JP2023510044A - 水冷ユニット、電池パック及び装置 - Google Patents

水冷ユニット、電池パック及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023510044A
JP2023510044A JP2022560360A JP2022560360A JP2023510044A JP 2023510044 A JP2023510044 A JP 2023510044A JP 2022560360 A JP2022560360 A JP 2022560360A JP 2022560360 A JP2022560360 A JP 2022560360A JP 2023510044 A JP2023510044 A JP 2023510044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
cross
internal cavity
cavity
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2022560360A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7368638B2 (ja
Inventor
叶偉達
李翔
谷燕竜
黄小騰
厳鵬
汪文礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=76198989&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2023510044(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Publication of JP2023510044A publication Critical patent/JP2023510044A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7368638B2 publication Critical patent/JP7368638B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Figure 2023510044000001
【課題】
水冷ユニット、電池パック及び装置を提供し、電池技術の分野に関し、当該水冷ユニットは、電池を冷却するためのものである。
【解決手段】
冷却液を収容するための冷却通路を有する本体部と、前記本体部に接続され、前記冷却液を導入し又は排出するための連通キャビティを有する第１の接続部と、前記本体部と前記第１の接続部との間に設置され、前記冷却通路と前記連通キャビティとを連通させるための内部キャビティを有する第２の接続部と、を含み、前記内部キャビティの前記冷却通路寄りの端面の横断面積は前記連通キャビティの前記内部キャビティ寄りの端面の横断面積より大きい。当該電池パックは、上記水冷ユニットを含む。当該装置は、上記電池パックを含む。本出願は、冷却ユニットの冷却効率を向上させ、電池パックの充放電効率及び電池パックを使用する自動車などの装置のエネルギー効率を向上するためのものである。
【選択図】図６

Description

本出願における実施形態は、電池技術の分野に関し、特に、水冷ユニット、電池パック及び装置に関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年０６月２４日に提出された「水冷ユニット、電池パック及び装置」である中国特許出願２０２０２１１９５３３７．Ｘの優先権を主張し、当該出願の全ての内容が引用により本明細書に組み込まれる。
自動車、電動自転車、船舶、蓄電キャビネットなどの装置は、装置に電気エネルギーを供給する電池パックを含む。
関連技術において、自動車を例とすれば、自動車は、車体と、自動車を駆動するための電気エネルギーを車体に供給する電池パックとを含む。ここでは、電池パックは、電池と、電池を冷却するための冷却ユニットと、を有してよい。
しかしながら、冷却ユニットの冷却効率が低く、電池パックの充放電効率が低下して、自動車などの装置のエネルギー効率が悪くなることもある。
上記に鑑み、本出願における実施例は、冷却ユニットの冷却効率を向上させ、電池パックの充放電効率及び電池パックを使用する自動車などの装置のエネルギー効率を向上させる水冷ユニット、電池パック及び装置を提供する。
上記目的を実現するために、本出願の実施例は、以下の技術的解決手段を提供する。
本出願の実施例の第１の態様は、電池を冷却するための水冷ユニットであって、冷却液を収容するための冷却通路を有する本体部と、本体部に接続され、冷却液を導入し又は排出するための連通キャビティを有する第１の接続部と、本体部と第１の接続部との間に設置され、冷却通路と連通キャビティとを連通させるための内部キャビティを有する第２の接続部と、を含み、内部キャビティの冷却通路寄りの端面の横断面積が連通キャビティの内部キャビティ寄りの端面の横断面積より大きい、水冷ユニットを提供する。
内部キャビティの冷却通路寄りの端面の横断面積を連通キャビティの内部キャビティ寄りの端面の横断面積より大きくすることにより、冷却通路に入る冷却液の流速を小さくしたり、冷却液を小さな流速で冷却通路から流出させたりすることができ、第２の接続部における冷却液の圧力損失を低減して、水冷ユニットの冷却効率を向上させることができる。
上記した水冷ユニットにおいて、内部キャビティは、冷却液の流れ方向において、対向して設置される第１の端と第２の端を有し、内部キャビティの第１の端は、冷却通路との連通に用いられ、内部キャビティの横断面積は、内部キャビティの第１の端から内部キャビティの第２の端まで徐々に減少する。
内部キャビティは、横断面積が徐変するテーパ状のキャビティであり、その大きいほうの端は冷却通路に接続される第１の端であり、内部キャビティの小さいほうの端は連通キャビティに接続される第２の端であり、従って、内部キャビティは連通キャビティ及び冷却通路と連通する。
上記した水冷ユニットにおいて、内部キャビティの任意の位置での横断面積は、いずれも等しい。
内部キャビティの任意の位置での横断面積は、いずれも等しいので、加工製造が容易である。
上記した水冷ユニットにおいて、第２の接続部は、本体部に接続される第１のセグメントと、第１のセグメントと第１の接続部との間に接続される第２のセグメントとを含む。
第１のセグメント内のキャビティの横断面積は等しく第２のセグメント内のキャビティの横断面積も等しく、且つ第１のセグメント内のキャビティの横断面積は第２のセグメント内のキャビティの横断面積より大きく、第２のセグメント内のキャビティの横断面積は連通キャビティの横断面積より大きく、拡管プロセスによる成形が可能であり、加工製造が容易である。
上記した水冷ユニットにおいて、第２の接続部は、本体部と一体成形される。
第２の接続部と本体部の一体成形には、第２の接続部が、第１のプレートに形成される突出部であってよく、突出部が、給水端に位置してもよく、吐水端に位置してもよく、又は給水端及び吐水端の両方に同時に設けられてよい。
上記した水冷ユニットにおいて、内部キャビティの連通キャビティ寄りの端面の横断面積は本体部の内部キャビティ寄りの端面の横断面積以下である。
内部キャビティの連通キャビティ寄りの端面の横断面積を、本体部の内部キャビティ寄りの端面の横断面積以下にすることにより、第２の接続部と冷却通路との連通箇所に急拡と急縮が同時に発生することを避けることができ、冷却液の圧力損失が小さい。
上記した水冷ユニットにおいて、本体部は、対向して設置される第１のプレートと第２のプレートを有し、第１のプレートの第２のプレートに面する側面及び／又は第２のプレートの第１のプレートに面する側面に、冷却通路を構成する溝が設けられる。
