CN107658523A - 一种磷酸铁锂电池组的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种磷酸铁锂电池组的冷却装置，包括电池组收纳管单元，所述电池组收纳管单元包括第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管外周面沿轴向且中心对称地设有至少4个电池收纳部；所述第二冷却管沿轴线中心对称地设有收纳扣合部，所述第二冷却管内周面和第一冷却管外周面相对合地形成至少4个电池收纳孔；还包括热管冷却单元，所述热管冷却单元包括内冷却孔部和外冷却孔部，所述内冷却孔部和外冷却孔部中均装有可相变工作介质；所述内冷却孔部包括位于水平部的内蒸发部和位于倾斜部的内冷凝部；所述外冷却孔部包括位于水平部的外蒸发部和位于倾斜部的外冷凝部。所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，极大提高了电池组的冷却散热能力。

Description

一种磷酸铁锂电池组的冷却装置
技术领域
本发明涉及磷酸铁锂电池的技术领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池组的冷却装置。
背景技术
磷酸铁锂电池由于具有比能量高、无污染、无记忆效应等优点成为新能源汽车动力系统的最佳候选。但锂离子电池对温度非常敏感，在合适的温度范围内电池组才能高效率放电并保持良好的性能。高温时易出现老化速度快、热阻增加快、循环次数少、使用寿命短等问题。要将电池组工作温度控制在理想的范围内，必须采用一定的散热措施。锂电池散热系统设计强调2个目标参数，一个是电池组的最高温度要低于50℃，另一个是电池组的温度均方差(SDT)最小，即单体电池间的温度均匀性最好。
目前锂电池热管理的研究方法主要包括空冷、液冷、相变冷却。
空冷，空冷是目前国产和日产电动汽车普遍采用的冷却方式。BLACK&DECKER(百得公司)的发明专利(US2004174138 A1，2004.9.9)公开了一种风冷电池组结构，电机带动风扇将风吹入两排叠置的电池组36中间，并从每个单体电池周围吹出，散热路径对称化，每个单体电池得到了均匀散热。然而，当环境温度较高、电池长时间高倍率持续放电时，通过风扇冷却的方式就不能很好地满足散热需求。要提高空冷的散热效率，最直接的方式是提高空气流动速度和增大散热面积。但这与“需要在有限的空间内，风扇功耗尽量低的前提下合理地设计空气流场”的原则是相矛盾的。像上述发明专利公开的一样，设计合理的风道和流场，能缓解散热需求从而改善散热效果，但并不能从根本上满足电池组散热的需求。
液冷，目前，欧美系列如法国标致雪铁龙的Berlingo、德国大众的GOLF等纯电动车采用液冷方式。三洋电机株式会社于2011年3月10日公开的发明专利JP2011049137 A公开了一种电池组的液冷冷却系统，多个电池单体竖直并排放置形成长方体电池组100，相邻电池单体11之间叠置冷却板21，冷却板21两侧设有竖管24、26，竖管24、26与上下横管41、42连通，一侧竖管为入液管，另一侧竖管为出液管，将电池单体之间的热量由上下横管41、42送出到换热装置处换热，冷却后回流。冷却板21中平行排列多根微管29A、29B，多跟微管两侧连通竖管24、26，共同将电池单体的热量带走。这已经是发挥到极致的液冷系统了。然而，液冷方式通过增多冷却剂通道数量或加大质量流量的方式来增强电池组的散热，对于大功率锂电池组，冷却效果并不理想，且会增大泵的功耗。这也是目前液体冷却较少应用于电池热管理系统中的重要原因。
相变冷却，利用相变材料(PCM)进行电池冷却的原理是当电池进行大电流放电时，相变材料吸收电池放出的热量发生相变，使电池温度迅速降低，且不增加耗能元件。目前还没有电动汽车采用该冷却方式，仍处于实验研究阶段。石蜡相变潜热高、熔化时蒸汽压力低、几乎没有过冷现象、稳定性较好、没有相分离和腐蚀性，价格较低，是良好的相变材料，但石蜡导热率低，容易导致热积累。一般以相变材料填充于多孔介质中来克服石蜡的低导热率。多孔介质如泡沫铝、泡沫铜、石墨矩阵，并在石蜡中加入高导热率物质，如铜粉、石墨等。相变散热具有结构紧凑，不增加耗能原件的优势，但是最大的缺陷是电池组必须携带足够量的相变材料用于吸收热量，一旦相变材料全部由固态变为液态，不能很快地重新变回固态再吸收热量，即只能单次循环。
