液冷模组和电池包的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及液冷模组和电池包。


背景技术：

2.目前，为了提高纯电动汽车的续航里程的需求，传统的技术方案是：增加电池包内的电池模组的数量以满足纯电动汽车的能量需求，这就导致电池包工作时的发热量越来越大。现有技术通常通过液冷板来对多个电池模组进行调温，然而现有的液冷板无法控制其中单个电池模组的冷却介质的流量，当改动其中一个电池模组区域的流道结构时，其它模组区域的流量分配会被影响，各个电池模组的温度一致性很难得到控制，导致电池包的整体使用寿命受到影响。


技术实现要素：

3.本发明的实施例提供了一种液冷模组和电池包，以实现对各个电池模组的流量的独立分配，同时便于控制异层设置的单个电池模组的调温效果，保证异层设置的电池模组的温度的均匀性，降低各个电池模组之间的温差。
4.第一方面，本发明的实施例提供了一种电池模组，包括：
5.第一液冷板，所述第一液冷板包括依次设置的多个第一电池模组安装部，所述第一液冷板内设有第一进水主流道、第一出水主流道以及并联设置的多个第一液冷流道，所述第一液冷流道的一端与所述第一进水主流道连通，所述第一液冷流道的另一端与所述第一出水主流道连通；和
6.第二液冷板，所述第二液冷板与所述第一液冷板层叠设置，所述第二液冷板包括依次连接的多个第二电池模组安装部，所述第二液冷板包括第二进水主流道、第二出水主流道以及并联设置的多个第二液冷流道，所述第二进水主流道与所述第一进水主流道连通，所述第二出水主流道与所述第二出水主流道连通，且所述第二液冷流道的一端与所述第二进水主流道连通，所述第二液冷流道的另一端与所述第二出水主流道连通；
7.在层叠方向上，一所述第一电池模组安装部与至少两所述第一液冷流道重合设置，一所述第二电池模组安装部与至少两所述第二液冷流道重合设置。
8.在一实施例中，所述第一液冷板还包括流道部和出口部，所述流道部和所述出口部与所述第二电池模组安装部错位设置，所述流道部连接于其中一所述第一电池模组安装部，所述出口部连接于所述流道部远离所述第一电池模组安装部的一侧，所述出口部开设有与所述第一进水主流道连通的进水孔和与所述第一出水主流道连通的出水孔；
9.所述第一液冷板内还设有次进水流道和次出水流道，所述次进水流道的两端分别与所述第一进水主流道和所述第二进水主流道连通，所述次出水流道的两端分别与所述第一出水主流道和所述第二出水主流道连通，在所述层叠方向上，所述次进水流道和所述次出水流道与所述流道部重合设置。在一实施例中，所述次进水流道沿水流方向的横截面积小于所述第一进水主流道沿水流方向的横截面积。
10.在一实施例中，所述次进水流道和/或所述次出水流道内沿水流方向间隔设置有第一加强筋。
11.在一实施例中，所述出口部设有电池模组安装区域，所述第一液冷板还设有第三液冷流道，所述第三液冷流道的一端与所述第一进水主流道连通，所述第三液冷流道的另一端与所述第一出水主流道连通；
12.所述第三液冷流道位于所述电池模组安装区域内。
13.在一实施例中，所述第三液冷流道沿所述电池模组安装区域的中心螺旋设置。
14.在一实施例中，所述第一进水主流道包括第一流道和第二流道，所述第一流道与所述进水孔连接，所述第二流道连接于所述第一流道远离所述进水孔的一端，在所述层叠方向上，所述第一流道与所述出口部和所述流道部重合设置，所述第二流道与所述多个第一电池模组安装部重合设置；
15.所述第一流道内沿水流方向间隔设置有第二加强筋。
16.在一实施例中，所述第一流道包括相连接的第一子流道和第二子流道，所述第一子流道设于所述第二加强筋靠近所述第三液冷流道的一侧，所述第二子流道设于所述第二加强筋远离所述第三液冷流道的一侧，且所述第一子流道至少部分位于所述电池模组安装区域内，所述第二子流道位于所述电池模组安装区域外。
