CN221057520U - 液冷板组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液冷板组件，涉及电池技术领域，用于解决当前型材液冷板流道形式过于单一，换热效率差的技术问题，该液冷板组件包括盖板、底板、纵梁以及扰流结构；沿第一方向，盖板密封连接于底板上，且两者形成腔室，纵梁沿第二方向设置于腔室内，并将腔室分割成第一腔室和第二腔室，且第一腔室和腔室的第一侧具有连通通道；液冷板设置有进液口，进液口位于第一腔室的第二侧，且与第一腔室连通；液冷板设置有出液口，出液口位于第二腔室的第二侧，且与第二腔室连通；扰流结构分别设置于第一腔室和第二腔室内。本申请提供的液冷板组件用于对电芯进行热交换，以使电芯保持热平衡。

Description

液冷板组件

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种液冷板组件。

背景技术

型材液冷板目前广泛应用于电池热管理，液冷板的内部具有流道及液体介质，液体介质通过内部流道与电芯产生热量的交换，即液冷板为电芯提供热源和冷源，通过一定温度液体介质的流动对动力电池包进行温度管理。然而，当前型材液冷板流道形式过于单一，换热效率差。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种液冷板组件，其能够增大液体介质与液冷板接触面积，提高换热效率。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例提供一种液冷板组件包括盖板、底板、纵梁以及扰流结构；沿第一方向，所述盖板密封连接于所述底板上，且两者形成腔室，所述纵梁沿第二方向设置于所述腔室内，并将所述腔室分割成第一腔室和第二腔室，且所述第一腔室和所述腔室的第一侧具有连通通道；所述液冷板设置有进液口，所述进液口位于所述第一腔室的第二侧，且与所述第一腔室连通；所述液冷板设置有出液口，所述出液口位于所述第二腔室的第二侧，且与所述第二腔室连通；所述扰流结构分别设置于所述第一腔室和所述第二腔室内。

在一种可选的实施例中，所述底板具有容置腔；所述纵梁沿第三方向居中布置于所述容置腔内，且沿第二方向延伸并将所述容置腔划分为第一区域和第二区域；所述第一区域配置成部分所述第一腔室，所述第二区域配置成部分第二腔室。

在一种可选的实施例中，所述纵梁沿第二方向包括相对设置的第一端和第二端；所述纵梁的第一端与所述容置腔的内壁保持间距，以形成所述连通通道；所述纵梁的第二端与所述容置腔的内壁连接，且所述纵梁的顶面与所述盖板密封连接，其底面与所述容置腔的底壁密封连接。

在一种可选的实施例中，还包括多个隔板；所述隔板沿第三方向间隔布置于所述第一区域和第二区域；所述隔板沿第二方向延伸，且所述隔板在所述第一区域形成与所述连通通道连通的第一流道；以及，所述隔板在所述第二区域形成与所述连通通道连通的第二流道。

在一种可选的实施例中，所述第一区域具有多个并联设置的所述第一流道；所述隔板在所述第一区域的第二侧形成注入流道，且所述注入流道与所述进液口连通；各所述第一流道的一端分别与所述注入流道连通，各所述第一流道的另一端分别与所述连通通道连通。

在一种可选的实施例中，所述第二区域具有多个并联设置的所述第二流道；所述隔板在所述第二区域的第二侧形成导出流道，且所述导出流道与所述出液口连通；各所述第二流道的一端分别与所述导出流道连通，各所述第二流道的另一端分别与所述连通通道连通。

在一种可选的实施例中，所述扰流结构包括多个截面呈椭圆形扰流柱；多个所述扰流柱分别间隔布置于所述第一流道、所述第二流道内。

在一种可选的实施例中，所述扰流柱的椭圆形截面的长度方向与第二方向一致；沿第一方向，所述扰流柱的底面与所述容置腔的底壁连接，所述扰流柱的顶面与所述盖板的内壁连接。

在一种可选的实施例中，所述进液口和所述出液口形成于所述盖板上；所述盖板设置有与所述进液口连通的进液管，以及与所述出液口连通的出液管。

在一种可选的实施例中，沿第三方向，所述出液口居中设置于所述第一腔室；所述出液口靠近所述纵梁设置，并位于所述纵梁一侧。

与相关技术相比，本申请实施例提供的液冷板组件，具有以下优点：

本申请实施例提供的液冷板组件，其通过将进液口和出液口设置在液冷板的同一侧，以使液体介质可从第一腔室的第二侧进入，并流动至第二腔室的第一侧，进一步从第二腔室的第二侧流出，以此增大了液体介质在腔室内的接触面积，即增大液体介质与液冷板组件的换热面积。

