液冷组件及电池系统的制作方法

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种液冷组件及电池系统。

背景技术：

电池系统通常包括箱体、容置于箱体内的电池模组，以及设于箱体和电池模组之间且用于调节电池模组的内部温度的液冷板，其中，液冷板通常采用高导热系数的金属材料制成。然而，传统的液冷板在与电池模组进行热交换的同时，还会与箱体也进行热交换，导致热管理效率较低，且，传统的液冷板的重量较大，在一定程度上会影响电池系统的能量密度。

为解决上述问题，相关行业内可能会采用具有低导热系数的材料与具有高导热系数的金属材料共同组成新式的液冷板，然而，因多种材质的热膨胀系数存在差异，新式的液冷板易于材质交界处出现开裂、泄露现象，致使液冷板的使用性能和使用寿命均较差。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种液冷组件，以解决现有液冷板存在的热管理效率较低、重量较大、易于材质交界处出现开裂和泄露现象的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种液冷组件，包括液冷基板和与液冷基板密封连接的液冷盖板，液冷基板由低导热系数的非金属材料制成，液冷盖板由高导热系数的金属材料制成，液冷基板具有呈环状设置的边框结构，边框结构通过具有韧性的密封胶与液冷盖板粘接。

通过采用上述方案，可通过高导热的金属材料制成液冷盖板，以保障液冷组件与电池模组之间的热交换效果，并可通过低导热的非金属材料制成液冷基板，以减少甚至避免液冷基板与如箱体等其他结构之间的热交换，从而可在一定程度上提高液冷组件的热管理效率；且，基于上述设置，还可使液冷组件轻量化，从而可在一定程度上提高使用该液冷组件的电池系统的能量密度。

通过采用上述方案，还可通过涂覆于边框结构上并形成封闭环且韧性较佳的密封胶，使边框结构与液冷盖板密封连接，并在液冷基板与液冷盖板因膨胀或收缩出现不同的尺寸变化时，中和、吸收液冷基板与液冷盖板的尺寸变化，以保障液冷基板与液冷盖板之间的密封有效性，避免液冷组件在液冷基板与液冷盖板的交界处出现开裂、泄露现象，从而可保障并提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

在一个实施例中，液冷基板还包括至少一个连接于边框结构且向外延伸形成的第一固定台，第一固定台上开设有至少一个贯通设置的第一固定孔；

液冷盖板于其外边沿向外延伸形成有至少一个第二固定台，第二固定台上开设有至少一个贯通设置且与第一固定孔对位设置的第二固定孔，第二固定孔及与其对位的第一固定孔通过一连接件相连。

通过采用上述方案，可在液冷基板的边框结构通过密封胶与液冷盖板粘接后，通过如螺钉等连接件一并穿过第二固定孔及与其对位的第一固定孔，以通过第一固定台和第二固定台进一步锁固液冷基板和液冷盖板，操作十分便利，且利于进一步提高液冷基板和液冷盖板之间的结合强度、连接强度，利于进一步保障并提高液冷基板与液冷盖板之间的密封有效性，从而可进一步提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

在一个实施例中，液冷基板于边框结构内凹设形成液冷结构，液冷组件还包括与液冷基板或液冷盖板连接的进水接头和出水接头，进水接头和出水接头均与液冷结构连通设置。

通过采用上述方案，可使凹设于边框结构内的液冷结构形成槽状结构，并在边框结构通过密封胶与液冷盖板粘接时使液冷结构封闭化，从而可在冷却液经进水接头进入液冷结构至冷却液经出水接头流出液冷结构的过程中，避免冷却液从液冷结构的周侧泄露，从而可进一步提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

在一个实施例中，液冷基板还包括设于液冷结构内且位于进水接头和出水接头之间的主分流条，主分流条的一端与边框结构连接，主分流条的另一端与边框结构间隔设置，主分流条将液冷结构划分为依次连通的进水流道、汇流流道和出水流道。

通过采用上述方案，可通过主分流条将液冷结构划分为依次连通的进水流道、汇流流道和出水流道，基于此，经进水接头进入的冷却液将需流经进水流道、汇流流道和出水流道，才能从出水接头流出，如此，不仅可相应延长冷却液的冷却路径，还可利于初步调节不同区域的冷却液的流量，从而可保障并均衡液冷组件的换热效果。

