一种液流同程均温液冷板的制作方法

allin2025-07-23  22


本发明涉及电池热管理,具体涉及一种液流同程均温液冷板。


背景技术:

1、温度因素是影响电池性能和寿命的重要因素。电池模组在充放电的过程中,不可避免地会产生热量,因而在电池领域,通常在电池模组内设置液冷板以提高电池的散热效率,电池模组内通常设置多个电芯组,每个电芯组由多个电芯组成。现有的液冷板对电芯组降温温度控制不均匀,液冷板流道一般采用蛇型的一进和一出方式,这种流道从头到尾无分叉,液冷板中的液体在流动过程中,入口温度低,出口温度较大,即进出口液体的温差较大,这使得热源(电芯)的温差也很大,且这种设计在液冷板的外尺寸(面积)较大时,流阻也较大,而分叉形的结构设计容易使得分叉后各分流道中的流速不一致,有些区域流速快,有些区域流速慢,整体均温性较差。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题,提供一种均温性好的液冷板。

2、为达成上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、技术方案一,一种液流同程均温液冷板,用于冷却电池模组,所述电池模组包括沿第一方向布设的至少两个电芯组,所述液冷板平行于所述第一方向,所述液冷板沿第一方向的一侧沿垂直于第一方向的第二方向布设有进液端口和出液端口,所述进液端口和出液端口间形成流道,所述流道包括连接所述进液端口的进液流道、连接所述出液端口的出液流道和至少两个对应所述电芯组设置的分液流道,所述分液流道至少部分呈回字形盘绕,所述分液流道与所述进液流道相交于分液进口,并与所述出液流道相交于分液出口;各所述分液进口沿第一方向布设,各所述分液出口沿第一方向布设;各所述分液流道长度相等,各所述分液进口至所述进液端口的长度与对应的所述分液出口至所述出液端口的长度之和相等或相近。

4、基于技术方案一,还设有技术方案二,技术方案二中,各分液流道沿第一方向布设,所述进液流道和出液流道分别位于各分液流道沿第二方向的两侧,所述进液流道至少部分沿第一方向延伸,所述出液流道至少部分沿第一方向延伸。

5、基于技术方案二,还设有技术方案三,技术方案三中,所述分液流道至少部分呈回字形盘绕,呈回字形盘绕的部分中与出液端口直线距离最短的位置形成第一位置,所述第一位置至对应的所述分液进口的长度与所述第一位置至对应的所述分液出口的长度之比小于或等于2/3。

6、基于技术方案三,还设有技术方案四,技术方案四中,所述分液流道包括依次连通的第一段、第二段和第三段,所述第二段呈回字形盘绕,所述第一段和第三段分别位于对应的第二段沿第二方向的两侧;所述第一段一端和第二段相交于第二位置,另一端与所述进液流道相交于所述分液进口;所述第三段一端和第二段相交于第三位置,另一端与所述出液流道相交于所述分液出口;所述第二位置和第三位置分别位于对应的所述第二段沿第一方向的两侧。

7、基于技术方案四,还设有技术方案五,技术方案五中,所述分液出口和第二位置同侧,所述分液进口和第三位置同侧。

8、基于技术方案五,还设有技术方案六,技术方案六中,所述第一段和第三段均呈z形结构。

9、基于技术方案六,还设有技术方案七,技术方案七中,所述进液流道包括依次连通的第一连接段和进液段,所述第一连接段一端连通所述进液端口,另一端连通所述进液段的进液端,所述进液段呈蛇形盘绕结构,所述进液段的进液端远离所述分液流道,所述进液段的出液端朝向各分液流道并形成所述分液进口;所述出液流道包括依次连通的第二连接段和出液段,所述第二连接段一端连通所述出液端口,另一端连通所述出液段的出液端,所述出液段沿第一方向延伸,所述出液段的进液端朝向各分液流道并形成所述分液出口。

10、基于技术方案二,还设有技术方案八,技术方案八中,所述分液流道中呈回字形盘绕的部分中与出液端口直线距离最短的位置形成该分液流道的分液出口。

11、基于技术方案八,还设有技术方案九,技术方案九中,所述分液流道设有相连通的第四段和第五段;所述第四段沿第二方向延伸并与所述进液流道相交于所述分液进口;所述第五段呈回字形盘绕并与所述出液流道相交于所述分液出口。

12、基于技术方案九,还设有技术方案十,技术方案十中,所述分液进口和分液出口分别位于对应的分液流道的同一侧;所述进液流道包括依次连通的第一连接段和进液段,所述第一连接段一端连通所述进液端口,另一端连通所述进液段的进液端,所述进液段呈蛇形盘绕结构,所述进液段的进液端远离所述分液流道,所述进液段的出液端朝向各分液流道并形成所述分液进口;所述出液流道包括依次连通的第三连接段和出液段,所述出液段包括沿第二方向延伸的第一延伸段和沿第一方向延伸的第二延伸段;所述第三连接段一端连通所述出液端口,另一端连通所述第一延伸段和最靠近出液端口的分液流道的第五段的分液出口;所述第一延伸段与第二延伸段连通,所述第二延伸段朝向各分液流道的进液端形成其他分液流道的分液出口。

