CN116130834A - 一种浸没式液冷储能电池包结构 - Google Patents

一种浸没式液冷储能电池包结构 Download PDF

Info

Publication number
CN116130834A
CN116130834A CN202310389447.1A CN202310389447A CN116130834A CN 116130834 A CN116130834 A CN 116130834A CN 202310389447 A CN202310389447 A CN 202310389447A CN 116130834 A CN116130834 A CN 116130834A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
battery pack
energy storage
module
liquid cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310389447.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘周斌
张晓波
王炯庚
张志亮
秦建松
王澍
金从友
方芹
陈铁义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Zhejiang Xinxing Technology Co ltd
Original Assignee
State Grid Zhejiang Xinxing Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Zhejiang Xinxing Technology Co ltd filed Critical State Grid Zhejiang Xinxing Technology Co ltd
Priority to CN202310389447.1A priority Critical patent/CN116130834A/zh
Publication of CN116130834A publication Critical patent/CN116130834A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及动力电池储能技术领域，具体公开了一种浸没式液冷储能电池包结构，包括外壳体、多个液冷板、电池模组、进液管路以及出液管路，所述外壳体为密闭结构且其内部形成绝缘冷却液填充腔，多个所述液冷板并排设于绝缘冷却液填充腔内，所述电池模组设于相邻的两个液冷板之间，所述电池模组的端部设有模组端板，所述液冷板与所述模组端板通过固定介质连接，多个所述液冷板以并联方式与进液管路连接，多个所述液冷板以并联方式与出液管路连接。本发明可以有效提高电芯的换热效率、温度均匀性和电池包安全性，在发生热失控时能够快速降低热失控电芯的温度，使得电池包发生热扩散风险极大降低，甚至避免发生热扩散，提高了电池包的使用寿命。

Description

一种浸没式液冷储能电池包结构
技术领域
本发明涉及动力电池储能技术领域，特别是涉及一种浸没式液冷储能电池包结构。
背景技术
储能是未来发展的必然趋势，由于新能源规模化的接入电网、电力削峰填谷、参与调压调频、发展微电网等方面的需要，储能在未来电力系统中将是不可或缺的角色，也是作为推动未来能源发展的前瞻性技术，储能产业在新能源并网、电动汽车、微电网、家庭储能系统、电网支撑服务等方面都将发挥巨大作用。储能的工作核心部件就是锂离子电池包，锂离子电池由于具有功率和能量密度高、寿命长等优点，被广泛用为储能电池包。
由于储能锂电池包较大，且在充放电过程中，电池会产生大量的热量。由于储能站的使用环境多变，且对储能集装箱的布置空间等的限制，容易造成散热条件较差，从而导致电池包热量的累积，温度上升，进而影响储能锂电池的性能和寿命，甚至引发热失控。因此需要对储能电池包的散热结构进行设计和优化来满足电池组的散热要求，提高电池包的安全性。
为了提高电池包和储能站的能量密度和体积密度，锂离子电池单体的容量与尺寸不断增大，为了更好的控制电池包的运行，电池系统包含的电池数量，使用零部件逐渐增加，给锂离子电池包结构的设计与优化带来了严峻的挑战。目前主流的冷却方式为风冷，即在电池包壳体上安装了引风的风扇，将储能集装箱的空气引入到电池包内，经过电池包内的流道后来冷却电池。但是由于空气的热传导系数很低，仅0.023W/m.K，导致了空气与电池之间的换热系数低，换热能力很差，另外，空气温度本身还取决于环境温度，随着季节而变化，这对散热系统的冷却工况和冷却条件有直接影响，即使在储能集装箱中安装空调来制冷空气，但是能耗非常高。
