冷却板、电池包及用电设备的制作方法

专利2026-07-15  4


本公开的实施方式一般涉及电力电子领域,并且更具体地,涉及冷却板、电池包及用电设备。


背景技术:

1、液冷板在电力电子领域应用极为普遍,且随着新能源相关行业的兴起,液冷技术尤其在动力电池、储能等领域的重要性也凸显得尤为重要。其优良的散热特性,为电池安全、寿命等保驾护航起到了关键作用。随着液冷技术对电芯带来影响的数据统计分析越来越具体化、多角度化,逐渐对液冷板设计、工艺、成本等需求的多元化也越来越清晰:如圆柱电芯适用于传统蛇形管冷却方案;方形电池适合冲压吹胀工艺的液冷板方案等。

2、但是,技术总是在不断进步的,以汽车动力电池应用为例:人们总是想在有限的空间里在保证电芯安全,满足散热同时,尽可能多的放更多的电池,以得到更高的续驶里程,从而获得更好的客户体验等。

3、因此,在有限空间里可以随意设计流道、厚度等以满足空间需求的问题亟待解决。

4、现有的液冷板与电芯的结合方式包括:(1)软包电芯液冷板:采用冲压、吹胀液冷板,通过薄片金属冲压流道成型,冷却液流动流道形成为在一侧面凸起,流道成型之后,再通过焊接,将液冷板与电芯侧面贴合,进行散热。(2)硬包电芯液冷板;采用冲压或吹胀液冷板,或者型材液冷板,硬包电芯液冷板通常采用顶部或底部冷却。冷却方式为铝型材拼焊;或一体冲压而成。

5、目前型材液冷板和冲压吹胀液冷板具有以下缺点:

6、型材液冷板:

7、第一点:型材液冷板,受到型材挤压比限制,宽度、厚度及型材壁厚受限;无法挤出壁厚或者流道较薄的液冷板。

8、第二点:型材流道多为平直型;热交换过程中,受其结构影响较大;当小流量进行热交换时,雷诺数较低,处于层流状态,影响热交换效率。

9、第三点:型材受限于焊接等原因,型材液冷板不适合大批量操作。

10、冲压吹胀液冷板:

11、第一点:冲压、吹胀液冷板,模具费用高昂。

12、第二点:由于其冲压而成,只有一个面是平面。当软包电芯的侧面冷却,将液冷板被夹在两电芯中间时,凹凸不平面会造成电芯充放电膨胀而发生相互侵入,最终会促使电芯发生局部析锂、内部短路等等。

13、第三点:同样的受到加工工艺、模具的限制,流道等设计会有相应的限制:如流道宽度、液冷板一侧面凸出对流道拉伸深度的限制等。


技术实现思路

1、为了解决或者至少部分解决上述缺陷,根据本公开的实施方式,提供了一种冷却板、电池包及用电设备,实现了形成两面均为平面的冷却板,且流道设计灵活性高,成本低。

2、在本公开的第一方面,提供了一种冷却板。该冷却板包括:

3、第一盖板,其形成冷却板的一侧面;

4、第二盖板,其形成冷却板的另一侧面;和

5、流道板,其层叠设置在所述第一盖板和所述第二盖板之间,形成有在层叠方向上镂空的流道,

6、在所述第一盖板和所述第二盖板的任一者,与所述流道对应地设置有进水口,

7、在所述第一盖板和所述第二盖板的任一者,与所述流道对应地设置有出水口。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第一盖板和所述第二盖板远离所述流道板的一侧均为平面。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第一盖板、第二盖板和流道板在垂直于所述层叠方向的平面上的投影形成为相互匹配的矩形,以所述流道板在长度方向上的中心轴线为轴,所述进水口和出水口位于所述中心轴线的两端。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述流道包括:

11、与所述进水口连接的第一导流部和第一散热部;以及

12、与所述出水口连接的第二导流部和第二散热部,其中,

13、所述第一导流部与所述第二散热部连接,

14、所述第一散热部与所述第二导流部连接。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第一散热部在所述进水口侧呈迂回状延伸,