17.在一实施例中，所述第一液冷流道在多个所述第一电池模组安装部的排列方向上呈弯曲状态延伸；
18.和/或，所述第二液冷流道在多个所述第二电池模组安装部的排列方向上呈弯曲状态延伸。
19.第二方面，本发明的实施例提供了一种电池包，包括多个电池模组和如以上所述的液冷模组，所述多个电池模组设于所述第一电池模组安装部上或所述第二电池模组安装部上。
20.本发明的实施例的有益效果：
21.在本发明提供的液冷模组中，第一液冷板的多条第一液冷流道并联设置，且一第一电池模组安装部与至少两第一液冷流道重合设置，同时第二液冷板与第一液冷板层叠设置并连通，第二液冷板的多条第二液冷流道并联设置，一第二电池模组安装部与至少两第二液冷流道重合设置。如此层叠设置的第一液冷板和第二液冷板可以使得多个电池模组分成两层进行调温，同时对于单个电池模组的调温均采用多路并联且双进双出的流道设置方式，可以独立控制单个电池模组所对应的流量，不仅避免改动其中一个电池模组所对应的液冷流道结构会影响到其它电池模组的流量分配的技术问题，且便于控制对异层设置的单个电池模组的调温效果，保证异层设置的电池模组的温度的均匀性，降低各个电池模组之间的温差。
附图说明
22.图1是本发明的实施例提供的液冷模组的立体图；
23.图2是本发明的实施例提供的电池模组的爆炸图；
24.图3是本发明的实施例提供的液冷模组的第一液冷板的第一流道板的示意图；
25.图4是本发明的实施例提供的液冷模组的第一液冷板与电池模组的装配后的位置
的示意图；
26.图5是本发明的实施例提供的液冷模组的第二液冷板的第二流道板的示意图；
27.图6是本发明的实施例提供的液冷模组的第二液冷板与电池模组的装配后的位置的示意图。
28.附图标记说明：
29.液冷模组100、第一液冷板10、第一流道板11、第一进水主流道111、第一流道1111、第一子流道111a、第二子流道111b、第二加强筋111c、第二流道1112、第一出水主流道112、第一液冷流道113、次进水流道114、第一加强筋1141、次出水流道115、第三液冷流道116、第一基板12、第一电池模组安装部10a、流道部10b、出口部10c、进水孔10a、出水孔15b、电池模组安装区域10d、第二液冷板20、第二流道板21、第二进水主流道211、第二出水主流道212、第二液冷流道213、第二基板22、第二电池模组安装部20a、主进水公端接头30、主出水公端接头40、次进水公端接头50、次出水公端接头60、电池模组200。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行描述。所描述的技术方案仅用于对本发明创造的思想进行解释说明，而不应视为对本技术的保护范围的限制。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
31.参照图1至图3、图5，在本技术一实施例提供一种液冷模组100，包括第一液冷板10和第二液冷板20，第一液冷板10包括依次连接的多个第一电池模组安装部10a，第一液冷板10内设有第一进水主流道111、第一出水主流道112以及并联设置的多个第一液冷流道113。第一液冷流道113的一端与第一进水主流道111连通，另一端与第一出水主流道112连通。第二液冷板20与第一液冷板10层叠设置，第二液冷板20包括依次连接的多个第二电池模组安装部20a，第二液冷板20包括第二进水主流道211、第二出水主流道212以及并联设置的多个第二液冷流道213。第二进水主流道211与第一进水主流道连通，第二出水主流道212与第二出水主流道212连通，且第二液冷流道213的一端与第二进水主流道211连通，另一端与第二出水主流道212连通。在层叠方向上，一第一电池模组安装部10a与至少两第一液冷流道113重合设置，一第二电池模组安装部20a与至少两第二液冷流道213重合设置。