另外一种目前开始采用的是间接式底部冷板液冷结构储能电池包，主要是在电池包底部增加了液冷板，液冷板中通过冷却液，通过液冷板来冷却电池温度，由于冷却液比热和热传导系数均显著比空气高，因此增加了电池包的总的换热能力。但是这类液冷方式属于间接式液冷，冷却结构需要在管道和液冷板内通入液体，由管道和液冷板给电池包冷却，而且中间还需加导热垫，电池产生的热在高度方向上先传递给导热垫，再传递给底部液冷板，最后到液体，整个过程中液冷板，导热垫都增加了热阻。另外这种结构只从电池包底部开始冷却，电池仍需自下往上进行传热冷却，导致电池结构从上到下的温度不均匀。仅底部冷却，总的散热面积并不是很大，电池侧面的散热面积并未利用起来。综合来看，其换热效率仍较低，冷却过程较慢，冷却温度均匀性仍较差。
在电池热失控时，目前的风冷方式以及间接式底部冷板液冷结构都无法快速及时带走热失控电芯的温度，导致了电池包中某一电芯发生热失控后，温度不断传递给相邻电芯，有一定风险使得相邻电池被这个热失控电池持续发热而也发生热失控，最终导致了热扩散的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何克服现有技术存在的电池包换热不均匀且效率低、使用寿命短的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浸没式液冷储能电池包结构，包括：
外壳体，所述外壳体为密闭结构且其内部形成绝缘冷却液填充腔；
多个液冷板，多个所述液冷板并排设于所述绝缘冷却液填充腔内；
电池模组，设于相邻的两个所述液冷板之间，所述电池模组的端部设有模组端板，所述液冷板与所述模组端板通过固定介质连接；
进液管路，多个所述液冷板以并联方式与所述进液管路连接；以及
出液管路，多个所述液冷板以并联方式与所述出液管路连接。
进一步优选地，所述进液管路和所述出液管路分别设于所述外壳体相对两侧的外壁。
进一步优选地，还包括支管路，所述支管路包括进液支管和出液支管；
所述进液支管与所述进液管路置于所述外壳体的同一侧，所述进液管路上开设有第一开口，所述进液管路与所述第一开口连通；
所述出液支管与所述出液管路置于所述外壳体的另一侧，所述出液管路上开设有第二开口，所述出液支管与所述第二开口连通。
进一步优选地，所述外壳体相对的两侧开设有安装槽口，所述液冷板的端部对应所述安装槽口安装于所述绝缘冷却液填充腔内，所述液冷板与所述支管路通过所述安装槽口连通。
进一步优选地，所述液冷板靠近所述电池模组的端面设有模组侧板，所述模组侧板与所述液冷板之间通过导热胶连接。
进一步优选地，所述液冷板的长度大于所述电池模组的长度。
进一步优选地，所述进液管路和所述出液管路均设于所述外壳体的内部，所述外壳体的壳壁上密封设有进液接头和出液接头，所述进液接头与所述进液管路连通，所述出液接头与所述出液管路连通。
进一步优选地，所述绝缘冷却液填充腔内还设有固定底座，所述模组端板与所述固定底座可拆连接，所述模组端板与所述液冷板通过所述固定介质连接。
进一步优选地，所述固定介质包括固定支架以及螺栓组件，所述固定支架为L型结构，所述固定支架的一端与所述模组端板的外壁相贴合，另一端与所述液冷板的外壁贴合，所述固定支架与所述模组端板之间以及所述固定支架与所述液冷板之间均通过螺栓组件连接。
进一步优选地，所述外壳体包括：
下壳体，其设有开口，开口处设有向外延伸的上密封凸缘；
上盖，盖合于所述下壳体的开口处，所述上盖设有与所述上密封凸缘相对应的下密封凸缘；以及
绝缘压条，设于所述下壳体的开口处，并置于所述电池模组的正上方。
本发明提供的一种浸没式液冷储能电池包结构与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明在外壳体的内部形成绝缘冷却液填充腔能够填充绝缘冷却液，另外在外壳体的内部并排设置多个液冷板，同时将电池模组设于相邻的两个液冷板之间，使得绝缘冷却液能够完全包裹电池模组和液冷板，从而增大了散热面积；具体地，液冷板与电池模组的两个侧面接触冷却，通过液冷板来降低绝缘冷却液的温度，绝缘冷却液再均匀的降低电池温度，同时，绝缘冷却液与电池模组接触的面积也在散热，因此总的散热面积大大增加，且散热位置是全方位的，因此整个电池包的散热能力高，温度均匀性好，本发明可以有效提高电芯的温度均匀性和电池包安全性，在冷却时，电池包内电芯温度更均匀，从而提高了电池包的使用寿命，在电池包内某一电芯万一发生热失控，电芯产生的高温会直接被绝缘冷却液吸收，从而降低热失控电芯的温度，同时也快速带走相邻电芯的温度，防止相邻电芯被热失控电芯持续加热，使得电池包发生热扩散风险极大降低，甚至避免发生热扩散。
