[发明专利]一种用于锂离子电池组的仿生流道结构液冷板

说明书

本发明公开了一种用于锂离子电池组的仿生流道结构液冷板，包括锂离子电池组和液冷板组，其中锂离子电池组包括多个电池单元，液冷板组包括多块液冷板本体，所述液冷板本体由盖板和底座组成，所述底座上设计有流道，由一个进液通道、一个出液通道和支流道组成，所述支流道为类似树枝根系的分叉结构。本发明中液冷板的流道采用仿生拓扑的结构，在相同的散热效果下，与传统通道结构的冷板相比，内部流道的阻力大大减小，从而减少泵功耗。此外，本发明中液冷板的厚度很小，可以节省大量的空间及减少重量。以上两方面的特点，既保证了电池热管理系统的散热效果，也有利于减少电池模组的额外输出能耗。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的热管理技术，尤其涉及一种用于锂离子电池组的仿生流道结构液冷板。

背景技术

锂离子电池作为电动汽车的主要动力来源，随着新能源汽车领域的飞速发展，锂离子电池日益向高功率密度、轻薄化及高度集成化发展，由于高产热、狭小的散热空间而导致的散热问题也日益凸显。现有的散热措施主要以液冷冷板散热为主，通过冷却液在通道中的流动与流道内壁发生共轭传热，从而将热量带走。因此，其内部流道的形状直接决定了流动阻力和换热性能的大小。传统的液冷板通常以平行、蛇型、树型等流道形状为主，尽管加工方便，但往往厚度较大，从而导致散热模组的尺寸和重量的增加。同时，在传统的流道设计下，液冷板的散热效果较差，设计者往往通过增大散热面积以实现更好的散热性能，但会造成流动阻力大大增加，从而泵入功耗也增加，最终产生的效益并不能满足设计需求。

因此，有必要开发一种实现兼顾散热性能和流动性能的仿生流道液冷板。

发明内容

为实现上述目的，本发明使用了如下技术方案：

一种用于锂离子电池组的仿生流道结构液冷板，包括锂离子电池组和液冷板组，所述锂离子电池组包括多个第一电池单元和第二电池单元，所述液冷板组包括多块液冷板本体，所述液冷板本体由盖板和底座组成。所述底座上设计有流道，由一个进液通道、一个出液通道和支流道组成，所述支流道为类似树枝根系的分叉结构。

可选的，所述进液通道和出液通道分别位于所述底座两侧，具体位置可按实际需求选择。

可选的，所述支流道的分叉结构为光滑的曲线分叉，且至少含一个分叉以上。

可选的，所述支流道的进口与所述进液通道连通，从支流道分二叉或二叉以上形成一级支流，一级支流分二叉或二叉以上形成下一级支流。

可选的，所述支流道的各级支流之间可相互连通，所述支流道在所述出液通道附近汇集形成唯一的出口，并与出液通道连通。

可选的，所述盖板和底座均采用铝合金型材料加工而成。

可选的，所述盖板和底座的宽度和高度可根据所述电池单元的规格设计，所述盖板的厚度可在0.2mm～5mm的范围内选取，所述底座的厚度可在2mm～10mm的范围内选取，所述底座上流道的加工深度按需求设计，但不可大于所述底座的厚度。

可选的，所述盖板和底座直接贴合，并采用摩擦焊密封焊接。

可选的，沿所述液冷板本体和电池单元的厚度方向，所述液冷板本体的下表面和上表面分别与所述两块电池单元的上表面或下表面贴合。

本发明中液冷板的流道采用类似树枝根系形状的拓扑结构，在相同的散热效果下，与传统通道结构的冷板相比，内部流道的阻力大大减小，从而减少泵功耗。此外，本发明中液冷板的厚度很小，可以节省大量的空间及减少重量。以上两方面的特点，既保证了电池热管理系统的散热效果，也有利于减少电池模组的额外输出能耗。

附图说明

图1为本发明应用于锂离子电池组中的示意图；

图2为本发明应用于锂离子电池组中的对称区域的爆炸图；

图3为本发明液冷板的爆炸图；