CN117393912B - 全浸没式冷却箱及电池箱 - Google Patents

全浸没式冷却箱及电池箱 Download PDF

Info

Publication number
CN117393912B
CN117393912B CN202311697081.0A CN202311697081A CN117393912B CN 117393912 B CN117393912 B CN 117393912B CN 202311697081 A CN202311697081 A CN 202311697081A CN 117393912 B CN117393912 B CN 117393912B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow channel
battery pack
flow
cavity
wall
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.)
Active
Application number
CN202311697081.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117393912A (zh
Inventor
罗剑威
林玉春
黄文强
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.)
Zhonghongke Innovation Energy Technology Zhejiang Co ltd
Original Assignee
Zhonghongke Innovation Energy Technology Zhejiang 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 Zhonghongke Innovation Energy Technology Zhejiang Co ltd filed Critical Zhonghongke Innovation Energy Technology Zhejiang Co ltd
Priority to CN202311697081.0A priority Critical patent/CN117393912B/zh
Publication of CN117393912A publication Critical patent/CN117393912A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117393912B publication Critical patent/CN117393912B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)

Abstract

本申请提供一种全浸没式冷却箱及电池箱,涉及电池技术领域;全浸没式冷却箱包括箱体和导流件,箱体内部的容置腔的部分腔体为安装腔;当电池包安装在安装腔中时,电池包与侧壁之间的间隙形成侧部流道,与端壁之间的间隙形成至少两个端部流道,与容置腔的顶壁之间的间隙形成顶部流道,与容置腔的底壁之间的间隙形成底部流道;端部流道均与顶部流道、底部流道相连通;至少两个端部流道包括第一端部流道和第二端部流道;侧部流道仅通过导流件与第一端部流道相连通;箱体上设有进液口和出液口,进液口与侧部流道相连通,出液口与第二端部流道相连通。本申请提供的全浸没式冷却箱,能够提升对电池包的散热效果,并且安全性高。

Description

全浸没式冷却箱及电池箱
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种全浸没式冷却箱及电池箱。
背景技术
储能系统中的电池包在运行过程中会放出巨大的热量,因此,需要对电池包进行冷却散热,以保障电池包的正常使用。
现有技术中,利用冷却箱对电池包进行浸没式冷却,冷却液在冷却箱内流动过程时与电池包接触,从而能够对电池包进行散热。
然而,现有技术中的冷却箱存在散热效果不足、安全性低的缺点。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种全浸没式冷却箱及电池箱,电池箱包括全浸没式冷却箱;本申请提供的全浸没式冷却箱,能够提升对电池包的散热效果,并且安全性高。