附图说明
图1是本发明实施例1浸没式液冷储能电池包结构的示意图。
图2是本发明实施例1浸没式液冷储能电池包结构的内部结构图。
图3是本发明实施例1高结构强度冷却管路系统的内部示意图。
图4是本发明实施例2浸没式液冷储能电池包结构的示意图。
图5是本发明实施例2浸没式液冷储能电池包结构的俯视图。
图6是本发明实施例2浸没式液冷储能电池包结构的内部结构图。
图7是本发明图6中A处的放大示意图。
图中，1、浸没式液冷储能电池包结构；2、外壳体；21、绝缘冷却液填充腔；22、安装槽口；3、进液管路；31、第一开口；4、出液管路；41、第二开口；5、支管路；51、进液支管；52、出液支管；6、液冷板；7、电池模组；8、模组侧板；9、导热胶；10、模组端板；11、上密封凸缘；12、绝缘压条；13、进液接头；14、出液接头；15、固定介质；16、绝缘冷却液出口；17、固定底座；18、固定支架；19、螺栓组件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“两侧”、“两端”、“端部”、“相对一侧/端”、“内”、“外”、“之间”、“一端”、“另一端”、“相邻”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发明和简化描述，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发明的限制。
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；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
针对现有技术存在的电池包换热不均匀且效率低、使用寿命短的缺陷，本发明提供一种浸没式液冷储能电池包结构用于克服上述缺陷。
实施例1
如图1-图3所示，本实施例1提供一种浸没式液冷储能电池包结构，该浸没式液冷储能电池包结构1包括外壳体2和电池模组7，外壳体2的内部能够形成绝缘冷却液填充腔21，电池模组7放置于绝缘冷却液填充腔21内，需要说明的是，外壳体2主要起承载电池包和冷却液的作用，外壳体2应为密闭结构，以确保在绝缘冷却液填充腔21内填充绝缘冷却液后不出现泄露。
在本发明的其他示例中，绝缘冷却液应为一种高安全、高稳定性和高热传导系数的绝缘冷却液。
在本发明的一些示例中，电池模组7是由多个电芯串联组成，本示例优选为13个电芯串联组成一个电池模组7，另外，由于每个电池模组7的电芯数量比较多，为便于固定一个电池模组7，因此需要在电池模组7的两端装有模组端板10来固定13个电芯。
在本发明的具体示例中，外壳体2内并排设有多个液冷板6，为便于解释，本示例优先采用5个液冷板6并排设置，5个液冷板6平行设置于绝缘冷却液填充腔21内，多个平行的液冷板6同时冷却电池模组7的侧面，增大了冷却面积，提高了散热能力和均温能力，本实施例将液冷板6保留，但是液冷板6不再是一块大尺寸的液冷板铺在电池模组的底部，而是将液冷板分为多块小的液冷板，液冷板给电池模组的两个侧面进行冷却，相比现底部液冷板就增加了散热面积，增加了储能电池包的散热能力，也确保了液冷板6能够对电池模组7全方位起到散热降温的效果，为此，电池模组7的数量应为5组，以保证电池模组7能够设于相邻的两个液冷板6之间，从而达到最优的散热降温的效果。
在其他示例中，液冷板6也可以是非平行设置，其能增大与电池模组7接触面积的方式均应涵盖在本发明的保护范围内。
另外，液冷板6能够对电池模组7的两侧进行限位，能够对13个串联的电芯起到进一步的固定作用，即模组端板10以及液冷板6共同围成固定电池模组7的回形结构，对电池模组7起到安装约束的作用，并防止电池模组7活动，以保证电芯始终处于相对固定的位置，从而延长该电池包的使用寿命。
作为优选，电池模组7的尺寸结构的设计原则应能保证该储能电池包尽可能采用少的绝缘冷却液，同时又保证电池各个面可以最大面积与绝缘冷却液接触，绝缘冷却液21包围了电池模组7和液冷板6，通过液冷板6来降低绝缘冷却液21再均匀的降低电池温度。
