CN114709509A - 一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池冷却技术领域，尤其涉及一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置。它包括并排设置的若干个冷却肋板，各个冷却肋板外侧分别通过冷却连接组件相连，在冷却连接组件上分别设有冷却液进出口组件，在各个冷却肋板内均布设微通道，所述微通道包括并排设置在冷却肋板内的若干个流道，各个流道的进口端与出口端分别经导管与冷却液进出口组件相连通设置。它结构设计合理，具有冷却换热效率高、换热面积大、贴敷式冷却降温、空间利用率高、优化电池布局、增大电池容量、结构强度高、安全系数高、可按需调节尺寸、模块化设计、便于生产制造等优点，满足了电池在限定空间、时间内降温及低成本的需要，解决了现有技术中存在的问题。

Description

一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置
技术领域
本发明涉及电池冷却技术领域，尤其涉及一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置。
背景技术
随着技术的不断发展，电池的应用场景也越来越广泛，主要涉及新能源汽车电池、数据中心集成电池、能源储能电池、实验用微电池等多种行业。由于各用电设备续航能力与其配备的电池容量息息相关，设备电池不仅在能源转换过程中释放的热量会直接影响其的稳定性，而且环境温度过低也会影响电池电力的转换效率降低，此而导致设备性能降低。因此，对于新技术电池温度控制显得至关重要。如若不能有效的将电池保持在正常工作温度下，会大大影响电池提供的电能，也会产生较大的安全隐患，影响其实用寿命。
目前，新技术电池组系统的热管理主要可分为四类，自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而风冷、液冷、直冷是主动式的热管理方式，这三者的重要差别在于换热介质的不同。采用风冷散热受环境温度影响大，在高温条件下散热效果不理想。而传统的水冷散热的方式仅靠在电池包底部设置冷却板对电池组进行强制换热，此方法虽可以降低电池的温度，但是受限于电池包或电池组空间与重量的限制。电池包底部接触冷却板，整体冷却需要热量自下而上的传导，这不仅延长了换热路径，降低换热效率，也使得电池包出现了明显的温度梯度差，导致电池包各处温度不均，部分区域的冷却效果却不佳。为了把电池包整体降低到允许温度下，需要消耗大量的冷源输入，且耗费很长的等待换热时间。
储能电池主流的热管理主要包括风冷和液冷两种方式，其中风冷设备较为多见，适用于通信基站等带电量、功率密度相对较小的储能项目。而液冷设备结构较风冷设备更为复杂，同时对于产品品质、温度控制程序的设计等要求也更高，其成本是风冷的几倍之多。基于此原因，本领域亟需一种在有限空间内高效解决电池冷却的新设备。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置及冷却方法，它结构设计合理，具有冷却换热效率高、换热面积大、贴敷式冷却降温、空间利用率高、优化电池布局、增大电池容量、结构强度高、安全系数高、可按需调节尺寸、模块化设计、便于生产制造等优点，满足了电池在限定空间、时间内降温及低成本的需要，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，包括并排设置的若干个冷却肋板，各个冷却肋板外侧分别通过冷却连接组件相连，在冷却连接组件上分别设有冷却液进出口组件，在各个冷却肋板内均布设微通道，所述微通道包括并排设置在冷却肋板内的若干个流道，各个流道的进口端与出口端分别经导管与冷却液进出口组件相连通设置。
可选地，所述冷却液进出口组件包括进液管与出液管，各个流道的进口端经导管与进液管相连通，各个流道的出口端分别经导管与出液管相连通。
可选地，所述进液管与出液管的横截面呈圆管状、扁管状。
可选地，所述冷却肋板外形包括矩形面板、圆形面板或菱形面板。
可选地，所述冷却连接组件包括至少一个连接所有冷却肋板的冷却连接板。
可选地，所述布设在冷却肋板内的若干个流道呈L形、U形、Z形、人字形或凸形排布。
可选地，所述冷却肋板为超薄冷却肋板，其厚度在0.5mm-3mm。
本发明采用上述技术方案，所具有的优点是：结构设计合理，具有冷却换热效率高、换热面积大、贴敷式冷却降温、空间利用率高、优化电池布局、增大电池容量、结构强度高、安全系数高、可按需调节尺寸、模块化设计、便于生产制造等优点，满足了电池在限定空间、时间内降温及低成本的需要。
附图说明
图1为本发明冷却肋板为矩形面板的立体结构示意图；
图2为本发明两个冷却连接板的立体结构示意图；
图3为冷却肋板中流道为凸形排布的剖视结构示意图；
图4为冷却肋板中流道为U形排布的剖视结构示意图；
图5为本发明冷却液或冷风流向的立体结构示意图；
图6为本发明冷却肋板为圆形面板的立体结构示意图；
图7为多个电池包或电池组组合的立体结构示意图；
