水冷板分类及产品介绍
发布时间：
2021/09/15 00:00
本实用新型公开了一种水冷板安装固定结构，包括水冷板支架和加强板，加强板与水冷板支架固定连接，加强板具有折弯结构。本实用新型水冷板安装固定结构能在长时间使用过程中保证水冷板与模组紧密贴合，保证冷却系统对电芯的冷却效果，使模组内电芯的温度保持在适当的范围内，同时对水冷板进行有效防护，延长水冷板的使用寿命，降低了电芯因温升过高造成电池包起火爆炸的风险。
之前电池水冷板是排布在底部托盘，而现在有了多功能弹性夹层就可以把这一水冷板放置在电芯之间，这样一来水冷面积就比之前扩大了4倍，实现了更好的散热性能。电芯散热更好，也就能承受更大的电流实现更好的快充，10分钟可充满80%电量。另外，在极端情况下也可以实现更快降温，避免相邻电芯的异常热传导。
麒麟电池水冷效果略逊于4680，但空间利用率高。麒麟电池水冷板放置与4680电池类似，都是在电芯间夹水冷板，但水冷板无需起支撑作用。大圆柱间散热空间更大，上方还有额外一层水冷板，因此CTC散热效果好于麒麟电池，叠加全极耳设计，非常利于快充设计，但空间利用率低于麒麟电池，麒麟电池空间利用率72%，而4680空间利用率为63%。
池与上汽魔方电池也采用立式水冷板冷却方案。采用圆柱形4680电芯，电芯正放，采用蛇形管的水冷板设计，将立式水冷板放置于电芯间散热，与麒麟电池不同处在于，方案下水冷板并不承担结构件作用，且电池顶部额外放置了一层水冷板。上汽魔方电池采用躺式方形电芯，通过两根横纵梁+三根立式液冷板设计实现电池支撑与电芯冷却功能，双排穿插水冷板、未冷却大面，相比之下，麒麟电池单排电芯间穿插水冷板、冷却电池大面，能实现更好的冷却效果。
本申请涉及一种用于快充动力电池的冷却系统包括电池包、水冷板、换热器、制冷子系统及水泵；电池包内模组安装固定于水冷板上，水冷板与制冷子系统并联的连接于换热器，而水泵连接在水冷板与换热器之间，水冷板与换热器之间流通有冷却液，水冷板使电池包与冷却液之间换热，冷却液通过水泵于水冷板与换热器之间循环流动，而制冷子系统则将换热器处的冷却液冷却到指定温度，电池包设有数个具有相变材料的模组，相变材料的相变温度是35～40℃，且该相变材料含有的潜热为快充过程电池放热总量的20％～40％，可以在快充大量放热时通过相变材料吸收部分热量，大大降低了水冷系统所需的额定制冷量。
本实用新型实施例涉及电池技术领域，公开了一种水冷电池模组、电池包及用电装置，包括电池模组主体，所述电池模组主体设有收容腔，所述收容腔用于安装电池模组，所述电池模组主体包括至少两个侧部水冷板及一个底部水冷板，至少两个所述侧部水冷板依次连接形成所述收容腔的内壁，至少两个所述侧部水冷板均安装于所述底部水冷板，所述底部水冷板用于形成所述收容腔的底部，所述侧部水冷板及所述底部水冷板上均设有水冷通道。通过在收容腔的侧部及底部均设置水冷通道，增大了电池模组与冷却水的接触面积，从而降低了电池模组在充放电过程中的温度，提高散热效率，延长了使用寿命。
麒麟电池在电芯间设计立式水冷板，电芯双面冷却、提升电池换热效率，冷板与横纵梁、隔热棉做一体化设计，具备支撑、水冷、隔热、缓冲四大功能，实现的同时，可提升电池循环寿命。
本申请涉及支撑技术领域，尤其涉及一种支撑结构和动力电池包。支撑结构用于支撑水冷板，其包括支撑本体和弹片，所述弹片安装于所述支撑本体上，所述弹片的一侧具有用于向水冷板施加按压力的按压面，所述支撑本体与所述弹片之间形成供所述弹片变形的空间。弹片具有变形能力，因此其可以向水冷板施加按压力，使得水冷板可靠地与电池模组的下表面有效贴合。由于该弹片可以通过自身的结构实现弹性变形，而无需通过自身的材料来实现，因此相比于传统技术中所采用的橡胶垫，该弹片的形变能力不容易受到温度的影响，从而更可靠地向水冷板施加作用力，以此提高动力电池包的散热效果。