另外，液冷板6与电池模组7的两个侧面接触冷却，增大了电池模组7的液冷板散热面积，同时，绝缘冷却液21与电池模组7接触的面积也在散热，因此总的散热面积大大增加，且散热位置是全方位的，因此整个电池包的散热能力高，温度均匀性好。
在一些示例中，液冷板6的两端分别与外壳体2的两端内壁连接，为进一步确保散热降温的效果，需保证绝缘冷却液能够与电池模组7具有较大的接触面积，因此，液冷板6的总体长度应大于电池模组7的串联长度，保证电池模组7的两端不与外壳体2的内壁接触，即电池模组7的端部与外壳体2内壁之间具有间隙，以便于绝缘冷却液能够包裹整个电池模组7，从而提高散热降温的效果，当其中某一个电芯或多个的电芯发生热失控时，电芯产生的高温会直接被绝缘冷却液吸收，从而降低热失控电芯的温度，同时也快速带走相邻电芯的温度，防止相邻电芯被热失控电芯持续加热。
需要说明的是，5个液冷板6并排且贴边的布置和尺寸，保证了整体电池包的强度和内部温度的均匀性。
在具体示例中，该浸没式液冷储能电池包结构1还包括支管路5、进液管路3以及出液管路4，进液管路3、出液管路4、支管路5以及液冷板6共同形成高结构强度冷却管路系统，作为优选，该冷却管路中通入水/乙二醇冷却液，高结构强度冷却管路系统能够增加该电池包的强度和刚度，同时也能增加支管路5、进液管路3以及出液管路4内水/乙二醇冷却液的湍流强度，增加换热效率。
在上述示例中，支管路5设于外壳体2相对两侧的外壁，具体为电池模组7两端所指向的外壳体2的两端外壁，且支管路5与液冷板6的端部连通，另外，进液管路3和出液管路4也分别设于外壳体2相对两侧的外壁，进液管路3与一侧的支管路5连通，出液管路4与另一侧的支管路5连通。
在本发明的一些示例中，外壳体2相对的两侧开设有安装槽口22，液冷板6的端部对应安装槽口22安装于绝缘冷却液填充腔21内，以便于液冷板6与支管路5通过安装槽口22连通，保证了液冷板6的安装及焊接密封，确保水/乙二醇冷却液不会漏出。
在上述示例中，支管路5包括进液支管51和出液支管52，其中，进液支管51和出液支管52置于外壳体2的不同侧，为了方便后续的装配，当液冷板6为5个时，进液支管51和出液支管52的数量都是5个，且进液支管51与进液管路3置于外壳体2的同一侧，进液管路3上开设有第一开口31，进液支管51与第一开口31连通，出液支管52与出液管路4置于外壳体2的另一侧，出液管路4上开设有第二开口41，出液支管52与第二开口41连通，使用时，入水/乙二醇冷却液通入进液管路3，进液管路3内的水/乙二醇冷却液则沿着第一开口31进入进液支管51中，经液冷板6后回到出液支管52，再汇集于出液管路4排出，水/乙二醇冷却液在经过液冷板6时，电池包的换热过程为：电池包的一部分热量直接传递至液冷板6，电池包的另一部分热量通过绝缘冷却液间接传递至液冷板6，再由液冷板6传递至水/乙二醇冷却液并从出液管路4排出。
在另外一示例的描述中，水/乙二醇冷却液进入进液管路3来冷却液冷板6，液冷板6通过模组侧板8和导热胶9再传递给各个电芯侧面来降低电池温度，同时，通入水/乙二醇冷却液的液冷板6也同时冷却外壳体2中的绝缘冷却液，而由于绝缘冷却液在绝缘冷却液填充腔21内充满，因此可以进一步全方位冷却电芯的各个位置，从而进一步提高电池包的散热能力，并且大大增加各个电芯的温度均匀性，提高电池使用寿命。
在本发明的一些示例中，为了避免电池发生热失控会胀坏液冷板6，为此，需要在电池模组7的两侧均设有模组侧板8，模组侧板8与液冷板6之间通过导热胶9连接，即液冷板6通过导热胶9与模组侧板8接触，模组侧板8再与串联电芯的侧面接触，其中，模组侧板8可以保证电池包模组的安装集成，同时，如果电池发生热失控，电池会膨胀甚至破坏，而模组侧板8则可以保护液冷板6不被热失控电芯的热失控力破坏而流出水/乙二醇。同理，导热胶9即起到了导热作用，又在电池发生热失控时具有缓冲作用，进一步保护液冷板6不被破坏，提高了储能电池包和储能站的安全性。
在一些示例中，液冷板与模组端板通过固定介质连接，固定介质也可以选用导热胶。
本发明的工作过程为：在对该电池包结构进行冷却时，将水/乙二醇冷却液通入进液管路3中，进液管路3内的水/乙二醇冷却液则沿着第一开口31进入每个进液支管51中，再经液冷板6后回到出液支管52，并汇集于出液管路4排出，水/乙二醇冷却液在经过液冷板6时，电池包的换热过程为：电池包的一部分热量直接传递至液冷板6，电池包的另一部分热量通过绝缘冷却液间接传递至液冷板6，再由液冷板6传递至水/乙二醇冷却液并从出液管路4排出。
实施例2
如图4-图7所示，本实施例2提供一种浸没式液冷储能电池包结构，与实施例相比，区别在于：