在此基础上，本申请实施例中在第一腔室和第二腔室内分别设置有扰流结构，以增大液体介质与液冷板组件的换热面积。

相关技术中型材液冷板的流道形式过于单一，通常是直进直出，流体介质仅仅与流道壁面换热，导致液体介质与液冷板的换热面积小而影响换热效率。然而，本申请实施例提供的液冷板组件，不仅将进液口和出液口设置在液冷板的同一侧，而且第一腔室和第二腔室内分别设置有扰流结构，增大液体介质与液冷板组件的换热面积，从而提升换热效率。

除了上面所描述的本公开实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本公开实施例提供的液冷板组件所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的液冷板组件的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的扰流结构及流道的布置示意图；

图3为本申请实施例提供的各流道分布示意图。

附图标记说明：

10-盖板；

11-进液管；12-出液管；

20-底板；

21-容置腔；211-第一区域；212-第二区域；

30-扰流结构；

40-纵梁；

50-隔板；

61-连通通道；62-第一流道；63-注入流道；64-第一通道；65-第二流道；66-导出流道；67-第二通道；

100-液冷板组件。

具体实施方式

正如背景技术所述，当前型材液冷板流道形式过于单一，存在换热效率差的技术问题；经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，型材液冷板的流道通常是直进直出，流体介质仅仅与流道壁面换热，导致液体介质与液冷板的换热面积小而影响换热效率。

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种新的液冷板组件，通过将进液口和出液口设置在液冷板的同一侧，以使液体介质可从第一腔室的第二侧进入，并流动至第二腔室的第一侧，进一步从第二腔室的第二侧流出，以此增大了液体介质在腔室内的接触面积；以及在第一腔室和第二腔室内分别设置有扰流结构，以增大液体介质与液冷板组件的换热面积。如此设置，本申请实施例提供的液冷板组件，增大液体介质与液冷板组件的换热面积，从而提升换热效率。

为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的一部分实施例，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

为便于描述本申请实施例，首先对附图中坐标系进行说明，其中Z轴方向为第一方向，第一方向定义为液冷板组件的上、下方向，Y轴方向为第二方向，第二方向定义为液冷板组件的长度方向，X轴方向为第三方向，第三方向定义为液冷板组件的宽度方向。

本申请实施例提供的液冷板组件通常设置于电芯的下方，并用于对电芯进行热交换，例如在低温环境中液冷板组件对电芯进行加热，高温环境中液冷板组件可对电芯进行降温，以实现对电芯进行热管理。

需要理解的是，液冷板组件内具有液体介质，并且液冷板组件与热源或冷源通过管路连接，以使流入液冷板组件的液体介质具有热量或冷量，此处不再赘述。

如图1至图3所示，本申请实施例提供的液冷板组件100包括盖板10、底板20、纵梁40以及扰流结构30，其中液冷板组件100整体形状根据电芯的布置而进行适应性设计，例如，液冷板组件100配置成矩形扁状箱体结构，以便于将电芯安装于液冷板组件100的顶面上。

参阅图3，沿第一方向，盖板10密封连接在底板20上，两者形成腔室。纵梁40设置于腔室内，且纵梁40沿第二方向延伸，并能够将上述腔室分割成第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室的第一侧具有连通通道61，且两者通过连通通道61连通。

液冷板组件100还包括进液口和出液口，进液口与第一腔室连通，且进液口位于第一腔室的第二侧，进液口用于将液体介质引入液冷板组件100内。出液口与第二腔室连通，且出液口位于第二腔室的第二侧，出液口用于将液体介质导出液冷板组件100。

示例性地，盖板10可以是矩形平板，进液口和出液口可设置于盖板10上。盖板10设置有与进液口连通的进液管11以及与出液口连通的出液管12；沿第二方向，进液管11、出液管12均设置于盖板10的第二侧。如此设置，该液冷板组件100的第一腔室内的流体是进口流体，第二腔室内的流体是出口流体。流体介质依次流过第一腔室和第二腔室时，与液冷板组件100发生对流换热，从而与电芯产生的热量进行热交换。

底板20具有一定厚度，且底板20设置有容置腔21，容置腔21用于布置纵梁40及扰流结构30。需要说明的是，上述底板20、盖板10根据其位置进行定义，而非对其具体限定。上述底板20也可设计成平板结构，盖板10设计成具有一定厚度，且设置有容置腔21，本申请实施例对此不加以限制。

