[发明专利]一种电池模组或系统用冷板

说明书

本发明公开了一种电池模组或系统用冷板,包括冷板基板、流体流道、绕流单元、流体入口和流体出口；所述冷板基板构成相对密闭的换热冷板，所述换热冷板内存在所述流体流道；所述换热冷板相对两端分别设置所述流体入口和所述流体出口，所述流体入口和所述流体出口通过所述流体流道连通；所述绕流单元安装在所述流体流道内。在冷媒流道内加设非常规的绕流单元，在增加冷板的换热效率的同时，也降低了入口至出口的压损耗散，降低系统的能耗，可以有效降低电池组的温度值，提高散热效率，保障电池的工作稳定性及安全性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体的说是涉及一种电池模组或系统用冷板。

背景技术

随着能源问题的严峻性以及科技的发展，清洁高效的电池技术已经广泛应用于我们日常生活的各个领域，特别在汽车、航天航空等领域，均采用锂离子电池作为设备的动力来源。无论是储能电池还是动力电池，电池自身的产热会随着充放电速率、容量等因素的增大而增大，充放电效率、安全性及续航性等工作性能取决于电池自身的温度特性。因此，合理有效的散热设备是保障电池正常工作的重要部件。目前，电池行业的主要散热方式为风冷、液冷及相变冷却。由于液冷的高效率性，其已成为目前应用最为广泛的散热方式，其主要是依靠散热冷板这一部件实现对电池系统的液冷散热。目前，也有很多学者针对冷板自身结构特性进行研究来强化冷板与电池组的换热效率。当时传统的结构设计存在散热装置造价高、经济性和实用性低，以及产生压损较大的问题。

因此，如何在增加冷板换热效率的同时，降低压损和电池系统能耗是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电池模组或系统用冷板，在冷媒流道内加设非常规的绕流单元，在增加冷板的换热效率的同时，也降低了入口至出口的压损耗散，降低系统的能耗，可以有效降低电池组的温度值，提高散热效率，保障电池的工作稳定性及安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池模组或系统用冷板，包括冷板基板、流体流道、绕流单元、流体入口和流体出口；所述冷板基板构成相对密闭的换热冷板，所述换热冷板内存在所述流体流道；所述换热冷板相对两端分别设置所述流体入口和所述流体出口，所述流体入口和所述流体出口通过所述流体流道连通；所述绕流单元安装在所述流体流道内。

优选的，所述绕流单元为非单纯圆柱或半圆柱体，横截面最高点位于绕流单元前半段的迎流面上，所述迎流面的曲率大于或等于绕流单元后半段的背流面的曲率。所述绕流单元的横截面最高点为分离点，所述分离点后方的背流面斜率降低、梯度降低，曲面的曲率增加，是相较于迎流面较为平缓的结构，一定程度上增加了流体与所述绕流单元的接触面积，破坏了涡流的产生条件，压差阻力较小，流动所产生的压损较小，降低系统的功耗，节能经济性能好。

所述绕流单元的所述迎流面前端为前缘点，背流面后端为后缘点，所述前缘点到所述后缘点的距离为弦长，所述前缘点到所述分离点垂直投影到所述弦长上的距离为L1，所述后缘点到所述分离点垂直投影到所述弦长上的距离为L2；所述绕流单元的厚度为H；所述L1≤L2。

优选的，所述绕流单元平行于所述冷板基板安装，或垂直于所述冷板基板安装，且所述绕流单元的所述迎流面的前缘点均朝向所述流体入口方向；所述绕流单元平行于所述冷板基板安装时位于所述流体流道的中心位置，或位于所述流体流道壁面上，若干所述绕流单元从所述流体入口处至所述流体出口处顺列排布或叉列排布在所述流体流道内。所述第一绕流单元和所述第二绕流单元安装于所述流体流道的中心位置，并顺列排布，所述第三绕流单元安装于所述流体流道壁面上，并顺列排布或叉列排布。增设绕流单元会增加换热流体与基板的热交换面积；绕流单元的水平、垂直安装均可以破坏层流边界层热阻，强化换热、降低压损；相较于顺列排布，叉列排布对电池模组或系统的冷板换热效果更优。