[實(shí)用新型]一種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)用液體換熱板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721100078.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207233917U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐志國(guó);周梅華;王虎龍;馬雋遙;張軒;劉祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇福瑞士電池科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/617
• 分類號(hào): H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6567
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所32220
• 代理人: 董開(kāi)龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于動(dòng)力電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用于動(dòng)力電池液體加熱或散熱的溫度調(diào)節(jié)用液體換熱板。

背景技術(shù)

對(duì)新能源汽車的核心部件——?jiǎng)恿﹄姵?，一方面，需要在高溫環(huán)境下對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行散熱，同時(shí)需要在低溫環(huán)境下對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行加熱，以保證動(dòng)力電池一直工作在合適的溫度區(qū)間；另一方面，需保證受散熱或受加熱的動(dòng)力電池表面溫度的均勻性，一般需將動(dòng)力電池的溫度差控制在10℃以下，避免因某一塊動(dòng)力電池或某一局部點(diǎn)的溫度過(guò)高而造成電池性能的不均衡性，大幅度提升動(dòng)力電池的使用壽命，同時(shí)避免因局部溫度過(guò)高引起動(dòng)力電池?zé)崾Э兀瑴p少動(dòng)力電池著火爆炸的可能性。

目前在動(dòng)力電池加熱與散熱方面，特別是方形動(dòng)力電池，通過(guò)導(dǎo)熱板來(lái)進(jìn)行換熱的傳遞是一種很好的傳熱方式。為了增加熱傳遞的效果，一般在導(dǎo)熱板內(nèi)鑿有液體流道，通過(guò)不同溫度高低液體的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)散熱和加熱的目的，即，當(dāng)動(dòng)力電池的溫度過(guò)低時(shí)，通過(guò)外在加熱部件加熱液體，是液體溫度升高，液體流經(jīng)導(dǎo)熱板，通過(guò)對(duì)流換熱使導(dǎo)熱板升溫，再通過(guò)導(dǎo)熱的方式將熱量傳遞給動(dòng)力電池，最終使得動(dòng)力電池溫度升高；當(dāng)動(dòng)力電池的溫度過(guò)高時(shí)，利用外置的冷凝器使得液體溫度降低，將溫度較低的液體（通常是接近于環(huán)境溫度）流過(guò)導(dǎo)熱板，同樣通過(guò)導(dǎo)熱和對(duì)流換熱的方式將動(dòng)力電池的熱量依次傳遞給導(dǎo)熱板和低溫流體，將熱量帶走，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池降溫的目的。

液流導(dǎo)熱板的結(jié)構(gòu)形式很多，目前以多通道為最常見(jiàn)。但目前的多通道液流導(dǎo)熱板存在著流量分配不均的問(wèn)題。如圖1所示即為一種常規(guī)多通道液流導(dǎo)熱板的流場(chǎng)示意圖，液體從入口流入基板內(nèi)的流動(dòng)區(qū)域，一方面，由于中心流道的流阻顯然大于兩側(cè)流道的流阻，更多的液體從中心流道流過(guò)，外側(cè)的流量較小，相應(yīng)地?fù)Q熱量也較小，導(dǎo)致兩側(cè)的溫度和中心的溫度差較大；另一方面，沿著流體流動(dòng)的方向，液體與動(dòng)力電池不斷的進(jìn)行換熱，使得流通溫度與被換熱器件的溫度差Δt越來(lái)越小，根據(jù)液體對(duì)流換熱量計(jì)算公式Q=αFΔt，可知，由于同一股流道內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)α和換熱面積均相等，換熱量亦即隨著Δt的減小而減少，也就是說(shuō)，與換熱板下游接觸的動(dòng)力電池獲得的換熱量要小得多，會(huì)造成與液體流道上下游位置對(duì)應(yīng)的不同動(dòng)力電池部位的溫度差增大，嚴(yán)重影響了動(dòng)力電池?zé)峁芾淼臏囟染鶆蛐砸蟆?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有動(dòng)力電池加熱或散熱的溫度不均勻性，在實(shí)現(xiàn)換熱器件與動(dòng)力電池的高效換熱的基礎(chǔ)上，保證電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池溫度的均勻一致性。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)用液體換熱板，包括呈長(zhǎng)方形的基板和蓋板，所述基板的一面內(nèi)銑有液體流道，并在基板兩個(gè)寬邊的中心線上分別設(shè)有液體入口與出口；在基板的液體流道的區(qū)域內(nèi)分區(qū)段設(shè)有與基板長(zhǎng)邊相平行的多道凸條；其中，靠近液體入口的第一區(qū)段內(nèi)的多道凸條呈以中心線為對(duì)稱的塔形布置，靠近中心線處的凸條最長(zhǎng)，兩側(cè)的凸條依次變短，并以流體流出端對(duì)齊；在入口與第一區(qū)段凸條之間的中心線上設(shè)置一個(gè)弧形擋板。

優(yōu)選的是，靠近液體出口的最后一區(qū)段內(nèi)的多道凸條則相反，靠近中心線處的凸條最短，兩側(cè)的凸條依次變長(zhǎng)，并以流體流入端對(duì)齊。

優(yōu)選的是，在第一區(qū)段與最后一區(qū)段之間還設(shè)有一個(gè)區(qū)段，該區(qū)段內(nèi)的凸條長(zhǎng)度相等，兩端對(duì)齊平行排列；在各區(qū)段之間，凸條數(shù)目依次增多，上一區(qū)段的一道凸條對(duì)應(yīng)下一區(qū)段內(nèi)二道凸條，形成Y形分叉結(jié)構(gòu)，且凸條間距依次減小，每區(qū)段的凸條間距累計(jì)之和也是依次減小。

優(yōu)選的是，在第一區(qū)段與最后一區(qū)段之間還設(shè)有多個(gè)區(qū)段，多個(gè)區(qū)段內(nèi)的凸條長(zhǎng)度相等，兩端對(duì)齊平行排列；在各區(qū)段之間，凸條數(shù)目依次增多，上一區(qū)段的一道凸條對(duì)應(yīng)下一區(qū)段內(nèi)二道凸條，形成Y形分叉結(jié)構(gòu)，且凸條間距依次減小，每區(qū)段的凸條間距累計(jì)之和也是依次減小。

優(yōu)選的是，各區(qū)段內(nèi)凸條的寬度相等，凸條的間距相等。

優(yōu)選的是，所述第一區(qū)段內(nèi)凸條的寬度與凸條間距之比為0.8-1.2。

優(yōu)選的是，所述第一區(qū)段內(nèi)中心線上最長(zhǎng)凸條長(zhǎng)度是后續(xù)分區(qū)段中凸條長(zhǎng)度的0.1-0.5倍。

優(yōu)選的是，凸條分區(qū)段設(shè)置數(shù)目為3-5段。

優(yōu)選的是，所述蓋板的形狀大小和液體流道相同，與基板凹凸配合，通過(guò)摩擦焊與基板連接形成封閉的液體流道腔體。

本實(shí)用新型有益效果：

（1）在第一區(qū)段內(nèi)的凸條呈中心對(duì)稱的塔形布置，并在緊接入口下游的中心線上設(shè)置一個(gè)弧形擋板，將入口處的一束流體在很短的長(zhǎng)度范圍內(nèi)就進(jìn)行分流，形成多股均勻的流體，這樣，在各股流體的流量相等情況下，每股流體的換熱量是近似相等的，有利于實(shí)現(xiàn)換熱板內(nèi)流道內(nèi)外側(cè)溫度的均一性。