本申请实施例以盖板10为矩形平板，底板20具有一定厚度，且设置有容置腔21为例进行说明。

参阅图2和图3所示，本申请实施例中纵梁40配置为矩形条，纵梁40沿第三方向居中布置于容置腔21内。纵梁40沿第二方向延伸，并能够将容置腔21划分为两个面积相等的第一区域211和第二区域212，其中第一区域211配置为当盖板10连接至底板20上时，第一区域211与盖板10围成第一腔室，即第一区域211配置成部分第一腔室。以及，第二区域212配置为当盖板10连接至底板20上时，第二区域212与盖板10围成第二腔室，即第二区域212配置成部分第二腔室。

进一步地，纵梁40沿第二方向包括相对设置的第一端和第二端，纵梁40的第一端与容置腔21的内壁保持间距，以在容置腔21的内壁与纵梁40之间形成连通通道61。纵梁40的第二端与容置腔21的内壁连接，以使第一腔室和第二腔室仅能够通过连通通道61连通，限制了液体介质在第一腔室和第二腔室内的流动路径。

需要说明的是，沿第一方向，纵梁40的顶面与盖板10密封连接，其底面与容置腔21的底壁密封连接。例如，纵梁40的高度与容置腔21的深度相同，沿第三方向，纵梁40的底面与容置腔21的底壁贴合并密封，纵梁40的顶面配置为当盖板10盖设至底板20上时，纵梁40的顶面与盖板10的底面贴合并密封。如此设置，可防止第一腔室内的液体介质与第二腔室内的液体介质串扰，影响换热效果。

相关技术中型材液冷板的流道形式过于单一，通常是直进直出，流体介质仅仅与流道壁面换热，导致液体介质与液冷板的换热面积小而影响换热效率。

然而，本申请实施例提供的液冷板组件100，其通过将进液口和出液口设置在腔室的第二侧，以使液体介质可从第一腔室的第二侧进入，并通过连通通道61流动至第二腔室的第一侧；进一步从第二腔室的第二侧流出。如此设置增大了液体介质在腔室内的接触面积，即增大液体介质与液冷板组件100的换热面积，从而提升换热效率。

进一步地，本申请实施例中在第一腔室和第二腔室内分别设置有扰流结构30，以增大液体介质与液冷板组件100的换热面积，从而进一步提升换热效率。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的液冷板组件100还包括多个隔板50，多个隔板50沿第三方向间隔布置于第一区域211和第二区域212内。隔板50沿第二方向延伸，且隔板50在第一区域211内形成与连通通道61连通的第一流道62，以及，隔板50在第二区域212形成与连通通道61连通的第二流道65。

例如，第一区域211设置有一个隔板50，隔板50在第一腔室形成两个第一流道62，两个第一流道62连通在一起形成连续的流道。该连续流道的一端与连通通道61连通，连续流道的另一端与进液口连通。或者两个第一流道62并联，且两个第一流道62的一端分别与连通通道61连通，两个第一流道62的另一端分别与进液口连通，本申请实施例对此不加以限制。需要说明的是，对于第二区域212所设置的一个隔板50的方案可参阅第一区域211的布置方案，此处不再赘述。

优选地，参阅图3，本申请实施例可在第一区域211内布置有多个隔板50，并形成多个第一流道62，多个第一流道62并联设置。沿第二方向，隔板50在第二端与容置腔21的内壁保持间距，以形成与注入流道63，注入流道63与进液口及各第一流道62连通。隔板50在第一端与容置腔21的内壁保持间距，以形成与连通通道61连通的第一通道64，该第一通道64可视为连通通道61在第一腔室内的部分延伸。

相应地，本申请实施例可在第二区域212布置有多个隔板50，并形成多个第二流道65，多个第二流道65并联设置。沿第二方向，隔板50在第二端与容置腔21的内壁保持间距，以形成与导出流道66，导出流道66与出液口及各第二流道65连通；隔板50在第一端与容置腔21的内壁保持间距，以形成与连通通道61连通的第二通道67，该第二通道67可视为连通通道61在第二腔室内的部分延伸。

继续参阅图1和图3，本申请实施例中出液口和进液口均设置于盖板10上，进液口与第一腔室连通，出液口与第二腔室连通。沿第三方向，进液口居中设置于第一腔室，以使各第一流道62的流量分配更加均匀。

