦焊将两者焊接呈一体，接着通过铣刀将两端铣去部分，然后通过搅拌焊或者激光焊的方式将端面封板180与管道型材板190焊接在一起。该结构便于液冷板100的加工，并且可以很好地加工出来的主流道200，在实际使用时各个支流道之间的流量差异更小。

如图1-5所示，还提供了一种电池包，包括：所述的液冷散热装置，还包括电池模组(图中未画出)，所述电池模组安装于液冷板100上。通过该液冷散热装置能够提高电池包的散热能力，使得充放电功率可以更高，能量损耗也能更小，延长电芯寿命。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液冷散热装置，其特征在于，包括：

液冷板(100)，所述液冷板(100)设置为中空结构，所述液冷板(100)内设置有分流区域(110)以及至少两个主流道(200)，所述液冷板(100)开设有进液孔(120)，所述进液孔(120)与所述分流区域(110)连通；

所述主流道(200)包括四个并列设置的支流道，位于中间的两个所述支流道均为一级流道(210)，位于两侧的两个所述支流道均为二级流道(220)；

一所述主流道(200)的四个所述支流道的进口均与所述分流区域(110)连通，一所述主流道(200)的所述一级流道(210)的进口与所述进液孔(120)的距离小于所述二级流道(220)的进口与所述进液孔(120)的距离；

所述主流道(200)中相邻的所述一级流道(210)与所述二级流道(220)在尾端位置汇流形成汇流区域(130)并通过所述汇流区域(130)与相邻所述主流道(200)中相邻的所述一级流道(210)以及所述二级流道(220)连通。

2.如权利要求1所述的一种液冷散热装置，其特征在于：所述液冷板(100)的两侧均设置有纵向承托固定架(140)，所述液冷板(100)的上表面设置有位于两个所述纵向承托固定架(140)之间的横向承托固定架(150)以及电池固定架(160)。

3.如权利要求1所述的一种液冷散热装置，其特征在于：所述支流道的转角处设置为弧形拐角(170)。

4.如权利要求1或3所述的一种液冷散热装置，其特征在于：四个所述支流道位于同一长度位置的横截面积以及阻力相等。

5.如权利要求1所述的一种液冷散热装置，其特征在于：所述液冷板(100)设置有两个接头(300)，一所述接头(300)与所述进液孔(120)连接，另一所述接头(300)与所述液冷板(100)的出液孔连接。

6.如权利要求5所述的一种液冷散热装置，其特征在于：所述液冷板(100)包括端面封板(180)以及管道型材板(190)，两个所述接头(300)与所述端面封板(180)一体铸造，所述端面封板(180)与所述管道型材板(190)焊接。

7.一种电池包，其特征在于，包括：如权利要求1-6任意一项所述的液冷散热装置，还包括电池模组，所述电池模组安装于液冷板(100)上。