该浸没式液冷储能电池包结构1包括外壳体2，外壳体2包括下壳体以及上盖（未图示），其中，下壳体设有开口，开口处设有向外延伸的上密封凸缘；上盖密封盖合于下壳体的开口处，上盖设有与上密封凸缘相对应的下密封凸缘，上密封凸缘与下密封凸缘密封连接，使得外壳体2形成密封腔体。
在一些示例中，还包括绝缘压条12，绝缘压条12设于下壳体的开口处，并置于电池模组7的正上方，为了节省电池包1内绝缘冷却液的使用量，因此，上盖与电池模组7之间的距离较短，绝缘压条12与电池模组7接触，并顶住电池包的上盖，当电池包上盖有重物时致使上盖凹陷，能避免上盖与电池模组7的正负极接触，进一步增加电池包的安全性。
在一些示例中，进液管路3和出液管路4均设于外壳体2的内部，外壳体2的壳壁上密封设有进液接头13和出液接头14，进液接头13与进液管路3连通，出液接头14与出液管路4连通，从而能够将进液接头13和出液接头14设置于外壳体2的而同一侧，方便管路布置以及使用。
在一些示例中，绝缘冷却液填充腔21内还设有固定底座17，模组端板10与固定底座17可拆连接，模组端板10与液冷板6通过固定介质15连接。
在上述示例中，固定介质15包括固定支架18以及螺栓组件19，固定支架18为L型结构，固定支架18的一端与模组端板10的外壁相贴合，另一端与液冷板6的外壁贴合，固定支架18与模组端板10之间以及固定支架18与液冷板6之间均通过螺栓组件19连接。采用该结构，使得模组端板10、外壳体2、电池模组7以及液冷板6成为一体式固定结构，保证了各零部件的安装和结构强度，同时也有利于电池包的拆卸与装配，采用的零部件少，降低了成本。
另外，模组端板10与固定底座17之间通过导热胶连接或者通过螺栓可拆卸连接。
在其他示例中，外壳体2的底部中间位置设有开孔16，开孔16的功能是绝缘冷却液的排液口，便于绝缘冷却液的定期更换，且在中间位置可以保证两边的液体都能出来，提升绝缘冷却液更换的效率。
该电池包1内填充了绝缘冷却液，绝缘冷却液与电芯各个面直接接触，其中某一个电芯或多个的电芯发生热失控时，电芯产生的高温会直接被绝缘冷却液吸收，从而降低热失控电芯的温度，同时也快速带走相邻电芯的温度，防止相邻电芯被热失控电芯持续加热。
综上，本发明实施例提供一种浸没式液冷储能电池包结构，本发明在外壳体2的内部形成绝缘冷却液填充腔21能够填充绝缘冷却液，另外在外壳体2的内部并排设置多个液冷板6，同时将电池模组7设于相邻的两个液冷板6之间，使得绝缘冷却液能够完全包裹电池模组7和液冷板6，从而增大了散热面积；具体地，液冷板6与电池模组7的两个侧面接触冷却，通过液冷板6来降低绝缘冷却液的温度，绝缘冷却液再均匀的降低电池温度，同时，绝缘冷却液21与电池模组7接触的面积也在散热，因此总的散热面积大大增加，且散热位置是全方位的，因此整个电池包的散热能力高，温度均匀性好，本发明可以有效提高电芯的温度均匀性和电池包安全性，在冷却时，电池包内电芯温度更均匀，从而提高了电池包的使用寿命，在电池包内某一电芯万一发生热失控，电芯产生的高温会直接被绝缘冷却液吸收，从而降低热失控电芯的温度，同时也快速带走相邻电芯的温度，防止相邻电芯被热失控电芯持续加热，使得电池包发生热扩散风险极大降低，甚至避免发生热扩散，提高了储能电池包和储能站的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点 ,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述优选实施方式的细节，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，包括：外壳体，所述外壳体为密闭结构且其内部形成绝缘冷却液填充腔；多个液冷板，多个所述液冷板并排设于所述绝缘冷却液填充腔内；电池模组，设于相邻的两个所述液冷板之间，所述电池模组的端部设有模组端板，所述液冷板与所述模组端板通过固定介质连接；进液管路，多个所述液冷板以并联方式与所述进液管路连接；以及出液管路，多个所述液冷板以并联方式与所述出液管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述进液管路和所述出液管路分别设于所述外壳体相对两侧的外壁。
3.根据权利要求2所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，还包括支管路，所述支管路包括进液支管和出液支管；所述进液支管与所述进液管路置于所述外壳体的同一侧，所述进液管路上开设有第一开口，所述进液管路与所述第一开口连通；所述出液支管与所述出液管路置于所述外壳体的另一侧，所述出液管路上开设有第二开口，所述出液支管与所述第二开口连通。
