CN113140827A - 动力电池冷却液共轨技术 - Google Patents

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Abstract

动力电池冷却液共轨技术是指在动力电池组的各个单体动力电池的壳体或电极盖板上设置有易熔塞，冷却液流经的主管道分支出的分支管口与各个单体动力电池上的易熔塞相连接，即多个单体动力电池共用一条冷却液主管道。当某个单体动力电池发生或即将发生热失控时，该单体动力电池内部、外壳和电极盖板的温度上升到易熔塞的易熔合金熔化的温度后，易熔合金被熔化，进而打开了冷却液进入单体电池内部的通道，冷却液在重力的作用下进入单体动力电池内部，使其内部的各个组件得以冷却，终止热失控的继续发生，从而预防火灾的发生。

Description

动力电池冷却液共轨技术
技术领域 本发明涉及到动力电池热失控管理领域，特别是涉及到新能源汽车的动力电池冷却、热失控的领域。
背景技术 新能源汽车动力电池的热失控一直以来困扰着行业的健康发展，经常发生由于动力电池热失控造成的火灾，给人民群众的财产和生命构成严重的影响。目前行业内针对动力电池热失控的方法基本是以外部冷却为主，即通过冷却介质对动力电池外壳进行热交换，以期达到冷却动力电池的目的。但这些方法的冷却效率比较低，而且耗能。当动力电池由于其内部发生短路等原因而导致热失控发生时，这些方法是完全不能使动力电组内部的温度得到快速的降低，热失控的持续发生使动力电池达到其着火点而引发火灾。
发明内容 为了解决上述业界惯用的冷却方法的不足，本发明提供一种动力电池冷却液共轨技术，其特点是在动力电池组中的每个单体动力电池的外壳或电极盖板上设置孔(口)，孔(口)由易熔塞进行封堵(即易熔塞中的易熔合金的位置与上述孔(口)的位置重合，当易熔合金在其熔点熔化脱落后，单体动力电池的内部与外部贯通。)。一端连接储液罐的主冷却液管在各个单体电池处对应开设分支管口，分支管口分别对应的与各个单体电池上的易熔塞相连接，即实现了多个单体电池共用一条冷却液管道的目的，即共轨。可将易熔塞中的易熔合金的熔点温度设置在单体动力电池发生或即将发生热失控的温度。当动力电池组中的某一个单体动力电池发生或即将发生热失控而熔化了易熔塞中的易熔合金后，单体动力电池的内部与连接易熔塞的冷却液管道相互贯通，储液罐及冷却液管道中的冷却介质在重力的作用下进入单体电池内部，使其内部的各个部件得以冷却降温，终止热失控的继续发生，从而预防火灾的发生。
特别说明的是，布置在整个动力电池组中的冷却液管道是相当贯通的。
特别说明的是，当整个动力电池组中的某一个单体动力电池发生或即将发生热失控时，整个冷却液管道中的冷却液和储液罐中的冷却液都能是作为进入该单体动力电池内部的冷却介质。
比较适宜的是，易熔塞在单体动力电池的安装位置一致，便于分别连接冷却液主管道。
比较适宜的是，易熔塞与冷却液主管道的连接方式可以为法兰、喉箍和快速接头。
特别说明的是，作为冷却动力电池热失控的介质为车用冷却液、防冻液和具备冷却、良好流动性的对金属塑料无腐蚀性的不着火的液体。
特别说明的是，冷却液主管道的分支孔(口)分别对应各个单体动力电池上的易熔塞，便于安装、节省成本和保证动力电池组的整体美观。
特别说明的是，流经冷却液的主管道的内径、分支孔(口)和单体动力电池外表(壳体、电极盖板)的孔(口)和易熔塞上易熔合金封堵的孔(口)应尽可能的大，以期满足该动力电池在发生或即将发生热失控的对冷却介质所需的流量。
特别说明的是，冷却液主管道可为圆管或方管，可为塑料管或金属管。
具体实施方式 实施例1：选用广州某电子科技有限公司提供的长148毫米、高115毫米、厚26毫米的10个动力电池空壳并列整齐粘贴在一起，与动力电池在新能源汽车电池箱中的摆放方式类似。在每个动力电池壳的电极盖板上开设直径为20毫米的螺牙孔，该孔位于两个电极柱头之间。将外径为20毫米的易熔塞通过螺牙的固定在该孔上。该易熔塞的易熔合金封堵口内径为12毫米。易熔塞位于动力电池外的部分焊接上高12毫米、外径16毫米、内径12毫米的快速接口公头。准备一条长50厘米，内空高为5毫米、宽为30毫米的铝合金方通作为流经冷却液的主管道。该主管道一端封死，一端通过软管连接容积为5升的储液罐的底部。在主管道大的一个侧面上开设10个分支管口，这些分支管口的位置间距与动力电池壳电极盖板上的易熔塞快速接口的公头相对应。然后在分支管口上焊接上与公头规格相对应的快速接口母头。
将上述主管道通过快速接口与各个动力电池壳电极盖板上的易熔塞连接起来，所选用的易熔塞易熔合金的熔点为70摄氏度。将储液罐注满5升由电装汽车零部件贸易(天津)有限公司市售的汽车用冷却液。整个动力电池组的冷却液共轨系统就形成了。将一个220伏、500瓦的电加热器悬空放入空壳动力电池组第一个空壳中，加热模拟该动力电池在热失控时易熔合金和冷却液的工作状况。当电加热器通电10秒钟后，测得电加热器外表温度为127摄氏度，测得该空壳内部温度和电极盖板温度为71摄氏度，此时易熔塞中的易熔合金被熔化，动力电池内部与冷却液主管道贯通，高于动力电池的储液罐中的冷却液经主通道、快速接口、易熔塞注入动力电池内部，8秒钟后注满整个空壳，电加热器被淹没。此时测得电加热器外表温度为43掇氏度，空壳内冷却液温度为38掇氏度，电极盖板为39.5摄氏度。试验结果表明，本发明提供的动力电池冷却液共轨技术能在少量冷却介质的条件下对动力电池组中的某一个单体动力电池发生、即将发生热失控时，对其实施精准冷却，及时快速的终止热失控的发生，具备有结构简单、科学、可操作性强等优点。
以上实施例仅代表本发明的其中一个实施例，并非全部实施例。本领域人员在无其他创造性劳动下对本发明实施部分改动而实施的行动，都应视为侵权。

Claims (5)

1.动力电池冷却液共轨技术，其特征是：在动力电池组的每一个单体电池的外壳和电极盖板上设置含有易熔合金的易熔塞。
2.权利要求1中所述的每一个单体电池上的易熔塞是分别连接冷却液主管道的相对应的分支管口，多个单体电池共用一条冷却液主管道。
3.动力电池冷却液共轨技术，其特征是：冷却介质是经易熔塞通道进入单体动力电池内部，对发生、即将发生热失控的单体动力电池的内部进行冷却，终止其内部热失控的继续发生。
4.动力电池冷却液共轨技术，其特征是冷却介质在重力的作用下进入单体电池内部，所述冷却介质具有流动性、热交换性。
5.动力电池冷却液共轨技术，其特征是整个动力电池组可分为多个单位，每个单位共用一条冷却液主管道，多个单位的主管道相互贯通，与储液罐贯通。
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