CN107834129B - 一种组合式电池液冷包 - Google Patents

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Abstract

一种组合式电池液冷包，属于电池散热技术领域。包括中间电池箱体以及上下两层电池箱体，中间电池箱体采用对电池中间部分的冷却方式对电池进行散热，上下两层电池箱体采用直接接触的冷却方式对电池两极进行散热，上下两层电池箱体与中间电池箱体密封在一起。本发明将直接接触冷却方式与间接接触冷却方式巧妙的结合起来对电池电极冷却，可以有效减小电池两极及侧面间的温度差异，从而有效控制电池最高温度以及电池单体间的温度均匀性。

Description

一种组合式电池液冷包
技术领域
本发明涉及一种组合式电池液冷包，可以有效减小电池两极及侧面间的温度差异，从而有效控制电池最高温度以及电池单体间温度均匀性，属于电池散热技术领域。
背景技术
电池是电动汽车的关键部件，温度对电池的性能和寿命有很大影响，所以近年来以控制电池工作在合理温度范围为目的的电池热管理技术成为了研究热点。
为了维持电池良好的性能，必须要保证电池工作在适宜的温度范围，且电池单体间有良好的温度一致性。温度过高不仅对电池性能产生负面影响，而且还会对电池结构造成不同程度的损害，甚至引起安全事故。
传统的风冷技术不利于热量的释放，易造成电池包内电池和电池之间的温差过大，而且风冷对整车的控制性能要求较高。近年来，逐渐开始采用液体冷却，它们中的大多数是利用散热翅片、冷板或水套间接接触电池组，带走电池产生的热量，取得了较好的散热效果。但间接接触的冷却方式无法对电池两极进行冷却，从而增加了电池两极及侧面处的温差。
对于直接接触式液冷方式，通常使用绝缘性良好的硅基油作为冷却液，但其导热系数较间接接触冷却液小，粘度大，故其散热效果不是特别理想，但直接接触式液冷可以对电池两极进行冷却，减小电池两极与电池侧面处的温差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种组合式电池液冷包。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种组合式电池液冷包，包括上中下排列结构的上层电池箱体盖(8)、中间电池箱体(1)以及下层电池箱体盖(9)，中间电池箱体(1)位于上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)之间，下层电池箱体盖(9)的侧边设有冷却液B进口(10)，上层电池箱体盖(8)的侧边设有冷却液B出口(12)；中间电池箱体(1)包括水套(7)、冷却液A进口(2)、冷却液A出口(3)、冷却液B通孔(11)、进口联箱(5)及出口联箱(6)，水套(7)为蜂窝状水桶套管，蜂窝状水桶套管的侧面均相通，使得相邻的蜂窝孔相通，待测电池(4)位于水套(7)内，待测电池(4)上下端的正负极分别漏出水套(7)的上下两端，水套(7)的上下两端分别与待测电池(4)密封；上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)分别将待测电池(4)上下端的正负极与水套(7)包封在一起；水套(7)的两外侧面分别为进口联箱(5)及出口联箱(6)，在进口联箱(5)的侧边设有冷却液A进口(2)与水套(7)连通，出口联箱(6)的侧边设有冷却液A出口(3)与水套(7)连通，在水套(7)的边缘处还设有上下相通的冷却液B通孔(11)，使得上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)之间连通；下层电池箱体盖(9)通过冷却液B对电池的负极进行直接接触式冷却，冷却液B向上溢流通过冷却液B通孔(11)能够流通到上层电池箱体盖(8)对电池(4)正极进行直接接触冷却。
进口联箱(5)及出口联箱(6)与水套(7)接触的面(即进口联箱内侧壁和出口联箱内侧壁)，分别设有孔，用于冷却液A流通。
冷却液A采用间接接触的冷却方式对电池侧面进行散热，中间电池箱体由水套、冷却液A进口、冷却液A出口、冷却液B通孔、进口联箱及出口联箱组成，进口联箱内侧壁设有用于调节冷却液A流入流量的进口联箱冷却液A通孔，出口联箱内侧壁设有用于调节冷却液A流出流量的出口联箱冷却液A通孔；上下两层电池箱体采用直接接触的冷却方式对电池两极进行散热，上下两层电池箱体与中间电池箱体密封在一起，下层电池箱体上设置有两个冷却液B进口，上层电池箱体上设置有两个冷却液B出口，下层电池箱体内冷却液B通过中间电池箱体上的冷却液B通孔进入上层电池箱体。
冷却液A由冷却液A进口进入进口联箱后，经由进口联箱冷却液A通孔进入水套中，对电池中间部分进行接接触散热后由出口联箱冷却液A通孔进入出口联箱，再通过冷却液A出口流出；冷却液B由冷却液B进口进入下层电池箱体盖，对电池的负极直接接触散热后经由中间电池箱体上的冷却液B通孔进入上层电池箱体，对电池的正极直接接触散热后由冷却液B出口流出。
