一种用于电池模组的新型翅片式冷板

本申请涉及冷却系统，尤其涉及一种应用于电动汽车的电池热管理领域中的翅片式水冷板。

背景技术：

1、动力电池是电动汽车领域研究的一个重点项目，它不仅要满足纯电动汽车的行驶总里程和续航里程的要求，而且要满足其动力性能和安全性能的要求。锂离子电池是电动汽车运行阶段的关键技术，具有自放电率低、比能量高、循环寿命长、开路电压高、可充电次数多、低污染、毒性小等优点，但是锂离子电池高效工作时对温度有极高的要求，适宜锂离子电池工作的温度为25～40℃，当温度超出这一范围后，锂离子电池的性能会受到影响，这使得锂离子电池的高效能发挥对环境和自身温度提出了更加严苛的要求。高温会使锂离子电池性能受到极大影响，加速退化，导致不可逆的化学反应，缩短锂离子电池的使用寿命，造成电池热失控。在锂离子电池高放电倍率下，正负电极和电解液会发生额外的副反应，放出额外的热，多重热量的冲击很容易造成隔膜的溶解，进而出现大面积短路，发生电池自燃或爆炸等安全事故。

2、目前，在电池模组热管理系统中，蛇形通道与平行通道式的冷板应用较为广泛，所谓通道式冷板是通过冷却液在设计好的通道内流动产生热交换，带走电池产生的热量，降低电池模组的温度。现有的冷板一般采用一进一出模式，蛇形通道可以设计多种流道结构，如公开号为cn104329961a的发明专利，由于其进出口位置设置，通道数量，通道形状等可以改变的结构参数较多，因此在相同体积较小的前提下可以获得较高的热交换率，在一定程度上得到广泛应用。但是由于其特殊的流道结构设计，无法在一整块金属板上进行钻孔，常见的加工思路是制作两块金属板，一块用于实现其流道结构，另一块用于密封流道，因此，这种结构不仅面临着不易加工的问题，而且还为金属板带来密封性问题。另外，由于蛇形通道的流道结构较平行通道更长、更窄，导致通道式冷板进出口压降较大，而系统为克服液体流通过程中因压降差产生的阻力，则会产生大量的功耗，因此系统需要更高的功率消耗，系统功耗增加。

3、综上，现有的通道式冷板具有系统功耗高、冷却液流通范围小、冷却效率低等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种用于电池模组的新型翅片式冷板，以克服上述现有技术中的缺陷，通过改变传统的传热路径，来提高液体流动范围、实现高效率散热。

2、本申请的实施例可以通过以下技术方案实现：

3、一种用于电池模组的新型翅片式冷板，包括冷板基体、冷板盖板和多个的翅片及肋条，所述翅片与所述肋条呈间隔地平行设置于所述冷板基体的内部，且所述翅片的一端呈开口状、另一端呈闭口状，所述冷板基体和所述冷板盖板相盖合密封，使得所述冷板基体和冷板盖板之间形成具有涡旋区域的散热流道；

4、所述散热流道的入口端和出口端分别与流体进管和流体出管流体连通，所述流体进管、流体出管、所述肋条互相平行，供液态冷却介质在散热流道中沿汇流流道流通，并在汇流流道内形成湍流后再分流流动。

5、进一步地，多个的所述肋条按“一”字形断续排列，以共同构成若干条平行设置的汇流流道。

6、进一步地，多个的所述翅片位于汇流流道内呈彼此平行地间隔开。

7、进一步地，所述翅片位于汇流流道内，所述肋条与所述翅片呈高低错落设置。

8、进一步地，所述肋条位于相邻的两个所述翅片之间的上和/或下方位。

9、进一步地，所述翅片呈“v”字形。

10、进一步地，所述翅片的闭口端朝向所述散热流道的出口端设置，所述翅片的开口端朝向所述散热流道的入口端设置。

11、进一步地，所述散热流道的入口端和出口端分别设置有第一连接孔、第二连接孔，所述流体进管与所述第一连接孔连接，所述流体出管与所述第二连接孔连接。

12、进一步地，所述流体进管及所述流体出管的设置数量为若干个，若干个的所述流体进管及流体出管分别与所述第一连接孔、所述第二连接孔一一对应。

13、进一步地，所述流体进管、所述流体出管的设置数量相同且一一对应，且位于同一水平线内的所述流体进管、所述流体出管为一组进出流路，每一组的所述进出流路与所述肋条位于同一水平线。

14、本申请的实施例提供的一种用于电池模组的新型翅片式冷板至少具有以下有益效果：

15、本申请采用多个的肋条按“一”字形断续排列，使其共同构成若干条平行设置的汇流流道，相邻的两个肋条之间具有排列间隙，使得液态冷却介质不仅能沿汇流流道有序地流通，还可以通过彼此相邻的两个肋条之间的间隙纵向分流流通，并分流至各个区域，增大液体流通范围，有效地解决了现有的冷却液通道长而窄的问题所带来的进出口压降较大的问题，进而有效地减少系统的功耗。

16、本申请中的翅片设置于汇流流道内，多个的翅片位于汇流流道内呈彼此平行地间隔开，使得每个的翅片在其所在处均能形成涡旋区域，当液态冷却介质流经翅片的涡旋区域时，可以形成湍流以进行散热，具有传热效果好，散热效率更高的优势。

17、本申请中翅片与肋条呈高低错落设置，肋条位于相邻的两个翅片之间的下和/或下方位，使得翅片与肋条呈间隔地平行设置，翅片、肋条呈高低地错位配合，使得可以充分利用翅片与肋条之间的间隙，进一步分流，增大流通范围，同时有效地避免了径向回流。

18、本申请具有整体结构简单，散热效率高、冷却效率高等优势。

技术特征：

1.一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的一种用于电池模组的新型翅片式冷板，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种用于电池模组的新型翅片式冷板，包括冷板基体、冷板盖板和多个的翅片及肋条，翅片与肋条呈间隔地平行设置于冷板基体的内部，且翅片的一端呈开口状、另一端呈闭口状，冷板基体和冷板盖板相盖合密封，使得冷板基体和冷板盖板之间形成具有涡旋区域的散热流道；散热流道的入口端和出口端分别与流体进管和流体出管流体连通，流体进管、流体出管、肋条互相平行，供液态冷却介质在散热流道中沿汇流流道快速流通，并在汇流流道内形成湍流后再分流流动。本申请具有传热效果好、散热效率高、冷板进出口压降较小，系统功耗低、实用性强等优势。

技术研发人员：史孟宇,王剑锋,刘芬,李育涵,任叙彤,左智文,杨娜,陈博伟
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（威海）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13