也有热管冷却，韩国株式会社LG化学于2016年10月12日公开的实用新型专利CN205646062U公开了一种用于电池单体的冷却装置，在电池单体之间设有冷却板110，冷却板110内装有可相变工作介质，冷却板包括平板状的热吸收部120和位于顶部的热排放部130，多个冷却板并排的多个热排放部130插入到冷却通道中，冷却通道通过冷却流体来吸收热排放部130的热量。实验表明，该冷却装置的电池功率不得超过50W，否则最高温度会超过50℃，电池内部温差也会超过5℃。有必要采用热管和其他方式的组合来改善散热效果。
总之，以“电池组的最高温度要低于50℃，且各电池单体的温度均方差(SDT)小于5℃”为目标，设计一种结构简单，质量、体积不能过大，额外功耗尽可能小的磷酸铁锂电池组的冷却装置，已经成为迫切需要解决的共性难题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池组的冷却装置。
本发明的目的是这样实现的，一种磷酸铁锂电池组的冷却装置，包括电池子组，所述电池子组为多个圆柱形电池单体头尾相连串联而成；包括电池组收纳管单元，所述电池组收纳管单元包括水平部和倾斜部；所述电池组收纳管单元包括第一冷却管和第二冷却管，第二冷却管同轴地套设在第一冷却管外，所述第一冷却管外周面沿轴向且中心对称地设有至少4个电池收纳部；所述第二冷却管沿轴线中心对称地设有与所述电池收纳部对应的收纳扣合部，所述第二冷却管内周面和第一冷却管外周面相对合地形成至少4个电池收纳孔；电池子组设置在电池收纳孔中；
还包括热管冷却单元，所述热管冷却单元包括内冷却孔部和外冷却孔部，所述第一冷却管内设有第三冷却管，第三冷却管与所述电池收纳部的最小直径处粘结，在所述第一冷却管和第三冷却管之间形成以轴线中心对称地设置的多个所述内冷却孔部；收纳扣合部与内外壁之间形成多个所述外冷却孔部；
所述内冷却孔部和外冷却孔部中均装有可相变工作介质；
所述内冷却孔部包括位于水平部的内蒸发部和位于倾斜部的内冷凝部；所述外冷却孔部包括位于水平部的外蒸发部和位于倾斜部的外冷凝部。
进一步地，所述外冷凝部内壁设有外散热鳍片，内冷凝部外壁设有内散热鳍片，所述外散热鳍片和内散热鳍片位于倾斜部的电池收纳孔中。
进一步地，第三冷却管对应倾斜部设有多组内环散热鳍片。
进一步地，还包括液体冷却单元，所述液体冷却单元包括外环冷却水道、内环冷却水道和回水道，第二冷却管外侧同轴地设有外管，第三冷却管同轴地设有回水管，第二冷却管外壁间隔设有间隔肋，所述间隔肋抵接所述外管的内壁并与内壁粘结固定，间隔肋将第二冷却管和外管之间的环形空间分隔为多个所述外环冷却水道；所述第三冷却管和回水管之间的环形空间形成为所述内环冷却水道；所述回水管的内孔形成所述回水道。
进一步地，收纳扣合部于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有外对合底壁，电池收纳部于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有内对合底壁，所述外对合底壁水密封性地对合所述内对合底壁形成收纳底。
进一步地，第一冷却管、第三冷却管位于水平部和倾斜部交接处对应收纳底右侧沿周向间隔设有多个内环过孔；回水管的倾斜部下部间隔设有多个回水通孔；内环冷却水道位于水平部和倾斜部交接处设有堵盖，所述堵盖设置在内环过孔之后，回水通孔之前。
进一步地，所述液体冷却单元还包括正冷却回路，所述正冷却回路包括第一正冷却水、第二正冷却水，所示第一正冷却水从倾斜部的顶部分别进入所述电池收纳孔中，第一正冷却水沿电池收纳孔的倾斜部向下并经过内环过孔进入内环冷却水道水平部向左从水平部左端流出；所述第二正冷却水从倾斜部进入外环冷却水道，沿外环冷却水道从倾斜部流过水平部，从水平部的左端流出。
