一种递增式液冷流道系统及电池包的制作方法 专利技术说明

电气元件制品的制造及其应用技术1.本实用新型涉及动力电池领域，特别是一种递增式液冷流道系统及电池包。背景技术：2.电池是电动汽车的核心元件，动力电池的质量和效率直接关系和影响到电动汽车的质量和性能。电池包热管理系统是电池系统的核心组成部分，其主要功能是使电池系统在工作的过程中维持在合适的温度范围，保证了电池系统的使用性能、热安全及循环寿命，而现如今电池包越来越大，对于液冷系统而言，更大的冷板对电池换热的均温性是个挑战。3.如图1、2所示，目前行业内多采用的流道设计方法为：以区域为单位，每个区域下方的流道为一个单元，通过变径的流道来分配流量，满足均温性要求,但是如图2所示的传统液冷流道的温度分布，明显看出流道入口与出口处温度与流道远离入口与出口处的温度差距大，温差过大均温性不好；由于液冷板的尺寸较大，冷却液在从入口流道至远端时，冷却液的温度升高，冷却效率降低，因此在靠近入水口的流道截面小，远离入水口的流道截面大，增加远端冷却液的流量，满足液冷板的均温性要求，但如此设计会使得液冷板更大，长度方向的尺寸也会很长，通过减小流道截面积的方式将冷却液“挤向”远端，效果不明显。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的靠减小近入水口截面积，将冷却液“挤向”远端，效果不明显，向远端流入的冷却液占比较少，均温性过差；往往靠近入水口处的流道截面积较小，以至于冲压工艺困难，流道出现塌陷；远离入水口处的流道截面积过大，冲压工艺困难，流道出现鼓包的问题，提供一种递增式液冷流道系统及电池包。5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：6.一种递增式液冷流道系统，其中包括了液冷板，所述液冷板上设有入口端与出口端，所述液冷板上自靠近入口端至远离入口端方向分为至少两个区域，每个区域开设若干用于输送液体并相互连通的流道，所有流道的数量在液冷板上从靠近入口端到远离入口端的方向依次递增排布，用于减小液冷板上的温差。7.本实用新型为一种递增式液冷流道系统，采用递进式的冷却流道设计有助于散热的均温性，解决局部高温和局部低温；靠近入口端处的流道少，换热面积小，降低入水口处电芯和液冷板的换热；远离入口端的流道多，换热面积大，提高远端电芯和液冷板的换热；有助于降低热管理部件的流阻；有助于提高液冷板冲压的良率，避免靠近入口端附近的流道过窄(近入水口处的流道截面小，更多的冷却液才能流至远端)，导致流道冲压深度不够。8.作为本实用新型的优选方案，两个相邻的区域上所设置的流道数量差为1～2个。9.作为本实用新型的优选方案，液冷板所划分的区域上设有连通入口端的入口道，还设有连接冷却液出口端的出口道。10.作为本实用新型的优选方案，出口端连接的冷却液总出口道位于液冷板中间位置，且液冷板上的区域内的流道分布位置是以冷却液总出口道为中心呈上下对称设置。11.作为本实用新型的优选方案，液冷板上所设置的入口端与出口端位于液冷板的同一侧，使得流道在液冷板上流过的面积增大。12.作为本实用新型的优选方案，所述液冷板依据所述流道的递增式排布规律，使得所述液冷板被划分为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域，将所述液冷板划分为各个区域能够更好的观察实验各个区域温度的变化。13.作为本实用新型的优选方案，所述第一区域上设有第一流道和第一入口道以及第一出口道，使得从所述入口端处流入的液体能够从第一入口道流经所述第一区域并从第一出口道流出。所述第二区域上设有第二流道和第二入口道以及第二出口道，使得流经所述第一区域的液体能通过所述第二入口道流入第二区域再从第二出口道流出，所述第三区域上设有第三流道和第三入口道以及第三出口道，使得流经所述第二区域的液体能通过所述第三入口道流入第三区域再从第三出口道流出，所述第四区域上设有第四流道和第四入口道以及第四出口道，使得流经所述第三区域的液体能通过所述第四入口道流入第四区域再从第四出口道流出，所述第五区域上设有第五流道和第五入口道以及第五出口道，使得流经所述第四区域的液体能通过所述第五入口道流入第五区域。14.将该液冷板划分为五个区域，使得在低温加热工况，靠近入水口处的冷却液温度较高，远端的冷却液由于和前部电芯进行了换热，流至远端的冷却液温度降低，因此在区域一下方的流道减少，换热减少，避免前端的电芯温度过高；远端的区域五下方增加流道，换热面积变大，换热增加，避免远端的区域电芯温度过低。同理在高温冷却工况，靠近入水口处的冷却液温度较低，远端的冷却液由于和前部电芯进行了换热，流至远端的冷却液温度升高，因此在区域一下方的流道减少，换热减少，避免前端的电芯温度过低；远端的区域五下方增加流道，换热面积变大，换热增加，避免远端的区域电芯温度过高。15.作为本实用新型的优选方案，所述第一流道、所述第二流道、所述第三流道、所述第四流道、所述第五流道，依次通过各自区域上的入口道与上一区域的部分出口道连通，另一部分出口道直接与冷却液总出口道连通，且流道数量依次递增，距离所述入口处越远所设的流道数量就越多，其换热效率就更好。