第１のプレートと第２のプレートの両方に、対向して連通する２つの溝が設けられ、当該２つの溝により形成される冷却通路の横断面積が大きく、冷却液の流速が小さく、冷却液の圧力損失が小さく、冷却ユニットの熱交換率が高い。
上記した水冷ユニットにおいて、第２の接続部は、第１のプレートの第２のプレートから離間する側面及び／又は第２のプレートの第１のプレートから離間する側面に設けられる。
第２の接続部は、第１のプレートの第２のプレートから離間する側面に位置し、第１のプレートと確実に接続され、且つ優れた密封性を有する。
従来技術と比べると、本出願の実施例に提供される水冷ユニットは、水冷ユニットが本体部と第１の接続部を含み、本体部に冷却通路が設置され、第１の接続部が冷却通路と連通する連通キャビティを有し、冷却液が連通キャビティから冷却通路に導入され又は連通キャビティから排出され、冷却液が冷却通路を流れる過程で電池と熱交換して電池を冷却する利点を有する。ここでは、第１の接続部と本体部との間に第２の接続部がさらに設けられ、第２の接続部に前記連通キャビティと冷却通路を連通させるための内部キャビティが設けられ、内部キャビティの冷却通路寄りの端面の横断面積が連通キャビティの内部キャビティ寄りの端面の横断面積より大きいことにより、冷却通路に入る冷却液の流速を低減し又は冷却液を小さな流速で冷却通路から流出させることができ、従って、第２の接続部での冷却液の圧力損失を低減し、水冷ユニットの冷却効率を向上させることができる。
本出願の実施例の第２の態様は、複数の電池と、複数の電池を冷却するための前記第１の態様に記載の前記水冷ユニットと、を含む電池パックを提供する。
本出願の実施例の第３の態様は、装置に電気エネルギーを供給する前記第２の態様に記載の前記電池パックを含む、電池を使用する装置を提供する。
上記で説明した本出願の実施例が解决しようとする技術問題、技術的解決手段を構成する技術的特徴及びこれらの技術的解決手段の技術的特徴による有利な効果のほかに、本出願の実施例が提供する水冷ユニット、電池パック及び装置が解决できる他の技術問題、技術的解決手段に含まれる他の技術的特徴、並びにこれらの技術的特徴による有利な効果については、具体的な実施形態においてさらに詳しく説明する。
本出願の実施例又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の記載に必要な図面を簡単に説明し、明らかに、以下の記載における図面は、本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働をしない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本出願の実施例により提供される自動車の構成模式図である。 図１の電池パックの分解構成模式図である。 図２のＡ部分の構成模式図である。 図３のＢ部分の構成模式図である。 図２の本体部の構成模式図である。 図５のＣ－Ｃ線に沿った構成断面図である。 図５の本体部の分解構成模式図である。 図７のＤ部分の部分構成模式図である。 図７の第２のプレートの構成模式図である。 第２の接続部の構成模式図である。 第１の接続部の構成模式図の１である。 図１１の第１の接続部の対称面に沿った断面構成模式図である。 第１の接続部の構成模式図の２である。 図１３の第１の接続部の対称面に沿った断面構成模式図である。 第１の接続部及び第２の接続部の他の構成模式図である。 電池パックの他の構成模式図である。 図１６のＦ部分の構成模式図である。 図１６のケース、本体部及び電池モジュールの構成模式図である。 図１８のＧ部分の構成模式図である。 電池パックの他の構成模式図である。 図２０のＨ部分の構成模式図である。
本出願の実施例の上記目的、特徴及び利点をより明らかで分かりやすくするために、以下、本出願の実施例における図面を参照して、本出願の実施例における技術的解決手段を明瞭で完全に説明する。説明する実施例は、本出願の全ての実施例でなく、その一部の実施例のみであることは明らかである。本出願の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をしない前提で得られる他の全ての実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属するものである。
自動車などの装置では、エネルギーロスが多い場合、そのエネルギー効率が低下する。自動車での伝動輪システム、電池パック等の部品はすべてエネルギーを消費する。例えば、電池パックは、１つ又は複数の電池を含む電池モジュール、及び電池モジュールの動作を補助する水冷ユニット等を備え、当該電池が、電池パックのコア部品として電流を発生する。水冷ユニットは、電池モジュールに接触する２つのプレートを含み、その中の１つ又は２つのプレートに溝が設けられ、２つのプレートは、冷却液がその中に流れて電池モジュールと熱交換する冷却通路を囲むように密着される。水冷ユニットは、さらに給水管と吐水管を含み、給水管のキャビティが、冷却通路内に冷却液を導入するために冷却通路と連通し、吐水管のキャビティが、冷却液を排出するために冷却通路と連通し、即ち、給水管のキャビティ、冷却通路及び吐水管のキャビティにより、冷却液が流れる流路が形成される。出願人は、冷却液が流路を流れる際、流路の横断面積の急激な増減（急拡又は急縮）により圧力損失が発生し、この圧力損失が、車両全体側のエネルギー効率の低下を直接引き起こすことが発見される。ここでは、流路の横断面とは、冷却液の流れ方向に垂直に流路を切った時に観察される流路断面である。
これらに鑑み、本出願の実施例は、装置Ｄ、電池パック１及び水冷ユニットを提供する。ここでは、装置Ｄは、車両、船舶、小型飛行機等の移動体であってもよく、蓄電キャビネット等の電気エネルギーを供給可能な非移動体であってもよい。車両は、新エネルギー型自動車であってよく、この新エネルギー型自動車は、純粋な電気自動車であってもよいし、ハイブリッド自動車やレンジエクステンダーを搭載した自動車等であってもよい。
車両を例とすれば、図１は、本出願の実施例により提供される自動車の構成模式図である。図２は、図１の電池パックの分解構成模式図である。図３は図２のＡ部分の構成模式図である。図４は図３のＢ部分の構成模式図である。図１から図４を参照して、車両は、車両本体と、車両本体における電力消費ユニットへ給電する電池パック１とを備えてよい。装置Ｄにより、電力消費ユニットは異なってもよい。例えば、装置Ｄが自動車の場合、車両本体における電力消費ユニットは、モータ、音響機器等であって良い。
ここでは、電池パック１は、車両本体の底部に水平に設置されてよい。電池パック１は、複数の電池モジュール１０、及び複数の電池モジュール１０を収容する保護ケース２０を含んでよい。
保護ケース２０は、蓋２１と、一端が開口される中空構造であるケース２２とを有してよく、ケース２２内に電池モジュール１０が収納され、蓋２１により開口がカバーされて、電池モジュール１０が保護ケース２０内に封入されるようになる。
図２に示すように、各電池モジュール１０は、それぞれ１つ又は複数の電池（図示せず）を含むことができ、各電池モジュール１０は、パッケージングされてから保護ケース２０内に並設される。
各電池は、いずれも、セパレータにより隔離して電池のハウジング内に収められる正極板と負極板を含む。正極板、セパレータ及び負極板は、積層され又は巻き付けられて鋼製やアルミニウム製のハウジングでパッケージングされて四角形又は円柱状の電池を形成してもよく、アルミ・プラスチック複合フィルム等の可撓性のハウジングでパッケージングされてソフトパック電池を形成してもよい。電池パック１を適用する装置Ｄは、必要に応じて、四角形の電池、円柱状の電池又はソフトパック電池を選択的に使用してよい。ここでは、電池の正極板及び負極板にいずれも、ハウジング内の電解液と化学反応する活性物質が設けられ、化学反応過程で生成される電子が、正極板と負極板との間に流れて、電流を形成することができる。
