CN116231151A - 新能源电池热管理系统 - Google Patents

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CN116231151A CN202310184013.8A CN202310184013A CN116231151A CN 116231151 A CN116231151 A CN 116231151A CN 202310184013 A CN202310184013 A CN 202310184013A CN 116231151 A CN116231151 A CN 116231151A
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Abstract

本申请涉及的新能源电池热管理系统包括进液集流部、分液部、出液集流部、换热部和防冻液循环设备。换热部内设有封闭设置的换热腔，换热腔内设有均匀分布的工质。分液部穿设于换热腔且部分浸没于工质，当电池表面的温度大于第一预设温度值时，工质能够从液态变为气态并凝结于露出液态工质的分液部的表面。当电池表面的温度小于第二预设温度值时，浸没于液态工质内的分液部能够对工质进行加热，以使工质从液态变为气态并凝结于换热腔的内壁。本申请提供的新能源电池热管理系统，解决了不同电池单体无法通过现有的电池热管理系统实现均匀散热的问题。

Description

新能源电池热管理系统
技术领域
本申请涉及电池热管理设备技术领域，特别是涉及一种新能源电池热管理系统。
背景技术
新能源汽车电池在快充等工况下会产生大量热量，如果对电池的热管理不到位，就会造成电池的热量散不出去，甚至导致电池热失控乃至起火爆炸等严重后果。针对电池的散热问题，现有的电池热管理系统主要通过制冷剂直冷系统对电池的表面进行散热，但是，受制于制冷剂到达电池不同部位的先后顺序以及制冷剂的流速变化等因素，导致制冷剂对电池不同部位的散热效果不一致，如此，会导致电池表面的温度分布不均匀，甚至直接影响到电池使用寿命。并且，在快充条件下，电池表面不同部位之间较大的温差会造成电池过充或者过放问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种新能源电池热管理系统，以解决不同电池单体无法通过现有的电池热管理系统实现均匀散热的问题。
本申请提供的新能源电池热管理系统包括进液集流部、分液部、出液集流部、换热部和防冻液循环设备，进液集流部通过多个分液部分别连通出液集流部，并且，进液集流部的进液端和出液集流部的出液端分别连通防冻液循环设备。换热部贴设于电池的表面，换热部内设有封闭设置的换热腔，换热腔内设有均匀分布的工质。分液部穿设于换热腔，且分液部部分浸没于工质，当电池表面的温度大于第一预设温度值时，工质能够从液态变为气态并凝结于露出液态工质的分液部表面及换热腔的上壁面。当电池表面的温度小于第二预设温度值时，浸没于液态工质内的分液部能够对工质进行加热，以使工质从液态变为气态并凝结于换热腔的内壁，并且，进液集流部能够对电池下表面进行加热，出液集流部能够对电池上表面进行加热。
在其中一个实施例中，防冻液循环设备包括液泵、制冷组件、制热组件、第一三通阀和第二三通阀，出液集流部连通液泵，液泵通过第一三通阀分别连通制冷组件和制热组件，且制冷组件和制热组件分别连通第二三通阀并通过第二三通阀连通进液集流部的进液端，以形成防冻液的循环回路。
在其中一个实施例中，制冷组件包括风扇和冷却模块，冷却模块分别连通第一三通阀和第二三通阀，风扇设于冷却模块的一侧，以驱动气流对冷却模块内的防冻液进行散热。
在其中一个实施例中，防冻液循环设备还包括第一温度传感器和控制元件，控制元件分别电连接第一三通阀、第二三通阀和第一温度传感器。第一温度传感器设于电池表面，第二温度传感器设于冷却模块的出液口。当电池表面的温度大于第一预设温度值时，控制元件能够控制第一三通阀和第二三通阀分别连通制冷组件。当电池表面的温度小于第二预设温度值时，控制元件能够控制第一三通阀和第二三通阀分别连通制热组件。当冷却模块的出液温度大于第三预设温度值时，控制元件能够控制风扇提高转速，以使冷却模块的出液温度小于第三预设温度值。
在其中一个实施例中，制热组件包括储液罐和加热丝，储液罐分别连通第一三通阀和第二三通阀，加热丝设于储液罐内，以对储液罐内的防冻液进行加热，且储液罐具有保温功能。
在其中一个实施例中，工质为相变冷却液。
在其中一个实施例中，分液部呈管状，且每一换热腔内穿设有多个分液部；或者，分液部呈薄板状，且每一换热腔内穿设有一片或者多片平行设置的分液部；或者，分液部呈三维空间分布的网络状。
在其中一个实施例中，液态的工质设于换热腔的底端，换热腔的内壁贴设有吸液芯，吸液芯一端浸没于液态工质内，另一端朝向换热腔的顶部延伸。
