液冷板、电池包及车辆的制作方法

本实用新型涉及液冷散热技术领域，特别涉及一种液冷板。

背景技术：

电动汽车的发展离不开动力电池系统，动力电池系统为电动车提供电能来支持整车行驶，动力电池作为一个化学组件，存在其固有的内阻这一属性，无论动力电池是充电状态还是放电状态，只要有电流通过内阻，都会电池内阻产生热量，造成电池温度升高，温度过高会造成电池内部损坏，这样我们就需要对动力电池系统进行冷却，使其达到一个最佳工作状态。

通过液冷板来对动力电池进行降温是本领域中常见的技术手段，但是现有的液冷板无法对所有电池做到均匀降温，越靠近进液口的冷却液温度越低，冷却效果越好，而越靠近出液口的冷却液温度越高，冷却效果越差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型可对多个电池做到均匀降温的液冷板，一种液冷板，所述液冷板内形成有供冷却液流通的冷却流道，所述液冷板设有与所述冷却流道连通的进液口和出液口，其特征在于：所述冷却流道内设有若干扰流件，所述冷却流道内温度较高部位的扰流件的横截面面积大于所述冷却流道内温度较低部位的扰流件的横截面面积。

在一实施例中，所述冷却流道内设有用于对所述冷却液进行分流的分流筋，所述分流筋沿所述冷却液的流向设置。

在一实施例中，所述扰流件的热膨胀系数为11*10^-6/℃～80*10^-6/℃。

在一实施例中，所述扰流件为长条状，若干所述扰流件沿所述冷却液的流向间隔设置。

在一实施例中，所述扰流件为方块状，若干所述扰流件越靠近所述出液口越密集设置。

在一实施例中，所述进液口和所述出液口位于所述液冷板的同一端。

在一实施例中，所述液冷板包括上板和下板，所述上板和所述下板设置有与所述冷却流道对应的第一槽和第二槽，通过所述上板和所述下板相连以在所述上板和所述下板之间限定出所述冷却流道。

另一方面，本实用新型还提出一种电池包，包括托盘、上述的液冷板、以及若干安装于托盘内的动力电池，所述托盘包括边框和底板，所述边框设置于所述底板周边，所述液冷板设置于所述动力电池与所述底板之间。

另一方面，本实用新型还提出了一种车辆，所述车辆设置有上述的电池包。

综上所述，本实用新型提出了一种液冷板、设置有该液冷板的电池包以及设置有该电池包的车辆。本实用新型所提出的液冷板内形成有供冷却液流通的冷却流道，冷却流道内设有扰流件，位于液冷板不同部位的扰流件可根据对应动力电池的发热量而发生不同的横截面面积变化，进而调节液冷板不同部位的冷却液的雷诺数和换热系数，实现液冷板对各动力电池的均匀散热，延长了动力电池的使用寿命，保证了车辆的安全性。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一种实施方式的液冷板的立体图。

图2为图1所示液冷板的顶板的立体图。

图3为图1所示液冷板的底板的立体图。

图4为另一种实施方式的扰流件设置图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为图4中B处的局部放大图。

附图标记：

上板10、进液口11、出液口13、第一槽15、水口接头17，

下板20、第二槽25，

分流筋31，

扰流件40。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在详细描述实施例之前，应当理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其他方式实现的实施例。并且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1所示的液冷板，用于安装至电动汽车或者混合动力车来为动力电池进行散热。该冷却板内形成有冷却流道(未标号)，使用过程中，冷却流道内流通有冷却液；液冷板具有相对的上下表面，液冷板的上表面为液冷板上侧的表面，液冷板的下表面为液冷板下侧的表面。液冷板的上表面设有与冷却流道连通的进液口11和出液口13，冷却液由进液口11进入冷却流道，在冷却液流通于冷却流道的过程中与动力电池进行换热，冷却液吸收热量由出液口13流出液冷板。

其中这里需要解释的是，在本发明的关于液冷板的描述中，关于“上下”、等的方向性的描述均是根据图1中的方向标示而言，其目的是为了描述的方便，而并不是说明相应的部件之间具有这样的绝对的方向和位置关系。

如图3至图6所示，冷却流道内设有扰流件40，扰流件40凸出形成于冷却流道内，扰流件40用于增大冷却液的雷诺数和换热效率。

电力汽车或者混合动力汽车内的每一动力电池在放电过程中的发热量存在差距，液冷板在对应具有更大放热量的动力电池的部位应具有更大的换热效率，从而实现了液冷板的均匀散热。在液冷板中，扰流件40的横截面面积越大，对应部位的冷却液具有更大的雷诺数和换热效率，即冷却流道内温度较高部位的扰流件40的横截面面积大于冷却流道内温度较低部位的扰流件40的横截面面积。应当理解的是，此处所说的横截面指的是扰流件于垂直于流向的截面。

实施例一

在本实施例中，根据生产前期的实验或者预估，液冷板对应放热量较大的动力电池设置具有更大横截面面积的扰流件40，而产生局部湍流，进而提高液冷板对应发热量较大的动力电池的换热效率。可以通过调整各扰流件40 的横截面面积来调节冷却流道内不同部位的冷却液的雷诺数和换热效率，实现了液冷板的均匀散热。

