一种液冷组件及电池包的制作方法

本发明涉及电池生产制造，尤其涉及一种液冷组件及电池包。

背景技术：

1、随着电池包能量密度的逐渐增加，液冷技术逐渐成为主流的电池热管理方案。电池的热量通过液冷板传递给冷却液，冷却液将热量带走以达到给电池包降温的目的。液冷组件的流道设计及结构设计能够直接影响电池包的加热能力、冷却能力、均温能力,且液冷组件的结构设计对电池包整体的结构强度、模态影响较大。

2、随着电池包电量的增加,电池包的尺寸逐渐增大,液冷板的尺寸也随之增大。这会使得液冷流道变长，液冷板内冷却液的流动阻力增大，从而导致液冷板内不同区域容易出现冷却液的温度不均匀的现象,进而有导致电池出现局部过热的风险，从而降低电池性能，影响电池包的续航能力。且现有的液冷板远离进液口的液冷流道内冷却液温度较高，在液冷流道流速相同的情况下，远离进液口的液冷流道内冷却液对电芯的换热效果不佳，易电池局部过热，影响电池性能。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种液冷组件及电池包，包括：液冷板，液冷板包括贴合于电芯设置的平板和贴合于平板设置的流道板，流道板与平板之间限定出至少一个第一液冷模块和至少一个第二液冷模块，第一液冷模块和第二液冷模块均包括多个并联的液冷流道；液冷板配置有进液口和出液口，第一液冷模块于靠近进液口和出液口一侧设置，第二液冷模块于远离进液口和出液口一侧设置；进液口连通至第一液冷模块和第二液冷模块，第二液冷模块连通至出液口；第一液冷模块的液冷流道内的冷却液流速大于第二液冷模块的液冷流道内的冷却液流速。

2、过程中，冷却液从进液口进入第一液冷模块的液冷流道，对第一液冷模块进行换热，同时，冷却液从进液口进入第二液冷模块的液冷流道，对第二液冷模块进行换热。

3、本发明的第一液冷模块和第二液冷模块均包括多个并联的液冷流道，从而让冷却液分流，避免串联的液冷流道过长，使冷却液流动阻力增大，这样设置，能有效避免液冷板内不同区域容易出现冷却液的温度不均匀的现象,降低电池出现局部过热的风险，提升电池性能及电池包的续航能力。

4、需要注意的是，第一液冷模块靠近进液口和出液口一侧设置，第二液冷模块于远离进液口和出液口一侧设置，且第一液冷模块的液冷流道内的冷却液流速大于第二液冷模块的液冷流道内的冷却液流速。不难理解的，由于远离进液口和出液口的液冷流道内的冷却液温度较高，因此需要更多的换热时间，以使冷却液与电芯充分接触，保障冷却效果。

5、因此，本发明第一液冷模块的液冷流道内的冷却液流速大于第二液冷模块的液冷流道内的冷却液流速，以使远离进液口和出液口的液冷流道内的冷却液能够有更多的时间与与电芯充分接触，以保障冷却效果，避免电池出现局部过热的风险，提升电池性能。

6、还需要说明的是，流道板具有背离电芯方向凸起的若干并联的腔体，该腔体与平板相邻的表面限定出第一液冷模块和第二液冷模块。平板朝向电芯的一面构造为平整的型面，以提高液冷板与电芯的贴合度，从而提高散热效果。优选地，液冷板包括两个并联的第一液冷模块和两个并联的第二液冷模块。在其它实施例中，第一液冷模块和第二液冷模块的数量和布局根据实际需求有所不同。

7、这样，本发明采用流道板和平板限定出各液冷流道的液冷板，不仅可以提高液冷板与电芯的贴合度，从而提高散热效果，而且可以降低液冷板的整体厚度，使液冷板的结构更紧凑，并可以有效地降低液冷板的重量，为电池扩容提供空间支持。