在其中一个实施例中，电池包括多个电芯，多个换热部沿着第一预设方向排列，多个电芯沿着第一预设方向排列，且换热部和电芯相互交错排列。每一换热部的换热腔内穿设有多个分液部，并且，穿设于同一换热腔的多个分液部沿着第二预设方向均匀间隔设置，第二预设方向和第一预设方向相互垂直。
在其中一个实施例中，进液集流部对应分液部设有多个第一安装孔，出液集流部对应分液部设有多个第二安装孔，分液部的两端分别插置于第一安装孔和第二安装孔，并且，分液部的两端分别密封焊接于进液集流部和出液集流部。
与现有技术相比，本申请提供的新能源电池热管理系统，当电池的温度过高(设定为大于第一预设温度值)时，由于换热部贴设于电池的表面，因此，液态的工质能够吸收电池表面的热量并转变为气态的工质，以使电池的温度低于第一预设温度值。又因为防冻液循环设备能够对防冻液进行制冷，并使低温防冻液通过进液集流部分别进入到各个分液部内，并且，分液部穿设于换热腔，因此气态的工质能够在分液部的表面重新凝结为液态的工质，从而完成工质和防冻液的换热。最终，分液部内的防冻液会通过出液集流部回流至防冻液循环设备内。
当电池的温度过低(设定为小于第二预设温度值)时，防冻液循环设备能够对防冻液进行制热，并使高温防冻液通过进液集流部分别进入到各个分液部内，又因为分液部穿设于换热腔，且分液部部分浸没于工质，因此，高温防冻液能够使液态的工质吸热相变为气态的工质。又因为换热部贴设于电池的表面，因此，气态的工质能够凝结于电池的表面并对电池放热，以使电池的温度高于第二预设温度值。最终，分液部内的防冻液会通过出液集流部回流至防冻液循环设备内。
由于新能源电池热管理系统的换热部是热管结构，又因为热管结构具有较好的均温性，具体地，工质的沸点(或者凝结点)的温度是固定的，又因为单位工质相变所吸收的热量也是相同的，并且，电池表面温度越高，工质蒸发带走的热量越多，直至电池表面的温度下降至预设温度值以下，因此，如此设置，可以保证电池的有效冷却及电池表面温度的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请提供的一实施例的新能源电池热管理系统的系统连接图；
图2为本申请提供的一实施例的新能源电池热管理系统的局部结构示意图；
图3为图2的分解图；
图4为图2的剖视图。
附图标记：100、电池；110、电芯；200、进液集流部；210、第一安装孔；300、出液集流部；400、分液部；500、换热部；510、换热腔；600、防冻液循环设备；610、液泵；620、制冷组件；621、风扇；622、冷却模块；630、制热组件；631、储液罐；632、加热丝；640、第一三通阀；650、第二三通阀；700、工质；800、固定框架。
具体实施方式
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
新能源汽车电池在快充等工况下会产生大量热量，如果对电池的热管理不到位，就会造成电池的热量散不出去，甚至导致电池热失控乃至起火爆炸等严重后果。针对电池的散热问题，现有的电池热管理系统主要通过制冷剂(制冷剂为车用防冻液)间壁式对电池的表面接触部分进行散热，制冷剂为单相状态，但是，受制于制冷剂到达电池不同部位的先后顺序以及制冷剂的流速变化等因素，导致制冷剂对电池不同部位的散热效果不一致，如此，会导致电池表面的温度分布不均匀，甚至直接影响到电池使用寿命。并且，在快充条件下，电池表面不同部位之间较大的温差会造成电池过充或者过放问题。
请参阅图1-图4，为了解决不同电池100单体无法通过现有的电池100热管理系统实现均匀散热的问题，本申请提供一种新能源电池热管理系统，该新能源电池热管理系统包括进液集流部200、分液部400、出液集流部300、换热部500和防冻液循环设备600，进液集流部200通过多个分液部400分别连通出液集流部300，并且，进液集流部200的进液端和出液集流部300的出液端分别连通防冻液循环设备600。换热部500贴设于电池100的表面，换热部500内设有封闭设置的换热腔510，换热腔510内设有均匀分布的工质700。分液部400穿设于换热腔510，且分液部400部分浸没于工质700，当电池100表面的温度大于第一预设温度值时，工质700能够从液态变为气态并凝结于露出液态工质700的分液部400表面及换热腔510的上壁面。当电池100表面的温度小于第二预设温度值时，浸没于液态工质700内的分液部400能够对工质700进行加热，以使工质700从液态变为气态并凝结于换热腔510的内壁，并且，进液集流部200能够对电池100下表面进行加热，出液集流部300能够对电池100上表面进行加热。
需要说明的是，防冻液循环设备600指的是对防冻液进行制冷或者制热的设备。
