本技術(shù)涉及動(dòng)力電池,具體涉及一種輥壓式液冷板。
背景技術(shù):
1、液冷板是調(diào)節(jié)電池包的溫度、提高電池包的可靠性和安全性能的重要結(jié)構(gòu),現(xiàn)有市場上電池包液冷板通常為擠壓成型的腔體式液冷板和攪拌摩擦焊接成型的型材液冷板;目前電池包以追求高能量密度為主要發(fā)展趨勢,能量密度提高使得電池包內(nèi)的溫度和熱量明顯增加且增加速度更快,然而現(xiàn)有兩種結(jié)構(gòu)的液冷板的流道間的壁厚相對(duì)較大,這直接影響了液冷板的有效換熱面積,進(jìn)而降低了其整體的熱交換效率。此外,此類液冷板的型腔壁厚較厚,占據(jù)了寶貴的z向空間(即垂直于電池單元排列方向的空間),限制了在有限體積內(nèi)流道的布局與優(yōu)化,導(dǎo)致有效冷卻區(qū)域縮小,進(jìn)而影響了整個(gè)電池包的冷卻性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型意在提供一種輥壓式液冷板,以解決現(xiàn)有液冷板對(duì)電池包的冷卻效果無法適應(yīng)電池包的高能量密度發(fā)展趨勢。
2、為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種輥壓式液冷板,包括內(nèi)部中空的液冷板框體和位于液冷板框體內(nèi)的分流隔板,分流隔板將液冷板框體的內(nèi)部分成多個(gè)流道;分流隔板的橫截面呈波浪狀,分流隔板沿長度方向的兩側(cè)邊與液冷板框體的側(cè)壁連接固定,分流隔板的上下端均與液冷板框體的上下兩側(cè)壁相接觸。
3、本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是:
4、1、相較于現(xiàn)有液冷板內(nèi)部的豎直隔板,本方案中分流隔板的波浪狀設(shè)計(jì)類似于拱形結(jié)構(gòu),在豎直載荷的作用下,分流隔板產(chǎn)生的水平推力與豎直反力共同作用,使得分流隔板大部分的彎矩轉(zhuǎn)換成壓應(yīng)力,分流隔板受載時(shí)主要處于受壓狀態(tài),且波浪狀設(shè)計(jì)使得分流隔板整體受力面積更大且能將荷載分布到整個(gè)截面上,有效避免了局部應(yīng)力過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)彎曲變形而失效,分流隔板具有較高的承載能力和穩(wěn)定性,進(jìn)而使得液冷板整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性增強(qiáng);進(jìn)一步,由于分流隔板具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和承載力度,液冷板框體無需作為主承載部件,無需要求較高的強(qiáng)度,因此液冷板框體可以減小其壁厚,減少液冷板框體的壁厚在z向上占據(jù)的空間,給冷卻液更多的流動(dòng)空間,增強(qiáng)液冷板的冷卻效果。
5、2、相較于現(xiàn)有液冷板內(nèi)部的分散布置的豎直隔板,本方案的分流隔板沿寬度方向布滿整個(gè)液冷板內(nèi)部,使得冷卻液在所有電池單元之間均勻分布,避免局部過熱,實(shí)現(xiàn)電池包的整體溫度平衡,且波浪狀設(shè)計(jì)增加了分流隔板的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,使得冷卻液在液冷板內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)更加活躍,與外界的換熱效率更高,冷卻效果更好。
6、進(jìn)一步,所述液冷板框體的壁厚為0.5~1mm。
7、現(xiàn)有的腔體式液冷板和通過攪拌摩擦焊接成型的型材液冷板的壁厚通常為3mm,對(duì)于同一車型的相同空間而言,本方案中液冷板框體的壁厚為0.5~1mm,在z向上的空間占據(jù)量減少60%~80%,使得液冷板內(nèi)部的流道空間有效增大,能允許更多的冷卻液流通,極大增加了液冷板對(duì)電池包的冷卻效果。液冷板的壁厚為0.5~1mm使得本方案液冷板相較于現(xiàn)有液冷板的材料用量縮減3~6倍,材料成本以及液冷板整體重量明顯降低,有利于提高整車的續(xù)航能力和綜合性能。
8、進(jìn)一步,所述分流隔板的相鄰波峰和波谷之間的橫向距離為7~9mm。
9、上述如此設(shè)置使得分流隔板的弧形段在液冷板框體內(nèi)合理分布,保證液冷板整體具有足夠結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本,橫向距離過小雖然使液冷板整體具有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但是橫向距離過小導(dǎo)致分流隔板的弧形段的圓弧半徑過小,需要尺寸更小的輥壓模具,模具成本高昂不利于降低整體生產(chǎn)成本,橫向距離過大使得液冷板框體的表面在受力時(shí)部分區(qū)域支撐力度不足,容易發(fā)生破壞,影響液冷板結(jié)構(gòu)的完整性、可靠性以及電池包的安全性。