为了实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
本申请第一方面提供一种全浸没式冷却箱,包括箱体和导流件,箱体的内部具有容置腔,导流件安装在容置腔中;容置腔的部分腔体为安装腔,安装腔用于安装电池包;容置腔的腔侧壁具有相对设置的侧壁和相对设置的端壁,侧壁和端壁均位于容置腔的顶壁和底壁之间;
当电池包安装在安装腔中时,电池包与侧壁之间的间隙形成侧部流道,电池包与端壁之间的间隙形成至少两个端部流道,电池包与顶壁之间的间隙形成顶部流道,电池包与底壁之间的间隙形成底部流道;端部流道均与顶部流道、底部流道连通;至少两个端部流道包括第一端部流道和第二端部流道;
侧部流道和第一端部流道之间设有导流件,侧部流道仅通过导流件与第一端部流道相连通;箱体上设有进液口和出液口,进液口与侧部流道相连通,出液口与第二端部流道相连通。
在一种可能的实现方式中,导流件具有导流腔,导流件上设有第一通孔和第二通孔,第一通孔和第二通孔均与导流腔相连通;第一通孔朝向侧部流道,第二通孔朝向第一端部流道。
这样,第一通孔、第二通孔均以及导流腔相互配合,便于侧部流道中的冷却液流向第一端部流道。
在一种可能的实现方式中,第一通孔设有多个,沿顶壁朝向底壁的方向,多个第一通孔间隔设置;和/或,第二通孔设有多个,沿顶壁朝向底壁的方向,多个第二通孔间隔设置。
这样,冷却液从侧部流道流向第一端部流道时的效率能够得到提升。
在一种可能的实现方式中,导流件与容置腔的腔壁围设形成导流腔。
这样,导流腔便于形成的同时,导流件的重量还能够得到减轻。
在一种可能的实现方式中,全浸没式冷却箱还包括进液件,进液件具有进液腔,进液件上设有出液通孔,出液通孔和进液口均与进液腔相连通,出液通孔朝向侧部流道。
这样,进液件的存在,便于冷却液通过进液件流向侧部流道中。
在一种可能的实现方式中,进液件阻隔侧部流道和第二端部流道之间的直接连通。
这样,进液件的存在,便于限制侧部流道中冷却液的流动方向。
在一种可能的实现方式中,进液件与容置腔的腔壁围设形成进液腔。
这样,进液腔便于形成的同时,进液件的重量还能够得到减轻。
在一种可能的实现方式中,全浸没式冷却箱还包括支撑件,支撑件设置在侧部流道和底部流道之间,支撑件阻隔侧部流道和底部流道之间的直接连通。
这样,支撑件的存在,便于限制侧部流道中冷却液的流动方向。
在一种可能的实现方式中,支撑件安装在容置腔的底壁上,侧部流道设有两个,两个侧部流道和底部流道之间均设有支撑件,底部流道位于两个支撑件之间。
这样,两个支撑件的存在,便于底部流道的形成;同时,支撑件还能够起到支撑电池包的作用。
在一种可能的实现方式中,全浸没式冷却箱还包括电连接组件,电连接组件设置在箱体上,电连接组件包括第一电连接件和第二电连接件,第一电连接件和第二电连接件位于箱体的不同侧,且用于与电池包电性连接。
这样,电连接组件的存在,便于对全浸没式冷却方案的热失控、短路、过充等安全性能进行摸底测试。
在一种可能的实现方式中,全浸没式冷却箱还包括温度检测件,温度检测件设置在容置腔中,并用于检测电池包的表面温度;和/或,还包括压差平衡件,压差平衡件设置在箱体上,压差平衡件用于平衡容置腔的内外侧的压差。
这样,温度检测件的存在,便于检测电池包的实时散热效果;压差平衡件的存在,便于保持容置腔内部的压力稳定。
在一种可能的实现方式中,全浸没式冷却箱还包括密封件,密封件设置在顶部流道和侧部流道之间,密封件阻隔顶部流道和侧部流道之间的直接连通。
这样,密封件的存在,能够限制侧部流道中冷却液的流动方向。
在一种可能的实现方式中,进液口和出液口设置在箱体的同一侧板上,出液口位于进液口的顶部。
这样,通过进液口输入的冷却液,在流道中充分流动和冷却电池包后,再从出液口流出。
在一种可能的实现方式中,容置腔的腔侧壁具有相对设置的两个侧壁和相对设置的两个端壁,侧壁和端壁之间相互连接且相互交叉设置;侧部流道和端部流道均设有两个。
这样,侧壁和端壁之间相互连接且相互交叉设置,便于侧部流道和端部流道的形成。
本申请第二方面提供一种电池箱,包括电池包和上述任一实现方式中的全浸没式冷却箱,电池包安装在全浸没式冷却箱的安装腔中。