图中，1、冷却肋板；2、冷却连接组件；3、冷却液进出口组件；301、进液管；302、出液管；4、流道；5、导管。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1-7所示，本实施例中，一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，包括并排设置的若干个冷却肋板1，各个冷却肋板1外侧分别通过冷却连接组件2相连，在冷却连接组件2上分别设有冷却液进出口组件3，在各个冷却肋板1内均布设微通道，所述微通道包括并排设置在冷却肋板1内的若干个流道4，各个流道4的进口端与出口端分别经导管5与冷却液进出口组件3相连通设置。
可选地，所述冷却液进出口组件3包括进液管301与出液管302，各个流道4的进口端经导管5与进液管301相连通，各个流道4的出口端分别经导管5与出液管302相连通。
可选地，所述进液管301与出液管302的横截面呈圆管状、扁管状。根据安装施工条件选择不同形状的进液管301与出液管302，更方便电池包与电池包，或者电池组与电池组之间的组装。
可选地，所述冷却肋板1外形包括矩形面板、圆形面板或菱形面板。根据电池包或者电池组的外形进行匹配，从而更大面积的接触电池包或者电池组，适用于不同工况的电池包或者电池组。
可选地，所述冷却连接组件2包括至少一个连接所有冷却肋板1的冷却连接板。根据不同工况，选择不同的连接方式，在牢固连接各个冷却肋板1的同时，确保冷却液进出口组件3的位置保持不变。
可选地，所述布设在冷却肋板1内的若干个流道4呈L形、U形、Z形、人字形或凸形排布。各个流道4在冷却肋板1中的布设方式，均是为了增大流道4的长度，从而增大与电池包或者电池组的接触面积，进而最大程度上增加换热面积。
可选地，所述冷却肋板1为超薄冷却肋板，其厚度在0.5mm-3mm。使用超薄冷却肋板，可以有效降低材料之间传热阻力，对传热效率有明显提高。
本装置在使用先，需要将电池包或者电池组中的各个电池，分别卡放在相邻的两个冷却肋板1之间，并确保冷却肋板1紧贴在电池侧壁上，直至将所有电池安放好后。使用时，当冷冻液或者冷风从冷却液进出口组件3的进液管301进入，依次通过导管5进入到各个冷却肋板1的微通道内，冷冻液或者冷风流入各个流道4，最后，通过经导管5从出液管302向外流出。在此过程中，冷却肋板1将电池产生的热量充分吸收，并通过冷冻液或者冷风向外循环出去。须注明的是，冷却连接组件2的安装位置不仅仅限定在电池包或者电池组的底部，可以根据工况需要，进行位置上的调整。
本装置采用贴敷式冷却降温，采用超薄板制造，降低热阻，提高换热效率。通过增大与电池的接触面积，充分利用微通道，实现冷热交换，有效解决了仅仅通过设置在电池包或电池组底部一侧的冷却板进行换热，大大提高了换热面积，进而提高换热效率，并且充分利用空间资源，即使在高温环境中，也可以快速实现对电池降温的作用，使电池包或者电池组整体均匀进行冷却，不会出现温度梯度差。以此为单位，可以对多组电池包或者电池组进行组合安装，实现模块化设计，有效扩大了电池的应用场景满足了电池在限定空间、时间内降温及低成本的需要，解决了现有技术中存在的问题。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，包括并排设置的若干个冷却肋板，各个冷却肋板外侧分别通过冷却连接组件相连，在冷却连接组件上分别设有冷却液进出口组件，在各个冷却肋板内均布设微通道，所述微通道包括并排设置在冷却肋板内的若干个流道，各个流道的进口端与出口端分别经导管与冷却液进出口组件相连通设置。
2.根据权利要求1所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述冷却液进出口组件包括进液管与出液管，各个流道的进口端经导管与进液管相连通，各个流道的出口端分别经导管与出液管相连通。
3.根据权利要求2所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述进液管与出液管的横截面呈圆管状、扁管状。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述冷却肋板外形包括矩形面板、圆形面板或菱形面板。
5.根据权利要求1所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述冷却连接组件包括至少一个连接所有冷却肋板的冷却连接板。
6.根据权利要求1或4所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述布设在冷却肋板内的若干个流道呈L形、U形、Z形、人字形或凸形排布。
7.根据权利要求1所述的一种适用于电池包、电池组的微通道冷却装置，其特征在于，所述冷却肋板为超薄冷却肋板，其厚度在0.5mm-3mm。
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WO2024032256A1 (zh) * 2022-08-12 2024-02-15 蔚来电池科技(安徽)有限公司 一种电池包和包括其的车辆

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