4.根据权利要求3所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述外壳体相对的两侧开设有安装槽口，所述液冷板的端部对应所述安装槽口安装于所述绝缘冷却液填充腔内，所述液冷板与所述支管路通过所述安装槽口连通。
5.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述液冷板靠近所述电池模组的端面设有模组侧板，所述模组侧板与所述液冷板之间通过导热胶连接。
6.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述液冷板的长度大于所述电池模组的长度。
7.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述进液管路和所述出液管路均设于所述外壳体的内部，所述外壳体的壳壁上密封设有进液接头和出液接头，所述进液接头与所述进液管路连通，所述出液接头与所述出液管路连通。
8.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述绝缘冷却液填充腔内还设有固定底座，所述模组端板与所述固定底座可拆连接，所述模组端板与所述液冷板通过所述固定介质连接。
9.根据权利要求8所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述固定介质包括固定支架以及螺栓组件，所述固定支架为L型结构，所述固定支架的一端与所述模组端板的外壁相贴合，另一端与所述液冷板的外壁贴合，所述固定支架与所述模组端板之间以及所述固定支架与所述液冷板之间均通过螺栓组件连接。
10.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷储能电池包结构，其特征在于，所述外壳体包括：下壳体，其设有开口，开口处设有向外延伸的上密封凸缘；上盖，盖合于所述下壳体的开口处，所述上盖设有与所述上密封凸缘相对应的下密封凸缘；以及绝缘压条，设于所述下壳体的开口处，并置于所述电池模组的正上方。
CN202310389447.1A 2023-04-13 2023-04-13 一种浸没式液冷储能电池包结构 Pending CN116130834A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310389447.1A CN116130834A (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种浸没式液冷储能电池包结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310389447.1A CN116130834A (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种浸没式液冷储能电池包结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116130834A true CN116130834A (zh) 2023-05-16

Family

ID=86310326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310389447.1A Pending CN116130834A (zh) 2023-04-13 2023-04-13 一种浸没式液冷储能电池包结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116130834A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116404349A (zh) * 2023-06-09 2023-07-07 成都大学 一种可扩容储能电池箱
CN116706395A (zh) * 2023-08-09 2023-09-05 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 一种集成于汽车底盘的电池模块
CN117096497A (zh) * 2023-09-22 2023-11-21 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 基于浸没式非流动液冷热管理技术的储能冷却系统