活性物質が電解液と化学反応する過程で熱が生成され、それと同時に、環境温度も電池パック１の使用温度に影響を与えるので、電池パック１が過熱でその性能に影響することを回避するために、電池パック１に水冷ユニット３０及び給水ユニットが配置される。水冷ユニット３０は、各電池モジュール１０における電池を冷却するように電池モジュール１０に接触する。給水ユニットは、水冷ユニット３０に冷却液を供給し且つ冷却液を回収して再利用するために用いられる。
給水ユニットは、給水管４１、還水管４２及び貯水部材（図示せず）を含む。給水管４１、還水管４２はいずれも貯水部材と連通する。給水管４１の貯水部材から離間する端が、水冷ユニット３０に接続され、還水管４２の貯水部材から離間する端も水冷ユニット３０に接続されて循環水路を構成して、冷却液の再利用を可能にする。
貯水部材は、保護ケース２０の外部に設けられ、且つ車両本体に接続される。電池パック１の構成によって、給水管４１、還水管４２を、保護ケース２０の内部又は保護ケース２０の外部に設けることができる。
図５は、図２の本体部の構成模式図である。図６は図５のＣ－Ｃ線に沿った構成断面図である。図７は図５の本体部の分解構成模式図である。図８は図７のＤ部分の部分構成模式図である。図９は図７の第２のプレートの構成模式図である。図２、図３、図５から図９を参照して、本出願の実施例は、水冷ユニット３０を提供する。水冷ユニット３０は、冷却液を収容するための冷却通路３１４を形成するための中空構成である本体部３１を有してよい。電池パック１が並列に設置される複数の電池モジュール１０を含むことを考慮して、本体部３１は、隣接する２つの電池モジュール１０の間にそれぞれ設置される複数のものであってもよい。
いくつかの実施例において、本実施例における本体部３１は、ケース２２の開口から離間する底部に設けられかつ同時に複数の電池モジュール１０に接触し、これにより、本体部３１の数を減らし、製造コストを削減する。
いくつかの実施例において、本体部３１は、対向して設置されかつ密着固定される第１のプレート３１１と第２のプレート３１２を含んでよい。複数の電池モジュール１０は、共に第１のプレート３１１又は第２のプレート３１２に密着されることができ、又は水冷ユニット３０が隣接する２つの電池モジュール１０の間に設置される場合、第１のプレート３１１と第２のプレート３１２はいずれも電池モジュール１０に接触することができる。
第１のプレート３１１及び第２のプレート３１２の形状は、矩形、円形等の規則的な幾何形状であってもよいし、「Ｌ」状等の不規則な形状であってもよいが、図７に示すように、第１のプレート３１１と第２のプレート３１２は、多角形である。第１のプレート３１１及び第２のプレート３１２の材質は、同じであってもよく、例えば、いずれも熱伝導しやすいアルミニウム板であってもよい。
図２、図７、図８及び図９を合わせて参照して、第１のプレート３１１と第２のプレート３１２により形成される本体部３１は、プレート状であり、冷却通路３１４は本体部３１の内部に形成される。
冷却通路３１４を形成するには、第１のプレート３１１の第２のプレート３１２に面する側面に溝３１３を設置し、又は第２のプレート３１２の第１のプレート３１１に面する側面に溝３１３を設置してよいが、いくつかの実施例において、第１のプレート３１１の第２のプレート３１２に面する側面及び第２のプレート３１２の第１のプレート３１１に面する側面にも共に溝３１３を設置し、この場合、２つの溝３１３が対向して連通しかつ冷却通路３１４を形成し、溝３１３の深さが第１のプレート３１１又は第２のプレート３１２の厚さより小さい（図示せず）。
いくつかの実施例において、溝３１３は、第１のプレート３１１及び／又は第２のプレート３１２からプレス成形されてもよい。具体的には、図６から図８を参照して、第２のプレート３１２に、第１のプレート３１１から離間する側へ凹む溝３１３を設置してよく、この場合、第１のプレート３１１は、平板であってもよく、第１のプレート３１１と第２のプレート３１２とが接続し、溝３１３が第１のプレート３１１によりカバーされ、これにより、溝３１３で囲まれる空間が冷却通路３１４を形成する。
いくつかの実施例において、第１のプレート３１１に溝３１３を設置し、又は第１のプレート３１１と第２のプレート３１２の両方に溝３１３を設置してもよい。
冷却液が冷却通路３１４を流れる時の圧力損失を低減するために、溝３１３のプレス深さを大きくしてよいが、プレートのプレス深さの増大が、プレート強度の低下に繋がるので、プレートが薄くなりすぎて強度不足になることを避けるために、溝３１３の深さが過度に深くないことが好ましい。例として、プレートがアルミニウム板である場合、溝３１３の最大プレス深さがプレート厚さの３倍より小さく、つまり、アルミニウム板の材質厚さが１．５ｍｍの場合、溝３１３の最大プレス深さが４．５ｍｍであるようになり、水冷ユニット３０の使用上の安全性を向上させるために、溝３１３の深さが３．５ｍｍであってもよい。
いくつかの実施例において、第１のプレート３１１及び第２のプレート３１２の両方に溝３１３をプレスする場合、２つの溝３１３が対向して設置され且つ連通し、２つの溝３１３により形成される冷却通路３１４の横断面積が大きく、冷却液の流速が小さく、冷却液の圧力損失が小さく、冷却ユニットの熱交換率が高い。ここでは、冷却通路３１４の横断面とは、冷却液の流れ方向に垂直に冷却通路３１４を切った時に観察される冷却通路３１４の断面である。
溝３１３のプレス方法に応じて、冷却通路３１４の構成が異なってもよい。例として、溝３１３は、複数並列に設置され（図示せず）、各溝３１３の一端が本体部３１の一側に位置し、給水管４１と連通して冷却液を導入するが、各溝３１３の他端が本体部３１の対向する他側に位置し、還水管４２と連通して冷却液を排出し、冷却液の流れ距離が小さく、冷却液の圧力損失が小さいように構成されてよい。
冷却液が冷却通路３１４を流れる時の圧力損失を低減するために、溝３１３のプレス幅を減少してよい。溝３１３がプレートにプレス成形される場合、溝３１３の幅がプレートの面積及び冷却通路３１４の長さに関連し、溝３１３のプレス幅が大きすぎると、冷却通路３１４の長さを低下させ、使用者が必要に応じて設定することができる。
いくつかの実施例において、電池モジュール１０に接触するプレートに溝３１３を設置しなくてもよく、これによって、電池モジュール１０とプレートとの接触面積を増加させ、冷却効率を向上させ、さらに、第１のプレート３１１と第２のプレート３１２との接続面積を大きくすることもでき、本体部３１の接続強度が高くなる。例として、溝３１３が第２のプレート３１２に設置され、第１のプレート３１１と溝３１３により囲まれる空間が冷却通路３１４を形成するように構成されてもよい。
この場合、電池モジュール１０は、熱伝導性構造用接着剤を介して第１のプレート３１１に接着して固定することができる。電池パック１の体積を減少するために、給水ユニットを第１のプレート３１１の一側に設置してよく、つまり、給水管３１５と吐水管３１６を共に第１のプレート３１１に設置してよいので、コンパクトな構成及び小さな体積が実現されることができる。
