(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 207250677 U(45)授权公告日 2018.04.17
(21)申请号 201720455516.4(22)申请日 2017.04.26
(73)专利权人 天津市捷威动力工业有限公司
地址 300380 天津市西青区西青汽车工业
区开源路11号(72)发明人 伊炳希 从长杰 陈保国 豆卫广
赵博文 于江 梁宏伟 (74)专利代理机构 天津滨海科纬知识产权代理
有限公司 12211
代理人 杨慧玲(51)Int.Cl.
H01M 10/613(2014.01)H01M 10/625(2014.01)H01M 10/6567(2014.01)H01M 10/6555(2014.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图1页
(54)实用新型名称
一种冲压冷板形式的液冷板结构(57)摘要
本实用新型提供了一种冲压冷板形式的液冷板结构，该液冷板主要由两层铝板组成，两层铝板通过粘接或焊接等工艺拼接在一起，两层铝板之间具有冲压形成的流道以及流道的入口与出口，且流道入口和出口设置于液冷板的同一边缘侧，开口方向与两层冲压铝板之间所在平面相平行。在组成电池模组时，每两个电芯之间均有一块液冷板，保证每个电芯均可以与液冷板直接接触进行温度控制。该液冷板主要由两层冲压铝板，以及流体出、入口组成，两层冲压铝板之间通过粘接，焊接等工艺进行连接，保证产品的密封性。在组成电池模组时，每两个电芯之间均有一块液冷板，保证每个电芯均可以与液冷板直接接触进行温度控制。
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权 利 要 求 书
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1.一种冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：主要由两层铝板(1)组成，两层铝板(1)通过粘接或焊接拼接在一起，两层铝板之间具有冲压形成的流道以及流道的入口(2)与出口(3)，且流道入口(2)和出口(3)设置于液冷板的同一边缘侧，开口方向与两层冲压铝板(1)之间所在平面相平行。
2.根据权利要求1所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：两层铝板均为冲压板，即每层都在其板上冲压出流道体；
或，两层铝板中有一层铝板是平板，另一层铝板上冲压出流道体。3.根据权利要求1所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：所述流道为串联式流道，包括
入口段(121’)和出口段(121)，所述入口段(121’)的一端连通流道的入口(2)，且入口段(121’)的另一端朝远离入口(2)的方向延伸，所述出口段(121)的一端连通流道的出口(3)，且出口段(121)的另一端朝远离出口(3)的方向延伸，且入口段(121’)和出口段(121)的长度方向同心且均与入口(2)和出口(3)的开口方向相垂直；
第一边侧段(122’)和第二边侧段(122)，所述第一边侧段(122’)的顶端连通入口段(121’)的另一端，所述第二边侧段(122)的顶端连通出口段(121)的另一端；第一边侧段(122’)和第二边侧段(122)的长度方向相平行，且分别与入口段(121’)和出口段(121)的长度方向相垂直；
以及中间段(123)，其位于第一边侧段(122’)和第二边侧段(122)之间，起于并连通第一边侧段(122’)的底端，止于并连通第二边侧段(122)的底端，且中间段(123)整体呈脉冲波形。
4.根据权利要求3所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：在第一边侧段(122’)、第二边侧段(122)和中间段(123)的流道体还布有多个等间距的冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。
5.根据权利要求3所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：第二边侧段(122)的顶端在连通出口段(121)的另一端之间，还形成有一流道宽度缩减的过渡段(124)。
6.根据权利要求1所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：所述流道为并联式流道，包括
入口段(141’)和出口段(141)，所述入口段(141’)的一端连通流道的入口(2)，且入口段(141’)的另一端朝远离入口(2)的方向延伸，所述出口段(141)的一端连通流道的出口(3)，且出口段(141)的另一端朝远离出口(3)的方向延伸；
第一边侧段(142’)和第二边侧段(142)，所述第一边侧段(142’)的顶端连通入口段(141’)的另一端，所述第二边侧段(142)的顶端连通出口段(141)的另一端；第一边侧段(142’)和第二边侧段(142)的长度方向相平行，且各自与其对应的入口段(141’)和出口段(141)的长度方向相同心；第一边侧段(142’)的宽度大于入口段(141’)的宽度；第二边侧段(142)的宽度大于出口段(141)的宽度；
以及中间段(123)，其位于第一边侧段(142’)和第二边侧段(142)之间，包括由上至下依次横排的若干条中间流道，每条中间流道一端连通第一边侧段的内侧，另一端连通第二边侧段的内侧，且每条中间流道各自呈一向下突出的圆弧形。
7.根据权利要求6所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：入口段(141’)和出
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权 利 要 求 书