实施例二

在本实用新型中，扰流件40由感温材料制成，使得扰流件40根据冷却液温度的变化而产生体积变化。扰流件40在初始温度时，各扰流件40的横截面均相同。扰流件40的温度升高，扰流件40将膨胀而横截面增大，扰流件40的温度降低，扰流件40将收缩而横截面缩小。在液冷板对应发热量较大的动力电池的部位，该局部的冷却液与该发热量较大的动力电池进行换热，使得该局部的冷却液温度也较高，则相应部位的扰流件40受热膨胀而产生局部湍流，进而提高液冷板对应发热量较大的动力电池的换热效率；相应地，在液冷板对应发热量较小的动力电池的部位，该局部的冷却液与该发热量较小的动力电池进行换热，使得该局部的冷却液温度相对较低，则扰流件40收缩或者产生较小的膨胀，使得液冷板对应发热量较小的动力电池的换热效率低于对应发热量较大的动力电池的换热效率。即，冷却流道内温度较高部位的扰流件的横截面面积大于所述冷却流道内温度较低部位的扰流件的横截面面积，通过不同部位的扰流件40不同程度的收缩或者膨胀调节液冷板不同部位的冷却液的雷诺数和对流换热系数，实现了液冷板的均匀散热。

更具体地，扰流件40的热膨胀系数为11*10^-6/℃～80*10^-6/℃，温度每升高1℃，扰流件40的横截面积增加11*10^-6至80*10^-6，优选地，扰流件为聚氯乙烯扰流件，应当理解的是，扰流件为聚氯乙烯扰流件仅作为本实用新型的一种实施方式，本实用新型并不限定制成扰流件的材料，只要能实现扰流件40的热膨胀系数为11*10^-6/℃～80*10^-6/℃即可。

在本实用新型的一些实施例中，比如可以在实施例1和实施例2的基础上，进一步具有如下优选结构设计。

如图2所示，液冷板包括上板10和下板20，液冷板的上表面位于上板 10背离下板20的一侧，相应的，液冷板的下表面位于下板20背离上板10 的一侧。上板10和下板20分别加工出与冷却流道对应的第一槽15和第二槽25，通过上板10和下板20相连以在上板10和下板20之间限定出冷却流道。应当理解的是，这仅作为本实用新型的一种实施方式，在其他实施例中，液冷板可以是一体成形的，再通过冲压等方式在其内部形成冷却流道，本实用新型对冷却流道的形成方式不作限定，只要能在液冷板内形成供冷却液流通的冷却流道即可。

此外，冷却流道弯曲迂回设置，从而增加了散热面积，使得散热更均匀。

如图3所示，进液口11和出液口13位于上板10的同一端，对应地，冷却流道由进液口11处在液冷板内迂回延伸至与进液口11同一端的出液口 13处，一方面，方便外部水管与液冷板连接，另外，冷却液由进液口11流向出液口13的过程中逐步吸收热量，温度较低的冷却液能与温度较高冷却液进行热交换，进一步实现了液冷板的均匀散热，提升整体的散热效率。

在如图1所示的实施例中，液冷板还包括插设于进水口11和出水口13 的水口接头17，通过设置水口接头17方便外部水管与液冷板的快速密封连接。

冷却流道内设有用于对冷却液进行分流的分流筋31，分流筋31沿冷却液的流向设置，通过设置分流筋31均分流道来提高换热效率，且设置分流筋31可有效提升液冷板的强度。

扰流件40凸出形成于冷却流道内，在如图3所示的实施例中，扰流件 40为长条状，若干长条状的扰流件40沿冷却液的流向间隔设置，增大了冷却流道内的冷却液的紊流程度，增大了雷诺数和对流换热系数，最终增强液冷板的冷却能力，提高了液冷板对动力电池的散热效果，延长了动力电池的使用寿命，保证了电动汽车或者混合动力车的安全性。应当理解的是，本实用新型并不限定扰流件40的形状，例如在图4所示的实施例中，扰流件40 为方块状。

冷却液沿流向叠加吸收各动力电池放出的热量，使得越靠近出液口13 的冷却液温度越高，吸收热量的能力越差。沿着冷却液的流向，越靠近出液口13的扰流件40横截面越大，从而沿着流向逐渐提高冷却液的雷诺数，进而提高整个液冷板的吸热能力。

如图4至图6所示，方块状的扰流件40越靠近出液口13越密集设置，具体如图5和图6所示，图5中靠近进液口11的扰流件40较图6中靠近出液口13的扰流件40稀疏，图6中靠近出液口13的扰流件40较图5中靠近进液口11的扰流件40密集，从而沿着流向逐渐提高冷却液的雷诺数，进而提高整个液冷板的吸热能力。

本实用新型还提出了一种电池包，包括托盘、上述的液冷板以及若干安装于托盘内的动力电池，托盘包括边框和底板，边框设置于底板周边，液冷板设置于动力电池与底板之间，使得液冷板与动力电池接触而实现与动力电池换热。

本实用新型还提出了一种车辆，该车辆可以是电动汽车或者混合动力汽车，该车辆设置有上述的电池包。

综上所述，本实用新型提出了一种液冷板、设置有该液冷板的电池包以及设置有该电池包的车辆。本实用新型所提出的液冷板内形成有供冷却液流通的冷却流道，冷却流道内设有扰流件，位于液冷板不同部位的扰流件可根据对应动力电池的发热量而发生不同的横截面面积变化，进而调节液冷板不同部位的冷却液的雷诺数和换热系数，实现液冷板对各动力电池的均匀散热，延长了动力电池的使用寿命，保证了车辆的安全性。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。