进一步地，可以理解的是，液态工质700的体积小于换热腔510的容积，以给工质700提供充足的气化空间，并且液态的工质700无法浸没全部的分液部400，以使气态的工质700能够凝结在分液部400的表面。
当电池100的温度过高(设定为大于第一预设温度值)时，由于换热部500贴设于电池100的表面，因此，液态的工质700能够吸收电池100表面的热量并转变为气态的工质700，以使电池100的温度低于第一预设温度值。又因为防冻液循环设备600能够对防冻液进行制冷，并使低温防冻液通过进液集流部200分别进入到各个分液部400内，并且，分液部400穿设于换热腔510，因此气态的工质700能够在分液部400的表面重新凝结为液态的工质700，从而完成工质700和防冻液的换热。最终，分液部400内的防冻液会通过出液集流部300回流至防冻液循环设备600内。
当电池100的温度过低(设定为小于第二预设温度值)时，防冻液循环设备600能够对防冻液进行制热，并使高温防冻液通过进液集流部200分别进入到各个分液部400内，又因为分液部400穿设于换热腔510，且分液部400部分浸没于工质700，因此，高温防冻液能够使液态的工质700吸热相变为气态的工质700。又因为换热部500贴设于电池100的表面，因此，气态的工质700能够凝结于电池100的表面并对电池100放热，以使电池100的温度高于第二预设温度值。最终，分液部400内的防冻液会通过出液集流部300回流至防冻液循环设备600内。
由于新能源电池热管理系统的换热部500是热管结构，又因为热管结构具有较好的均温性，具体地，工质700的沸点(或者凝结点)的温度是固定的，又因为单位工质700相变所吸收的热量也是相同的，并且，电池100表面温度越高，工质700蒸发带走的热量越多，直至电池100表面的温度下降至预设温度值以下，因此，如此设置，可以保证电池100的有效冷却及电池100表面温度的均匀性。
在一实施例中，换热腔510内为真空环境。如此，可避免不凝气体和换热腔510的内壁发生反应。并且，如此设置，可以控制换热腔510内工质700的沸点。
在一实施例中，工质700为相变冷却液。
具体地，相变冷却液包括水、碳氟化合物和碳氢化合物。具体包括丙酮、乙醇和氟化液等，碳氟化合物和碳氢化合物的沸点均在-88℃-50℃之间。其中，氟化液的沸点在58℃左右。
在一实施例中，如图3和图4所示，分液部400呈管状，且每一换热腔510内穿设有多个分液部400。
如此，有利于分液部400和进液集流部200及出液集流部300的装配。
进一步地，在一实施例中，管状的分液部400的横截面为圆形、椭圆形或者矩形，但不限于此，在其他实施例中，分液部400的横截面还可以是其他形状，在此不一一列举。
在另一实施例中，分液部400呈薄板状，且每一换热腔510内穿设有一片或者多片平行设置的分液部400。
如此，大大增加了和气态工质700的接触面积，进而提高了新能源电池热管理系统的换热效率。
在又一实施例中，分液部400呈三维空间分布的网络状。
如此，极大地增大了工质700在分液部400表面的附着面积，进而极大地增强了新能源电池热管理系统的换热效率。
在一实施例中，每一换热腔510内工质700的体积和该换热腔510所对应的电池100表面积的比值相同。
需要说明的是，换热腔510所对应的电池100表面积指的是，和任一换热部500外表面直接接触的电池100外表面的面积。
进一步地，在一实施例中，液态的工质700设于换热腔510的底端，换热腔510的内壁贴设有吸液芯(图未示)，吸液芯一端浸没于液态工质700内，另一端朝向换热腔510的顶部延伸。
如此，可使整个换热腔510的内壁均和液态工质700接触，便于电池100通过换热部500及时向液态的工质700释放热量，并且，通过设置吸液芯，不会使液态的工质700占满整个换热腔510的空间，从而给工质700气化提供了充足的空间。
在一实施例中，如图3和图4所示，电池100包括多个电芯110，多个换热部500沿着第一预设方向排列，多个电芯110沿着第一预设方向排列，且换热部500和电芯110相互交错排列。
如此设置，大大提高了电池100、换热部500和分液部400三者间的换热效率，并且，降低了换热部500和电池100的装配难度。
进一步地，在一实施例中，换热部500呈薄板状，且换热部500沿着第一预设方向的厚度a和电芯110沿着第一预设方向的厚度b，满足，5a≤b。
如此，减小了换热部500的厚度，进而减小了整个新能源电池热管理系统的体积。
在一实施例中，如图3所示，每一换热部500的换热腔510内穿设有多个分液部400，并且，穿设于同一换热腔510的多个分液部400沿着第二预设方向均匀间隔设置，第二预设方向和第一预设方向相互垂直。
需要注意的是，当电芯110呈圆柱形时，第一预设方向和第二预设方向为同心圆。
如此，进一步地提高了新能源电池热管理系统的换热均匀性。