8、在一些实施例中，液冷流道包括：第一流道，连通于进液口和第一液冷模块内的任一液冷流道；第二流道，连通于进液口和第二液冷模块内的任一液冷流道；第二流道流经第一液冷模块外围。

9、过程中，冷却液从进液口分别进入第一流道和第二流道，进入第一流道的冷却液再分流进第一液冷模块中多个并联的液冷流道，从而对第一液冷模块换热，进入第二流道的冷却液再分流进第二液冷模块中多个并联的液冷流道，从而对第二液冷模块换热。

10、在一些实施例中，第一流道和/或第二流道内还设有扰流块。

11、需要说明的是，本发明通过在第一流道和/或第二流道内设置多个扰流块，且多个扰流块沿第一流道和/或第二流道的延伸方向分布，扰流块所在区域形成半封闭的扰流区域，以使进入扰流区域的冷却液在受到阻挡后，由层流变成紊流后流出，从而提高第一流道和/或第二流道内部冷却液扰动状态，提高冷却液流速，进而提升热交换效率。

12、还需要说明的是，本发明通过对第一流道和/或第二流道设置不同数量的扰流块，从而调控冷却液流速，使靠近进液口的第一液冷模块冷却液流速低于远离进液口的第二液冷模块冷却液流速，以使第二液冷模块内的冷却液能够有更多的时间与与电芯充分接触，以保障冷却效果，避免电池出现局部过热的风险，从而能够实现第一液冷模块和/或第二液冷模块的换热均一性。

13、在一些实施例中，第一液冷模块和第二液冷模块的液冷流道的形状相同或不同；第一液冷模块和第二液冷模块的液冷流道的数量相同或不同。

14、需要说明的是，这里的各液冷模块内的液冷流道的布局形式可以相同，也可以不同，具体布局可根据电池散热需要调整。

15、在一些实施例中，液冷流道包括回字形流道、蛇形流道或直流道中的一种。

16、具体的，在单个液冷模块中，其不同的液冷流道具有不同的形状，具体设置可根据电池散热需要调整。

17、在一些实施例中，液冷板贴合设置于电芯顶部或侧面。

18、本发明将液冷板设置于电芯顶部或侧面，以减轻液冷板负重，防止液冷板变形失效；因此，本发明能够在提高液冷板对电池的冷却效果的同时，提高液冷板的强度，以防止液冷板变形失效。

19、在一些实施例中，流道板和平板之间还设有紧固结构。

20、本发明在流道板和平板之间设置有紧固结构，提高液冷板的强度，以防止液冷板变形失效。

21、需要强调的是，本发明的液冷板采用复合六系铝材。现有的液冷板通常采用复合三系铝材料，三系铝材的特点是：以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，又可称为防锈铝，焊接性能好，塑性好。缺点是强度低，因此其承重性较差，容易导致液冷板变形，存在失效风险。六系铝材的特点是：以镁和硅为主，强度适中，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用，容易涂层，加工性好，焊接性能好，工艺性能好，易挤压出成形。

22、本发明采用六系铝材制作液冷板，能进一步增加液冷板强度，防止液冷板变形失效或变形影响对电芯的降温、均温效果。

23、在一些实施例中，紧固结构包括设于流道板与平板端部及无流道处的紧固螺栓。

24、具体的，在液冷板的流道板和平板对应设有螺孔，通过螺栓将流道板和平板固定，这样，进一步加强液冷板的整体强度、平整度和稳定性。

25、在一些实施例中，流道板和平板钎焊连接；流道板和平板之间还设有若干整形槽，整形槽上开设有通孔。

26、需要说明的是，钎焊是利用熔化温度低于母材的焊材进行接合的方法，在母材不熔化的情况下进行接合。钎焊的特点有：钎焊加热温度低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确，对工件厚度差无严格限制，钎焊设备简单，生产投资费用少。