32.本发明提供的液冷模组100，第一液冷板10的多条第一液冷流道113并联设置，且一第一电池模组安装部10a与至少两第一液冷流道113重合设置，同时设置有与第一液冷板10层叠设置并连通的第二液冷板20，第二液冷板20的多条第二液冷流道213并联设置，一第二电池模组安装部20a与至少两第二液冷流道213重合设置。如此层叠设置的第一液冷板10和第二液冷板20可以使得多个电池模组200分成两层进行调温，且对于单个电池模组200的调温均采用多路并联且双进双出的流道设置方式，可以独立控制单个电池模组200所对应的流量，不仅避免改动其中一个电池模组200所对应的液冷流道结构会影响到其它电池模组200的流量分配的技术问题，且便于控制对异层设置的单个电池模组200的调温效果，保证异层设置的电池模组200的温度的均匀性，降低各个电池模组200之间的温差。
33.其中，第一液冷板10和第二液冷板20可以为冲压式液冷板，冲压式液冷板具有换热面积大、零部件少、泄露风险低、流道设计灵活等特点。冲压式液冷板由两块铝板钎焊成型，含流道的铝板被称为流道板，不含流道的铝板被称为基板。即第一液冷板10包括第一流道板11和第一基板12，第一流道板11设有第一进水主流道111、第一出水主流道112以及并联设置的多个第一液冷流道113，第二液冷板20包括第二流道板21和第二基板22，第二流道板21设有第二进水主流道211、第二出水主流道212以及并联设置的多个第二液冷流道213。液冷板中流动的冷却介质可以为但不限于水。在本实施例中，第一液冷板10和第二液冷板20可采用水作为介质进行调温。电池模组200的温度过高(加热工况)时可以输入冷水进行冷却调温，电池模组200的温度过低(冷却工况)时可以输入热水进行加热调温。
34.第一进水主流道111和第一出水主流道112可位于第一液冷板10的相对两边缘，并联设置的多个第一液冷流道113位于第一进水主流道111和第一出水主流道112之间，如此可以使得多个第一液冷流道113较为集中，流道调整更容易实现，节约工艺成本。此外，相邻的第一电池模组安装部10a所重合的第一液冷流道113的数量可以不同，如此通过调整的第一液冷流道113的重合数量，可以使得流量分配更加容易控制。在一实施例中，远离于进水孔10a的第一电池模组安装部10a与第一液冷流道113的重合数量大于靠近于进水孔10a的第一电池模组安装部10a与第一液冷流道113的重合数量，进而以提高远离于进水孔10a的第一电池模组安装部10a的流量。
35.参照图2和图3，可选地，第一液冷板10还包括流道部10b和出口部10c，流道部10b和出口部10c与第二电池模组安装部20a错位设置，流道部10b连接于其中一第一电池模组安装部10a，出口部10c连接于流道部10b远离第一电池模组安装部10a的一侧，出口部10c开设有与第一进水主流道111连通的进水孔10a和与第一出水主流道112连通的出水孔15b。第一液冷板10内还设有次进水流道114和次出水流道115，次进水流道114的两端分别与第一进水主流道111和第二进水主流道211连通，次出水流道115的两端分别与第一出水主流道112和第二出水主流道212连通，在层叠方向上，次进水流道114和次出水流道115与流道部10b重合设置。