在一个实施例中，主分流条通过密封胶与液冷盖板粘接。

通过采用上述方案，一方面，可通过涂覆于主分流条的密封胶，在相对居中的位置进一步调和液冷基板与液冷盖板因膨胀或收缩而产生的尺寸变化，从而可进一步保障并提高液冷基板与液冷盖板之间的密封有效性，从而可进一步保障并提高液冷组件的使用性能和使用寿命；另一方面，可通过涂覆于主分流条的密封胶，使得主分流条与液冷盖板密封连接，从而可避免进水流道的冷却液直接经由主分流条与液冷盖板之间的缝隙进入出水流道，从而可进一步保障并均衡液冷组件的换热效果。

在一个实施例中，液冷基板还包括至少一个设于进水流道内的进水分流条及至少一个设于出水流道内的出水分流条。

通过采用上述方案，可通过进水分流条将进水流道进一步划分出多个进水小流道，以在冷却液流经进水分流条时，将冷却液进一步分流，从而可进一步调节流动至不同区域的冷却液的流量，利于进一步均衡液冷组件的换热效果；同理，可通过出水分流条将出水流道进一步划分出多个出水小流道，以在冷却液流经出水分流条时，将冷却液进一步分流，从而可进一步调节流动至不同区域的冷却液的流量，利于进一步均衡液冷组件的换热效果。

在一个实施例中，进水分流条和出水分流条的延伸方向均平行于主分流条的延伸方向。

通过采用上述方案，利于使得进水分流条所划分的进水小流道以及出水分流条所划分的出水小流道的布置路径均相互平行设置，基于此，一方面，可利于紧凑化、优化进水分流条和出水分流条的布局，以保障液冷组件的整体的换热面积和换热强度；另一方面，可利于均衡化通过进水分流条和出水分流条所分流的冷却液的流量配比，从而利于进一步均衡化液冷组件在各区域的换热效果。

在一个实施例中，于进水流道与汇流流道连通的一端设有至少两个相互间隔设置的进水分流条，并且，从靠近主分流条的一侧至远离主分流条的一侧，各进水分流条相对主分流条凸出的长度递增设置；于出水流道与汇流流道连通的一端设有至少两个相互间隔设置的出水分流条，并且，从靠近主分流条的一侧至远离主分流条的一侧，各出水分流条相对主分流条凸出的长度递增设置。

通过采用上述方案，可利于各进水分流条所划分的进水小流道内的冷却液分批流入汇流流道，并利于汇流流道内的冷却液分批进入各出水分流条所划分的出水小流道内，从而可有效避免冷却液在汇流流道内瞬时堆积的情况发生，从而可降低液冷结构的侧壁甚至边框结构和液冷盖板之间的密封胶受到的瞬时冲击的影响，从而可进一步保障液冷组件的使用性能和使用寿命。

在一个实施例中，液冷基板还包括至少一个设于进水流道、汇流流道和/或出水流道内的扰流凸起。

通过采用上述方案，在冷却液经过扰流凸起时，冷却液将因受到扰流凸起的阻挡、干扰，而改变其流向、流速等参数，从而可大幅增加冷却液的湍流强度和涡量，利于提高液冷结构内的冷却液的对流换热系数，利于进一步强化液冷组件的换热效果。

在一个实施例中，密封胶为发泡密封胶。

通过采用上述方案，可通过涂覆于边框结构的发泡密封胶在完成发泡后与液冷盖板实现密封连接，且基于发泡密封胶的优良的韧性，可在液冷基板与液冷盖板因膨胀或收缩而出现不同的尺寸变化时，有效中和、调和液冷基板与液冷盖板的尺寸变化，从而可保障并提高液冷基板与液冷盖板之间的密封有效性，能够有效避免液冷组件在液冷基板与液冷盖板的交界处出现开裂、泄露现象。

