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公開番号2025073045
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2024029848
出願日2024-02-29
発明の名称液冷プレート及び電池パック
出願人晶科儲能科技有限公司
代理人個人,個人
主分類H01M 10/6568 20140101AFI20250501BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、液冷プレート及び電池パックに関する。
【解決手段】液冷プレートは、板体及びセパレータを備え、板体内には、冷却チャンバが設けられ、板体上には、入液口及び出液口が設けられ、冷却チャンバは、入液口及び出液口を介して外部と連通し、セパレータは、板体に取り付けられ、冷却チャンバを複数の冷却流路に仕切り、隣接する冷却流路は、互いに連通し、セパレータは、板体上に不均一に分布し、冷却流路の通流面積の小さい箇所に、冷却液の流動速度が速くて冷却液の流動速度を向上可能であり、冷却流路の通流面積の大きい箇所に、冷却液の流動速度が遅くて、冷却液の熱交換時間を延長可能であり、それによって液冷プレートの放熱均一性を向上させる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
液冷プレートであって、
板体（１）と、セパレータ（２）とを備え、
前記板体（１）内には、冷却チャンバ（１１）が設けられ、前記板体（１）上には、入液口（１２）及び出液口（１３）が設けられ、前記冷却チャンバ（１１）は、前記入液口（１２）及び前記出液口（１３）を介して外部と連通し、
前記セパレータ（２）は、前記板体（１）に取り付けられ、前記セパレータ（２）は、前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って前記冷却チャンバ（１１）を複数の冷却流路（１４）に仕切り、隣接する前記冷却流路（１４）は、互いに連通し、
前記セパレータ（２）は、前記板体（１）上に不均一に分布することを特徴とする液冷プレート。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記冷却流路（１４）は、少なくとも第１流路（１４１）及び第２流路（１４２）を含み、前記第１流路（１４１）の通流断面積と前記第２流路（１４２）の通流断面積とは、異なり、
前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って、前記第１流路（１４１）は、中心軸（１５）に対して対称的に分布し、及び／又は、前記第２流路（１４２）は、前記中心軸（１５）に対して対称的に分布し、
前記中心軸（１５）と第１方向（Ｙ）とは、所定の夾角をなすことを特徴とする請求項１に記載の液冷プレート。
【請求項３】
前記第１流路（１４１）の通流断面積は、前記第２流路（１４２）の通流断面積よりも大きく、
前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って、前記入液口（１２）と前記出液口（１３）は、前記中心軸（１５）の両側の前記第１流路（１４１）にそれぞれ連通し、前記第２流路（１４２）は、前記第１流路（１４１）と前記中心軸（１５）との間に位置することを特徴とする請求項２に記載の液冷プレート。
【請求項４】
前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って、前記冷却流路（１４）の通流断面積は、徐々に小さくなり、前記出液口（１３）での前記冷却流路（１４）の通流断面積は、前記入液口（１２）での前記冷却流路（１４）の通流断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液冷プレート。
【請求項５】
前記板体（１）は、前記第１方向（Ｙ）に沿って対向配置される第１側壁（１６）と第２側壁（１７）とを含み、
前記セパレータ（２）は、第１セパレータ（２１）及び第２セパレータ（２２）を含み、
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第１セパレータ（２１）の一方端は、前記第１側壁（１６）に接続され、前記第１セパレータ（２１）の他方端と前記第２側壁（１７）との間には、第１隙間が存在し、前記第２セパレータ（２２）の一方端は、前記第２側壁（１７）に接続され、前記第２セパレータ（２２）の他方端と前記第１側壁（１６）との間には、第２隙間が存在し、
前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って、前記第１セパレータ（２１）と前記第２セパレータ（２２）とは、間隔を空けて交互に分布することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の液冷プレート。
【請求項６】
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第１隙間の長さＬ１は、０＜Ｌ１≦４４ｍｍを満たし、
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第２隙間の長さＬ２は、０＜Ｌ２≦４４ｍｍを満たすことを特徴とする請求項５に記載の液冷プレート。
【請求項７】
前記セパレータ（２）の延在方向と前記板体（１）の厚み方向とに直交する方向において、前記第１セパレータ（２１）の厚みＨ１は、３ｍｍ≦Ｈ１≦５ｍｍを満たし、