36.其中，流道部10b和出口部10c与第二电池模组安装部20a错位设置，且出口部10c连接于流道部10b远离第一电池模组安装部10a的一侧，如此可以使得电池模组200安装时远离出口部10c的进水孔10a和出水孔15b，以提高使用的安全性。而通过单独设置流道部10b的次进水流道114和次出水流道115以实现与第二液冷板20的水流连通，如此可以通过直接改变次进水流道114和次出水流道115的形状或者尺寸，因此可以单独控制第一液冷板10的进水主流道流向第二液冷板20的流量和流速以及控制第二液冷板20流向第一液冷板10的出水主流道的流量和流速，避免影响到多条第一液冷流道113，从而以进一步保证异层设置的电池模组200的温度的均匀性，降低各个电池模组200之间的温差。其中，该次进水流道114和次出水流道115在流道部10b朝向第一电池模组安装部10a的方向上呈倾斜设置，如此可延长次进水流道114和次出水流道115的长度，进而以增大进入第二液冷板20的流量。
37.此外，液冷板还包括主进水公端接头30、主出水公端接头40、次进水公端接头50以及次出水公端接头60。主进水公端接头30与出口部10c进水孔10a对应连接，主出水公端接头40与出水孔15b对应连接，第一液冷板10通过主进水公端接头30和主出水公端接头40与外部管路连通以实现水流的流通。而第一液冷板10的次进水流道114与第二液冷板20的第
二进水主流道211通过次进水公端接头50连通，第一液冷板10的次出水流道115与第二液冷板20的第二出水主流道212通过次出水公端接头60连通，如此可以实现第一液冷板10和第二液冷板20的水流的流通。
38.进一步地，次进水流道114沿水流方向的横截面积小于第一进水主流道111沿水流方向的横截面积。其中，通过限定次进水流道114的横截面积小于第一进水主流道111的横截面积，如此可以在水流从第一进水主流道111流入次进水流道114时(由于流道尺寸变小)，从而增大水流流速，进而即使第二液冷板20位于第一液冷板10的上方时，次进水流道114内的水流也能快速流入第二液冷板20的第二主进水流道内，以保证进入第二液冷板20的流量。
39.参照图3，可选地，次进水流道114和/或次出水流道115内沿水流方向间隔设置有第一加强筋1141。在本实施例中，次进水流道114和次出水流道115均间隔设有第一加强筋1141，一方面增强第一液冷板10的整体结构强度，另一方面，第一加强筋1141可以起到分流的作用，并减小次进水流道114和次出水流道115的尺寸，进而提高水流流速，以保证进入第二液冷板20的流量。此外，位于次进水流道114和次出水流道115的第一加强筋1141可以沿水流方向呈多列设置，且相邻两列的第一加强筋1141呈错位设置，如此以进一步保证进入第二液冷板20的冷却介质的流量。当然，在其他实施例中，为了便于生产，也可以仅在次进水流道114或者仅在次出水流道115内设置第一加强筋1141。
40.可选地，出口部10c设有电池模组安装区域10d，第一液冷板10还设有第三液冷流道116，第三液冷流道116的一端与第一进水主流道111连通，另一端与第一出水主流道112连通，第三液冷流道116位于电池模组安装区域10d内。其中，为了提高液冷模组100冷却电池模组200的数量，从而还可以在出口部10c设置电池模组安装区域10d，并且通过设置第三液冷流道116以对位于电池模组安装区域10d的电池模组200进行调温。而第三液冷流道116与多个第一液冷流道113也为并联设置，且由于第三液冷流道116相较于第一液冷流道113靠近进水孔10a设置，如此第三液冷流道116的调温效果会高于第一液冷流道113。同时出口部10c与第二电池模组安装部20a错位设置，如此以保证位于电池模组安装区域10d的电池模组200的空气流通，空冷效果较好。从而第三液冷流道116的设置数量可以少于一第一电池模组安装部10a与第一液冷流道113的重合数量，既能减小各个电池模组200之间的温差，同时便于加工制造。
41.进一步地，第三液冷流道116沿电池模组安装区域10d的中心螺旋设置。其中，通过使第三液冷流道116呈螺旋设置，如此增大了第三液冷流道116与电池模组200的接触面积，以进一步提高第三液冷流道116的调温效果。
