[发明专利]用于车辆电池模块的蛇形逆流冷却板

说明书

本发明提供了一种电池模块或电池组，该电池模块或电池组具有蛇形逆流冷却板，该蛇形逆流冷却板具有对来自各个电池单元的热量的改进耗散，其中该冷却板在整个冷却板上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过冷却板的液体冷却剂。该冷却板选择性地省略紊流器上游的紊流器材料以控制和管理供给到紊流器中并穿过该紊流器的冷却剂，从而在整个冷却表面上提供更均匀的温度梯度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月14日提交的美国临时专利申请62/767224的优先权，该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及具有多个电池单元的车辆电池模块或电池组，并且更具体地涉及用于在操作期间冷却电池单元的冷却板。

背景技术

电动车辆通常由至少一个电池模块或电池组供电，该至少一个电池模块或电池组结合有彼此相邻设置的多个电池单元。在操作期间，电池单元的充电和放电可产生热量，该热量过量可不利地影响电池性能和寿命。因此，已知的电池模块可包括冷却装置以传递和耗散来自电池单元的热量，从而维持电池的稳定操作温度。此类冷却装置包括各种构型的热交换器，其中一种类型的热交换器为冷却板，该冷却板为液体冷却的并且具有板状构型，该板状构型被定位成与多个电池相邻以从其中吸取热量。然后，液体冷却剂(其优选地可为50/50WEG冷却剂或传递热量的另一种合适的流体)在冷却板和冷却系统(诸如，车辆的冷却系统)之间循环。当冷却剂循环通过冷却板时，该冷却剂从电池模块吸取热量并通过车辆冷却系统或其他类似的冷却系统耗散热量。

虽然冷却板通常用于从电池模块移除热量，但本发明的目的是提供改进的冷却板，该改进的冷却板提供对来自每个电池单元的热量的更均匀移除，以避免各个电池内的温度的显著差异。

发明内容

本发明涉及具有对来自各个电池单元的热量的改进耗散的本发明的电池模块或电池组，并且还涉及改进的冷却板，该改进的冷却板在该冷却板的整个顶部冷却表面和底部冷却表面上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过该冷却板的液体冷却剂。改进的温度梯度提供对来自各个电池单元中的每个电池单元的热量的更均匀移除，这可提供改进的电池性能和电池寿命以及与这些特征相关联的其他优点。

本发明的冷却板通常具有板状构型，该板状构型在冷却板的相对侧表面上呈现为朝面增大的。这些侧表面限定冷却表面并且可接触并支撑一个或多个并且优选地大量的电池单元，这些电池单元彼此相邻地设置在相应的冷却表面上。在优选的实施方案中，一组电池单元联接到冷却表面中的每个冷却表面，使得冷却板用于冷却两组电池单元。冷却板和一组或多组电池单元的组合通常通过合适的支撑结构或材料组装在一起，从而形成可用于电动车辆的集成电池模块。应当理解，本发明被开发用于电动车辆，但本文所公开的发明构思可用于为其他类型的电池供电的电气设备提供的冷却板和电池模块。

更详细地，冷却板包括开放内部，该开放内部被细分成在入口与出口之间延伸的内部冷却剂槽道，以从冷却表面吸收热量。冷却剂槽道以由多个槽道区段限定的模式形成，该多个槽道区段形成穿过冷却板的蛇形逆流路径，这提供了对来自各个电池单元的热量的改进耗散。就这一点而言，冷却板在整个该冷却板上提供更均匀的温度梯度，以将热量从电池单元更均匀地传递到循环通过该冷却板的液体冷却剂。

冷却槽道包括限定蛇形逆流模式的多个槽道区段，该蛇形逆流模式优选地具有四个路径，即沿四个平行槽道区段延伸的流动路径。当冷却剂沿该曲折路径流动时，冷却剂从冷却表面中的每一者或两者接收热量，以吸取和移除来自各个电池单元的热量。在优选的模式中，最冷的槽道区段位于入口处并且被定位成与出口处的最温暖的槽道区段相邻且平行，这允许两个相邻且平行的冷却剂槽道交换热量并提供更均匀的温度梯度。