本申请提供的全浸没式冷却箱在使用时,电池包安装在安装腔中,并通过进液口向容置腔中输入冷却液,冷却液能够依次流过侧部流道、第一端部流道、顶部流道/底部流道、第二端部流道,最后从出液口流出。冷却液在容置腔中流动时,与电池包的侧面、端面、顶面以及底面均能接触,从而,冷却液能够对电池包进行全浸没式冷却,冷却效率高;另外,在电池包发生热失控时,循环流动的冷却液快速带走电池包的大量热量,使得电池包中的电池不发生热蔓延现象。从而,本申请提供的全浸没式冷却箱,能够提升对电池包的散热效果,并且安全性高。另外,本申请提供的全浸没式冷却箱还能够用于模拟对电池包进行全浸没式冷却的过程,从而测试验证全浸没式冷却方案的安全性和散热效果。
本申请的构造以及它的其他发明目的及有益效果,将会通过结合附图而对具体实施方式的描述而更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的全浸没式冷却箱的爆炸图;
图2为本申请实施例提供的全浸没式冷却箱拆去盖体后的俯视图;
图3为图2中A-A处的剖视图;
图4为图3中D处的放大视图;
图5为图3中E处的放大视图;
图6为图2中B-B处的剖视图;
图7为图6中F处的放大视图;
图8为图6中G处的放大视图;
图9为图2中C-C处的剖视图向左旋转90°后的视图;
图10为图9中H处的放大视图;
图11为图9安装盖体后的剖视图;
图12为全浸没式冷却箱拆去盖体和电池包后的第一种视角的立体图;
图13为图12中I处的放大视图;
图14为全浸没式冷却箱拆去盖体和电池包后的第二种视角的立体图;
图15为图14中J处的放大视图;
图16为电池包中相邻两电芯之间的爆炸视图;
图17为图2拆去密封件后的结构简图;
图18为与图17所对应的第二种结构图;
图19为与图17所对应的第三种结构图。
附图标记说明:
100-箱体;110-容置腔;111-安装腔;112-侧部流道;113-端部流道;113A-第一端部流道;113B-第二端部流道;114-顶部流道;115-底部流道;120-侧壁;130-端壁;140-顶壁;150-底壁;160-进液口;170-出液口;180-安装孔;190-盖体;200-导流件;210-导流腔;220-第一通孔;230-第二通孔;300-电池包;310-电芯;320-泡棉;400-进液件;410-进液腔;420-出液通孔;500-电连接组件;510-第一电连接件;520-第二电连接件;600-压差平衡件;700-密封件;800-支撑件;900-限位件;910-冷却液。
具体实施方式
储能系统中的电池包在运行过程中会放出巨大的热量,为了满足储能系统的发展需求,更加高效、节能、安全的散热设计是储能电池包设计过程中需要考虑的问题。现有技术中,利用冷却箱对电池包进行浸没式冷却,电池包安装在冷却箱的内部腔体中,当冷却液在冷却箱内流动时,冷却液与电池包接触,并能够对电池包进行散热。
然而,现有技术中,利用冷却箱对电池包进行冷却时,存在冷却效果不足的缺点;从而,电池包发生热失控时不能快速散热,电池容易发生热蔓延现象,安全性低。
基于上述问题,本申请提供了一种全浸没式冷却箱及电池箱;全浸没式冷却箱包括箱体和导流件,导流件安装在箱体内部的容置腔中;当电池包安装在安装腔中时,电池包与侧壁之间的间隙形成侧部流道,与端壁之间的间隙形成至少两个端部流道,与容置腔的顶壁之间的间隙形成顶部流道,与容置腔的底壁之间的间隙形成底部流道;并且,端部流道均与顶部流道、底部流道相连通;至少两个端部流道包括第一端部流道和第二端部流道;侧部流道仅通过导流件与第一端部流道相连通;箱体上设有进液口和出液口,进液口与侧部流道相连通,出液口与第二端部流道相连通。当冷却液在容置腔中流动时,冷却液与电池包的侧面、端面、顶面以及底面均能接触,并快速带走电池包的大量热量。从而,本申请提供的全浸没式冷却箱,能够提升对电池包的散热效果,并且安全性高。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面以具体的实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
以下结合图1至图15,对本申请实施例提供的全浸没式冷却箱的结构进行详细的说明。