図３、図７及び図８を参照して、冷却通路３１４は給水端３１４１及び吐水端３１４２を有し、これに対して、水冷ユニット３０は、さらに、連通キャビティ３２１を有する第１の接続部３２を含む。第１の接続部３２は、本体部３１に接続される給水管３１５及び吐水管３１６をさらに含み、給水管３１５と給水端３１４１とが連通し、吐水管３１６と吐水端３１４２とが連通する。ここでは、給水管３１５と吐水管３１６は、いずれも、本体部３１の外壁面から突出し、かつ給水管４１及び還水管４２に着脱可能に接続されてもよい。
給水管３１５は、冷却通路３１４内に冷却液を導入するために給水管４１と連通し、吐水管３１６は、冷却通路３１４から冷却液を排出するために還水管４２と連通する。冷却液は、水やエチレングリコール等であってよい。冷却液は、流れる過程において各電池モジュール１０と熱交換を行って、電池モジュール１０を冷却するものである。
電池パック１の異なる配置形態に応じて、給水管３１５及び吐水管３１６は、共に第１のプレート３１１又は第２のプレート３１２に設置されてもよく、それぞれ第１のプレート３１１と第２のプレート３１２に設置されてもよいが、例えば、給水管３１５が第１のプレート３１１に設置されてもよく、吐水管３１６が第２のプレート３１２に設置されてもよい。
給水管３１５と吐水管３１６が共に第１のプレート３１１に設置される場合、装置Ｄの配置形態に応じて、給水管３１５と吐水管３１６を第１のプレート３１１における任意の箇所に位置させてもよい。例えば、給水管３１５と吐水管３１６は、隣接して設置されてもよく、又は、それぞれ第１のプレート３１１の対向する両側に設置されてもよい。第１のプレート３１１と第２のプレート３１２が共に矩形である場合を例にして、給水管３１５と吐水管３１６は、それぞれ第１のプレート３１１の異なる角度の位置に設置されてもよく、それぞれ第１のプレート３１１の縁部に設置されてもよく、又は、第１のプレート３１１の中部に設置されてもよいが、本実施例において制限されない。
更に、装置Ｄのエネルギー効率を向上させるために、本出願の実施例において、水冷ユニット３０に第２の接続部３３を設置し、第２の接続部３３を水冷ユニット３０における流路の横断面積の急拡位置、急縮位置に設置して、第２の接続部３３を流れる冷却液の圧力降下、即ち、冷却液の急拡、急縮位置での圧力損失を低減し、冷却液駆動部材の電力の余分な消費を回避し、水冷ユニット３０の冷却効率、電池パック１の充放電効率及び自動車のエネルギー効率を向上させることを考慮する。
本体部３１と第１の接続部３２との連通箇所の横断面に急拡又は急縮があるため、冷却通路３１４と連通キャビティ３２１を連通させる内部キャビティ３３１を有する第２の接続部３３は、本体部３１と第１の接続部３２との間に設置されてよい。ここでは、第２の接続部３３は、本体部３１の一部として本体部３１に形成されてもよく、第１の接続部３２の一部として第１の接続部３２に形成されてもよく、又は独立部品として本体部３１と第１の接続部３２との間に設置されてもよいが、本実施例において制限されない。
吐水端３１４２と給水端３１４１の設置位置に応じて、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１及び／又は第２のプレート３１２に設置されてよい。即ち、給水管３１５と吐水管３１６が共に第１のプレート３１１に設置される場合、第２の接続部３３が第１のプレート３１１に設置されてよい。給水管３１５と吐水管３１６が共に第２のプレート３１２に設置される場合、第２の接続部３３が第２のプレート３１２に設置されてよい。給水管３１５と吐水管３１６がそれぞれ第１のプレート３１１と第２のプレート３１２に設置される場合、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１又は第２のプレート３１２に設置されてもよく、第１のプレート３１１及び第２のプレート３１２にともに設置されてもよい。
ここでは、給水管３１５と本体部３１との間に急拡が形成されてよく、吐水管３１６と本体部３１との間に急縮が形成されてよく、これに対応して、第２の接続部３３が個別に給水端３１４１又は吐水端３１４２に設置されてもよく、給水端３１４１及び吐水端３１４２に共に設置されてもよいが、本実施例において制限されない。
更に、第２の接続部３３は、バッファー構成として、流路横断面の急拡や急縮を徐拡や徐縮に変更することができる。具体的には、内部キャビティ３３１の冷却通路３１４寄りの端面の横断面積が連通キャビティ３２１の内部キャビティ３３１寄りの端面の横断面積より大きいことにより、冷却液の第２の接続部３３のある位置での圧力降下を低減させる。また、内部キャビティ３３１の横断面とは、冷却液の流れ方向に垂直に内部キャビティ３３１を切った時に観察される内部キャビティ３３１の断面である。連通キャビティ３２１の横断面とは、冷却液の流れ方向に垂直に連通キャビティ３２１を切った時に観察される連通キャビティ３２１の断面である。
急拡を徐拡に変更することを例にして、第１の接続部３２が給水管３１５である場合、冷却液の流れ方向において、給水管３１５における連通キャビティ３２１の冷却通路３１４寄りの一端の横断面積が冷却通路３１４の横断面積より小さく、冷却液が給水管３１５を介して冷却通路３１４内に導入されると、横断面積が急に拡大し、冷却液の圧力損失が大きくなる。本実施例において、給水管３１５と本体部３１との間に第２の接続部３３が設置され、第２の接続部３３における内部キャビティ３３１の冷却通路３１４寄りの一端の横断面積が給水管３１５における連通キャビティ３２１の内部キャビティ３３１寄りの一端の横断面積より大きく、即ち、一部の内部キャビティ３３１の横断面積又は内部キャビティ３３１全体の横断面積が連通キャビティ３２１の横断面積より大きく、給水管３１５と本体部３１との間に急拡から徐拡に変更して、冷却液の圧力損失を減少させるようになる。
第２の接続部３３が本体部３１と第１の接続部３２との間に設置され、内部キャビティ３３１内の冷却液の流速が連通キャビティ３２１内の冷却液の流速より小さい。冷却液の流れ方向において、第２の接続部３３の長さと同じの第１の接続部３２が設置されると仮定すると、第２の接続部３３内の冷却液の圧力降下がその第１の接続部３２内の冷却液の圧力降下より小さく、即ち、本体部３１と第１の接続部３２との間に第２の接続部３３が設置されると、冷却液の圧力損失が小さくなる。
再び図６、図７及び図８を参照して、冷却液は、第１の接続部３２を介して第２のプレート３１２に衝突してから冷却通路３１４内へ転向して入る。転向過程において、冷却液は、第２のプレート３１２に垂直な方向における速度が０になる。
第２の接続部３３が設置されると、第２の接続部３３を流れる冷却液の流速が小さくなるため、冷却液がより小さい速度で第２のプレート３１２に衝突し、衝突エネルギー損失が小さく、第２のプレート３１２の耐用年数が長くなる。
いくつかの実施例において、冷却液は、第２の接続部３３を介して冷却通路３１４に導入され又は冷却通路３１４から排出されると、内部キャビティ３３１の連通キャビティ３２１寄りの端面の横断面積が本体部３１の内部キャビティ３３１寄りの端面の横断面積以下になることができる。具体的には、本体部３１に第２の接続部３３と連通する開口を有するように設置されることにより、この開口の開口面積が内部キャビティ３３１の冷却通路３１４寄りの端面の横断面積より小さいことを回避することができ、即ち、第２の接続部３３と冷却通路３１４との連通箇所で急拡及び急縮が同時に形成されることを回避することができ、冷却液の圧力損失が小さい。
更に、上記した実施例によると、第２の接続部３３が第１のプレート３１１及び／又は第２のプレート３１２に設置されてよいことが分かる。