进一步地，所述液体冷却单元还包括倒冷却回路，所述倒冷却回路包括第一倒冷却水和第二倒冷却水，所示第一倒冷却水从水平部的左端进入内环冷却水道中，第一倒冷却水沿水平部向右经过内环过孔进入位于倾斜部的所述电池收纳孔从倾斜部顶部流出；所述第二倒冷却水从水平部进入外环冷却水道，沿外环冷却水道从水平部经倾斜部从倾斜部顶部流出；所述第一倒冷却水和第二倒冷却水于倾斜部顶端汇流到位于倾斜部的内环冷却水道经回水通孔进入回水道经水平部从左端流出。
进一步地，所述第二冷却管包括第二上半冷却管和第二下半冷却管，所述第二上半冷却管和第二下半冷却管于水平直径处水密封性地相对扣合形成扣合法兰，所述外管包括于水平直径处相对扣合的上半外管和下半外管，所述上半外管和下半外管水密封性地相对扣合在所述扣合法兰上。
进一步地，相邻收纳扣合部之间以相同对接半径的外对接弧连接，相邻电池收纳部之间以相同对接半径的内对接弧连接；当第二上冷却管扣合第二下冷却管时，外对接弧抵接在内对接弧上的同时所述收纳扣合部的内周面和所述电池收纳部的外周面对合形成多个所述电池收纳孔。
所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，通过以下特殊结构保证了“电池组的最高温度要低于50℃，且各电池单体的温度均方差(SDT)小于5℃”的设计目标：
1)电池外围的利用相变散热的热管冷却结构
每个电池子组形成一圆柱体，该圆柱体装设在电池收纳孔8中，电池子组的热量直接传递给电池收纳孔的内外扣合的内周壁和外周壁上，而对电池收纳孔的第一次冷却就是热管冷却单元200，热管冷却单元200包括内冷却孔部30和外冷却孔部50，由其各自的蒸发部和冷凝部完成相变吸、散热的工作介质循环；
有机结合在热管外围的液体冷却结构
更为优选的是，在热管冷却结构的内冷却孔部30和外冷却孔部50外周还嵌设有液体冷却单元300，液体冷却单元300包括外环冷却水道60、内环冷却水道70，内环冷却水道负责冷却内冷却孔部30及其内的相变介质，外环冷却水道负责冷却外冷却孔部50及其内的相变介质，还直接冷却电池收纳孔8的部分外壁；
热管冷却与液体冷却完美结合于一根管内
内冷却孔部30内通过第三冷却管7和回水管9之间的环形空间形成内环冷却水道70，外冷却孔部50的外壁和外管10之间的环形空间形成外冷却水道60，热管冷却结构的内外冷却孔部的冷凝部的散热叶片正好可环形设置在冷却水道70的向上倾斜部分中，让冷却水将热管热量带走；同时内环冷却水道70在向上倾斜部分中也可设置散热鳍片，以迅速冷却内冷却孔部30的工作介质，最终使得热管冷却与液体冷却的完美结合于一根外管10内。
这样设计的好处是，其散热效率远远高于散热鳍片设置在最外面与空气接触，散热鳍片设置在最外面的技术方案，因为散热鳍片长时间暴露在空气中会沾满灰尘而使得散热能力下降。
所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，良好地将热管冷却和液体冷却整合在一根管内，结构简单，创新地将电池容纳孔既作为容纳部，又作为散热鳍片的容纳孔，同时设计了同时冷却散热鳍片和电池单体的液体冷却水道，极大地提高了电池组的散热能力。
附图说明
图1为本发明一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的实施例一的主剖视图。
图2为本发明一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的图1中A-A剖视图。
图3为本发明一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的图1中B-B剖视图。
图4为本发明一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的实施例二的主剖视图。
图5为本发明一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的实测温度曲线图。
上述图中的附图标记：
1电池子组，2电池单体，3第一冷却管，4电池收纳部，5第二冷却管，6收纳扣合部，7第三冷却管，8电池收纳孔，9回水管，9.1回水通孔，10外管，11导热硅胶层,12内对接弧，13内环过孔，14外对接弧，15内对合底壁，16外对合底壁，17间隔肋,18堵盖，19外环进水管,20收纳底，21扣合法兰，22左端盖，23右端盖,24环形回水部,25中环进水管