27、另外，为避免因焊接部分过宽导致液冷板鼓包，在流道板无流道处还设置有整形槽，且槽上设有通孔，该通孔用于供焊接时的流道板和平板之间的气体通过。这样设置能够增加液冷板的生产良率，从而降低生产成本。

28、在一些实施例中，还包括：箱体，液冷板和电芯设置于箱体内，且液冷板与箱体通过胶体固定。

29、需要说明的是，箱体包括上壳和下盖，上壳和下盖之间限定构成容置腔，液冷板和电芯设置于容置腔内，且液冷板设置于电芯与上壳之间，液冷板与上壳通过打胶固定，从而进一步增加液冷板的整体强度和使用稳定性，防止液冷板变形失效。

30、在一些实施例中，液冷板还包括连通于进液口的进液接头和连通于于出液口的出液接头；进液接头和出液接头延伸至箱体外，进液接头和出液接头与箱体的连接处设有密封件。

31、具体的，各液冷流道一端连通于进液口，另一端连通于出液口，可以理解的，进液接头连通于进液口，出液接头连通于出液口。

32、需要说明的是，进液接头、出液接头和液冷板采用焊接、一体成型或其它工艺固定连接。因此进液接头、出液接头和液冷板的连接处不存在液冷泄露的风险。且本发明的进液接头和出液接头延伸设于箱体外，这样能够防止液冷泄露于箱体内部，使得冷却液接触电池导致电池短路，因此，这样设置能够提高电池安全性。

33、还需要说明的是，密封件能够为垫片、胶圈或其它具有密封功能的结构。本发明在进液接头、进液接头与箱体的连接处均设置有密封件，从而进一步防止液冷泄露，使得冷却液接触电池而产生电池短路的情况出现。这样设置能提高产品的使用安全性，有效避免冷却液泄露导致电池短路的风险。

34、在一些实施例中，还包括：进液管道，其与进液接头法兰连接；出液管道，其与出液接头法兰连接；密封件为法兰垫。

35、在一些实施例中，还包括：极柱，极柱上设有用于避免液冷泄露的防水件。

36、不难理解的，虽然本发明通过将进液接头和出液接头延伸设置于箱体外，并设置密封件以防止液冷泄露，但是为防止在极端情况下，比如受外力撞击、破坏的情况导致液冷泄露，于是在电池极柱上设置防水件，以进一步增强电池的安全性。防水件能够为防水挡板、防水盖或其它能够实现极柱防水需求的结构。

37、综上所述，本发明提供的一种液冷组件及电池包具有如下技术效果：

38、(1)本发明的第一液冷模块和第二液冷模块均包括多个并联的液冷流道，从而让冷却液分流，避免串联的液冷流道过长，使冷却液流动阻力增大，这样设置，能有效避免液冷板内不同区域容易出现冷却液的温度不均匀的现象,降低电池出现局部过热的风险，提升电池性能及电池包的续航能力。

39、(2)本发明第一液冷模块的液冷流道内的冷却液流速大于第二液冷模块的液冷流道内的冷却液流速，以使远离进液口和出液口的液冷流道内的冷却液能够有更多的时间与与电芯充分接触，以保障冷却效果，避免电池出现局部过热的风险，提升电池性能。

40、(3)本发明采用流道板和平板限定出各液冷流道的液冷板，不仅可以提高液冷板与电芯的贴合度，从而提高散热效果，而且可以降低液冷板的整体厚度，使液冷板的结构更紧凑，并可以有效地降低液冷板的重量，为电池扩容提供空间支持。

41、(4)本发明通过对第一流道和/或第二流道设置不同数量的扰流块，从而调控冷却液流速，使靠近进液口的第一液冷模块冷却液流速低于远离进液口的第二液冷模块冷却液流速，以使第二液冷模块内的冷却液能够有更多的时间与与电芯充分接触，以保障冷却效果，避免电池出现局部过热的风险，从而能够实现第一液冷模块和/或第二液冷模块的换热均一性。