冷却液A采用抗冻的水溶液，冷却液B采用变压器油。
本发明的有益效果是：在组合式液冷电池包中，电池侧面由中间电池箱内的冷却液A间接接触散热，电池两极由上下两层电池箱体内的冷却液B直接接触散热，解决了传统间接接触散热方式无法对电池正负极进行冷却的问题，从而减小电池两极与电池侧面处的温差，保证了冷却效果和单体间的温度均匀性。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图。
图2为本发明的中间电池箱体结构示意图。
图3为本发明的冷却液A进口及进口联箱结构示意图。
图4为本发明的冷却液A出口及出口联箱结构示意图。
图中，1、中间电池箱体；2、冷却液A进口；3、冷却液A出口；4、电池(如21700电池)；5、进口联箱；6、出口联箱；7、水套；8、上层电池箱体盖；9、下层电池箱体盖；10、冷却液B进口；11、冷却液B通孔；12、冷却液B出口；13、进口联箱冷却液A通孔；14、出口联箱冷却液A通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
如图1、2、3、4所示，一种组合式电池液冷包，包括中间电池箱体1、上层电池箱体盖8以及下层电池箱体盖9。中间电池箱体1由冷却液A进口2、冷却液A出口3、进口联箱5、出口联箱6、水套7以及冷却液B通孔11组成。冷却液A由冷却液A进口2进入进口联箱5后，经由进口联箱冷却液A通孔13进入水套7中，对21700电池4的侧面进行间接接触散热后由出口联箱冷却液A通孔14进入出口联箱6，再通过冷却液A出口3流出；下层电池箱体盖9上设置有两个冷却液B进口10，上层电池箱体盖8上设置有两个冷却液B出口12。冷却液B由冷却液B进口10进入下层电池箱体盖9，对21700电池4的负极直接接触散热后经由中间电池箱体1上的冷却液B通孔11进入上层电池箱体8，对21700电池4的正极直接接触散热后由冷却液B出口12流出。
其中冷却液A为50％乙二醇和50％水的混合液，冷却液B为变压器油，变压器油包含但不仅限于硅油变压器油、大分子烃类油、合成酯变压器油以及植物油变压器油。
其中进口联箱冷却液A通孔的形状为细长的矩形，为多排排列，优选由双排逐渐过渡到三排，以保证冷却液A流量分配的均匀性，出口联箱冷却液A通孔形状同样为细长的矩形，为多排排列，优选排列方式为三排，以保证完成散热后的流体尽快流出电池箱体。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种组合式电池液冷包，包括上中下排列结构的上层电池箱体盖(8)、中间电池箱体(1)以及下层电池箱体盖(9)，中间电池箱体(1)位于上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)之间，下层电池箱体盖(9)的侧边设有冷却液B进口(10)，上层电池箱体盖(8)的侧边设有冷却液B出口(12)；中间电池箱体(1)包括水套(7)、冷却液A进口(2)、冷却液A出口(3)、冷却液B通孔(11)、进口联箱(5)及出口联箱(6)，水套(7)为蜂窝状水桶套管，蜂窝状水桶套管的侧面均相通，使得相邻的蜂窝孔相通，待测电池(4)位于水套(7)内，待测电池(4)上下端的正负极分别漏出水套(7)的上下两端，水套(7)的上下两端分别与待测电池(4)密封；上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)分别将待测电池(4)上下端的正负极与水套(7)包封在一起；水套(7)的两外侧面分别为进口联箱(5)及出口联箱(6)，在进口联箱(5)的侧边设有冷却液A进口(2)与水套(7)连通，出口联箱(6)的侧边设有冷却液A出口(3)与水套(7)连通，在水套(7)的边缘处还设有上下相通的冷却液B通孔(11)，使得上层电池箱体盖(8)和下层电池箱体盖(9)之间连通；下层电池箱体盖(9)通过冷却液B对电池的负极进行直接接触式冷却，冷却液B向上溢流通过冷却液B通孔(11)能够流通到上层电池箱体盖(8)对电池(4)正极进行直接接触冷却；
进口联箱(5)及出口联箱(6)与水套(7)接触的面即进口联箱内侧壁和出口联箱内侧壁，分别设有孔，用于冷却液A流通；
冷却液A采用抗冻的水溶液，冷却液B采用变压器油。
2.按照权利要求1所述的一种组合式电池液冷包，其特征在于，进口联箱内侧壁和出口联箱内侧壁的孔均为细长的矩形，为多排排列。
3.权利要求1或2所述的组合式电池液冷包冷却的方法，包括以下步骤：冷却液A由冷却液A进口进入进口联箱后，经由进口联箱冷却液A通孔进入水套中，对电池中间部分进行间接接触散热后由出口联箱冷却液A通孔进入出口联箱，再通过冷却液A出口流出；冷却液B由冷却液B进口进入下层电池箱体盖，对电池的负极直接接触散热后经由中间电池箱体上的冷却液B通孔进入上层电池箱体，对电池的正极直接接触散热后由冷却液B出口流出。
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