10、進(jìn)一步,所述分流隔板的波峰和波谷所在的弧形段均為半圓形弧。
11、上述組成分流隔板的各弧形段均為半圓形弧是因?yàn)檩亯撼砂雸A形結(jié)構(gòu)對(duì)輥壓設(shè)備、工藝以及輥壓模具的要求相對(duì)簡單,在保證分流隔板具有足夠結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)有效節(jié)約成本。
12、進(jìn)一步,所述分流隔板為輥壓式一體成型結(jié)構(gòu)。
13、上述設(shè)置分流隔板通過輥壓一體成型保證中各拱形結(jié)構(gòu)之間的材料連續(xù)性,有利于應(yīng)力在分流隔板整體內(nèi)分布均勻,增強(qiáng)分流隔板整體的抗壓性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
14、進(jìn)一步,所述分流隔板的板厚與液冷板框體的壁厚相同。
15、上述板厚與壁厚相同可以減少生產(chǎn)過程中模具更換和加工參數(shù)調(diào)整的復(fù)雜度,有效降低成本和提高生產(chǎn)效率;同時(shí),分流隔板的板厚與液冷板框體的壁厚一致,可以使得液冷板在承受內(nèi)部冷卻液壓力以及外部機(jī)械載荷時(shí),各部分的強(qiáng)度分布更加均衡,避免薄弱點(diǎn)的出現(xiàn),提升整體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性。
16、進(jìn)一步,所述液冷板框體為輥壓式一體成型結(jié)構(gòu),且液冷板框體的起始端面與結(jié)束端面通過焊接固定。
17、上述設(shè)置使得液冷板框體整體結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性,減少多部件裝配關(guān)系,有效增加液冷板框體的密封性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
18、進(jìn)一步,所述液冷板框體和分流隔板為輥壓式的一體成型結(jié)構(gòu)。
19、上述設(shè)置一方面使得材料具有連續(xù)性,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)整體的剛性和強(qiáng)度,減少了因焊接或粘接等連接方式可能帶來的結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn),提高了液冷板的整體機(jī)械性能和耐用性;另一方面一體成型工藝簡化了制造流程,避免了多部件組裝的復(fù)雜性和裝配誤差,提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性,同時(shí)制作過程的簡化減少了人工和設(shè)備投入,降低了生產(chǎn)成本。
1.一種輥壓式液冷板,其特征在于:包括內(nèi)部中空的液冷板框體和位于液冷板框體內(nèi)的分流隔板,分流隔板將液冷板框體的內(nèi)部分成多個(gè)流道;分流隔板的橫截面呈波浪狀,分流隔板沿長度方向的兩側(cè)邊與液冷板框體的側(cè)壁連接固定,分流隔板的上下端均與液冷板框體的上下兩側(cè)壁相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述液冷板框體的壁厚為0.5~1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述分流隔板的相鄰波峰和波谷之間的橫向距離為7~9mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述分流隔板的波峰和波谷所在的弧形段均為半圓形弧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述分流隔板為輥壓式一體成型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述分流隔板的板厚與液冷板框體的壁厚相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述液冷板框體為輥壓式一體成型結(jié)構(gòu),且液冷板框體的起始端面與結(jié)束端面通過焊接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種輥壓式液冷板,其特征在于:所述液冷板框體和分流隔板為輥壓式的一體成型結(jié)構(gòu)。