第２の接続部３３が第１のプレート３１１に設置されることを例にして、電池パック１での給水管４１及び還水管４２の設置位置に応じて、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１の任意の位置にしてもよく、例えば、第２の接続部３３が第１のプレート３１１の円周方向におけるエッジ位置に位置してもよく、且つ内部キャビティ３３１の延伸方向が第１のプレート３１１のある平面に対して平行し、又は鋭角や鈍角で設置されてもよい。いくつかの実施例において、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１の第２のプレート３１２から離間する側面に位置してもよく、第１のプレート３１１に確実に接続されて、優れた密封性を有するように構成されてよい。ここでは、内部キャビティ３３１の延伸方向は、第１のプレート３１１のある平面に対して垂直又は傾斜して設置されてよい。
第２の接続部３３が第２のプレート３１２に設置される場合、第２の接続部も第２のプレート３１２の第１のプレート３１１から離間する側面に設置されてもよいことが理解される。
本体部３１の円周方向における空間が小さいことを考慮して、本実施例は、第２の接続部３３が第１のプレート３１１に設置され、且つ内部キャビティ３３１の延伸方向が第１のプレート３１１のある平面と垂直する場合を例にして説明する。また、第１のプレート３１１のある平面に垂直な側方空間が大きく、第２の接続部３３が必要に応じて第１のプレート３１１での任意の位置に設置されてもよく、ここでは、第１のプレート３１１のある平面に垂直な側方空間が大きいため、第２の接続部３３の寸法が十分に大きく、即ち、内部キャビティ３３１の横断面積が十分に大きくなることができ、圧力降下をより減少させる効果を果たす。
当業者であれば、同じ横断面積を有する横断面形状は異なってもよく、例えば、横断面形状は、円形、楕円又は多角形であってもよいことがよく分かる。いくつかの実施例において、冷却液の圧力損失を低減するために、内部キャビティ３３１の任意の位置での横断面形状を同じようにしてもよく、従って、第２の接続部３３の内壁面を滑らかに移行させることができる。例として、内部キャビティ３３１の任意の位置での横断面形状は、円形又は矩形であってもよい。
いくつかの実施例において、冷却液の流れ方向において、内部キャビティ３３１は、対向して設置される第１の端及び第２の端を有し、内部キャビティ３３１の第１の端から内部キャビティ３３１の第２の端まで、内部キャビティ３３１の横断面積が徐々に減少してもよい。即ち、第２の接続部３３が給水端３１４１のある端に設置される場合、冷却液の流れ方向において、内部キャビティ３３１の横断面積が徐々に増大するが、第２の接続部３３が吐水端３１４２のある端に設置される場合、冷却液の流れ方向において、内部キャビティ３３１の横断面積が徐々に減少する。
ここでは、第２の接続部３３は、横断面積が徐変するように構成されてもよく、これに対して、内部キャビティ３３１は、横断面積が徐変するテーパ状のキャビティであり、内部キャビティ３３１の大きいほうの端が冷却通路３１４に接続される第１の端であり、内部キャビティ３３１の小さいほうの端が連通キャビティ３２１に接続される第２の端であり、従って、内部キャビティ３３１が連通キャビティ３２１及び冷却通路３１４と連通し、また、内部キャビティ３３１の小さいほうの端の横断面積が連通キャビティ３２１の横断面積以下であってもよい。
いくつかの実施例において、第２の接続部３３は、さらにマルチセグメント式構造であってもよく、これに対して、内部キャビティ３３１もマルチセグメント式キャビティである。任意の１セグメントのキャビティは、等断面のキャビティでも可変断面のキャビティでもよく、冷却通路３１４よりの端のキャビティの横断面積が、冷却通路３１４から離間する端のキャビティの横断面積より大きければよい。
具体的には、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１と一体成形されてよい。この場合、第２の接続部３３は、第１のプレート３１１に形成される突出部３３２であってもよく、突出部３３２が、給水端３１４１に位置してもよく、吐水端３１４２に位置してもよく、又は給水端３１４１や吐水端３１４２の両方に設置されてよい。
図６から図８を参照して、突出部３３２は、第１のプレート３１１からプレス成形されてよく、突出部３３２のプレス深さも第１のプレート３１１の厚さにより制限される。プレスプロセスを考慮して、突出部３３２は、冷却液の流れ方向に垂直な方向において、突出部３３２内の内部キャビティ３３１の横断面積が徐変するような加工丸みを有してもよい。
図１０は、第２の接続部の構成模式図である。図１０を参照して、突出部３３２がマルチセグメント式構造である場合、突出部３３２は、段階状にプレス成形されてもよい。例として、突出部３３２は、第１の突出部３３２１と第２の突出部３３２２を含んでよく、第１の突出部３３２１が第１のプレート３１１からプレス成形され、第２の突出部３３２２が第１の突出部３３２１からプレス成形され、第１の突出部３３２１のプレス面積が第２の突出部３３２２のプレス面積より大きい。この場合、第１の突出部３３２１と第２の突出部３３２２とは、上記のマルチセグメント式構造である第２の接続部３３を形成することができる。プレス成形プロセスを考慮に入れると、第１の突出部３３２１及び第２の突出部３３２２内に形成されるキャビティは、いずれも可変断面のキャビティである。
図１１は、第１の接続部の構成模式図の１である。図１２は、図１１の第１の接続部の対称面に沿った断面構成模式図である。図３、図７、図１１及び図１２を参照して、第２の接続部３３は、テーパ状のセグメント（図示せず）であり得る中空セグメント３３３であってもよい。中空セグメント３３３は、冷却液を導入するために給水端３１４１に設置されてもよく、冷却液を排出するために吐水端３１４２に設置されてもよく、又は給水端３１４１と吐水端３１４２の両方に設置されてもよい。中空セグメント３３３が給水端３１４１の一側に設置される場合を例にして、中空セグメント３３３は、給水管３１５に溶接されて固定されてよく、即ち、独立して給水管３１５と第１のプレート３１１との間に設けられる独立部品であってもよく、拡管プロセスにより給水管３１５の一部として成形されてもよい。
中空セグメント３３３は、さらに、第１のセグメント３３３１と第２のセグメント３３３２を含むマルチセグメント式構造であってもよく、第１のセグメント３３３１が本体部３１に接続されてよく、第２のセグメント３３３２が第１のセグメント３３３１の本体部３１から離間する端に設置され、かつ第１の接続部３２に接続され、第１のセグメント３３３１と第２のセグメント３３３２内のキャビティが連通して内部キャビティ３３１を形成する。第１のセグメント３３３１に対応するキャビティは、等断面のキャビティでも可変断面のテーパ状キャビティでもよく、第２のセグメント３３３２に対応するキャビティは、等断面のキャビティでも可変断面のテーパ状キャビティでもよい。
いくつかの実施例において、図１１及び図１２を参照して、本実施例中における第１のセグメント３３３１内のキャビティの横断面積は等しく第２のセグメント３３３２内のキャビティの横断面積も等しく、且つ第１のセグメント３３３１内のキャビティの横断面積が第２のセグメント３３３２内のキャビティの横断面積より大きく、第２のセグメント３３３２内のキャビティの横断面積が連通キャビティ３２１の横断面積より大きく、拡管プロセスによる成形が可能であり、加工製造が容易である。
いくつかの実施例において、内部キャビティ３３１の任意位置での横断面積は、いずれも等しい。具体的には、図１３は第１の接続部の構成模式図の２である。図１４は図１３の第１の接続部の対称面に沿った断面構成模式図である。図１３及び図１４を参照して、中空セグメント３３３は、等断面の筒状構成であってよく、中空セグメント３３３における内部キャビティ３３１の任意の位置での横断面積が等しくてもよく、且つ内部キャビティ３３１の横断面積が連通キャビティ３２１の横断面積より大きい。本実施例において、内部キャビティ３３１又は第２の接続部３３の構成を制限しない。
