液冷管道及电池系统的制作方法

本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种液冷管道及电池系统。

背景技术

随着能源危机和环境污染的日益严重，节能减排已形成全球共识，纯电动汽车越来越受到人们的关注。动力电池作为纯电动汽车唯一的动力能源，它的性能和使用寿命直接影响整车的性能和使用寿命。在所有的环境因素中，温度对动力电池的充放电性能影响最大，一般充电效率会随温度升高而升高。但当温度升到45℃以上时，高温导致充电电池材料的性能退化，电池循环寿命也将大大缩短。当温度较低时，电池不能正常充放电，影响使用。为了动力电池有效充放电，动力电池上一般都装有电池热管理系统。目前电池热管理系统主要分为风冷式、直冷式、液冷式三种。其中液冷式电池热管理系统可以将电池温度控制在25℃～35℃之间，有效增加了动力电池的循环充放电次数且在实际中得到广泛应用。电动汽车动力电池的温度影响着动力电池的性能，而液冷系统的液冷管道直接决定了动力电池的散热效果和安全。

目前，由挤压板形成的液冷管道，质量较大，且存在传热空白区，会影响动力电池的散热效率以及表面温度降低的均匀性；由冲压板形成的液冷管道，其占用空间较小，但其模具费用高，增加成本。并且传统的液冷管道和动力电池模组的接触面积小，且很难使用导热凝胶，散热性能差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种重量轻，占用空间小，密闭性好，组装焊接方便，适用性强，散热性能好的动力电池的液冷管道及电池系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

根据本发明提供一种液冷管道，所述液冷管道包括：扁平管，内部设有多条流道；均热板，所述均热板的下表面至少部分覆盖所述扁平管的外壁，所述均热板的上表面用于与电池模组接触且面积大于所述外壁被所述均热板覆盖的面积。

优选地，所述均热板远离所述扁平管的上表面设有多个凹槽，所述凹槽用于容纳导热凝胶。

优选地，所述凹槽包括u型槽、矩形槽、梯形槽、波浪形槽中的一种或多种。

优选地，所述扁平管与所述均热板一体成型。

优选地，所述均热板覆盖所述多条流道。

优选地，所述多条流道的延伸方向与所述多个凹槽的延伸方向相同。

优选地，所述扁平管包括所述外壁和多条肋板，所述多条肋板在所述外壁内的容纳空间中形成所述多条流道。

优选地，所述扁平管的外壁包括相对的第一管壁和第二管壁以及相对的第三管壁和第四管壁，所述第一管壁与所述第二管壁平行且沿所述多条流道的延伸方向延伸，所述多条肋板连接在所述第一管壁和所述第二管壁之间，所述第三管壁和所述第四管壁呈直线型或弧线形。

优选地，所述均热板完全覆盖所述第一管壁的上表面，并形成延伸出所述第一管壁的上表面之外的至少一个散热边沿。

优选地，所述多条流道中的至少部分流道具有选自矩形截面、彼此交错设置的三角形截面、彼此交错设置的梯形截面以及槽口形截面中的任一种。

本发明还提供一种电池系统，包括上述所述的液冷管道，所述液冷流道下面设有弹性支撑，以便能够与电池模组紧密贴合，电池模组位于所述液冷管道的上方，所述电池模组通过导热凝胶与所述液冷管道的均热板的上表面接触。

本发明提供的液冷管道及电池系统，其液冷管道包括扁平管、均热板和内部肋板，三者为一整体，共同组成具有多条流道的液冷管道。本发明的液冷管道利用挤压型铝型材制造，质量轻，结构紧凑，成本低；液冷管道与其他零部件连接时采用钎焊，零部件组装灵活，易于焊接，保证了密闭性，减小泄漏风险；且采用扁平管形式，所占空间小，能够适应不同项目需求；上述液冷管道的多条流道的横截面积近似相等，散热均匀，结构简单，适合大批量工业生产。

扁平管上方设有均热板，均热板下表面至少部分覆盖所述扁平管的外壁，均热板的上表面用于与电池模组接触且面积大于外壁被均热板覆盖的面积，具体地，均热板完全覆盖第一管壁的上表面，并形成延伸出第一管壁的上表面之外的至少一个散热边沿，使得位于液冷管道均热板上的电池模组与液冷管道的接触面积增加。

优选地，均热板与电池模组接触的上表面设有凹槽，可以放置导热凝胶，大大提升了液冷管道的散热性能。

优选地，本发明的液冷管道的均热板覆盖扁平管的所有流道，均热板上表面设置的多个凹槽的延伸方向与扁平管的多条流道的延伸方向相同，提升了液冷管道散热性能。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出根据本发明第一实施例的液冷管道的立体结构示意图；

图2示出根据本发明第一实施例的液冷管道的截面示意图；

图3示出根据本发明第二实施例的液冷管道的截面示意图；

图4示出根据本发明第三实施例的液冷管道的截面示意图；

图5示出根据本发明第四实施例的液冷管道的截面示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

图1示出根据本发明第一实施例的液冷管道的立体结构示意图，图2示出根据本发明第一实施例的液冷管道的截面示意图。

如图1、图2所示，本发明第一实施例的液冷管道包括扁平管120、均热板140以及若干肋板110，扁平管120和肋板110形成多个流道，用于液冷剂传输。扁平管120包括外壁，外壁包括相对的第一管壁121、第二管壁122以及相对的两侧壁123，其中两侧壁分别为第三管壁和第四管壁，两侧壁123例如呈弧线形，第一管壁121与第二管壁122平行或基本平行并沿多条流道延伸的方向延伸，扁平管120例如具有槽口形截面，槽口形截面具有四条边，其中两条边为彼此平行的直线，另两条边为弧线形。