30内冷却孔部，50外冷却孔部，70内环冷却水道，71内环散热鳍片，80回水道，100电池组收纳管单元，200热管冷却单元，300液体冷却单元，301正冷却回路，302倒冷却回路
15.1内对合法兰,16.1外对合法兰，21.1上扣合法兰，21.2下扣合法兰
10.1上半外管，10.2下半外管，30.1内蒸发部，30.2内冷凝部，30.3内散热鳍片，50.1外蒸发部，50.2内冷凝部，50.3外散热鳍片
100.1水平部，100.2倾斜部
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1-3所示，一种磷酸铁锂电池组的冷却装置，包括电池子组1，所述电池子组1为多个圆柱形电池单体2头尾相连串联而成；
包括第一冷却管3，所述第一冷却管包括一体连接的水平部和倾斜部。所述第一冷却管的倾斜部向上倾斜0°～60°。所述第一冷却管3外周面沿轴向且中心对称地设有至少4个电池收纳部4，所述电池收纳部4为圆弧槽。所述圆弧槽的直径大于电池单体2的直径。相邻电池收纳部4之间以相同对接半径R的内对接弧12连接；至少4个所述电池子组1中心对称地且左端输出电极交替地设置在第一冷却管水平部的外周的电池收纳部4中。电池收纳部4于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有内对合底壁15；所述内对合底壁15具有对接半径R的对合面；内对合底壁15具有对合面上平行于轴线延伸的内对合法兰15.1。
还包括第二冷却管5，第二冷却管5同轴地套设在第一冷却管3外。第二冷却管5也包括第二冷却管水平部和第二冷却管倾斜部。所述第二冷却管5包括第二上半冷却管5.1和第二下半冷却管5.2，所述第二上半冷却管5.1和第二下半冷却管5.2于水平直径处相对扣合形成扣合法兰21，所述第二半上冷却管5.1于水平直径处向外水平延伸出上扣合法兰21.1，第二下半冷却管5.2于水平直径处向两侧水平延伸出下扣合法兰21.2。所述第二冷却管5沿轴线中心对称地设有与所述电池收纳部4对应的收纳扣合部6，所述收纳扣合部6为圆弧槽，所述收纳扣合部6的直径等于电池收纳部4的直径。相邻收纳扣合部6之间以相同对接半径R的外对接弧14连接。收纳扣合部6于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有外对合底壁16；所述外对合底壁16具有对接半径R的对合面；外对合底壁16具有对合面上平行于轴线延伸的外对合法兰16.1。
所述第二冷却管5的内周面和第一冷却管3外周面相对合地将多个电池子组1收纳其中，具体地，当第二上冷却管5.1扣合第二下冷却管5.2时，外对接弧14抵接在内对接弧12上的同时所述收纳扣合部6的内周面和所述电池收纳部4的外周面对合形成多个电池收纳孔8，外对合底壁16的外对合法兰16.1水密封地扣合在内对合底壁15的内对合法兰上15.1，电池子组1收纳在所述电池收纳孔8中。外对合底壁水密封性地对合所述内对合底壁形成收纳底20。
更为优选的是，所述电池子组1和电池收纳孔8之间设有导热硅胶层11，以增大接触面积，减小热传导的界面热阻约30％。
所述第一冷却管3内设有第三冷却管7，第三冷却管7与所述电池收纳部4的最小直径处粘结，于是在所述第一冷却管3和第三冷却管7之间形成以轴线中心对称地设置的多个内冷却孔部30。第二冷却管5的收纳扣合部6与内外壁之间形成外冷却孔部50；由于第一冷却管具有第一冷却管水平部和第一冷却管倾斜部，内冷却孔部30包括位于第一冷却管水平部的内蒸发部30.1和位于第一冷却管倾斜部的内冷凝部30.2；所述外冷却孔部50包括位于第二冷却管水平部的外蒸发部50.1和位于第二冷却管倾斜部的外冷凝部50.2。所述内冷却孔部30和外冷却孔部50中均装有可相变工作介质。
第二冷却管5外侧同轴地设有外管10，第三冷却管7同轴地设有回水管9。所述外管10包括于水平直径处相对扣合的上半外管10.1和下半外管10.2，所述上半外管和下半外管水密封性地相对扣合在扣合法兰21上。
所述外管10、第二冷却管5、所述第一冷却管3、第三冷却管7、回水管9同轴地设置构成电池组收纳管单元100，所述电池组收纳管单元100包括水平部100.1和倾斜部100.2，所述内蒸发部30.1和外蒸发部50.1位于水平部100.1，而内冷凝部30.2、外冷凝部50.2位于倾斜部100.2。