以及，沿第三方向，出液口靠近纵梁40设置，并位于纵梁40的一侧，以使各第二流道65的流量分配更加均匀。需要理解的是，纵梁40与靠近其的隔板50沿流道方向的距离控制在合理的范围内。如此设置，靠近纵梁40的第二流道65内的流量才不会在较低的数值。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的扰流结构30分别设置于第一流道62和第二流道65内，以增大液体介质与液冷板组件100的接触面积。具体地，扰流结构30包括多个扰流柱，扰流柱沿平行于底板20方向的截面呈椭圆形，即扰流结构30包括多个截面呈椭圆形扰流柱。

多个扰流柱间隔布置于第一流道62和第二流道65内。例如多个扰流柱可呈阵列布置于第一流道62内，且相邻行之间的扰流柱错位设置。进一步地，沿第一方向，扰流柱的底面与容置腔21的底壁连接，扰流柱的顶面与盖板10的内壁连接。如此设置，可避免液冷介质在液冷板内部串流情况的发生。

本申请实施例中扰流柱的椭圆形截面的长度方向与第二方向一致，即扰流柱的截面长度方向与液冷介质在流道内的流动方向一致。如此设置，使流体流经扰流结构30时，减小流体流动的阻力，从而可以降低整个液冷板组件100的流阻。同时，在流道内增加扰流结构30，流体与液冷板组件100接触面积变大，可以提高换热效率，增加换热量。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液冷板组件，其特征在于，包括盖板、底板、纵梁以及扰流结构；

沿第一方向，所述盖板密封连接于所述底板上，且两者形成腔室，所述纵梁沿第二方向设置于所述腔室内，并将所述腔室分割成第一腔室和第二腔室，且所述第一腔室和所述腔室的第一侧具有连通通道；

所述液冷板设置有进液口，所述进液口位于所述第一腔室的第二侧，且与所述第一腔室连通；所述液冷板设置有出液口，所述出液口位于所述第二腔室的第二侧，且与所述第二腔室连通；

所述扰流结构分别设置于所述第一腔室和所述第二腔室内。

2.根据权利要求1所述的液冷板组件，其特征在于，所述底板具有容置腔；

所述纵梁沿第三方向居中布置于所述容置腔内，且沿第二方向延伸并将所述容置腔划分为第一区域和第二区域；

所述第一区域配置成部分所述第一腔室，所述第二区域配置成部分第二腔室。

3.根据权利要求2所述的液冷板组件，其特征在于，所述纵梁沿第二方向包括相对设置的第一端和第二端；

所述纵梁的第一端与所述容置腔的内壁保持间距，以形成所述连通通道；

所述纵梁的第二端与所述容置腔的内壁连接，且所述纵梁的顶面与所述盖板密封连接，其底面与所述容置腔的底壁密封连接。

4.根据权利要求2所述的液冷板组件，其特征在于，还包括多个隔板；

所述隔板沿第三方向间隔布置于所述第一区域和所述第二区域；

所述隔板沿第二方向延伸，且所述隔板在所述第一区域形成与所述连通通道连通的第一流道；

以及，所述隔板在所述第二区域形成与所述连通通道连通的第二流道。

5.根据权利要求4所述的液冷板组件，其特征在于，所述第一区域具有多个并联设置的所述第一流道；

所述隔板在所述第一区域的第二侧形成注入流道，且所述注入流道与所述进液口连通；

各所述第一流道的一端分别与所述注入流道连通，各所述第一流道的另一端分别与所述连通通道连通。

6.根据权利要求4所述的液冷板组件，其特征在于，所述第二区域具有多个并联设置的所述第二流道；

所述隔板在所述第二区域的第二侧形成导出流道，且所述导出流道与所述出液口连通；

各所述第二流道的一端分别与所述导出流道连通，各所述第二流道的另一端分别与所述连通通道连通。

7.根据权利要求4所述的液冷板组件，其特征在于，所述扰流结构包括多个截面呈椭圆形扰流柱；

多个所述扰流柱分别间隔布置于所述第一流道、所述第二流道内。

8.根据权利要求7所述的液冷板组件，其特征在于，所述扰流柱的椭圆形截面的长度方向与第二方向一致；

沿第一方向，所述扰流柱的底面与所述容置腔的底壁连接，所述扰流柱的顶面与所述盖板的内壁连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的液冷板组件，其特征在于，所述进液口和所述出液口形成于所述盖板上；

所述盖板设置有与所述进液口连通的进液管，以及与所述出液口连通的出液管。

10.根据权利要求9所述的液冷板组件，其特征在于，沿第三方向，所述出液口居中设置于所述第一腔室；

所述出液口靠近所述纵梁设置，并位于所述纵梁一侧。