CN118213667A (zh) * 2024-05-22 2024-06-18 中国矿业大学(北京) 一种浸没式液冷智能直冷储能系统
CN118231850A (zh) * 2024-03-11 2024-06-21 广州市均能科技有限公司 液冷电池包
CN118448774A (zh) * 2024-07-08 2024-08-06 宁波共盛能源科技有限公司 一种锂电池储能柜的散热温控系统
CN118472483A (zh) * 2024-06-13 2024-08-09 大秦新能源科技(泰州)有限公司 一种液冷电池模组
CN118843292A (zh) * 2024-07-21 2024-10-25 浙江商储数智能源科技有限公司 一种安全性高的液冷装置及其冷却方法
WO2025020872A1 (zh) * 2023-07-25 2025-01-30 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种电池模组及新能源汽车

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012174507A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Gs Yuasa Corp 電池モジュール
CN108039518A (zh) * 2017-12-22 2018-05-15 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 一种软包锂离子电池安装定位结构
CN211017321U (zh) * 2019-12-06 2020-07-14 孚能科技(赣州)股份有限公司 电池模组
CN212257505U (zh) * 2020-06-15 2020-12-29 江西安驰新能源科技有限公司 一种压条分体式电池模组
CN214313333U (zh) * 2021-03-16 2021-09-28 伟巴斯特车顶供暖系统（上海）有限公司 用于动力电池包的集成式散热系统及新能源车辆
CN215299355U (zh) * 2021-07-30 2021-12-24 蜂巢能源科技有限公司 电池包和用于电池包的冷却系统
CN217426881U (zh) * 2022-04-06 2022-09-13 周锡卫 一种接触式液冷板及浸没液冷电池模组

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012174507A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Gs Yuasa Corp 電池モジュール
CN108039518A (zh) * 2017-12-22 2018-05-15 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 一种软包锂离子电池安装定位结构
CN211017321U (zh) * 2019-12-06 2020-07-14 孚能科技(赣州)股份有限公司 电池模组
CN212257505U (zh) * 2020-06-15 2020-12-29 江西安驰新能源科技有限公司 一种压条分体式电池模组
CN214313333U (zh) * 2021-03-16 2021-09-28 伟巴斯特车顶供暖系统（上海）有限公司 用于动力电池包的集成式散热系统及新能源车辆
CN215299355U (zh) * 2021-07-30 2021-12-24 蜂巢能源科技有限公司 电池包和用于电池包的冷却系统
CN217426881U (zh) * 2022-04-06 2022-09-13 周锡卫 一种接触式液冷板及浸没液冷电池模组

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116404349A (zh) * 2023-06-09 2023-07-07 成都大学 一种可扩容储能电池箱
WO2025020872A1 (zh) * 2023-07-25 2025-01-30 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种电池模组及新能源汽车