所述外冷凝部50.2内壁设有外散热鳍片50.3，内冷凝部30.2外壁设有内散热鳍片30.3，所述外散热鳍片50.3和内散热鳍片30.3位于倾斜部100.2的相应电池收纳孔8中。
第二冷却管5外壁设有间隔肋17，所述间隔肋17抵接所述外管10的内壁并与内壁粘结固定。间隔肋17将第二冷却管5和外管10之间的环形空间分隔为多个外环冷却水道60。外环冷却水道60位于水平部左端设有多个外环进水管19；所述第三冷却管7和回水管9之间的环形水道为内环冷却水道70。第三冷却管7对应倾斜部设有多组内环散热鳍片71。第一冷却管3、第三冷却管7的水平部和倾斜部交接处沿周向间隔设有多个内环过孔13,内环冷却水道70的水平部和倾斜部交接处设有堵盖18,内环冷却水道70左端盖上设有内环进水管72。
所述冷却装置包括倒冷却回路302,水平部100.1左端为冷却水入/出口端，水平部左端设有左端盖22，所述倾斜部100.2为回水端，倾斜部100.2设有右端盖23，回水管9的右端部抵接所述右端盖23，右端盖23和倾斜部的右端部有一定距离并与回水管9一起构成环形回水部21。
回水管9的倾斜部设有多个回水通孔9.1。所述倒冷却回路302从水平部左端进水管进水，外环冷却水道60的水平部左端外环进水管19进水成为第二冷却水，所述第二冷却水沿水平部和倾斜部进入环形回水部21，然后进入内环冷却水道70的倾斜部并由回水通孔9.1进入回水管9经回水管9的水平部流向左端出口流出；内环冷却水道70由左端内环进水管72进水成为第一冷却水，第一冷却水沿内环冷却水道70的水平部经内环过孔13进入电池收纳孔8的倾斜部中，对电池收纳孔8的倾斜部中的外散热鳍片50.3和内散热鳍片30.3冷却后，经由倾斜部的右端环形回水部21进入内环冷却水道70的倾斜部对内环散热鳍片71进行冷却，然后由回水通孔9.1进入回水管9，从回水管9的水平部的左端流出。
因为倒冷却回路302是先冷却水平部，然后冷却倾斜部，所以到达倾斜部后温度必然上升，对倾斜部的冷却要想有效果，其进水温度必然要压低，这样能保证对倾斜部散热鳍片的冷却，从而保证工作介质气体冷凝为液体，从而能够保证内冷却孔部30和外冷却孔部50的工作介质的吸热、散热的相变可循环，因此，为保证“电池组的最高温度要低于50℃，且各电池单体的温度均方差(SDT)小于5℃”为目标,进水温度要低于30℃，到达倾斜部的温度要低于工作介质冷凝温度至少20℃以上，这样就要加快流速，如此务必会增加泵的功耗。
实施例二
如图4所示，设计了正冷却回路301，倾斜部的右端设有右端盖23，倾斜部抵接所述右端盖23，第二冷却管5的倾斜部上部设有多个外环进水管19，所述右端盖23对应电池收纳孔8的位置设有中环进水管301，所述右端盖23对应内环冷却水道70的位置设有内环进水管72，外环进水管19的第二正冷却水经外环倾斜部进入外环水平部从水平部左端的出水管流出；中环进水管25的第一正冷却水进入电池收纳孔8的倾斜部，经由内环过孔13进入内环冷却水道70的水平部并从水平部左端的出水管流出；内环进水管72的第三正冷却水进入内环冷却水道70的倾斜部，然后经由回水通孔9.1进入回水管9走回水管水平部由左端出水口流出。第二正冷却水和第一正冷却水均先冷却倾斜部的散热鳍片然后再冷却水平部。而第三冷正却水则先冷却内环冷却水道70的散热鳍片然后在回水管水平部对第一正冷却水进行冷却，因此电池组的第一冷却管的散热效果更好一点，而且进水的温度也不必太低，水平部出水温度也没有限制，只要低于工作介质冷凝温度即可，如此降低了泵的功耗。
或者第二冷却水和第一冷却水于水平部左端共同汇流于回水管，然后沿回水管9水平部向右经由回水通孔9.1然后走内环冷却水道70的倾斜部并从右端盖出水。做到右端两处进水和一处出水，也能降低泵的功耗。
其他特征与实施例一相同。
实验数据
下面给出实施例1、2的一种磷酸铁锂电池组的冷却装置的实验数据，电池组收纳管单元100设有5组并排串联设置在动力汽车底盘上，使得磷酸铁锂电池容量达到75KWh。将实施例1的磷酸铁锂电池组的编号1#、实施例2的磷酸铁锂电池组编号2#，试验条件要求环境温度38℃，湿度40-50％，光照1000W/K.m2，如路试，要求光照充足，平直路面，风速小于10km/h。对于试验工况的解释如下：