如图1和图2所示,本申请提供的全浸没式冷却箱包括箱体100和导流件200,其中,箱体100的内部具有容置腔110,导流件200安装在容置腔110中。另外,如图11、图12及图14所示,容置腔110的部分腔体为安装腔111,安装腔111用于安装电池包300,并且,容置腔110的腔侧壁具有相对设置的侧壁120和相对设置的端壁130,侧壁120和端壁130均位于容置腔110的顶壁140和底壁150之间;具体的,侧壁120和端壁130相互连接且垂直设置。如图6所示,当电池包300安装在安装腔111中时,电池包300与侧壁120之间的间隙形成侧部流道112;如图3、图4及图5所示,电池包300与端壁130之间的间隙形成至少两个端部流道113;另外,电池包300与容置腔110的顶壁140之间的间隙形成顶部流道114,电池包300与容置腔110的底壁150之间的间隙形成底部流道115;从而,当电池包300安装在安装腔111中后,电池包300与容置腔110的腔壁之间能够形成侧部流道112、端部流道113、顶部流道114以及底部流道115。
在一种具体实施例中,如图17所示,箱体100可以为长方体,容置腔110的腔侧壁具有相对设置的两个侧壁120和相对设置的两个端壁130,侧壁120和端壁130之间相互连接且相互交叉设置,从而便于侧部流道112和端部流道113的形成;进一步的,侧壁120和端壁130可以相互垂直。同时,电池包300与两个侧壁120之间的间隙形成两个侧部流道112,电池包300与两个端壁130之间的间隙形成两个端部流道113。在另一种具体实施例中,如图18所示,容置腔110的腔侧壁具有相对设置的两个侧壁120,另外,还具有四个端壁130,四个端壁130包括两对端壁130,每对端壁130中的两个端壁130相对设置;从而,电池包300与两个侧壁120之间的间隙形成两个侧部流道112,电池包300与四个端壁130之间的间隙可以形成四个端部流道113,位于同一侧的两个端部流道113相互连通。在又一种具体实施例中,如图19所示,容置腔110的腔侧壁具有四个侧壁120,另外,还具有相对设置的两个端壁130,四个侧壁120包括两对侧壁120,每对侧壁120中的两个侧壁120相对设置;从而,电池包300与两个端壁130之间的间隙形成两个端部流道113,电池包300与四个侧壁120之间的间隙可以形成四个侧部流道112,位于同一侧的两个侧部流道112相互连通。
并且,端部流道113均与顶部流道114、底部流道115相连通;具体的,至少两个端部流道113包括第一端部流道113A和第二端部流道113B;如图2和图9所示,侧部流道112和第一端部流道113A之间设有导流件200,侧部流道112仅通过导流件200与第一端部流道113A相连通;箱体100上设有进液口160和出液口170,进液口160与侧部流道112相连通,冷却液910经进液口160先流入侧部流道112中,而侧部流道112通过导流件200与第一端部流道113A相连通,侧部流道112中的冷却液能流入第一端部流道113A中;出液口170则直接与第二端部流道113B相连通。
下面结合附图3-6对冷却液910在容置腔110中的流动方向进行说明:如图3至图6所示,冷却液910经进液口160流入导流件200中,然后,导流件200中的冷却液再流入侧部流道112中,随后,侧部流道112中的冷却液910通过导流件200流入第一端部流道113A中,第一端部流道113A中的冷却液910再分别流向顶部流道114、底部流道115中;如图3所示,顶部流道114、底部流道115中的冷却液910能够流向第二端部流道113B,并从出液口170流出。冷却液910在容置腔110中流动时,电池包300的各个面均能被冷却。
从而,本申请提供的全浸没式冷却箱在使用时,将电池包300安装在安装腔111中,并通过进液口160向容置腔110中输入冷却液910,冷却液910能够依次流过侧部流道112、第一端部流道113A、顶部流道114/底部流道115、第二端部流道113B,最后从出液口170流出。从而,当冷却液910在容置腔110中流动时,冷却液910能够与电池包300的侧面、端面、顶面以及底面均能接触,从而,冷却液910能够对电池包300进行全浸没式冷却,冷却效率高;另外,在电池包300发生热失控时,循环流动的冷却液910快速带走电池包300的大量热量,使得电池包300中的电池不发生热蔓延现象。从而,本申请提供的全浸没式冷却箱,能够提升对电池包的散热效果,并且安全性高。
需要说明的是,电池包300在安装腔111中安装好后,电池包300的侧面、端面、顶面以及底面,分别朝向容置腔110的侧壁120、端壁130、顶壁140以及底壁150。