16、所述第二散热部在所述出水口侧呈迂回状延伸,

17、所述第一导流部从所述进水口绕过所述第一散热部而与所述第二散热部始端连接,

18、所述第二导流部从所述第一散热部末端绕过所述第二散热部与所述出水口连接。

19、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,以所述流道板在长度方向上的中心轴线为轴,所述进水口和所述出水口位于中心轴线的两端,

20、所述第一散热部从所述进水口分支形成在轴线两侧对称的第一散热部之一、第一散热部之二,

21、所述第一导流部在所述第一散热部之一、所述第一散热部之二的外侧或者内侧分支形成在轴线两侧对称的第一导流部之一、第一导流部之二,

22、所述第二散热部从所述出水口分支形成在轴线两侧对称的第二散热部之一、第二散热部之二,

23、所述第二导流部与所述第一导流部相反地,在所述第二散热部之一、所述第二散热部之二的内侧或者外侧分支形成在轴线两侧对称的第二导流部之一、第二导流部之二。

24、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第一散热部和所述第二导流部的总长与所述第一导流部和所述第二散热部的总长大致等长。

25、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述流道板包括至少两层,至少两层所述流道板中的相邻流道板之间连接,且相邻流道板上的流道彼此连通。

26、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,每层所述流道板上形成多个镂空的流道,且多个镂空的流道之间具有间隔,相邻所述流道板的镂空的流道至少部分地重叠。

27、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述流道板包括:

28、形成多个镂空的“>”形的第一流道部的第一流道板;

29、形成多个镂空的“<”形的第二流道部的第二流道板,其中,

30、在层叠方向上对应的所述第一流道部和所述第二流道部在靠近中心处彼此重叠,

31、下一个第一流道部和所述第二流道部在的两端彼此重叠。

32、在本公开的第二方面,提供了一种电池包。该电池包包括:如本公开第一方面所述的冷却板的至少一侧设置有电芯模组。

33、在本公开的第二方面,提供了一种用电设备。该用电设备包括:如本公开第一方面所述的冷却板或本公开第二方面所述的电池包。

34、本公开的冷却板、电池包及用电设备,通过独立的第一盖板、第二盖板和流道板层叠制成,在流道板形成的流道呈镂空状,从而,流道可以通过切割加工、铣加工、模具冲加工等多种加工方式加工成型,使得流道可以根据实际需要进行灵活的设计,流道厚薄、宽窄、形状不再受加工限制。

35、而通过第一盖板和第二盖板设置在流道板层叠方向的两侧,使形成的冷却板的两侧面均为平面,从而,使得冷却板适用于软包电芯,且在被夹在电芯模组之间散热时,双面为平面接触,不会发生相互侵入,不会对电芯带来安全隐患。

36、此外,本公开的冷却板加工制造简单,装配容易,不会产生高昂模具费用,加工成本低,可以进行单件、小批量、大批量生产。

37、应当理解,公开内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施方式的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。


技术特征:

1.一种冷却板,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的冷却板,其特征在于,

3.根据权利要求1或2所述的冷却板,其特征在于,

4.根据权利要求1或2所述的冷却板,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的冷却板,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的冷却板,其特征在于,

7.根据权利要求4所述的冷却板,其特征在于,

8.根据权利要求1或2所述的冷却板,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的冷却板,其特征在于,

10.根据权利要求8所述的冷却板,其特征在于

11.一种电池包,其特征在于,

12.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求1~10任一项所述的冷却板或如权利要求11所述的电池包。


技术总结
本公开提供了一种冷却板、电池包及用电设备,冷却板包括:第一盖板,其形成冷却板的一侧面;第二盖板,其形成冷却板的另一侧面;和流道板,其层叠设置在第一盖板和第二盖板之间,形成有在层叠方向上镂空的流道,在第一盖板和第二盖板的任一者,与流道对应地设置有进水口,在第一盖板和第二盖板的任一者,与流道对应地设置有出水口。本公开的技术方案,实现了冷却板流道可以根据实际需要进行灵活的设计,流道厚薄、宽窄、形状不再受加工限制,并且,加工制造简单,成本低。

技术研发人员:廖珂,盛军,俞会根
受保护的技术使用者:北京卫蓝新能源科技有限公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/6/26
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