CN221282212U - 一种并联混流式液冷板系统及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种并联混流式液冷系统及电池包，其包括液冷板本体，液冷板本体设置有冷却区A、冷却区B，液冷板本体内设置有曲折的冷流道一、冷流道二，冷流道一、冷流道二均遍布冷却区A、冷却区B且冷流道一、冷流道二的进液端和出液端均在冷却区A或冷却区B内。本实用新型的液冷板本体内遍布设置有曲折的冷流道一、冷流道二，可以保证液冷板的冷却区A、冷却区B都以高低温混流的形式对液冷板上方的模组进行冷却，使得模组下方温度基本保持一致，提高液冷板的均温能力，具备较强的换热能力。

Description

一种并联混流式液冷板系统及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种并联混流式液冷板系统及电池包。

背景技术

近年来，电动汽车产业快速发展，作为电动汽车的主要动力源，电池包的工作稳定性尤为重要，但是目前电池热管理依旧存在问题。传统的电池包冷却一般分为自然冷却和风冷两种方式，在外界温度较高的情况下，电动车在高速行车或快充时，电芯的温度会急剧增大，而上述两种电池包冷却方式散热效率较低，很难将电芯温度冷却到合适的电池工作范围，导致电池包工作稳定性降低。因此，普遍采用换热能力较强的液冷板冷却方案。

然而，目前液冷板的冷流道主要以串联方式为主，不仅进出口压降较大，而且热均匀性较差，导致电池包内各个电池的温差较大，甚至出现电动车动力性能下降、续航里程不足、充电受限等问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前液冷板的冷流道主要以串联方式为主，不仅进出口压降较大，而且热均匀性较差，导致电池包内各个电池的温差较大，甚至出现电动车动力性能下降、续航里程不足、充电受限等问题，提供一种并联混流式液冷板系统及电池包。

本实用新型提出的一种并联混流式液冷板系统，其包括液冷板本体，液冷板本体设置有冷却区A、冷却区B，液冷板本体内设置有曲折的冷流道一、冷流道二，冷流道一、冷流道二均遍布冷却区A、冷却区B且冷流道一、冷流道二的进液端和出液端均在冷却区A或冷却区B内。

本实用新型的液冷板本体内遍布设置有曲折的冷流道一、冷流道二，可以保证液冷板的冷却区A、冷却区B都以高低温混流的形式对液冷板上方的模组进行冷却，使得模组下方温度基本保持一致，提高液冷板的均温能力，具备较强的换热能力。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，液冷板本体上位于冷却区A远离冷却区B一侧设置有进液口、出液口；冷流道一环绕冷流道二设置，冷流道一包括冷却段一、冷却段二且冷却段一、冷却段二均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷流道二包括冷却段三、冷却段四且冷却段三、冷却段四均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷却段一、冷却段三的进液端在冷却区A内连通汇流形成总进液端且所述总进液端与所述进液口连通，所述冷却段一的出液端与冷却段二的进液端在冷却区B内连通，所述冷却段三的出液端与冷却段四的进液端在冷却区B内连通，所述冷却段二、冷却段四的出液端在冷却区A内连通汇流形成总出液端且所述总出液端与所述出液口连通。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，液冷板本体包括流道板以及盖板；流道板的一侧面开设有流道槽一、流道槽二，所述流道槽一、所述流道槽二遍布流道板；盖板长度方向的一端设置有所述进液口、所述出液口，盖板与流道板通过钎焊连接以对所述流道槽一、所述流道槽二进行密封，以在盖板与流道板之间配合形成冷流道一、冷流道二。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，所述流道槽一包括多个依次串联连接的弯折段一，相邻两个弯折段一的连接处平滑过渡；所述流道槽二包括多个依次串联连接的弯折段二，相邻两个弯折段二的连接处平滑过渡。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，盖板远离流道板一侧设置有导热胶层。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，流道板远离盖板一侧设置有支撑泡棉层。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，所述并联混流式液冷板系统还包括进液嘴、出液嘴、进液管以及出液管，进液嘴、出液嘴分别与所述进液口、所述出液口配合连接，进液嘴、出液嘴分别与进液管、出液管连接。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，液冷板本体边缘周向分布有若干个定位孔。

本实用新型还提供一种电池包，包括箱体、液冷板系统和模组，箱体具有安装槽，所述液冷板系统设置在所述安装槽内，模组设置在所述液冷板系统上，所述液冷板系统采用如前所述的并联混流式液冷板系统，液冷板本体与箱体之间设置有支撑泡棉层。

作为本实用新型上述方案的进一步改进，液冷板本体边缘与所述安装槽内壁之间留有2-3mm的间隙。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的液冷板本体内遍布设置有曲折的冷流道一、冷流道二，可以保证液冷板的冷却区A、冷却区B都以高低温混流的形式对液冷板上方的模组进行冷却，使得模组下方温度基本保持一致，提高液冷板的均温能力，具备较强的换热能力。

2.本实用新型的液冷板采用两个冷流道并联设置，能够有效降低冷却介质在流道中的进出口压降，降低整车端对泵功率的需求，从而降低整车端的生产成本，解决液冷板进出口压降大、均温性差的问题，从而保证电池在安全温度范围内使用。

3.本实用新型液冷板本体的避让孔结构设置，可以对箱体的凸台进行避让，实现液冷板的穿梁，能够减少液冷管路使用率，降低冷却液泄露风险，降低电池包生产成本，提高电池包的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提出的一种并联混流式液冷板系统的结构示意图；

图2为图1中液冷板本体的结构示意图；

图3为图1中液冷板本体的的分解图；

图4为本实用新型实施例1提出的一种并联混流式液冷板系统中冷流道一以及冷流道二的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提出的一种电池包的结构示意图；

图6为图5中箱体的结构示意图；

图7为本实用新型实施例2提出的一种电池包中箱体与流道板的装配图。

附图标记：100、液冷板本体；110、冷流道一；120、冷流道二；130、流道板；131、流道槽一；132、流道槽二；133、通孔一；134、通孔三；140、盖板；141、通孔二；142、通孔三；150、导热胶层；160、定位孔；170、避让孔；180、支撑泡棉层；200、进液嘴；300、出液嘴；400、进液管；500、出液管；600、箱体；610、凸台；620、螺栓；630、横梁；700、模组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参照图1，本实施例提供一种并联混流式液冷板系统，其包括液冷板本体100，还可以包括进液嘴200、出液嘴300、进液管400以及出液管500。

参照图2、图3，液冷板本体100包括流道板130以及盖板140。流道板130的一侧面开设有流道槽一131、流道槽二132，流道槽一131、流道槽二132遍布流道板130。流道槽一131包括多个依次串联连接的弯折段一，相邻两个弯折段一的连接处平滑过渡。流道槽二132包括多个依次串联连接的弯折段二，相邻两个弯折段二的连接处平滑过渡。盖板140与流道板130相对布置，盖板140长度方向的一端开设有进液口、出液口，盖板140与流道板130通过钎焊连接以对流道槽一131、流道槽二132进行密封，从而在盖板140与流道板130之间配合形成冷流道一110、冷流道二120。

结合图4，液冷板本体100设置有两个冷却区域，分别为冷却区A、冷却区B，进液口、出液口设置在冷却区A远离冷却区B一侧。冷流道一110环绕冷流道二120设置，冷流道一110包括冷却段一、冷却段二且冷却段一、冷却段二均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷流道二120包括冷却段三、冷却段四且冷却段三、冷却段四均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷却段一、冷却段三的进液端在冷却区A内连通汇流形成总进液端且总进液端与所述进液口连通，冷却段一的出液端与冷却段二的进液端在冷却区B内连通，冷却段三的出液端与冷却段四的进液端在冷却区B内连通，冷却段二、冷却段四的出液端在冷却区A内连通汇流形成总出液端且总出液端与出液口连通。如此设置，冷却介质从进液口进入到总进液端并分成两路分别进入冷流道一110、冷流道二120内，最后从冷流道一110、冷流道二120内经过换热的冷却介质在总出液端汇流并从出液口排走，在此过程中，冷却段一、冷却段三位于冷却区A内的冷却介质的温度要低于冷却段一、冷却段三位于冷却区B内的冷却介质的温度，而冷却段二、冷却段四位于冷却区B内的冷却介质的温度要低于冷却段二、冷却段四位于冷却区A内的冷却介质的温度，也就是说，冷却区A、冷却区B中存在高低温冷却介质，高低温冷却介质混合冷却液冷板本体100上方的模组700，使得模组700下方温度基本保持一致，提高液冷板的均温能力。

本实施例中，从进液口到出液口，冷流道一110的冷却路程相比冷流道二120较短，可以通过改变冷流道一110、冷流道二120流道的横截面积，以此调整冷流道一110、冷流道二120中的冷却介质的流量，以保证每个电芯下方的冷却介质流量一致。

本实施例中，进液嘴200、出液嘴300分别与进液口、出液口配合连接，进液嘴200、出液嘴300分别与进液管400、出液管500连接。冷却介质从进液管400、进液嘴200输送至进液口，出液口处的冷却介质再由出液嘴300、出液管500循环出去。

进一步的，在一些电池包中，电池包箱体中间设置有横梁来加强整个电池包的强度，针对这种情况，本实施例中还可以在流道板130、盖板140位于，冷却区A、冷却区B之间位置分别贯穿开设有若干个通孔一134、若干个通孔二142，若干个通孔一134分别与若干个通孔二142对应连通从而形成若干个避让孔170。避让孔170的设置可以避开电池包箱体中间横梁安装凸台凸台贯穿避让孔170，再将横梁安装在凸台上。如此，本实施例的液冷板便可以有效配合电池包箱体上的凸台，还能够限制液冷板在水平方向上的位移，从而实现液冷板穿梁设计，能够避免现有技术为避开电池包中间横梁而采用分体式液冷板(即使用多块液冷板通过液冷管路穿梁连接)导致的电池包制作成本增加、增加冷却液泄漏的风险，从而增加电池包发生故障的概率和频次，降低电池包的安全性等问题。

除此之外，为方便液冷板安装固定到电池包箱体上，本实施例中，流道板130边缘三个拐角位置均开设有通孔三133，盖板140边缘三个拐角位置均开设有通孔四141，三个通孔三133分别与三个通孔四141对应连通从而形成三个定位孔160，三个定位孔160用于将液冷板固定在电池包箱体上，防止液冷板在工作过程中发生水平方向的位移。

为提高液冷板的冷却效果，盖板140远离流道板130一侧设置有导热胶层150，导热胶层150能够将模组的热量快速传递给液冷板内的冷却介质，实现模组的快速散热。

进一步的，流道板130远离盖板140的一侧设置有支撑泡棉层180，支撑泡棉层180的厚度为2-3mm，支撑泡棉层180既能够对液冷板起到缓冲作用，防止液冷板在电池模组的压力下与箱体直接接触，避免液冷板损坏，又能隔绝外部高/低温，起到保温作用。

实施例2

参照图5，本实施例提供一种电池包，包括箱体600、模组700以及液冷板系统，液冷板系统采用实施例1的并联混流式液冷板系统。

参照图6，箱体600具有安装槽，安装槽底部中间位置设置有若干个凸台610。

参照图7，液冷板本体100设置在安装槽内且若干个凸台610分别贯穿若干个避让孔170且凸台610与避让孔170间隙配合，避让孔170比凸台610尺寸大，两者间距5mm，以保证液冷板和凸台610在装配和工作过程中不会干涉。液冷板本体100穿过凸台610放置在箱体600上后，使用螺栓620将横梁630螺接在凸台610上，如此实现液冷板本体的穿梁设计。

通过定位孔160实现液冷板本体100与箱体600的安装，再将模组700设置在液冷板本体100上，导热胶层150设置在模组700与液冷板本体100之间，能够将模组的热量快速传递给液冷板内的冷却介质，实现模组700的快速散热。

支撑泡棉层180设置在液冷板本体100与箱体600之间，支撑泡棉层180的厚度为2-3mm，支撑泡棉层180既能够对液冷板起到缓冲作用，防止液冷板在电池模组700的压力下与箱体600直接接触，避免液冷板损坏，又能隔绝外部高/低温，起到保温作用。液冷板本体100边缘与安装槽内壁之间留有5-10mm的间隙，以避免液冷板与箱体600干涉。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

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)

1.一种并联混流式液冷板系统，其包括液冷板本体(100)，其特征在于，液冷板本体(100)设置有冷却区A、冷却区B，液冷板本体(100)内设置有曲折的冷流道一(110)、冷流道二(120)，冷流道一(110)、冷流道二(120)均遍布冷却区A、冷却区B且冷流道一(110)、冷流道二(120)的进液端和出液端均在冷却区A或冷却区B内。

2.根据权利要求1所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，液冷板本体(100)上位于冷却区A远离冷却区B一侧设置有进液口、出液口；冷流道一(110)环绕冷流道二(120)设置，冷流道一(110)包括冷却段一、冷却段二且所述冷却段一、所述冷却段二均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷流道二(120)包括冷却段三、冷却段四且冷却段三、冷却段四均在冷却区A、冷却区B内曲折设置，冷却段一、冷却段三的进液端在冷却区A内连通汇流形成总进液端且所述总进液端与所述进液口连通，所述冷却段一的出液端与冷却段二的进液端在冷却区B内连通，所述冷却段三的出液端与冷却段四的进液端在冷却区B内连通，所述冷却段二、冷却段四的出液端在冷却区A内连通汇流形成总出液端且所述总出液端与所述出液口连通。

3.根据权利要求2所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，液冷板本体(100)包括流道板(130)以及盖板(140)；流道板(130)的一侧面开设有流道槽一、流道槽二，所述流道槽一、所述流道槽二遍布流道板(130)；盖板(140)长度方向的一端设置有所述进液口、所述出液口，盖板(140)与流道板(130)通过钎焊连接以对所述流道槽一、所述流道槽二进行密封，以在盖板(140)与流道板(130)之间配合形成冷流道一(110)、冷流道二(120)。

4.根据权利要求3所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，所述流道槽一包括多个依次串联连接的弯折段一，相邻两个弯折段一的连接处平滑过渡；所述流道槽二包括多个依次串联连接的弯折段二，相邻两个弯折段二的连接处平滑过渡。

5.根据权利要求3所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，盖板(140)远离流道板(130)一侧设置有导热胶层(150)。

6.根据权利要求3所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，流道板(130)远离盖板(140)一侧设置有支撑泡棉层(180)。

7.根据权利要求1所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，所述并联混流式液冷板系统还包括进液嘴(200)、出液嘴(300)、进液管(400)以及出液管(500)，进液嘴(200)、出液嘴(300)分别与所述进液口、所述出液口配合连接，进液嘴(200)、出液嘴(300)分别与进液管(400)、出液管(500)连接。

8.根据权利要求1所述的并联混流式液冷板系统，其特征在于，液冷板本体(100)边缘周向分布有若干个定位孔(160)。

9.一种电池包，包括箱体(600)、液冷板系统和模组(700)，箱体(600)具有安装槽，所述液冷板系统设置在所述安装槽内，模组(700)设置在所述液冷板系统上，其特征在于，所述液冷板系统采用如权利要求1-8中任一项所述的并联混流式液冷板系统。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，液冷板本体(100)边缘与所述安装槽内壁之间留有5-10mm的间隙。