另外,本申请提供的全浸没式冷却箱,由于散热效果好且安全性高,从而能够用来模拟对电池包300进行全浸没式冷却的过程,并能够用来测试和验证全浸没式冷却方案的安全性和散热效果。具体的,测试和验证电池包300的全浸没式冷却方案的安全性时,可以对全浸没式冷却方案的热失控、短路、过充等安全性能表现进行实际摸底测试,并根据测试结果来进一步改善浸没方案。同时,全浸没式冷却箱可以进行长周期的性能测试。
如图1所示,全浸没式冷却箱还包括电连接组件500,电连接组件500设置在箱体100上,电连接组件500包括第一电连接件510和第二电连接件520,第一电连接件510和第二电连接件520位于箱体100的不同侧,且用于与电池包300电性连接。在测试过程中,第一电连接件510和第二电连接件520分别能够连接电池包300的不同电极上,便于对电池包300进行充放电。另外,通过控制第一电连接件510和第二电连接件520连接在电池包300上的位置,使得电池包300中的某一个电池触发热失控,从而能够验证热失控时的安全防护效果。如此设置,第一电连接件510和第二电连接件520的相互配合,便于对全浸没式冷却方案的热失控、短路、过充等安全性能进行摸底测试。具体的,电连接组件500可以为快插型连接器,并能够与外部电源相连接。另外,箱体100上开设有安装孔180,安装孔180连通容置腔110和箱体100的外侧,第一电连接件510和第二电连接件520均安装在安装孔180中。
另外,全浸没式冷却箱还包括温度检测件,温度检测件设置在容置腔110中,并用于检测电池包300的表面温度;温度检测件的存在,便于检测电池包300的实时散热效果。具体的,温度检测件可以为温度传感器,温度传感器连接在电池包300的表面上。
如图1所示,全浸没式冷却箱还包括压差平衡件600,压差平衡件600设置在箱体100上,压差平衡件600用于平衡容置腔110的内外侧的压差。如此设置,压差平衡件600的存在,便于保持容置腔110内部的压力稳定。需要说明的是,全浸没式冷却方案中,整个电池包300、电连接元器件都被浸没在循环流动的冷却液910中,因此,需要时刻保持容置腔110内部的压力稳定,才能保障冷却液910的正常循环流动。
在本申请实施例中,如图6和图7所示,导流件200具有导流腔210,并且,导流件200上设有第一通孔220和第二通孔230,第一通孔220和第二通孔230均与导流腔210相连通;导流件200在容置腔110中安装好后,第一通孔220朝向侧部流道112,第二通孔230朝向第一端部流道113A。从而,侧部流道112中的冷却液910能够通过第一通孔220流入导流腔210中,导流腔210中的冷却液910能够通过第二通孔230流向第一端部流道113A。如此设置,第一通孔220、导流腔210以及第二通孔230相互配合,便于侧部流道112中的冷却液910流向第一端部流道113A。另外,沿垂直于顶壁140朝向底壁150的方向,导流件200可以为“L”形状件,第一通孔220位于“L”形状件的一端,第二通孔230位于“L”形状件的另一端;当电池包300安装在安装腔111中后,电池包300的侧面和端面均能抵接导流件200。具体的,如图3和图13所示,第一通孔220设有多个,沿顶壁140朝向底壁150的方向,多个第一通孔220间隔设置;和/或,第二通孔230设有多个,沿顶壁140朝向底壁150的方向,多个第二通孔230间隔设置。如此设置,多个第一通孔220和多个第二通孔230的存在,能够提升冷却液910从侧部流道112流向第一端部流道113A时的效率。另外,如图3和图13所示,导流件200与容置腔110的腔壁围设形成导流腔210;从而,导流腔210的部分腔壁与容置腔110的腔壁重合。如此设置,导流件200与容置腔110的腔壁围设形成导流腔210,便于导流腔210形成的同时,还能够减轻导流件200的重量。具体的,导流件200为薄壁件,导流件200的边缘焊接在容置腔110的腔壁上。在另一种具体实施例中,导流腔210可以完全设置在导流件200的内部。