42.可选地，第一进水主流道111包括第一流道1111和第二流道1112，第一流道1111与进水孔10a连接，第二流道1112连接于第一流道1111远离进水孔10a的一端。在层叠方向上，第一流道1111与出口部10c和流道部10b重合设置，第二流道1112与多个第一电池模组安装部10a重合设置。第一流道1111内沿水流方向间隔设置有第二加强筋111c。其中，通过在与出口部10c和流道部10b对应的第一流道1111内设置第二加强筋111c，如此即增强第一液冷板10的整体结构强度，第二加强筋111c可以起到分流的作用，并减小第一流道1111的横截面尺寸，从而提高水流流速，以提高调温效果。
43.参照图3和图4，进一步地，第一流道1111包括相连接的第一子流道111a和第二子
流道111b，第一子流道111a设于第二加强筋111c靠近第三液冷流道116的一侧，第二子流道111b设于第二加强筋111c远离第三液冷流道116的一侧，且第一子流道111a至少部分位于电池模组安装区域10d内，第二子流道111b位于电池模组安装区域10d外。其中，当电池模组安装区域10d设有电池模组200时，若第一进水主流道111的第一流道1111完全经过位于边缘处的电芯，会造成边缘处的电芯温度过高(加热工况)或过低(冷却工况)，造成局部过热或过冷的风险。从而通过第二加强筋111c将第一流道1111分隔为第一子流道111a和第二子流道111b，其中一个第二加强筋111c朝向第三液冷流道116的方向延伸设置，并至少部分位于电池模组安装区域10d，从而使得第一子流道111a至少部分位于电池模组安装区域10d内，进而以使得第一子流道111a也可以对位于电池模组安装区域10d的电池模组200进行液冷，而第二子流道111b位于电池模组安装区域10d外，如此以避免第一进水主流道111的第一流道1111完全经过位于电池模组安装区域10d处电池模组200的边缘处的电芯的情况发生，降低电池模组200的局部过热或过冷的风险。
44.参照图3和图4，可选地，第一液冷流道113在多个第一电池模组安装部10a的排列方向上呈弯曲状态延伸。如此以增大第一液冷流道113与电池模组200的接触面积，以提高调温效果。
45.参照图5和图6，可选地，第二液冷流道213在多个第二电池模组安装部20a的排列方向上呈弯曲状态延伸。如此以增大第一液冷流道113与电池模组200的接触面积，以提高调温效果。
46.相应地，本技术实施例还提供了一种电池包，电池包多个电池模组200和如上述的液冷模组100，多个电池模组200设于第一电池模组安装部10a上或第二电池模组安装部20a上。其中电池模组200和第一电池模组安装部10a或第二电池模组安装部20a之间用导热胶填充，以使电池模组200跟第一电池模组安装部10a或第二电池模组安装部20a能够更好地接触，以减小接触热阻，使第一液冷板10和第二液冷板20的冷却和加热能力发挥更充分。
47.以上对本发明实施例进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上实施例的说明不应理解为对本发明的保护范围的限制。

技术特征：
1.一种液冷模组，其特征在于，包括：第一液冷板，所述第一液冷板包括依次设置的多个第一电池模组安装部，所述第一液冷板内设有第一进水主流道、第一出水主流道以及并联设置的多个第一液冷流道，所述第一液冷流道的一端与所述第一进水主流道连通，所述第一液冷流道的另一端与所述第一出水主流道连通；和第二液冷板，所述第二液冷板与所述第一液冷板层叠设置，所述第二液冷板包括依次连接的多个第二电池模组安装部，所述第二液冷板包括第二进水主流道、第二出水主流道以及并联设置的多个第二液冷流道，所述第二进水主流道与所述第一进水主流道连通，所述第二出水主流道与所述第二出水主流道连通，且所述第二液冷流道的一端与所述第二进水主流道连通，所述第二液冷流道的另一端与所述第二出水主流道连通；在层叠方向上，一所述第一电池模组安装部与至少两所述第一液冷流道重合设置，一所述第二电池模组安装部与至少两所述第二液冷流道重合设置。