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口段(141)的长度方向相平行且各自与对应的入口(2)和出口(3)的开口方向相同心。
8.根据权利要求6所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：所述第一边侧段(142’)的宽度是入口段(141’)的宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶；
第二边侧段(142)的宽度是出口段(141)宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶。
9.根据权利要求6所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：所述若干条中间流道，由上至下流道宽度依次增大；下方的中间流道的流道宽度是临近其的上方的中间流道的流道宽度的1.2倍以上。
10.根据权利要求6所述的冲压冷板形式的液冷板结构，其特征在于：中间段的各个中间流道的流道体各自均匀布有多个冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。
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说 明 书
一种冲压冷板形式的液冷板结构
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技术领域
[0001]本实用新型属于新能源汽车行业电池系统技术领域，尤其是涉及通过冷却液对电池模组进行加热或散热的液冷系统所采用的液冷板的结构形式。
背景技术
[0002]随着新能源汽车市场的快速发展，热管理技术上的革新需求也越来越强烈，随着电芯能量提升，电池工作时的电芯发热量随之增加，需要通过液冷方案对电池进行温度控制。
[0003]电池包液冷系统主要是将液冷板等冷却装置通过栓接，铆接，焊接，粘接等连接方式固定在电池模组的外部，对整个电池模组进行温度控制，这种方式由于液冷系统与整个电池模组接触，只能冷却或加热模组与液冷系统直接接触的区域，影响整个模组的均温性，使得冷却效率低。
发明内容
[0004]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种冲压冷板形式的液冷板结构，该结构可以改善对电芯温度的控制，保证电芯在一个相对良好的温度范围内进行工作，以解决上述技术问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的：[0006]该液冷板主要由两层铝板组成，两层铝板通过粘接或焊接等工艺拼接在一起，两层铝板1之间具有冲压形成的流道以及流道的入口与出口，且流道入口和出口设置于液冷板的同一边缘侧，开口方向与两层冲压铝板之间所在平面相平行。[0007]在组成电池模组时，每两个电芯之间均有一块液冷板，保证每个电芯均可以与液冷板直接接触进行温度控制。[0008]进一步，两层铝板可以均为冲压板，即每层都在其板上冲压出流道体，也可以为一层铝板是平板，另一层铝板上冲压出流道体。[0009]流道可以为串联式流道，包括[0010]入口段和出口段，所述入口段的一端连通流道的入口，且入口段的另一端朝远离入口的方向延伸，所述出口段的一端连通流道的出口，且出口段的另一端朝远离出口的方向延伸，且入口段和出口段的长度方向同心且均与入口和出口的开口方向相垂直；[0011]第一边侧段和第二边侧段，所述第一边侧段的顶端连通入口段的另一端，所述第二边侧段的顶端连通出口段的另一端；第一边侧段和第二边侧段的长度方向相平行，且分别与入口段和出口段的长度方向相垂直；[0012]以及中间段，其位于第一边侧段和第二边侧段之间，起于并连通第一边侧段的底端，止于并连通第二边侧段的底端，且中间段整体呈脉冲波形。[0013]进一步，在第一边侧段、第二边侧段和中间段的流道体还布有多个等间距的冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。
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进一步，第二边侧段的顶端在连通出口段的另一端之间，还形成有一流道宽度缩
减的过渡段。
[0015]流道也可为并联式流道，包括[0016]入口段和出口段，所述入口段的一端连通流道的入口，且入口段的另一端朝远离入口的方向延伸，所述出口段的一端连通流道的出口，且出口段的另一端朝远离出口的方向延伸，且入口段和出口段的长度方向相平行且各自与对应的入口和出口的开口方向相同心；
[0017]第一边侧段和第二边侧段，所述第一边侧段的顶端连通入口段的另一端，所述第二边侧段的顶端连通出口段的另一端；第一边侧段和第二边侧段的长度方向相平行，且各自与其对应的入口段和出口段的长度方向相同心；[0018]第一边侧段的宽度大于入口段的宽度；较佳的是入口段宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶；
[0019]第二边侧段的宽度大于出口段的宽度，较佳的，是出口段宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶；[0020]以及中间段，其位于第一边侧段和第二边侧段之间，包括由上至下依次横排的若干条中间流道，每条中间流道一端连通第一边侧段的内侧，另一端连通第二边侧段的内侧，且每条中间流道各自呈一向下突出的圆弧形；较佳的，所述若干条中间流道，由上至下流道宽度依次增大；较佳的，下方的中间流道的流道宽度是临近其的上方的中间流道的流道宽度的1.2倍以上；[0021]进一步，为增加导流效果并且防止鼓包，中间段的各个中间流道的流道体各自均匀布有多个冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。[0022]相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：对电池的产热的基本单位电芯进行直接的温度控制，当电芯产热过多时可以迅速进行降温；当电芯温度低时也可以直接对其进行加热，改善了现有技术对整个模组进行冷却或加热时效率低的现状。附图说明