本实用新型实施例的目的还在于提供一种电池系统，包括箱体、容置于箱体内的电池模组，以及至少一个液冷组件，液冷组件的液冷盖板面向电池模组设置。

通过采用上述方案，液冷组件内的冷却液可通过液冷盖板与电池模组进行热交换，且不会通过液冷基板与箱体进行热交换，从而可提高热管理效率；且由于液冷组件的重量有效减轻，电池系统的能量密度得到了有效的提高；且液冷组件的密封性良好，不会因液冷基板和液冷盖板在膨胀或收缩时出现的尺寸变化不同而出现开裂、泄露现象，从而可使得电池系统的安全性能、使用性能和使用寿命均较佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的液冷组件的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的液冷基板的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100-液冷基板，110-边框结构，120-第一固定台，121-第一固定孔，101-液冷结构，1011-进水流道，1012-汇流流道，1013-出水流道，130-主分流条，140-进水分流条，150-出水分流条，160-扰流凸起；200-液冷盖板，210-第二固定台，211-第二固定孔；300-进水接头；400-出水接头。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

请参阅图1、图2，本实用新型实施例提供了一种液冷组件，液冷组件包括液冷基板100和与液冷基板100密封连接的液冷盖板200，液冷基板100由低导热系数的非金属材料制成，液冷盖板200由高导热系数的金属材料制成，液冷基板100具有呈环状设置的边框结构110，边框结构110通过具有韧性的密封胶与液冷盖板200粘接。

在此需要说明的是，液冷组件于密封连接的液冷盖板200与液冷基板100之间封存有冷却液，液冷组件用于调节电池模组的内部温度。其中，液冷盖板200采用高导热系数的金属材料制成，基于此，液冷盖板200能够与电池模组快速进行热交换；液冷基板100采用低导热系数的非金属材料制成，基于此，可使液冷基板100具有一定的隔热性，以减少甚至避免液冷基板100与如箱体等其他结构进行热交换，从而可使得液冷组件的热交换对象基本仅为电池模组，可在一定程度上提高液冷组件的热管理效率。

可选地，液冷盖板200可采用铝合金制成，以强化其导热效果；液冷基板100可采用塑料制成，以使液冷基板100具有低导热系数和低密度特性。

在此还需要说明的是，由非金属材料制成的液冷基板100的重量相对由金属材料制成的液冷盖板200的重量更轻，因而，通过本实施例的设置，可利于减轻液冷组件的整体重量，可使液冷组件轻量化，从而可在一定程度上提高使用该液冷组件的电池系统的能量密度。

在此还需要说明的是，液冷基板100与液冷盖板200的热膨胀系数存在差异，在温度变化过程中，液冷基板100与液冷盖板200因膨胀或收缩而导致的尺寸变化不尽相同。基于此，本实施例将液冷基板100的呈环状设置的边框结构110通过密封胶与液冷盖板200对应粘接。基于上述设置，不仅可通过涂覆于边框结构110上并因边框结构110的形状而形成封闭环的密封胶，使边框结构110与液冷盖板200密封连接，还可通过韧性较佳的密封胶，在液冷基板100与液冷盖板200因膨胀或收缩出现不同的尺寸变化时，中和、吸收液冷基板100与液冷盖板200的尺寸变化，以保障并提高液冷基板100与液冷盖板200之间的密封的有效性，避免液冷组件在液冷基板100与液冷盖板200的交界处出现开裂、泄露现象，从而可保障并提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

综上，通过采用上述方案，可通过高导热的金属材料制成液冷盖板200，以保障液冷组件与电池模组之间的热交换效果，并可通过低导热的非金属材料制成液冷基板100，以减少甚至避免液冷基板100与如箱体等其他结构之间的热交换，从而可在一定程度上提高液冷组件的热管理效率；且，基于上述设置，还可使液冷组件轻量化，从而可在一定程度上提高使用该液冷组件的电池系统的能量密度。

通过采用上述方案，还可通过涂覆于边框结构110上并形成封闭环且韧性较佳的密封胶，使边框结构110与液冷盖板200密封连接，并在液冷基板100与液冷盖板200因膨胀或收缩出现不同的尺寸变化时，中和、吸收液冷基板100与液冷盖板200的尺寸变化，以保障液冷基板100与液冷盖板200之间的密封有效性，避免液冷组件在液冷基板100与液冷盖板200的交界处出现开裂、泄露现象，从而可保障并提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