在本申请实施例中,如图2和图6所示,全浸没式冷却箱还包括进液件400,进液件400具有进液腔410,进液件400上设有出液通孔420,出液通孔420和进液口160均与进液腔410相连通,出液通孔420朝向侧部流道112。冷却液910能够通过进液口160流入进液腔410中,进液腔410中的冷却液910能够通过出液通孔420流向侧部流道112。如此设置,进液件400的存在,便于冷却液910通过进液件400流向侧部流道112中。另外,如图14和图15所示,出液通孔420设有多个,沿顶壁140朝向底壁150的方向,多个出液通孔420间隔设置;多个出液通孔420的存在,能够提升冷却液910从进液腔410流向侧部流道112时的效率。
另外,如图2所示,进液件400阻隔侧部流道112和第二端部流道113B之间的直接连通;进液件400的存在,便于限制侧部流道112中冷却液910的流动方向,使得侧部流道112中的冷却液910只能沿单一方向流向第一端部流道113A。进一步的,当侧部流道112设有两个时,两个侧部流道112和第二端部流道113B之间均设有进液件400,并且,箱体100上设有两个进液口160,两个进液口160与两个进液件400一一对应地相连。进液口160的具体数量可以根据进液件400的数量来定。需要说明的是,侧部流道112和第二端部流道113B之间不直接连通,但可以通过其它流道间接连通。
具体的,如图8和图15所示,进液件400与容置腔110的腔壁围设形成进液腔410;从而,进液腔410的部分腔壁与容置腔110的腔壁重合。如此设置,进液件400与容置腔110的腔壁围设形成进液腔410,便于进液腔410形成的同时,还能够减轻进液件400的重量。具体的,进液件400为薄壁件,进液件400的边缘焊接在容置腔110的腔壁上。在另一种具体实施例中,进液腔410可以完全设置在进液件400的内部。
在本申请实施例中,如图9和图10所示,全浸没式冷却箱还包括支撑件800,支撑件800设置在侧部流道112和底部流道115之间,支撑件800阻隔侧部流道112和底部流道115之间的直接连通。支撑件800的存在,便于限制侧部流道112中冷却液的流动方向,使得侧部流道112中的冷却液910只能沿单一方向流向第一端部流道113A。需要说明的是,侧部流道112和底部流道115之间不直接连通,但可以通过其它流道间接连通。进一步的,支撑件800安装在容置腔110的底壁上,侧部流道112设有两个,两个侧部流道112和底部流道115之间均设有支撑件800,底部流道115位于两个支撑件800之间。电池包300安装在安装腔111中之后,支撑件800的顶部能够抵接电池包300的底面。两个支撑件800的存在,便于底部流道115的形成;同时,支撑件800还能够起到支撑电池包300的作用。具体的,支撑件800可为支撑架。
在本申请实施例中,如图2和图11所示,全浸没式冷却箱还包括密封件700,密封件700设置在顶部流道114和侧部流道112之间,密封件700阻隔顶部流道114和侧部流道112之间的直接连通。如此设置,密封件700的存在,能够限制侧部流道112中冷却液910的流动方向,使得侧部流道112中的冷却液910只能沿单一方向流向第一端部流道113A。具体的,密封件700可以为密封条,密封条的一端连接导流件200,密封条的另一端连接进液件400。需要说明的是,顶部流道114和侧部流道112之间不直接连通,但可以通过其它流道间接连通。
进一步的,如图12和图14所示,容置腔110中设有上述实施例中的导流件200、进液件400、密封件700以及支撑件800,导流件200和进液件400的底部均连接在限位件900的顶部,限位件900顶部的导流件200和进液件400相互配合,围设形成安装腔111;密封件700的一端连接导流件200的顶部,密封条的另一端连接进液件400的顶部。当电池包300安装在安装腔111中时,电池包300的一侧端面密封抵接导流件200,电池包300的另一侧端面密封抵接进液件400,电池包300的底面密封抵接支撑件800的顶部,电池包300的侧面密封抵接密封件700。并且,侧部流道112位于导流件200、进液件400、密封件700以及支撑件800围设形成的空间内。另外,全浸没式冷却箱还包括限位件900,限位件900可以为限位条,当电池包300安装在安装腔111中时,限位件900设置在电池包300与侧壁120之间;限位件900的存在,能够限制电池包300的位置,使得安装腔111中的电池包300不易发生移动。密封件700和限位件900相互配合,起到稳定电池包300的作用。