[0023]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0024]图1为串联式流道结构形式；[0025]图2为并联式流道结构形式。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0028]如图1和图2所示，该液冷板主要由两层铝板1组成，两层铝板1通过粘接或焊接等工艺拼接在一起，保证产品的密封性，两层铝板1之间具有冲压形成的流道以及流道的入口2与出口3，且流道入口2和出口3设置于液冷板的同一边缘侧，开口方向与两层冲压铝板1之
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间所在平面相平行。
[0029]在组成电池模组时，每两个电芯之间均有一块液冷板，保证每个电芯均可以与液冷板直接接触进行温度控制。
[0030]两层铝板可以均为冲压板，即每层都在其板上冲压出流道体，也可以为一层铝板是平板，另一层铝板上冲压出流道体。
[0031]本实用新型提供了两种流道的结构形式，分别为如图1所示的串联式，以及如图2所示的并联式，下面结合附图分别介绍。[0032]如图1所示的串联式流道结构形式：流道包括[0033]入口段121’和出口段121，所述入口段121’的一端连通流道的入口2，且入口段121’的另一端朝远离入口2的方向延伸，所述出口段121的一端连通流道的出口3，且出口段121的另一端朝远离出口3的方向延伸，且入口段121’和出口段121的长度方向同心且均与入口2和出口3的开口方向相垂直；[0034]第一边侧段122’和第二边侧段122，所述第一边侧段122’的顶端连通入口段121’的另一端，所述第二边侧段122的顶端连通出口段121的另一端；第一边侧段122’和第二边侧段122的长度方向相平行，且分别与入口段121’和出口段121的长度方向相垂直；[0035]以及中间段123，其位于第一边侧段122’和第二边侧段122之间，起于并连通第一边侧段122’的底端，止于并连通第二边侧段122的底端，且中间段123整体呈脉冲波形。[0036]进一步，为增加导流效果并且防止鼓包，在第一边侧段122’、第二边侧段122和中间段123的流道体还布有多个等间距的冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。[0037]进一步，第二边侧段122的顶端在连通出口段121的另一端之间，还形成有一流道宽度缩减的过渡段124。
[0038]本实施例的过渡段124的结构形式为，如图1所示，该过渡段的外侧边与第二边侧段122整体的外侧边平行，该过渡段的内侧边相对于第二边侧段 122整体的外侧边的垂直距离由下向上逐渐缩小。
[0039]如图2所示的并联式流道结构形式：流道包括[0040]入口段141’和出口段141，所述入口段141’的一端连通流道的入口2，且入口段141’的另一端朝远离入口2的方向延伸，所述出口段141的一端连通流道的出口3，且出口段141的另一端朝远离出口3的方向延伸，且入口段141’和出口段141的长度方向相平行且各自与对应的入口2和出口3 的开口方向相同心；[0041]第一边侧段142’和第二边侧段142，所述第一边侧段142’的顶端连通入口段141’的另一端，所述第二边侧段142的顶端连通出口段141的另一端；第一边侧段142’和第二边侧段142的长度方向相平行，且各自与其对应的入口段141’和出口段141的长度方向相同心；[0042]第一边侧段142’的宽度大于入口段141’的宽度；较佳的是入口段141’宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶；[0043]第二边侧段142的宽度大于出口段141的宽度，较佳的，是出口段141 宽度的三倍及以上；且两者连通处形成一台阶；[0044]以及中间段123，其位于第一边侧段142’和第二边侧段142之间，包括由上至下依次横排的若干条中间流道(本实施例以五条中间流道1231、1232、1233、1234、1235为例)，每
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条中间流道一端连通第一边侧段142’的内侧，另一端连通第二边侧段142的内侧，且每条中间流道各自呈一向下突出的圆弧形；较佳的，所述若干条中间流道，由上至下流道宽度依次增大；较佳的，下方的中间流道的流道宽度是临近其的上方的中间流道的流道宽度的1.2倍以上；
[0045]进一步，为增加导流效果并且防止鼓包，中间段的各个中间流道的流道体各自均匀布有多个冲压形成的向内凹陷的圆形凹陷。[0046]较佳的，冲压铝板厚度控制在1mm以内，整个液冷板产品总厚度在2mm 以内，保证产品的空间利用率；[0047]较佳的，冲压结构要进行流道的设计，需要流经极耳附近，保证整个电芯的均温性；
[0048]流道宽度与冲压圆孔之间需要经过模拟分析，圆孔之间交错排列还是平行排列根据流道宽度与导流情况确定。
[0049]冲压流道尽量避免直角过渡，降低系统流阻，尤其是并联流道，需要弧形导流，为了防止流阻不均匀，并联结构中，距离流体出入口越远的流道需要的宽度越大。[0050]以上两种结构的亮点：
[0051]1)通过该液冷系统可以在高温时对产热的电芯直接进行降温；在低温时对电芯直接进行升温，既保证加热、冷却效率，又保证电芯温度控制在适宜的工作温度范围内。[0052]2)设计灵活性强，液冷系统串并联结构可以自由设计，保证每个电芯的均温性。[0053]3)电芯液冷层整体厚度控制在2mm的范围内，保证整个模组体积能量密度不会产生太大影响
[0054]4)设计结构简单，减少设计周期。
[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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