可选地，可通过涂胶机将密封胶涂覆于边框结构110上，以保障作业精度，避免密封胶出现断点现象，从而可进一步保障液冷基板100与液冷盖板200之间的密封有效性。

请参阅图1、图2，在本实施例中，液冷基板100还包括至少一个连接于边框结构110且向外延伸形成的第一固定台120，第一固定台120上开设有至少一个贯通设置的第一固定孔121；液冷盖板200于其外边沿向外延伸形成有至少一个第二固定台210，第二固定台210上开设有至少一个贯通设置且与第一固定孔121对位设置的第二固定孔211，第二固定孔211及与其对位的第一固定孔121通过一连接件相连。

通过采用上述方案，可在液冷基板100的边框结构110通过密封胶与液冷盖板200粘接后，通过如螺钉等连接件一并穿过第二固定孔211及与其对位的第一固定孔121，以通过第一固定台120和第二固定台210进一步锁固液冷基板100和液冷盖板200，操作十分便利，且利于进一步提高液冷基板100和液冷盖板200之间的结合强度、连接强度，利于进一步保障并提高液冷基板100与液冷盖板200之间的密封有效性，从而可进一步提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

请参阅图1、图2，在本实施例中，液冷基板100于边框结构110内凹设形成液冷结构101，液冷组件还包括与液冷基板100或液冷盖板200连接的进水接头300和出水接头400，进水接头300和出水接头400均与液冷结构101连通设置。可选地，液冷基板100通过注塑一体成型。

通过采用上述方案，可使凹设于边框结构110内的液冷结构101形成槽状结构，并在边框结构110通过密封胶与液冷盖板200粘接时使液冷结构101封闭化，从而可在冷却液经进水接头300进入液冷结构101至冷却液经出水接头400流出液冷结构101的过程中，避免冷却液从液冷结构101的周侧泄露，从而可进一步提高液冷组件的使用性能和使用寿命。

请参阅图1、图2，在本实施例中，液冷基板100还包括设于液冷结构101内且位于进水接头300和出水接头400之间的主分流条130，主分流条130的一端与边框结构110连接，主分流条130的另一端与边框结构110间隔设置，主分流条130将液冷结构101划分为依次连通的进水流道1011、汇流流道1012和出水流道1013。其中，主分流条130设于液冷结构101面向液冷盖板200的一侧。

通过采用上述方案，可通过主分流条130将液冷结构101划分为依次连通的进水流道1011、汇流流道1012和出水流道1013，基于此，经进水接头300进入的冷却液将需流经进水流道1011、汇流流道1012和出水流道1013，才能从出水接头400流出，如此，不仅可相应延长冷却液的冷却路径，还可利于初步调节不同区域(如进水区域和出水区域)的冷却液的流量，从而可保障并均衡液冷组件的换热效果。

请参阅图1、图2，在本实施例中，主分流条130通过密封胶与液冷盖板200粘接。

通过采用上述方案，一方面，可通过涂覆于主分流条130的密封胶，在相对居中的位置进一步调和液冷基板100与液冷盖板200因膨胀或收缩而产生的尺寸变化，从而可进一步保障并提高液冷基板100与液冷盖板200之间的密封有效性，从而可进一步保障并提高液冷组件的使用性能和使用寿命；另一方面，可通过涂覆于主分流条130的密封胶，使得主分流条130与液冷盖板200密封连接，从而可避免进水流道1011的冷却液直接经由主分流条130与液冷盖板200之间的缝隙进入出水流道1013，从而可进一步保障并均衡液冷组件的换热效果。

请参阅图1、图2，在本实施例中，液冷基板100还包括至少一个设于进水流道1011内的进水分流条140及至少一个设于出水流道1013内的出水分流条150。

通过采用上述方案，可通过进水分流条140将进水流道1011进一步划分出多个进水小流道，以在冷却液流经进水分流条140时，将冷却液进一步分流，从而可进一步调节流动至不同区域的冷却液的流量，利于进一步均衡液冷组件的换热效果；同理，可通过出水分流条150将出水流道1013进一步划分出多个出水小流道，以在冷却液流经出水分流条150时，将冷却液进一步分流，从而可进一步调节流动至不同区域的冷却液的流量，利于进一步均衡液冷组件的换热效果。