从而,当电池包300安装在安装腔111中时,容置腔110中的导流件200、进液件400、密封件700以及支撑件800相互配合,围设形成不同的流道,流道包括侧部流道112、第一端部流道113A、第二端部流道113B、顶部流道114以及底部流道115。并且,进液件400阻隔侧部流道112和第二端部流道113B之间的直接连通,支撑件800阻隔侧部流道112和底部流道115之间的直接连通,密封件700阻隔顶部流道114和侧部流道112之间的直接连通,从而,侧部流道112中的冷却液只能通过导流件200流入第一端部流道113A中;从而使得冷却液只能依次流过侧部流道112、第一端部流道113A、顶部流道114/底部流道115、第二端部流道113B。
另外,而电池包300包括多个串联设置的电芯310,当电池包300安装在安装腔111中之后,电芯310的排布方向平行于两个端壁130的相对方向;另外,相邻两个电芯310之间可以根据实际测试需求布置泡棉、气凝胶、双面胶、双组份胶水等隔热物质或缓存材料。具体的,如图16所示,相邻两个电芯310之间使用大面积的泡棉320全填充,泡棉320不但起到导热\隔热、支撑、缓冲膨胀的作用,还起到阻断冷却液在相邻两个电芯310之间的间隙中流动的作用。
在本申请实施例中,如图3和图6所示,进液口160和出液口170设置在箱体100的同一侧板上,出液口170位于进液口160的顶部。如此设置,通过进液口160输入的冷却液910,在流道中充分流动和冷却电池包300后,再从出液口170流出。需要说明的是,如果进液口160位于出液口170的顶部,通过进液口160输入的冷却液910在重力作用下,会按照最小阻力路径快速地流向出液口170,从而,冷却液910无法充分地在流道中流动和冷却电池包300。另外,进液口160和出液口170均可以设有多个,进液口160和出液口170连接外部冷却机组。
在上述实施例的基础上,本申请还提供了一种电池箱,如图2所示,电池箱包括电池包300和上述任一实施例中的全浸没式冷却箱,电池包300安装在全浸没式冷却箱的安装腔111中。从而,电池箱在使用时,通过进液口160向容置腔110中输入冷却液910,冷却液910能够对电池包300进行全浸没式冷却,冷却效率高;另外,在电池包300发生热失控时,循环流动的冷却液910快速带走电池包300的大量热量,使得电池不发生热蔓延现象。
另外,箱体100的顶部设有可拆卸的盖体190,盖体190的底部设有密封垫,当盖体190在箱体100上安装好后,密封垫能够保证容置腔110的密封性;压差平衡件600可以设置在盖体190上。另外,可以根据电池包300的形状尺寸对安装腔111的形状尺寸进行设计,冷却液910的类型可以根据实际工作情况进行选择,具体的,冷却液910可以使用硅油、碳氢基油、氟化液等。
下面,结合上述的实施例,对本申请提供的电池箱的具体安装和使用过程进行说明:
电池箱在安装时,将电池包300安装在全浸没式冷却箱的安装腔111中,电连接组件500与电池包300形成电路连接,然后,再安装好盖体190,从而将电池包300密封在容置腔110中;电池包300与两个侧壁120之间的间隙形成两个侧部流道112,电池包300与两个端壁130之间的间隙形成两个端部流道113,电池包300与容置腔110的顶壁140之间的间隙形成顶部流道114,电池包300与容置腔110的底壁150之间的间隙形成底部流道115;另外,进液口160和出液口170连接外部冷却机组,从而完成外部循环冷却系统的连接。
电池箱在使用时,首先,外部冷却机组通过进液口160向侧部流道112中输入冷却液910,侧部流道112中的冷却液910通过第一通孔220流入导流腔210中,导流腔210中的冷却液910能够通过第二通孔230流向第一端部流道113A中,而第一端部流道113A中的冷却液910再分别流向顶部流道114、底部流道115中;最后,顶部流道114、底部流道115中的冷却液910能够汇集并流向第二端部流道113B,并从出液口170流回至外部冷却机组。在冷却液910循环流动的过程中,电池包300被全部浸没在冷却液910中,电池包300的各个面均能与冷却液910接触并被冷却,通过冷却液910的流动带走电池包300产生的热量;并使得电池包300中的单个电池的温度变化值不大于4℃。