CN116706395A (zh) * 2023-08-09 2023-09-05 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 一种集成于汽车底盘的电池模块
CN116706395B (zh) * 2023-08-09 2023-10-27 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 一种集成于汽车底盘的电池模块
CN117096497A (zh) * 2023-09-22 2023-11-21 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 基于浸没式非流动液冷热管理技术的储能冷却系统
CN117096497B (zh) * 2023-09-22 2024-02-02 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 基于浸没式非流动液冷热管理技术的储能冷却系统
CN118231850A (zh) * 2024-03-11 2024-06-21 广州市均能科技有限公司 液冷电池包
CN118213667A (zh) * 2024-05-22 2024-06-18 中国矿业大学(北京) 一种浸没式液冷智能直冷储能系统
CN118472483A (zh) * 2024-06-13 2024-08-09 大秦新能源科技(泰州)有限公司 一种液冷电池模组
CN118472483B (zh) * 2024-06-13 2024-11-29 大秦新能源科技(泰州)有限公司 一种液冷电池模组
CN118448774A (zh) * 2024-07-08 2024-08-06 宁波共盛能源科技有限公司 一种锂电池储能柜的散热温控系统
CN118448774B (zh) * 2024-07-08 2024-09-24 宁波共盛能源科技有限公司 一种锂电池储能柜的散热温控系统
CN118843292A (zh) * 2024-07-21 2024-10-25 浙江商储数智能源科技有限公司 一种安全性高的液冷装置及其冷却方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116130834A (zh) 一种浸没式液冷储能电池包结构
CN105161644B (zh) 一种基于软包单体电池的电池箱
CN220106662U (zh) 液冷电池包
CN111864302B (zh) 一种动力电池组散热管理系统
CN211858738U (zh) 柱形锂电池组的双层液冷散热模组
CN117317436A (zh) 一种储能电池包结构
US11404735B2 (en) Immersed heat dissipation device for power battery
CN112490537A (zh) 锂离子电池的浸没式冷却机构及锂离子电池模组
CN216058098U (zh) 一种冷却装置
CN214227005U (zh) 工业车用锂电池
CN115189064A (zh) 一种储能电池模组、电池包和储能系统
CN212230578U (zh) 内均温外散热的储能模组
CN213816254U (zh) 锂离子电池的浸没式冷却机构及锂离子电池模组
CN112366406A (zh) 一种基于热管和液冷耦合散热的车用圆柱形锂电池模块
CN117790977A (zh) 一种热管用于极耳散热的液冷储能电箱复合热管理系统
CN219068738U (zh) 高压箱及电池组件
CN217485566U (zh) 一种电池箱及电池包
CN117525673A (zh) 一种电动摩托车电池包的高效热管理方法
CN117423929A (zh) 冷却保温一体式电池包
CN113206313B (zh) 一种抑制电池包热失控蔓延的电池结构
CN114865234A (zh) 用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组
CN111628245A (zh) 内均温外散热的储能模组
CN113517490A (zh) 一种用于电动汽车锂电池的散热模组
CN221530051U (zh) 一种具有高效热管理系统的电动摩托车电池包
CN222463063U (zh) 一种集成液冷电池包

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination