CN108232361B - 一种动力电池包的散热系统以及动力电池的散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池包的散热系统和动力电池的散热系统，该动力电池包的散热系统包括设置在动力电池包内的多个电池散热模组；各个电池散热模组内部为容纳电池单体的散热结构单元，电池散热模组上设置有冷却液的进液接口、出液接口和电源接口；冷却液为专用绝缘的冷却液。本发明的上述技术方案，不仅可以使电池在较低的温度下进行工作，还可以使电池单体之间工作温度相差不大，减小了电池单体之间的差异。另外，上述技术方案还可以解决快速充电所带来的发热量较大的问题，以实现电池3C、4C甚至5C及以上快速充电。

Description

一种动力电池包的散热系统以及动力电池的散热系统
技术领域
本发明涉及动力电池及冷却系统技术领域，具体来说，涉及一种动力电池包的散热系统以及动力电池的散热系统。
背景技术
随着目前环境问题的日益突出，动力汽车迅速发展。动力电池为电动汽车中的动力源，是整个动力汽车中的核心构件。动力电池在充放电的过程中会产生大量的热，导致电池包的温度升高。动力电池的充放电倍率越大，电池工作时产生的热量越大。并且，动力电池包通常是由多个电池模组组合而成，这就导致动力电池包内部热量大量的聚集。电池的工作温度过高，不仅影响动力电池的性能及寿命,甚至可能发生热失控、爆炸等安全问题，因此，对动力电池的散热研究具有重要意义。目前，常用的热管理技术为风冷热管理技术及液冷热管理技术。风冷管理技术是指冷风流经电池表面进行换热冷却。风冷模式分为自然冷却和强制冷却(例如利用风机等)。该技术利用自然风或风机，配合汽车自带的蒸发器为电池降温。液冷热管理技术为采用液冷方式对电池包进行换热。电池在散热时，电池通过与管路中的冷却液进行换热。
现有的风冷热管理技术对环境温度的要求较高，入口风的温度难以控制，这就导致电池的温度也难以控制，气体的温度中由于空气的传热系数小，所以导致散热冷却的效率低，并且，由于空气的流动不均会导致电池包内分布不均，影响动力电池的温度一致性。现有液冷热管理技术一般采用电池间穿插各种结构的液冷管路，或者在电池的表面及电池间添加液冷板块，电池充放电过程中产生的热量不能直接传递至冷却液体。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明提出一种动力电池包的散热系统以及动力电池的散热系统，能够对电池进行有效的冷却。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种动力电池包的散热系统，包括设置在动力电池包内的多个电池散热模组；各个电池散热模组内部为容纳电池单体的散热结构单元，电池散热模组上设置有冷却液的进液接口、出液接口和电源接口；冷却液为专用绝缘的冷却液。
根据本发明的实施例，多个电池散热模组排列为相互平行的两列，两列电池散热模组之间形成间隔区域，间隔区域用于电传输线、信号传输线及冷却液传输管路的布局；其中，各个电池散热模组上的进液接口、出液接口和电源接口都设置在朝向间隔区域的一侧。
根据本发明的实施例，动力电池包的散热系统还包括设置在间隔区域内的总进液管道和总出液管道，其中，各个电池散热模组的进液接口都与总进液管道连通，各个出液接口都与总出液管道连通。
根据本发明的实施例，动力电池包的散热系统还包括设置在间隔区域内的总电源缆线，其中各个电池散热模组的电源接口都连接至总电源缆线。
根据本发明的实施例，各个电池散热模组在朝向间隔区域的一侧还设置有通讯接口，间隔区域内设置有总通讯缆线，各个通讯接口都连接至总通讯缆线。
根据本发明的实施例，动力电池包的散热系统还包括膨胀安全阀，膨胀安全阀设置在两列电池散热模组的远离间隔区域的一侧。
根据本发明的实施例，动力电池包的散热系统还包括温度传感器，温度传感器设置在两列电池散热模组的远离间隔区域的一侧。
根据本发明的实施例，冷却液为专用的电子氟化液。
根据本发明的实施例，动力电池包为包括多个电池散热模组的结构。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种动力电池的散热系统，包括上述的动力电池包的散热系统，动力电池包括至少一个动力电池包。
本发明的动力电池的散热系统，通过将动力电池的电池单体直接浸没于冷却液中，与现有的风冷及液冷热管理技术相比，可以使电池单体在较低的温度下工作，能够对动力电池进行有效的冷却，解决了电动汽车在正常行驶过程中以及快速充电过程中电池发热的问题；并且能够使得每个电池芯的温度均匀一致，从而可提高动力电池的使用性能和寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的动力电池包的散热系统的示意图；
图2是图1中电池散热模组的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1和图2所示，根据本发明的实施例提供了一种动力电池包的散热系统10，包括设置在动力电池包内的多个电池散热模组4。其中，需要进行散热的动力电池模组包括多个电池单体5，并且应当理解多个电池单体5是串联连接的。各个电池散热模组4内部都是容纳电池单体5的结构，电池散热模组4上设置有冷却液的进液接口431、出液接口432和电源接口42；冷却液为专用绝缘的冷却液。其中，电池单体5可以是动力电池的一个或多个电池单体。冷却液由进液接口431进入每个电池散热模组4中，冷却液进入电池散热模组4后通过冷却液循环与电池单体直接接触后换热，再由电池散热模组4的出液接口432流出，从而将热量带走。