もちろん、第２の接続部３３は、上記の突出部３３２と中空セグメント３３３の両方を含んでもよく、且つ第２の接続部３３が給水端３１４１又は吐水端３１４２に位置してもよく、又は給水端３１４１及び吐水端３１４２の両方に位置してもよく、この場合、中空セグメント３３３と突出部３３２が溶接されて固定される。
第２の接続部３３が複数の設置形態として組み合わせられてもよいことは理解される。例えば、突出部３３２が給水端３１４１に設置され、中空セグメント３３３が吐水端３１４２に設置されるように、また、突出部３３２と中空セグメント３３３が共に給水端３１４１に設置されるが、吐水端３１４２に第２の接続部３３が設置されないように、又は、中空セグメント３３３が給水端３１４１と吐水端３１４２の両方に設置されるように構成されてもよい。
図６、図１２及び図１４を参照して、中空セグメント３３３が第１のプレート３１１又は突出部３３２に接続される場合、中空セグメント３３３の外壁面に、第１のプレート３１１に係着する環形ボス３２２又は環形溝３２３が設けられることができ、中空セグメント３３３が第１のプレート３１１に係着してろう付け溶接により固定されて、確実な接続が達成され、優れた密封性を有する。
いくつかの実施例において、図１５は、第１の接続部と第２の接続部の他の構成模式図であり、図１５を参照して、本実施例は、給水端３１４１及び／又は吐水端３１４２に突出部３３２と中空セグメント３３３が共に設置される実現形態を提供する。ここでは、突出部３３２が第１のプレート３１１に設置される。中空セグメント３３３は、着脱可能に接続される第１の接続管３３３３と第２の接続管３３３４を含み、第１の接続管３３３３と突出部３３２とが接続され、第２の接続管３３３４が第１の接続管３３３３の突出部３３２から離間する端に設置される。且つ、第２の接続管３３３４は、連通する接続セグメントａと、嵌設セグメントｂとを含み、接続セグメントａは、給水管４１又は還水管４２に接続されるためのものであり、嵌設セグメントｂの接続セグメントａから離間する端が第１の接続管３３３３の外に嵌設される。
この場合、嵌設セグメントｂ内のキャビティの横断面積が第１の接続管３３３３内のキャビティの横断面積より大きく、第１の接続管３３３３内のキャビティの横断面積が接続セグメントａ内のキャビティの横断面積より大きい。即ち、突出部３３２が内部キャビティ３３１の一部を構成し、第１の接続管３３３３も内部キャビティ３３１の一部を構成し、且つ、嵌設セグメントｂが第１の接続管３３３３の外に嵌設されるため、嵌設セグメントｂも第２の接続部３３の一部を構成するが、接続セグメントａが第１の接続部３２を構成する。
本実施例では、第２の接続部３３の設置形態を一々列挙しない。
更に、突出部３３２が、本体部３１と各電池モジュール１０の接触領域に設置される場合、電池モジュール１０と本体部３１との接触面積を低減させ、熱交換効率に影響する。ここでは、本体部３１が、隣接する２つの電池モジュール１０の間に設置されることができ、又は共に複数の電池モジュール１０に密着されることができることを考慮して、本体部３１に接続される給水管３１５及び吐水管３１６が、対応的に隣接する２つの電池モジュール１０の間に位置し、又は電池パック１の円周方向の外側に位置することができ、即ち、電池パック１の構成に応じて、突出部３３２の突出面積が、隣接する電池モジュール１０、ケース２２等の部品に制限される。
図１６は、電池パックの他の構成模式図である。図１７は、図１６のＦ部分の構成模式図である。図１８は、図１６のケース、本体部及び電池モジュールの構成模式図である。図１９は、図１８のＧ部分の構成模式図である。図２０は電池パックの他の構成模式図である。図２１は図２０のＨ部分の構成模式図である。図８、図１６～図２１を参照して、突出部３３２が電池モジュール１０の円周方向の外側に設置される場合を例にして、電池パック１の構成に応じて、給水管４１と還水管４２がケース２２の内側又はケース２２の外側に設置されてよく、これに対して、給水管３１５と吐水管３１６がケース２２の内側又はケース２２の外側に設置されてよく、これに対して、突出部３３２もケース２２内又はケース２２外に設置されてよい。
突出部３３２がケース２２の内側に設置される場合、突出部３３２の突出面積がケース２２と電池モジュール１０との間の隙間のサイズにより制限され、突出部３３２の突出面積を増大するために、突出部３３２の一部又は全部のエッジを隣接する部品に沿って延伸させてもよい。
突出部３３２のエッジの形状は、矩形、円形等の規則的な幾何形状であって良い。図８を参照して、正方形の突出部３３２を例として、突出部３３２の辺長が溝３１３の幅と同じであってもよく、これにより、突出部３３２の突出面積が大きくなりすぎて、冷却液からの衝突で突出部３３２が変形することを回避でき、一方、突出部３３２の幅が溝３１３の幅より大きくなって、突出部３３２と溝３１３との間の冷却液に圧力損失が発生することを回避できる。
ケース２２と電池モジュール１０との間に形成される隙間の形状が不規則的なものである場合、突出部３３２のエッジ形状が、対応的に不規則的な形状であってもよく、即ち、突出部３３２の一部の輪郭が、退避領域３３２３を形成するように自身の内部へ凹んでもよい。突出部３３２が電池パック１の他の部品と干渉しないことを前提として、突出部３３２の突出面積を増大し、冷却液が第２の接続部３３を流れる時の圧力降下を低減するようにする。図１８及び図１９を参照して、突出部３３２は、「Ｌ」状であってもよく、「Ｌ」状の突出部３３２による退避領域３３２３が電池モジュール１０等の部品の退避に用いられる。
給水端３１４１と吐水端３１４２が共に突出部３３２に設置される場合、給水端３１４１と吐水端３１４２の突出部３３２の形状は、同一であってもよく、異なっていてもよく、隣接する部品と干渉せず、且つ所定の溶接強度を有するものであればよいことが理解される。例として、給水端３１４１に位置する突出部３３２が矩形であってもよく、吐水端３１４２に位置する突出部３３２が「Ｌ」状であってもよい（図示せず）。
突出部３３２がケース２２の外側に設置される場合、そのエッジの形状は、規則的な幾何形状であってもよいし、不規則的な幾何形状であってもよい。
更に、突出部３３２がケース２２の内側に設置される場合、突出部３３２に接続される給水管４１又は還水管４２もケース２２の内側に設置される。突出部３３２がケース２２の外側に設置される場合、突出部３３２に接続される給水管４１又は還水管４２もケース２２の外側に設置される。
ここでは、給水管４１及び還水管４２がホースであってもよく、この場合、給水管４１が給水管３１５に直接嵌設され、還水管４２が吐水管３１６に直接嵌設されてよい。給水管４１及び還水管４２は、金属管材であってもよく、この場合、給水管４１が第１の継手を介して給水管３１５に接続され、還水管４２が第２の継手を介して吐水管３１６に接続され、給水管３１５及び吐水管３１６に、それぞれ第１の継手及び第２の継手に接続される接続ボス３２４が設置されてもよい。
本明細書における各実施例や実施形態は、いずれもプログレッシブな方式で説明され、各実施例で重点的に説明されるのは、いずれも他の実施例との相違点であり、各実施例間の同一又は類似の部分については互いに参照すればよい。