宁德首席科学家在6月16日的世界动力电池大会上表示即将发布麒麟电池，首先说时间挖掘液冷板，之后一直有不是增量的声音，现在正式发布每个电芯之间都有液冷板，水冷板用量扩大两倍，水冷面积扩大四倍。
根据公司的年报，公司的新能源动力电池散热系统方向主要围绕动力电池冷却模块材料、散热壳体、水冷板、电池箔等产品。水冷板也是公司的主营产品，麒麟电池的量产，肯定也会给公司带来一定的机遇。
麒麟电池效能大幅提升的同时，其结构改变给相关材料领域拓展了空间。通过结构创新将水冷板由横式单面工况集成到立式结构，麒麟电池的水冷板装机量将大幅提升。
对于ctp来说，原来也有型材，用的搅拌摩擦焊，原来的水冷板放在下箱体上，再上面是模组，底部的大平面以前箱体有多长，上层是纯平的铝板，下板冲压了流道，两个板冲焊在一期，形成了封闭的流道，从上往下装的话，水冷板就有底了。挤压式的水冷板是通过FDS螺钉来连接的，实现了机械连接和密封，成为了不可拆卸的集成式下箱体。FDS是专利的产品，全球仅有和两家有专利。电池底下一般用一块钢底部护板，用一颗拉铆螺母连接起来，CTP3.0提到新增了立式的水冷板，当然不是CTP3.0非得用立式的水冷板，是因为需要快充性能，充电越快发热越多，这也是宁德能做到4C快充的原因，因此必须要更大的水冷板来做冷却。
为了保证水冷板的良好导热性，便于带走电池产生的热量进行冷却。考虑到新能源汽车的减重，大部分水冷板都是铝合金的。在生产过程中，不仅要测试电池和电池组的气密性，还要测试水冷板的气密性，因为其密封性能也直接关系到整车的性和动力性能。
公司主要从事汽车冲压模具及相关产品的研发、设计、制造及销售公司，投资入股的公司拥有水冷板、电池用自适应水冷板、挤压铝型材水冷板的专利。
研报表示，未来长续航、超快充将对电芯热管理系统提出更高要求，对应水冷板单车用量有望持续提升。预计2022年-2025年，新能源车铝钎焊复合材料需求量将由万吨增至万吨，复合年增长率达38%。其中，动力电池水冷板需求量预计由万吨增至万吨，复合年增长率达42%。
当前，新能源动力电池的散热方式主要有自然冷却、风冷、液冷与直冷，其中液冷具有冷却速度快、比容大、换热系数高的特点，被很多车企采用。水冷板是液冷的关键零部件。
相比于将水冷板置于电池包底部的传统方壳电池，麒麟电池将水冷板放置在电池包中间，换热面积扩大4倍，使电芯温控时间缩短一半，支持5分钟快速热启动，10分钟即可从10％充电至80％。
冷却板替代横纵梁，使支撑、冷却、隔热、缓冲功能四合一，有效提升空间利用率。新冷却板以加强体的方式插入电池排间，同时连接上盖和下箱体，起到传统横纵梁支撑保护作用；两排电芯共享一个冷却通道，相比一排电芯使用一个水冷板，减少冷却板数量，降低BOM成本，有轻量化的效果，更有利于快充时散热；立式冷却板打造横向相对隔离空间，纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有效隔热实现；冷却板采用内外两层冷却通道，可吸收电池充放电及老化时产生的膨胀，减少电池单体挤压，提升电池循环寿命；此外新水冷板转移至箱体内部，可避免因碰撞易出现破损而导致漏液风险。
麒麟电池另一主要特点是将水冷功能装置，从电芯底部调整至电芯之间（即侧面），换热面积扩大4倍，有望带动单车液冷板需求增加。
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