具体地，多个方块状的电芯110沿着电芯110的厚度方向(第一预设方向)等间隔排列，薄片状的换热部500交错设于相邻的电芯110之间。
在一实施例中，如图3所示，进液集流部200对应分液部400设有多个第一安装孔210，出液集流部300对应分液部400设有多个第二安装孔(图未示)，分液部400的两端分别插置于第一安装孔210和第二安装孔，并且，分液部400的两端分别密封焊接于进液集流部200和出液集流部300。
如此设置，大大降低了进液集流部200、分液部400和出液集流部300的安装难度。
在一实施例中，如图1所示，防冻液循环设备600包括液泵610、制冷组件620、制热组件630、第一三通阀640和第二三通阀650，出液集流部300连通液泵610，液泵610通过第一三通阀640分别连通制冷组件620和制热组件630，且制冷组件620和制热组件630分别连通第二三通阀650并通过第二三通阀650连通进液集流部200的进液端，以形成防冻液的循环回路。
如此，提高了防冻液循环设备600的制冷或者制热效率。
具体地，在一实施例中，如图1所示，制冷组件620包括风扇621和冷却模块622，冷却模块622分别连通第一三通阀640和第二三通阀650，风扇621设于冷却模块622的一侧，以驱动气流对冷却模块622内的防冻液进行散热。需要说明的是，冷却模块622可以是翅片散热器和微通道换热器中的一种。
但不限于此，在其他实施例中，制冷组件620还包括压缩机和节流元件。如此，进一步提高了制冷组件620的制冷效率。
在一实施例中，防冻液循环设备600还包括第一温度传感器(图未示)、第二温度传感器(图未示)和控制元件(图未示)，控制元件分别电连接第一三通阀640、第二三通阀650和第一温度传感器。第一温度传感器设于电池100表面，第二温度传感器设于冷却模块622的出液口。当电池100表面的温度大于第一预设温度值时，控制元件能够控制第一三通阀640和第二三通阀650分别连通制冷组件620。当电池100表面的温度小于第二预设温度值时，控制元件能够控制第一三通阀640和第二三通阀650分别连通制热组件630。当冷却模块622的出液温度大于第三预设温度值时，控制元件能够控制风扇621提高转速，以使冷却模块622的出液温度小于第三预设温度值。
如此，大大提高了新能源电池热管理系统的控制效率和智能化程度。
具体地，在一实施例中，如图1所示，制热组件630包括储液罐631和加热丝632，储液罐631分别连通第一三通阀640和第二三通阀650，加热丝632设于储液罐631内，以对储液罐631内的防冻液进行加热，且储液罐631具有保温功能。
需要注意的是，制热组件630主要针对汽车冷启动时，电池100温度过低的情况，制冷组件620主要针对汽车快充时及其它工况下电池100过热的情况。并且，本申请涉及的新能源电池热管理系统可以有效将电池100在快充等工况下产生的大量热量及时传递出来，以确保电池100在任何工况在都能处于相对最佳的温度范围。同时，因为换热部500的高度均温性特点，还可保证电池100不同部位的温差在2℃以内。
在一实施例中，如图1所示，新能源电池热管理系统还包括固定框架800，电池100、换热部500、进液集流部200和出液集流部300均装设于固定框架800内。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新能源电池热管理系统，其特征在于，包括进液集流部(200)、分液部(400)、出液集流部(300)、换热部(500)和防冻液循环设备(600)，所述进液集流部(200)通过多个所述分液部(400)分别连通所述出液集流部(300)，并且，所述进液集流部(200)的进液端和所述出液集流部(300)的出液端分别连通所述防冻液循环设备(600)；
所述换热部(500)贴设于电池(100)的表面，所述换热部(500)内设有封闭设置的换热腔(510)，所述换热腔(510)内设有均匀分布的工质(700)；
所述分液部(400)穿设于所述换热腔(510)，且所述分液部(400)部分浸没于所述工质(700)，当电池(100)表面的温度大于第一预设温度值时，所述工质(700)能够从液态变为气态并凝结于露出液态所述工质(700)的所述分液部(400)表面及换热腔(510)的上壁面；当电池(100)表面的温度小于第二预设温度值时，浸没于液态所述工质(700)内的所述分液部(400)能够对所述工质(700)进行加热，以使所述工质(700)从液态变为气态并凝结于所述换热腔(510)的内壁，并且，所述进液集流部(200)能够对电池(100)下表面进行加热，所述出液集流部(300)能够对电池(100)上表面进行加热。