本明細書の説明において、参照用の用語「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「例示的な実施形態」、「例示」、「具体的な例示」、又は「いくつかの例示」などの説明は、実施形態又は例示に関連して説明された具体的な特徴、構造、材料又は特徴が本出願の少なくとも１つの実施形態又は例示に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語の模式的表現は、必ずしも同一の実施形態または例示を指すものではない。且つ、説明した具体的な特徴、構造、材料又は特徴は、いずれかの一つ又は複数の実施形態又は例示において適切な方法で組み合わせることができる。
最後に、注意すべきなのは、下記のことである。以上の各実施例は、本出願の技術的解決手段を説明するために用いられ、それを制限するものではない。上記した各実施例を参照して本出願について詳細に説明したが、当業者であれば、依然として上記の各実施例に記載の技術的解決手段を修正し、又はその一部又は全部の技術的特徴を均等置換することができ、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の要旨を本出願の各実施例の技術的解決手段の範囲から外さないことを理解すべきである。

Claims (10)

  1. 電池を冷却するための水冷ユニットであって、
    冷却液を収容するための冷却通路を有する本体部と、
    前記本体部に接続され、前記冷却液を導入し又は排出するための連通キャビティを有する第１の接続部と、
    前記本体部と前記第１の接続部との間に設置され、前記冷却通路と前記連通キャビティとを連通させるための内部キャビティを有する第２の接続部と、
    を含み、
    前記内部キャビティの前記冷却通路寄りの端面の横断面積は前記連通キャビティの前記内部キャビティ寄りの端面の横断面積より大きい、水冷ユニット。
  2. 前記内部キャビティは、前記冷却液の流れ方向において、対向して設置される第１の端と第２の端を有し、前記内部キャビティの第１の端は、前記冷却通路との連通に用いられ、前記内部キャビティの横断面積は、前記内部キャビティの第１の端から前記内部キャビティの第２の端まで徐々に減少する、請求項１に記載の水冷ユニット。
  3. 前記内部キャビティの任意の位置での横断面積は、いずれも等しい、請求項１に記載の水冷ユニット。
  4. 前記第２の接続部は、
    前記本体部に接続される第１のセグメントと、
    前記第１のセグメントと前記第１の接続部との間に接続される第２のセグメントと、
    を含む請求項１～３のいずれか一項に記載の水冷ユニット。
  5. 前記第２の接続部は、前記本体部と一体成形される請求項１～３のいずれか一項に記載の水冷ユニット。
  6. 前記内部キャビティの前記連通キャビティ寄りの端面の横断面積は、前記本体部の前記内部キャビティ寄りの端面の横断面積以下である請求項１～５のいずれか一項に記載の水冷ユニット。
  7. 前記本体部は、対向して設置される第１のプレートと第２のプレートを有し、前記第１のプレートの前記第２のプレートに面する側面及び／又は前記第２のプレートの前記第１のプレートに面する側面に、前記冷却通路を構成するための溝が設けられる請求項１～６のいずれか一項に記載の水冷ユニット。
  8. 前記第２の接続部は、前記第１のプレートの前記第２のプレートから離間する側面及び／又は前記第２のプレートの前記第１のプレートから離間する側面に設けられる請求項７に記載の水冷ユニット。
  9. 複数の電池と、複数の前記電池を冷却するための請求項１～８のいずれか一項に記載の水冷ユニットと、を含む電池パック。
  10. 電池を使用する装置であって、前記装置に電気エネルギーを供給する請求項９に記載の電池パックを含む、装置。
JP2022560360A 2020-06-24 2021-03-22 水冷ユニット、電池パック及び装置 Active JP7368638B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202021195337.X 2020-06-24
CN202021195337.XU CN213401361U (zh) 2020-06-24 2020-06-24 水冷组件、电池组和装置
PCT/CN2021/082201 WO2021258792A1 (zh) 2020-06-24 2021-03-22 水冷组件、电池组和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023510044A true JP2023510044A (ja) 2023-03-10
JP7368638B2 JP7368638B2 (ja) 2023-10-24

Family

ID=76198989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022560360A Active JP7368638B2 (ja) 2020-06-24 2021-03-22 水冷ユニット、電池パック及び装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11923521B2 (ja)
EP (1) EP4113701A4 (ja)
JP (1) JP7368638B2 (ja)
KR (1) KR102531155B1 (ja)
CN (1) CN213401361U (ja)
WO (1) WO2021258792A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN213401361U (zh) 2020-06-24 2021-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 水冷组件、电池组和装置
WO2024045139A1 (zh) * 2022-09-01 2024-03-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 水冷接头、热管理部件、电池和用电设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012029270A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2012156057A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Panasonic Corp 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP2014203535A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 カルソニックカンセイ株式会社 温調装置
WO2017033412A1 (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びバッテリシステムを備える電動車両
JP2020088109A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 三井化学株式会社 冷却装置および構造体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100705482B1 (ko) * 2000-11-10 2007-04-10 한라공조주식회사 열교환기
DE102012005871A1 (de) * 2012-03-23 2013-09-26 Valeo Klimasysteme Gmbh Kühlvorrichtung für eine Fahrzeugbatterie sowie Fahrzeugbatterie mit Kühlvorrichtung