本发明的上述技术方案，通过将动力电池的电池单体直接浸没于冷却液中，与现有的风冷及液冷热管理技术相比，可以使电池单体在较低的温度下工作，能够对动力电池进行有效的冷却，解决了电动汽车在正常行驶过程中以及快速充电过程中电池发热的问题；并且能够使得每个电池单体的温度均匀一致，从而可提高动力电池的使用性能和寿命。
另外，由于各个电池单体5分别浸没在多个电池散热模组4中，可以对多个电池散热模组4的排列方式进行灵活的配置。继续结合图1和图2所示，在本实施例中，多个电池散热模组4排列为相互平行的两列，两列电池散热模组4之间形成间隔区域；其中，各个电池散热模组4上的进液接口431、出液接口432和电源接口42都设置在朝向间隔区域的一侧。间隔区域还可用于电传输线、信号传输线及冷却液传输管路的布局。
进一步地，散热系统10还包括设置在间隔区域内的总进液管道311和总出液管道321，其中，各个电池散热模组4的进液接口431都与总进液管道311连通，各个出液接口432都与总出液管道321连通。冷却液体由总进液管道311道流入，通过多个进液接口431分别进入每个电池电池散热模组4中，在此过程中冷却液通过冷却液循环与电池单体接触后换热，冷却液将热量由出液接口432流入出液总管道后由出液管道带走。
在一个实施例中，散热系统10还包括设置在间隔区域内的总电源缆线2，其中各个电池散热模组4的电源接口42都连接至总电源缆线2。
在一个实施例中，各个电池散热模组4在朝向间隔区域的一侧还设置有通讯接口41，间隔区域内设置有总通讯缆线1，各个通讯接口41都连接至总通讯缆线1。这样，有利于与各个电池散热模组4和电池单体5的信号通讯。
在一个实施例中，电池散热模组4上还设置有膨胀安全阀6、以保持电池包内压力较低。膨胀安全阀4设置在两列电池散热模组的远离间隔区域的一侧。
在一个实施例中，电池散热模组4上还设置有温度传感器7，用于根据需要进行温度监测，温度传感器7设置在两列电池散热模组的远离间隔区域的一侧。例如，温度传感器7可用于对冷却液的温度或电池单体的温度进行监看。图1中示例性的示出了膨胀安全阀6和温度传感器7的安装位置，应当理解，根据实际应用情况可对膨胀安全阀6和温度传感器7的安装位置进行配置。
优选的，冷却液为专用的电子氟化液。冷却液也可以是其他适当的绝缘的冷却剂。
在一些实施例中，动力电池包为包括多个电池散热模组4的结构。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种动力电池的散热系统，所述动力电池包括至少一个所述动力电池包，动力电池的散热系统包括上述的动力电池包的散热系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池包的散热系统，其特征在于，包括设置在所述动力电池包内的多个电池散热模组；
各个电池散热模组内部为容纳电池单体的散热结构单元，所述电池散热模组上设置有冷却液的进液接口、出液接口和电源接口；所述冷却液为专用绝缘的冷却液；
所述冷却液由所述进液接口进入每个所述电池散热模组中，所述冷却液进入所述电池散热模组后通过冷却液循环与所述电池单体直接接触后换热，再由所述电池散热模组的所述出液接口流出；
所述多个电池散热模组排列为相互平行的两列，两列电池散热模组之间形成间隔区域，所述间隔区域内设置有总进液管道和总出液管道，其中，各个电池散热模组上的所述进液接口、所述出液接口和所述电源接口都设置在朝向所述间隔区域的一侧，并且各个电池散热模组的进液接口都与总进液管道连通，各个出液接口都与总出液管道连通。
2.根据权利要求1所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，所述间隔区域用于电传输线、信号传输线及冷却液传输管路的布局。
3.根据权利要求2所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，还包括设置在所述间隔区域内的总进液管道和总出液管道，其中，各个电池散热模组的所述进液接口都与所述总进液管道连通，各个所述出液接口都与所述总出液管道连通。
4.根据权利要求2所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，还包括设置在所述间隔区域内的总电源缆线，其中各个电池散热模组的所述电源接口都连接至所述总电源缆线。
5.根据权利要求2所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，各个电池散热模组在朝向所述间隔区域的一侧还设置有通讯接口，所述间隔区域内设置有总通讯缆线，各个通讯接口都连接至所述总通讯缆线。
6.根据权利要求2所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，还包括膨胀安全阀，所述膨胀安全阀设置在两列电池散热模组的远离所述间隔区域的一侧。
7.根据权利要求2所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在两列电池散热模组的远离所述间隔区域的一侧。
8.根据权利要求1所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，所述冷却液为专用的电子氟化液。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的动力电池包的散热系统，其特征在于，所述动力电池包为包括所述多个电池散热模组的结构。
10.一种动力电池的散热系统，所述动力电池包括至少一个所述动力电池包，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的动力电池包的散热系统。
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