前記セパレータ（２）の延在方向と前記板体（１）の厚み方向とに直交する方向において、前記第２セパレータ（２２）の厚みＨ２は、３ｍｍ≦Ｈ２≦５ｍｍを満たすことを特徴とする請求項５に記載の液冷プレート。
【請求項８】
前記セパレータ（２）は、第３セパレータ（２３）を更に含み、
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第３セパレータ（２３）の一方端と前記第１側壁（１６）との間には、第３隙間が存在し、前記第３セパレータ（２３）の他方端と前記第２側壁（１７）との間には、第４隙間が存在し、
前記入液口（１２）と前記出液口（１３）との分布方向に沿って、少なくとも一部の前記第３セパレータ（２３）は、前記第１セパレータ（２１）と前記第２セパレータ（２２）との間に位置することを特徴とする請求項５に記載の液冷プレート。
【請求項９】
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第３隙間の長さＬ３は、０＜Ｌ３≦４５ｍｍを満たし、
前記セパレータ（２）の延在方向に沿って、前記第４隙間の長さＬ４は、０＜Ｌ４≦１６ｍｍを満たすことを特徴とする請求項８に記載の液冷プレート。
【請求項１０】
前記セパレータ（２）の延在方向と前記板体（１）の厚み方向とに直交する方向において、前記第３セパレータ（２３）の厚みＨ３は、３ｍｍ≦Ｈ３≦５ｍｍを満たすことを特徴とする請求項８に記載の液冷プレート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー貯蔵電池の技術分野に関し、特に液冷プレート及び電池パックに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電池パックは、エネルギー貯蔵システムの重要な素子であり、電気エネルギーを貯蔵や出力する。電池パックは、電池ケースと、電池ケース内に取り付けられる電池セルとを含み、幾つかの電池セルが互いに直列、並列に接続されることにより、電池パックの貯蔵エネルギー及び出力電力を向上させる。電池パックの動作中において、電池セルは、大量の熱を発生する、電池セルの熱が高すぎると、電池セルの膨張による破損、消防システムの起動等のリスクを引き起こし、それによって電池パックの正常な動作に影響を与える。
【０００３】
従来技術では、通常、電池ケース内に液冷プレートが設置され、液冷プレートが均一に分布する冷却流路を含み、冷却流路内の冷却液の流動によって電池セルの放熱を実現する。ここで、入液口での冷却液の温度が低く、出液口での冷却液の温度が高いが、均一に分布する冷却流路により、冷却液の流動速度を一致させるため、出液口での高温冷却液を迅速に排出することができない。これにより、出液口での電池セルの放熱効率が悪く、エネルギー貯蔵パック全体の放熱は、不均一になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、出液口での電池セルの放熱効率を高め且つ放熱均一性を向上させることが可能である液冷プレート及び電池パックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１態様は、液冷プレートを提供する。液冷プレートは、板体と、セパレータとを備え、板体内には、冷却チャンバが設けられ、板体上には、入液口及び出液口が設けられ、冷却チャンバは、入液口及び出液口を介して外部と連通し、セパレータは、板体に取り付けられ、セパレータは、入液口と出液口との分布方向に沿って冷却チャンバを複数の冷却流路に仕切り、隣接する冷却流路は、互いに連通し、セパレータは、板体上に不均一に分布する。
【０００６】
本発明において、セパレータは、板体上に不均一に分布し、冷却流路の通流面積の小さい箇所に、冷却液の流動速度が速くて、冷却液の流動速度を向上可能であり、冷却流路の通流面積の大きい箇所に、冷却液の流動速度が遅くて、冷却液の熱交換時間を延長可能であり、それによって液冷プレートの放熱均一性を向上させる。
【０００７】
幾つかの実施例において、冷却流路は、少なくとも第１流路及び第２流路を含み、第１流路の通流断面積と第２流路の通流断面積とは、異なり、入液口と出液口との分布方向に沿って、第１流路は、中心軸に対して対称的に分布し、及び／又は、第２流路は、中心軸に対して対称的に分布し、中心軸と第１方向とは、所定の夾角をなす。
【０００８】
本発明において、冷却流路は、通流断面積の異なる第１流路及び第２流路を含むことにより、液冷プレート内の冷却液の流動速度を向上させるため、液冷プレートの電池パックに対する冷却効果を高める。冷却流路は、中心軸に対して対称的に分布することにより、液冷プレートの加工難易度を低減し、液冷プレートの加工周期の短縮に有利であり、液冷プレートを加工する機器のサイズ及び数を減少し、液冷プレートの加工コストを削減し、且つ、液冷プレート加工機器の設計、加工の難易度を低減し、液冷プレートの加工コストの削減に有利である。
【０００９】
幾つかの実施例において、第１流路の通流断面積は、第２流路の通流断面積よりも大きく、入液口と出液口との分布方向に沿って、入液口と出液口は、中心軸の両側の第１流路にそれぞれ連通し、第２流路は、第１流路と中心軸との間に位置する。
【００１０】
幾つかの実施例において、入液口と出液口との分布方向に沿って、冷却流路の通流断面積は、徐々に小さくなり、出液口での冷却流路の通流断面積は、入液口での冷却流路の通流断面積よりも小さい。
（【００１１】以降は省略されています）

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