肋板110为条形板，位于扁平管120外壁内的容纳空间内，例如沿扁平管120的长度方向设置，用于与扁平管120共同形成液冷流道，扁平管120与肋板110为一整体。肋板110垂直于扁平管120的第二管壁122设置，使得相邻两肋板110与扁平管120的第一管壁121以及第二管壁122形成的流道130的横截面为矩形，并且扁平管120边缘的流道131具有适应扁平管120边缘形状的截面，流道130与流道131的横截面积近似相等。

均热板140位于扁平管120的上方，均热板140下表面至少部分覆盖扁平管120的第一管壁121，均热板140的上表面用于与电池模组接触且面积大于外壁被均热板140覆盖的面积。均热板140覆盖扁平管120的流道130和流道131。均热板140完全覆盖第一管壁121的上表面，并形成延伸出第一管壁121的上表面之外的至少一个散热边沿。均热板140远离扁平管120的上表面设有凹槽141，凹槽141中可以放置导热凝胶，电池模组通过导热凝胶与液冷管道接触。凹槽141包括u型槽、矩形槽、梯形槽、波浪形槽中的一种或多种。均热板140上表面设置的凹槽141的延伸方向与扁平管120的多条流道的延伸方向相同。

扁平管120与所均热板140为一整体。具体地，包含均热板140下表面的均热板底部至少包含扁平管120的第一管壁121以及扁平管120的侧壁123靠近第一管壁121的部分。

需要说明的是，本发明实施例中第三管壁和第四管壁为弧线形，但是第三管壁和第四管壁的实现不限于此，例如可以为直线型。扁平管例如具有槽口形截面，但该截面也可以是矩形、梯形等其他形状。均热板完全覆盖第一管壁的上表面，并形成延伸出第一管壁的上表面之外的至少一个散热边沿，该散热边沿在本实施例中有2个，但本发明的实现可以是3个或者4个或者1个。

本实施例中的肋板110与扁平管120形成的多条流道130的横截面为矩形，该实施例中肋板的设置容易形成，结构简单，且散热均匀。并且均热板下表面至少部分覆盖扁平管120的第一管壁121，均热板140的上表面用于与电池模组接触且面积大于外壁被均热板140覆盖的面积，均热板140远离扁平管120的上表面设有凹槽141，凹槽141中可以放置导热凝胶，以及u型槽的延伸方向和流道的延伸方向相同，提高了液冷管道对电池模组的散热效果；并且均热板140与扁平管120为一体，提高了液冷管道结构的紧凑稳定性。

图3示出根据本发明第二实施例的液冷管道的截面示意图。

如图3所示，本发明第二实施例的液冷管道包括扁平管、包含凹槽241的均热板和若干肋板210。扁平管和肋板210形成多个液冷流道。本发明的第二实施例与第一实施例的区别在于：肋板210斜置于扁平管的第二管壁222设置，使得相邻两肋板210与扁平管的第一管壁221或者第二管壁222形成的流道230的横截面为三角形，例如等腰三角形，三角形截面彼此交错设置。扁平管边缘的流道可以具有适应扁平管边缘形状的截面，在一些实施例中，流道230的横截面积可以相等或相近似。

本实施例中肋板210与扁平管形成的多条流道230的横截面为等腰三角形，该实施例中肋板的设置容易形成，结构稳定简单，且液冷流道数量较多，散热效果良好。但本发明的流道横截面的形状不仅限于等腰三角形，还包括三边均不相等或三边均相等的三角形。

图4示出根据本发明第三实施例的液冷管道的截面示意图。

如图4所示，本发明第三实施例的液冷管道包括扁平管、包含凹槽341的均热板和若干肋板310。扁平管和肋板310形成多个液冷流道。本发明的第三实施例与第一实施例以及第二实施例的区别在于：肋板310斜置于扁平管的第二管壁322设置，使得相邻两肋板310与扁平管的第一管壁321以及第二管壁322形成的流道330的横截面为梯形，梯形截面彼此交错设置。扁平管320边缘的流道可以具有适应扁平管边缘形状的截面，在一些实施例中，流道330的横截面积可以相等或近似。

本实施例中肋板310与扁平管形成的多条流道330的横截面为等腰梯形，该实施例中肋板的设置容易形成，结构稳定简单，且散热效果良好。但本发明的流道横截面的形状不仅限于等腰梯形，还包括腰边不相等梯形以及特殊的直角梯形，流道横截面为等腰梯形的实施例因实施简单仅作为优选实施例。

图5示出根据本发明第四实施例的液冷管道的截面示意图。

如图5所示，本发明第四实施例的液冷管道包括扁平管、包含凹槽441的均热板和若干肋板410。扁平管和肋板410形成多个液冷流道。本发明的第四实施例与第一实施例、第二实施例以及第三实施例的区别在于：肋板410不是条形板，肋板410与第一管壁421以及与第二管壁422连接的部位宽、中间窄，肋板410与扁平管形成的多条流道430的横截面为槽口形，槽口形截面具有四条边，其中两条边为彼此平行的直线，另两条边为弧形。并且扁平管边缘的流道具有适应扁平管边缘形状的截面，例如扁平管的侧壁422可以与流道430的侧壁的弧度一致。

该实施例中肋板410的形状使得其与扁平管的连接更紧固，结构更稳定，且散热均匀，散热效果良好。然而本发明的实施例不限于此，流道的截面可以为圆角矩形、椭圆形、圆形或其他形状。

本发明的电池系统包括液冷管道，液冷管道为上述所述的液冷管道。电池模组位于液冷管道的上方，电池模组通过导热凝胶与液冷管道的均热板的上表面接触，均热板下表面覆盖扁平管的流道，上表面设有可放置导热凝胶的凹槽，增大了液冷管道的换热面积和散热性能。

应当说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书选取并具体描述本实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。