16.作为本实用新型的优选方案，所述第一流道、所述第二流道、所述第三流道、所述第四流道、所述第五流道的设计宽度为18mm至25mm之间，处于冲压工艺要求的15mm至25mm流道宽度之间，冲压良率高。17.作为本实用新型的优选方案，所述液冷板下端面上设有若干的连接件，其所述连接件用作于快插接头的对手件，所述液冷板上设有若干的通孔，通过所述通孔使得所述液冷板与箱体横梁之间能够进行锁紧。18.一种电池包，其中包含上述的一种递增式液冷流道系统。19.本实用新型为一种电池包，电池包内包含递增式液冷流道系统，使得电池包需要进行散热时，电池包内部各个部位之间的温差降低，电池包的均温性增加。20.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：21.1.本实用新型所述的一种递增式液冷流道系统，采用递进式的冷却流道设计有助于散热的均温性，解决局部高温和局部低温；靠近入水口处的流道少，换热面积小，降低入水口处电芯和液冷板的换热；远离入水口的流道多，换热面积大，提高远端电芯和液冷板的换热；有助于降低热管理部件的流阻；有助于提高液冷板冲压的良率，避免靠近入水口附近的流道过窄(近入水口处的流道截面小，更多的冷却液才能流至远端)，导致流道冲压深度不够，。22.2、本实用新型所述的一种递增式液冷流道系统，将所述流道在所述液冷板上设计成递进式使得在低温加热工况，靠近入水口处的冷却液温度较高，远端的冷却液由于和前部电芯进行了换热，流至远端的冷却液温度降低，因此在区域一下方的流道减少，换热减少，避免前端的电芯温度过高；远端的区域五下方增加流道，换热面积变大，换热增加，避免远端的区域电芯温度过低。同理在高温冷却工况，靠近入水口处的冷却液温度较低，远端的冷却液由于和前部电芯进行了换热，流至远端的冷却液温度升高，因此在区域一下方的流道减少，换热减少，避免前端的电芯温度过低；远端的区域五下方增加流道，换热面积变大，换热增加，避免远端的区域电芯温度过高，从性能方面，温差优化提升了至少25％，整包温差更小；流阻优化提升了至少15％，整包流阻更小。23.3、本实用新型所述的一种递增式液冷流道系统，从工艺方面，无需刻意减小流道宽度，即可满足均温性的要求，在冲压工艺过程中，合理的流道宽度提高了良品率。24.4、本实用新型所述的一种电池包，电池包内包含递增式液冷流道系统，使得电池包需要进行散热时，电池包内部各个部位之间的温差降低，电池包的均温性增加。附图说明25.图1是现有技术中液冷板结构示意图；26.图2是现有技术中液冷板温度分布示意图；27.图3是本实用新型的液冷板区域结构示意图；28.图4是本实用新型的第一区域局部放大图a流向示意图；29.图5是本实用新型的第二区域局部放大图b流向示意图；30.图6是本实用新型的第三区域局部放大图c流向示意图；31.图7是本实用新型的第四区域局部放大图d流向示意图；32.图8是本实用新型的第五区域局部放大图e流向示意图；33.图9是本实用新型的流道剖面示意图；34.图10是本实用新型的流道宽度局部方法a部示意图；35.图11是本实用新型的液冷板背部结构示意图；36.图12是本实用新型的液冷板背部结构等轴测示意图；37.图13是本实用新型的液冷板侧视结构示意图；38.图14是本实用新型的液冷板递进流道温度分布示意图；39.图15是本实用新型的液冷板流道流向示意图。40.图标：1-液冷板；2-第一区域；3-第二区域；4-第三区域；5-第四区域；6-第五区域；7-通孔；8-连接件；9-入口端；10-出口端；11-冷却液总出口道；21-第一流道；22-第一入口道；23-第一出口道；31-第二流道；32-第二入口道；33-第二出口道；41-第三流道；42-第三入口道；43-第三出口道；51-第四流道；52-第四入口道；53-第四出口道；61-第五流道；62-第五入口道；63-第五出口道。25mm流道宽度之间，冲压良率高，如图9-10所示。53.其上述的液冷板1背部区域设有若干的连接件8，所述连接件8呈管状，通过所述连接件8使得所述液冷板1能够与快插接头连接，如图9-13所示，且液冷板1设有若干通孔7，通过所述通孔使得所述液冷板与箱体横梁之间能够进行锁紧，防止所述液冷板1下落，如图9-13所示。54.所以本实用新型为一种递增式液冷流道系统，其流向如图15所示，通过入口端9入液后流向各个区域的流道，且各个区域内设有与冷却液总出口流道11连通的出口道，使得冷却液在液冷板1内部进行分流最后在冷却液总出口道11实现汇流流至出口端10，且冷却液出液与入液都从出口端10与入口端9背部对应设置的连接件8来实现。55.实施例256.本实用新型为一种电池包，电池包内包括了一种递增式液冷流道系统，在电池包内通过设置递进式液冷流道系统，使得电池包在进行降温时保证各个部分之间温差较小，使电池包内换热效果增加，避免了电池包在远离冷却液入口端9的一端温度较高的情况。57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。









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