2.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述防冻液循环设备(600)包括液泵(610)、制冷组件(620)、制热组件(630)、第一三通阀(640)和第二三通阀(650)，所述出液集流部(300)连通所述液泵(610)，所述液泵(610)通过所述第一三通阀(640)分别连通所述制冷组件(620)和所述制热组件(630)，且所述制冷组件(620)和所述制热组件(630)分别连通所述第二三通阀(650)并通过所述第二三通阀(650)连通所述进液集流部(200)的进液端，以形成防冻液的循环回路。
3.根据权利要求2所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述制冷组件(620)包括风扇(621)和冷却模块(622)，所述冷却模块(622)分别连通所述第一三通阀(640)和所述第二三通阀(650)，所述风扇(621)设于所述冷却模块(622)的一侧，以驱动气流对所述冷却模块(622)内的防冻液进行散热。
4.根据权利要求3所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述防冻液循环设备(600)还包括第一温度传感器、第二温度传感器和控制元件，所述控制元件分别电连接所述第一三通阀(640)、所述第二三通阀(650)和所述第一温度传感器，所述第一温度传感器设于电池(100)表面，所述第二温度传感器设于所述冷却模块(622)的出液口；
当电池(100)表面的温度大于第一预设温度值时，所述控制元件能够控制所述第一三通阀(640)和所述第二三通阀(650)分别连通所述制冷组件(620)；
当电池(100)表面的温度小于第二预设温度值时，所述控制元件能够控制所述第一三通阀(640)和所述第二三通阀(650)分别连通所述制热组件(630)；
当所述冷却模块(622)的出液温度大于第三预设温度值时，所述控制元件能够控制所述风扇(621)提高转速，以使所述冷却模块(622)的出液温度小于第三预设温度值。
5.根据权利要求2所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述制热组件(630)包括储液罐(631)和加热丝(632)，所述储液罐(631)分别连通所述第一三通阀(640)和所述第二三通阀(650)，所述加热丝(632)设于所述储液罐(631)内，以对所述储液罐(631)内的防冻液进行加热，且所述储液罐(631)具有保温功能。
6.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述工质(700)为相变冷却液。
7.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述分液部(400)呈管状，且每一所述换热腔(510)内穿设有多个所述分液部(400)；
或者，所述分液部(400)呈薄板状，且每一所述换热腔(510)内穿设有一片或者多片平行设置的所述分液部(400)；
或者，所述分液部(400)呈三维空间分布的网络状。
8.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，液态的所述工质(700)设于所述换热腔(510)的底端，所述换热腔(510)的内壁贴设有吸液芯，所述吸液芯一端浸没于液态的所述工质(700)内，另一端朝向所述换热腔(510)的顶部延伸。
9.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，电池(100)包括多个电芯(110)，多个所述换热部(500)沿着第一预设方向排列，多个电芯(110)沿着第一预设方向排列，且所述换热部(500)和电芯(110)相互交错排列；
每一所述换热部(500)的所述换热腔(510)内穿设有多个所述分液部(400)，并且，穿设于同一所述换热腔(510)的多个分所述液部沿着第二预设方向均匀间隔设置，第二预设方向和第一预设方向相互垂直。
10.根据权利要求1所述的新能源电池热管理系统，其特征在于，所述进液集流部(200)对应所述分液部(400)设有多个第一安装孔(210)，所述出液集流部(300)对应所述分液部(400)设有多个第二安装孔，所述分液部(400)的两端分别插置于所述第一安装孔(210)和所述第二安装孔，并且，所述分液部(400)的两端分别密封焊接于所述进液集流部(200)和所述出液集流部(300)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117748003A (zh) * 2023-12-21 2024-03-22 湖南兆科动力新能源有限公司 一种带有复合散热结构的锂离子电池
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