CA2956845A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Dana Canada Corporation Battery cell heat exchanger with graded heat transfer surface
KR102044426B1 (ko) * 2015-12-04 2019-11-13 주식회사 엘지화학 전지모듈들을 균일하게 냉각시킬 수 있는 간접 냉각 시스템 및 이를 포함하는 전지팩
CN206397586U (zh) * 2016-12-12 2017-08-11 重庆万虎机电有限责任公司 一种单缸水冷发动机及其冷却系统
WO2018209439A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Dana Canada Corporation Counterflow heat exchanger with side entry fittings
WO2019014325A1 (en) * 2017-07-12 2019-01-17 Rivian Automotive, LLC ELECTRIC MODULAR REMOVABLE COIL MODULAR AUXILIARY BATTERY VEHICLE WITH INTEGRATED COOLING
CN107509367A (zh) * 2017-09-07 2017-12-22 武汉欧辰光电有限公司 一种外置式水冷装置
CN107509347B (zh) 2017-10-21 2019-11-12 淮北禾获人科技有限公司 方便吊装、具有锁位结构的电力防护盖板及其工作方法
CN108987851A (zh) 2018-08-22 2018-12-11 广州小鹏汽车科技有限公司 一种水冷板及水冷式电池
CN209071564U (zh) * 2018-10-18 2019-07-05 郑州深澜动力科技有限公司 电池箱及其液冷板
CN209461614U (zh) * 2019-04-28 2019-10-01 国能新能源汽车有限责任公司 一种纯电动汽车电池水冷系统管路
CN213401361U (zh) 2020-06-24 2021-06-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 水冷组件、电池组和装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012029270A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2012156057A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Panasonic Corp 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP2014203535A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 カルソニックカンセイ株式会社 温調装置
WO2017033412A1 (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びバッテリシステムを備える電動車両
JP2020088109A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 三井化学株式会社 冷却装置および構造体

Also Published As

Publication number Publication date
KR102531155B1 (ko) 2023-05-09
WO2021258792A1 (zh) 2021-12-30
EP4113701A4 (en) 2024-04-10
US11923521B2 (en) 2024-03-05
EP4113701A1 (en) 2023-01-04
JP7368638B2 (ja) 2023-10-24
CN213401361U (zh) 2021-06-08
US20230128468A1 (en) 2023-04-27
KR20220147688A (ko) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110024211B (zh) 用于电池单体的套盒和包括所述套盒的电池模块
KR101130043B1 (ko) 냉각 효율성이 향상된 전지모듈
KR101803958B1 (ko) 효율적인 냉각 구조의 전지팩 케이스
KR101218751B1 (ko) 냉각 효율성이 향상된 중대형 전지팩
KR101247909B1 (ko) 조전지 시스템
US11923521B2 (en) Water cooling assembly, battery pack, and device
EP3352292B1 (en) Cartridge for secondary battery and battery module comprising same
US9118093B2 (en) Cooling jacket for battery pack
JP2006093144A (ja) 二次電池および二次電池モジュール
KR20110069122A (ko) 전지 모듈 및 그의 제조방법, 그리고 온도조정 시스템
KR102202417B1 (ko) 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩
CN215266481U (zh) 电池单体、电池及用电设备
KR20230033638A (ko) 배터리 셀 및 그의 제조방법과 제조 시스템, 배터리 및 전기장치
CN216085074U (zh) 端盖组件、电池单体、电池及用电设备
KR20220151694A (ko) 엔드 커버 어셈블리, 배터리 셀, 배터리 및 배터리 셀의 제조 방법 및 장비
CN219144442U (zh) 电池单体、电池以及用电装置
US20230048125A1 (en) Battery cell, battery, electrical device, and manufacturing method and device for battery cell
CN217719769U (zh) 热管理部件、电池以及用电装置
CN116666812A (zh) 冷却板、电池包和用电设备
WO2023141840A1 (zh) 电极组件、电池单体、电池及用电设备
CN216354436U (zh) 电池的换热机构、电池及用电装置
KR20180088278A (ko) 흡수층 및 절연 필름을 포함한 전지 하우징
CN220382188U (zh) 热管理组件、电池和用电装置
US20230198108A1 (en) Battery cell, method and system for manufacturing same, battery, and electrical device
CN220569858U (zh) 电池的箱体、电池以及用电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221003

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20221003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231012

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7368638

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150