请参阅图1、图2，在本实施例中，进水分流条140和出水分流条150的延伸方向均平行于主分流条130的延伸方向。

通过采用上述方案，利于使得进水分流条140所划分的进水小流道以及出水分流条150所划分的出水小流道的布置路径均相互平行设置，基于此，一方面，可利于紧凑化、优化进水分流条140和出水分流条150的布局，以保障液冷组件的整体的换热面积和换热强度；另一方面，可利于均衡化通过进水分流条140和出水分流条150所分流的冷却液的流量配比，从而利于进一步均衡化液冷组件在各区域的换热效果。

请参阅图1、图2，在本实施例中，于进水流道1011与汇流流道1012连通的一端设有至少两个相互间隔设置的进水分流条140，并且，从靠近主分流条130的一侧至远离主分流条130的一侧，各进水分流条140相对主分流条130凸出的长度递增设置，即越靠近主分流条130的进水分流条140相对主分流条130凸出的长度越短；于出水流道1013与汇流流道1012连通的一端设有至少两个相互间隔设置的出水分流条150，并且，从靠近主分流条130的一侧至远离主分流条130的一侧，各出水分流条150相对主分流条130凸出的长度递增设置，即越靠近主分流条130的出水分流条150相对主分流条130凸出的长度越短。如图2所示，上述进水分流条140的端部、主分流条130的端部和出水分流条150的端部呈现类v字型。

通过采用上述方案，可利于各进水分流条140所划分的进水小流道内的冷却液分批流入汇流流道1012，并利于汇流流道1012内的冷却液分批进入各出水分流条150所划分的出水小流道内，从而可有效避免冷却液在汇流流道1012内瞬时堆积的情况发生，从而可降低液冷结构的侧壁甚至边框结构110和液冷盖板200之间的密封胶受到的瞬时冲击的影响，从而可进一步保障液冷组件的使用性能和使用寿命。

请参阅图1、图2，在本实施例中，液冷基板100还包括至少一个设于进水流道1011、汇流流道1012和/或出水流道1013内的扰流凸起160。其中，扰流凸起160朝液冷盖板200一侧凸出设置。

通过采用上述方案，在冷却液经过扰流凸起160时，冷却液将因受到扰流凸起160的阻挡、干扰，而改变其流向、流速等参数，从而可大幅增加冷却液的湍流强度和涡量，利于提高液冷结构101内的冷却液的对流换热系数，利于进一步强化液冷组件的换热效果。

请参阅图1、图2，在本实施例中，密封胶为发泡密封胶。

通过采用上述方案，可通过涂覆于边框结构110的发泡密封胶在完成发泡后与液冷盖板200实现密封连接，且基于发泡密封胶的优良的韧性，可在液冷基板100与液冷盖板200因膨胀或收缩而出现不同的尺寸变化时，有效中和、调和液冷基板100与液冷盖板200的尺寸变化，从而可保障并提高液冷基板100与液冷盖板200之间的密封有效性，能够有效避免液冷组件在液冷基板100与液冷盖板200的交界处出现开裂、泄露现象。

请参阅图1、图2，本实用新型实施例还提供了一种电池系统，包括箱体、容置于箱体内的电池模组，以及至少一个液冷组件，液冷组件的液冷盖板200面向电池模组设置。

通过采用上述方案，液冷组件内的冷却液可通过液冷盖板200与电池模组进行热交换，且不会通过液冷基板100与箱体进行热交换，从而可提高热管理效率；且由于液冷组件的重量有效减轻，电池系统的能量密度得到了有效的提高；且液冷组件的密封性良好，不会因液冷基板100和液冷盖板200在膨胀或收缩时出现的尺寸变化不同而出现开裂、泄露现象，从而可使得电池系统的安全性能、使用性能和使用寿命均较佳。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。