(1)单一试验工况
充电：进行快速充电，荷电状态(SOC)从电量最小状态充到满电状态；充电需求时间2.5h。
(2)放电：放电工况一般是车辆从满电状态按以下既定工况运行到最小荷电状态。路试时车辆尽可能以最短时间耗电最少状态行驶到指定路线按既定工况进行试验。
①爬坡工况:以50km/h在7.2％坡度路面行驶，路试时，通常用负荷拖车加载力模拟坡度进行；
②高速工况:根据车辆30min最高车速制定，确定120km/h匀速行驶。
③城市城郊工况:由城市、城郊工况组成。城市工况按(0～40km/h(5s)～停车怠速(5s)～启动～40km/h(5s)循环(加速和减速时间均为5s)，时间长55min；城郊工况，按(0～80km/h(10s)～保持恒速(6s)～减速到50km/h(5s)～保持恒速(6s)～加速到80km/h(5s)～保持恒速(6s)～减速到50km/h(5s)循环，时间33min后，再减速到0(7s)。
(3)顺序试验工况，模拟车辆园区内白天连续不间断长时间内充放电使用情况。以白天早上9:00到晚上6:00为一个考核周期，用单一试验工况中的快充、爬坡、快充、城市城郊工况顺序组合成该考核工况。
从温度曲线图中可看出，除实施例1的1#电池组在爬坡时电池单体温差大于5℃而不满足要求外，实施例2的2#电池组均满足“电池组的最高温度要低于50℃，且各电池单体的温度均方差(SDT)小于5℃”的设计目标。1#、2#电池组在趴坡时电池温度升高较快，1#电池爬坡时平均温度为47℃，也满足要求，而2#电池组的各工况的平均温度均低于40度以下，为电池提供了良好冷却性能的充放电环境。
所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，良好地将热管冷却和液体冷却整合在一根管内，结构简单，创新地将电池容纳孔既作为容纳部，又作为散热鳍片的容纳孔，同时设计了同时冷却散热鳍片和电池单体的液体冷却水道，极大地提高了电池组的散热能力。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂电池组的冷却装置，包括电池子组(1)，所述电池子组(1)为多个圆柱形电池单体(2)头尾相连串联而成；
其特征在于，
包括电池组收纳管单元(100)，所述电池组收纳管单元包括水平部(100.1)和倾斜部(100.2)；所述电池组收纳管单元包括第一冷却管(3)和第二冷却管(5)，第二冷却管(5)同轴地套设在第一冷却管(3)外，所述第一冷却管(3)外周面沿轴向且中心对称地设有至少4个电池收纳部(4)；所述第二冷却管(5)沿轴线中心对称地设有与所述电池收纳部(4)对应的收纳扣合部(6)，所述第二冷却管(5)内周面和第一冷却管(3)外周面相对合地形成至少4个电池收纳孔(8)；电池子组(1)设置在电池收纳孔(8)中；
还包括热管冷却单元(200)，所述热管冷却单元包括内冷却孔部(30)和外冷却孔部(50)，所述第一冷却管(3)内设有第三冷却管(7)，第三冷却管与所述电池收纳部(4)的最小直径处粘结，在所述第一冷却管和第三冷却管之间形成以轴线中心对称地设置的多个所述内冷却孔部(30)；收纳扣合部(6)与内外壁之间形成多个所述外冷却孔部(50)；
所述内冷却孔部(30)和外冷却孔部(50)中均装有可相变工作介质；
所述内冷却孔部(30)包括位于水平部的内蒸发部(30.1)和位于倾斜部的内冷凝部(30.2)；所述外冷却孔部(50)包括位于水平部的外蒸发部(50.1)和位于倾斜部的外冷凝部(50.2)。
2.如权利要求1所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，所述外冷凝部(50.2)内壁设有外散热鳍片(50.3)，内冷凝部(30.2)外壁设有内散热鳍片(30.3)，所述外散热鳍片(50.3)和内散热鳍片(30.3)位于倾斜部的电池收纳孔(8)中。
3.如权利要求1所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，第三冷却管(7)对应倾斜部设有多组内环散热鳍片(71)。