13、由上述对本发明的描述可知,相对于现有技术,本发明具有的如下有益效果:

14、1、技术方案一中,各分液流道长度相等,各分液进口沿第一方向布设,各分液出口沿第一方向布设,保证了各分液进口至进液端口的长度与对应的分液出口至出液端口的长度之后相等,也即进液端口的液流不论从哪个分液流道流向出液端口,路径长度都相差不大,从而使得液体进入进液端口在各分液进口分流后,可均匀流向各分液流道,也即液体在各分液流道中的流速相等或相近,也即液流在各区域的流速较为均衡,从而使得液冷板各区域的温差更小,温度更为均衡;由于分液流道对应电芯组设置,可适应多个电芯组的方案,液冷板的面积不变时,可改变流道直径和流道间距调整分液流道的数量,适应性更强,且可知各分液流道沿第一方向布设;此外,本技术中,流道采用串联和并联的组合设计,可有效减少流道总路径长,从而降低了流道中的流阻,使得所需的外部泵的扬程选型较低,降低了系统成本。可知,采用本技术方案,各部分的液体流速均衡,进液端口和出液端口的温差减小,且可有效降低系统成本,工艺上也更为简单。

15、2、技术方案二中,进液流道、各分液流道和出液流道的结构设置,有利于实现各分液进口沿第一方向布设以及各分液出口沿第一方向布设,且使得各分液流道靠近电芯组的中部,电芯组的中心通常有热量积聚,从而有利于对电芯组散热,且可适应多个电芯组的方案。

16、3、技术方案三中,分液流道至少部分呈回字形盘绕并与电芯组对应设置,流道可经过每一个电芯组,使得每一个电芯组的热量均可被带走,且由于进液端口和出液端口沿第二方向布设,回字形盘绕结构会不断循环流向靠近出液端口的一侧,从而有效降低了出液端口所述一侧的温度,使得进液端口和出液端口的温差不至于过大。第一位置至对应的分液进口的长度与第一位置至对应的分液出口的长度之比小于或等于2/3,也即,液流在回字形盘绕结构中先流向靠近出液端口的一侧,此时,液流温度较低,可有效降低出液端口的温度,从而提升了均温性。

17、4、技术方案四中,分液流道的结构设置便于生产加工,第二位置和第三位置分别位于第二段沿第一方向的两侧,即第二位置和第三位置位于回字形盘绕结构的对角线上,即各第二位置沿第一方向布设,各第三位置沿第一方向布设,由于各分液进口沿第一方向布设,各分液出口沿第一方向布设,第一段和第三段的长度计算更为简单,便于通过设置第一段和第三段的长度实现进液端口的液流不论从哪个分液流道流向出液端口路径长度都相差不大,且第一段和第三段的设计可更为对称美观,便于加工。

18、5、技术方案五中,分液出口和第二位置同侧,分液进口和第三位置同侧,各分液流道的结构较为一致,更便于生产加工。

19、6、技术方案六中,第一段和第三段均呈z形结构,结构更简洁,生产工艺简单,且避免了第三段过于冗长使得热流集中在靠近出液流道的一侧,避免了出液端口温度过高。

20、7、技术方案七中,进液段呈蛇形盘绕结构,出液段沿第一方向延伸,便于实现液流在流道各部分的流速的均衡性,且相比于进液段呈直线型,出液段呈蛇形盘绕结构,热流不会聚集在出液段上,进液端口和出液端口的温差更小。

21、8、技术方案八中,分液流道中呈回字形盘绕的部分中与出液端口直线距离最短的位置形成该分液流道的分液出口,也即,该分液流道的液流流出后可较快地流向出液端口,且减少了分液流道中回字形盘绕结构中沿第一方向延伸的部分,避免了该分液流道的热流集中在靠近出液流道的一侧,进液端口和出液端口的温差更小。

22、9、技术方案九中,分液出口由第五段与出液流道相交形成,分液进口由第四段与进液流道相交形成,回字形盘绕结构与出液流道基本邻接设置,使得回字形盘绕结构的第五段流出的液流可直接流向出液流道,避免了第五段流出的液流在流向分液出口之前在出液流道侧聚集,从而降低了出液流道侧的温度,进液端口和出液端口的温差更小;且本方案中分液流道的结构简洁。

23、10、技术方案十中,分液进口和分液出口分别位于对应的分液流道的同一侧,结构简洁,便于生产加工;进液段呈蛇形盘绕结构,出液段包括沿第二方向延伸的第一延伸段和沿第一方向延伸的第二延伸段,便于实现液流在流道各部分的流速的均衡性,且相比于进液段呈直线型,出液段呈蛇形盘绕结构,热流不会聚集在出液段上,进液端口和出液端口的温差更小。

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