2.根据权利要求1所述的液冷模组，其特征在于，所述第一液冷板还包括流道部和出口部，所述流道部和所述出口部与所述第二电池模组安装部错位设置，所述流道部连接于其中一所述第一电池模组安装部，所述出口部连接于所述流道部远离所述第一电池模组安装部的一侧，所述出口部开设有与所述第一进水主流道连通的进水孔和与所述第一出水主流道连通的出水孔；所述第一液冷板内还设有次进水流道和次出水流道，所述次进水流道的两端分别与所述第一进水主流道和所述第二进水主流道连通，所述次出水流道的两端分别与所述第一出水主流道和所述第二出水主流道连通，在所述层叠方向上，所述次进水流道和所述次出水流道与所述流道部重合设置。3.根据权利要求2所述的液冷模组，其特征在于，所述次进水流道沿水流方向的横截面积小于所述第一进水主流道沿水流方向的横截面积。4.根据权利要求2所述的液冷模组，其特征在于，所述次进水流道和/或所述次出水流道内沿水流方向间隔设置有第一加强筋。5.根据权利要求2所述的液冷模组，其特征在于，所述出口部设有电池模组安装区域，所述第一液冷板还设有第三液冷流道，所述第三液冷流道的一端与所述第一进水主流道连通，所述第三液冷流道的另一端与所述第一出水主流道连通；所述第三液冷流道位于所述电池模组安装区域内。6.根据权利要求5所述的液冷模组，其特征在于，所述第三液冷流道沿所述电池模组安装区域的中心螺旋设置。7.根据权利要求5所述的液冷模组，其特征在于，所述第一进水主流道包括第一流道和第二流道，所述第一流道与所述进水孔连接，所述第二流道连接于所述第一流道远离所述进水孔的一端，在所述层叠方向上，所述第一流道与所述出口部和所述流道部重合设置，所述第二流道与所述多个第一电池模组安装部重合设置；所述第一流道内沿水流方向间隔设置有第二加强筋。8.根据权利要求7所述的液冷模组，其特征在于，所述第一流道包括相连接的第一子流道和第二子流道，所述第一子流道设于所述第二加强筋靠近所述第三液冷流道的一侧，所述第二子流道设于所述第二加强筋远离所述第三液冷流道的一侧，且所述第一子流道至少
部分位于所述电池模组安装区域内，所述第二子流道位于所述电池模组安装区域外。9.根据权利要求1至8任意一项中所述的液冷模组，其特征在于，所述第一液冷流道在多个所述第一电池模组安装部的排列方向上呈弯曲状态延伸；和/或，所述第二液冷流道在多个所述第二电池模组安装部的排列方向上呈弯曲状态延伸。10.一种电池包，其特征在于，包括多个电池模组和如权利要求1至9任意一项所述的液冷模组，多个所述电池模组设于所述第一电池模组安装部上或所述第二电池模组安装部上。

技术总结
本发明提供一种液冷模组和电池包。液冷模组包括第一液冷板和第二液冷板，第一液冷板包括多个第一电池模组安装部，第一液冷板内设有第一进水主流道、第一出水主流道以及一液冷流道，第二液冷板与第一液冷板层叠设置，第二液冷板包括多个第二电池模组安装部，第二液冷板包括第二进水主流道、第二出水主流道以及多个第二液冷流道，在层叠方向上，一第一电池模组安装部与至少两第一液冷流道重合设置，一第二电池模组安装部与至少两第二液冷流道重合设置。本申请旨在实现对各个电池模组的流量的独立分配，同时便于控制异层设置的单个电池模组的调温效果，保证异层设置的电池模组的温度的均匀性，降低各个电池模组之间的温差。降低各个电池模组之间的温差。降低各个电池模组之间的温差。


技术研发人员：彭真
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/6