4.如权利要求1所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，还包括液体冷却单元(300)，所述液体冷却单元(300)包括外环冷却水道(60)、内环冷却水道(70)和回水道(80)，第二冷却管(5)外侧同轴地设有外管(10)，第三冷却管(7)同轴地设有回水管(9)，第二冷却管(5)外壁间隔设有间隔肋(17)，所述间隔肋(17)抵接所述外管的内壁并与内壁粘结固定，间隔肋(17)将第二冷却管(5)和外管(10)之间的环形空间分隔为多个所述外环冷却水道(60)；所述第三冷却管(7)和回水管(9)之间的环形空间形成为所述内环冷却水道(70)；所述回水管(9)的内孔形成所述回水道(80)。
5.如权利要求1所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，收纳扣合部(6)于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有外对合底壁(16)，电池收纳部(4)于水平部和倾斜部交接处垂直于轴线设有内对合底壁(15)，所述外对合底壁(16)水密封性地对合所述内对合底壁形成收纳底(20)。
6.如权利要求5所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，第一冷却管(3)、第三冷却管(7)位于水平部和倾斜部交接处对应收纳底(20)右侧沿周向间隔设有多个内环过孔(13)；回水管(9)的倾斜部下部间隔设有多个回水通孔(9.1)；内环冷却水道(70)位于水平部和倾斜部交接处设有堵盖(18)，所述堵盖设置在内环过孔之后，回水通孔之前。
7.如权利要求6所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，所述液体冷却单元还包括正冷却回路(301)，所述正冷却回路(301)包括第一正冷却水、第二正冷却水，所示第一正冷却水从倾斜部的顶部分别进入所述电池收纳孔(8)中，第一正冷却水沿电池收纳孔的倾斜部向下并经过内环过孔(13)进入内环冷却水道(70)水平部向左从水平部左端流出；所述第二正冷却水从倾斜部进入外环冷却水道(60)，沿外环冷却水道(60)从倾斜部流过水平部，从水平部的左端流出。
8.如权利要求6所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，所述液体冷却单元还包括倒冷却回路(302)，所述倒冷却回路包括第一倒冷却水和第二倒冷却水，所示第一倒冷却水从水平部的左端进入内环冷却水道(70)中，第一倒冷却水沿水平部向右经过内环过孔(13)进入位于倾斜部的所述电池收纳孔(8)从倾斜部顶部流出；所述第二倒冷却水从水平部进入外环冷却水道(60)，沿外环冷却水道(60)从水平部经倾斜部从倾斜部顶部流出；所述第一倒冷却水和第二倒冷却水于倾斜部顶端汇流到位于倾斜部的内环冷却水道(70)经回水通孔(9.1)进入回水道经水平部从左端流出。
9.如权利要求8所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却管(5)包括第二上半冷却管(5.1)和第二下半冷却管(5.2)，所述第二上半冷却管(5.1)和第二下半冷却管(5.2)于水平直径处水密封性地相对扣合形成扣合法兰(21)，所述外管(10)包括于水平直径处相对扣合的上半外管(10.1)和下半外管(10.2)，所述上半外管和下半外管水密封性地相对扣合在所述扣合法兰(21)上。
10.如权利要求9所述磷酸铁锂电池组的冷却装置，其特征在于，相邻收纳扣合部(6)之间以相同对接半径(R)的外对接弧(14)连接，相邻电池收纳部(4)之间以相同对接半径(R)的内对接弧(12)连接；当第二上冷却管(5.1)扣合第二下冷却管(5.2)时，外对接弧(14)抵接在内对接弧(12)上的同时所述收纳扣合部(6)的内周面和所述电池收纳部(4)的外周面对合形成多个所述电池收纳孔(8)。
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