[實用新型]一種應用于電動汽車的水冷板結構

有效

• 申請號: 201520125050.2
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN204424406U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 余海亮;葉國華;姜大威;伯儒爾楊·羅格林納
• 申請（專利權）人: 北京波士頓動力電池有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6567;H01M10/6568
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 田怡春

技術領域

本實用新型涉及電動汽車、油電混合動力汽車或儲能電源系統技術領域，具體是一種應用于電動汽車的水冷板結構。

背景技術

當前電動汽車鋰電池包設計越來越注重高能量密度、高比能量設計。但是在電池包的能量密度與比能量提升的同時，電池包內部產生的廢熱也在急劇增加。廢熱增加，電池包內溫度提升，對電池的循環壽命與運行安全都提出了挑戰。為此，當前電池包設計需要一套比較先進可靠的熱管理系統。當前熱管理系統設計的主要方式為風冷與水冷。風冷通過在電池箱上加裝風扇，增大空氣對流，將電芯表面熱量帶走；水冷通過引入冷水管到電池箱內部，與電芯表面進行熱交換，帶走電芯熱量。

當前風冷設計往往需要在電池箱體上開進風口與出風口，開了通風口后，電池箱難以滿足IP67/IP65等防塵防水等級要求，也對電池包內部防護安全提出了挑戰。同時空氣擾流等因素的影響，風冷很難達到電池包溫度均勻性的要求。再有，風冷的制冷量較小，在當前高能量密度，大功率放電的應用需求下很難達到高熱密度散熱需求。

因為風冷的缺陷，水冷越來越得到市場的關注，因此諸多水冷電池包設計得到發展。在電池水冷設計結構中，水冷板是最基本的換熱單元。冷卻液借助水冷板將電池內的廢熱帶出電池包系統，達到散熱目的。

然而，當前的水冷板結構設計存在幾個關鍵問題，致使很多水冷電池包設計不能批量化生產。第一，水冷板設計多為帶水道的兩塊整鋁板扣合在一起，拼焊而成。因為是整張冷板焊接，因此焊縫很長，焊縫數量也很多。焊縫越多，流道越復雜的冷板泄露的幾率越大，可靠性難以提升。同時冷板內部流道數量多且復雜，而冷板內部卻不易焊接，且焊接之后內部的不良焊縫不易被發現；如果內部焊接不良，內部流道內冷卻液容易發生串流，降低換熱效果。第二，部分情況下，不需要冷板平面整面與電池完全接觸，只需要電芯的部分表面積與相對應面積的冷板接觸即可，而整板設計造成了原材料的浪費，加工成本不易降低。第三，冷板厚度要求不易過厚，因此冷板鈑金設計往往較薄，而在薄冷板上加工流道的制造工藝復雜。第四，整張冷板焊接易變形，焊接工藝復雜，不易批量化。第五，冷板內部缺少肋片，在冷板裝配過程中容易變形或者壓潰。第六，冷板內部是流道復雜，壓力損失大，溫度不一致性大。

實用新型內容

本實用新型提出一種應用于電動汽車的水冷板結構，有效解決了電池系統高熱密度散熱問題與散熱不均的問題，同時解決了電池熱管理系統方法復雜，成本居高不下的困境。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種應用于電動汽車的水冷板結構，包括依次設置的若干冷板，相鄰冷板之間留有容置電池的間隙；

所述冷板包括分別位于兩端的管束板，兩端的管束板之間順次設有若干肋片扁管，所述管束板上設有水室，所述肋片扁管與所述水室連通；

相鄰兩個冷板的位于同側的水室之間連通；

位于同側的各水室中至少有一個設有模組進出水口。

進一步地，所述肋片扁管為橫截面為跑道型的直管，在肋片扁管內部沿肋片扁管長度方向設置若干肋片。

進一步地，所述管束板上順次設有跑道型的長孔，所述肋片扁管穿設于所述長孔內，所述肋片扁管的端部穿出管束板1mm-3mm；

所述水室位于管束板的外側且與管束板形成水室腔體，所述肋片扁管的端部位于所述水室腔體內。

進一步地，所述水室為扁平喇叭口狀。

進一步地，所述水室上設有連接口，相鄰兩個冷板的位于同側的水室之間的連接口通過連接管連接；所述連接口為螺紋寶塔接頭或鋁管。

進一步地，所述鋁管一端焊接在水室上，另一端帶有膨脹凸起。

進一步地，各冷板互相平行。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型可提高換熱效率及改善溫度分布一致性；低成本，易加工且能大批量生產；提高可靠性，降低泄露可能性。

本實用新型根據肋片扁管較為成熟的制造工藝，即采用可靠的鋁管拉拔成型工藝的特點，將肋片扁管作為換熱單元，并結合獨特的一體化設計的水室，將肋片扁管與水室及管束板集成在一起。本實用新型焊縫只存在水室與肋片扁管的連接處，且可以將焊縫處布置于水冷模組的外面，即便有焊縫泄漏，冷卻液也不會流入模組內部。本實用新型重量降低60％-80％，焊縫數量減少70％-90％，因此有效地解決了現有冷板設計中存在的問題。

附圖說明