在本申请的描述中,需要说明的是,关于“侧部”“端部”“顶部”“底部”等方位描述,是相对于图1中的全浸没式冷却箱的视图而言的,沿X轴的方位为“侧部”方位,沿Y轴的方位为“端部”方位,以正Z轴所指方位为“顶部”方位,以负Z轴所指方位为“底部”方位,不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。在本申请或者暗示所指的装置或者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。“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例,例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种全浸没式冷却箱,其特征在于,包括箱体和导流件,所述箱体的内部具有容置腔,所述导流件安装在所述容置腔中;所述容置腔的部分腔体为安装腔,所述安装腔用于安装电池包;所述容置腔的腔侧壁具有相对设置的侧壁和相对设置的端壁,所述侧壁和所述端壁均位于所述容置腔的顶壁和底壁之间;
当所述电池包安装在所述安装腔中时,所述电池包与所述侧壁之间的间隙形成侧部流道,所述电池包与所述端壁之间的间隙形成至少两个端部流道,所述电池包与所述顶壁之间的间隙形成顶部流道,所述电池包与所述底壁之间的间隙形成底部流道;所述端部流道均与所述顶部流道、所述底部流道连通;至少两个所述端部流道包括第一端部流道和第二端部流道;
所述侧部流道和所述第一端部流道之间设有所述导流件,所述侧部流道仅通过所述导流件与所述第一端部流道相连通;所述箱体上设有进液口和出液口,所述进液口与所述侧部流道相连通,所述出液口与所述第二端部流道相连通;
还包括进液件,所述进液件具有进液腔,所述进液件上设有出液通孔,所述出液通孔和所述进液口均与所述进液腔相连通,所述出液通孔朝向所述侧部流道;所述进液件阻隔所述侧部流道和所述第二端部流道之间的直接连通;
还包括支撑件,所述支撑件设置在所述侧部流道和所述底部流道之间,所述支撑件阻隔所述侧部流道和所述底部流道之间的直接连通;
还包括密封件,所述密封件设置在所述顶部流道和所述侧部流道之间,所述密封件阻隔所述顶部流道和所述侧部流道之间的直接连通。
2.根据权利要求1所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述导流件具有导流腔,所述导流件上设有第一通孔和第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔均与所述导流腔相连通;所述第一通孔朝向所述侧部流道,所述第二通孔朝向所述第一端部流道。
3.根据权利要求2所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述第一通孔设有多个,沿所述顶壁朝向所述底壁的方向,多个所述第一通孔间隔设置;和/或,所述第二通孔设有多个,沿所述顶壁朝向所述底壁的方向,多个所述第二通孔间隔设置。
4.根据权利要求2所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述导流件与所述容置腔的腔壁围设形成所述导流腔。
5.根据权利要求1-4任一项所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述进液件与所述容置腔的腔壁围设形成所述进液腔。
6.根据权利要求1-4任一项所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述支撑件安装在所述容置腔的底壁上,所述侧部流道设有两个,两个所述侧部流道和所述底部流道之间均设有所述支撑件,所述底部流道位于两个所述支撑件之间。
7.根据权利要求1-4任一项所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,还包括电连接组件,所述电连接组件设置在所述箱体上,所述电连接组件包括第一电连接件和第二电连接件,所述第一电连接件和所述第二电连接件位于所述箱体的不同侧,且用于与所述电池包电性连接;
和/或,所述全浸没式冷却箱还包括温度检测件,所述温度检测件设置在所述容置腔中,并用于检测所述电池包的表面温度;
和/或,所述全浸没式冷却箱还包括压差平衡件,所述压差平衡件设置在所述箱体上,所述压差平衡件用于平衡所述容置腔的内外侧的压差。
8.根据权利要求1-4任一项所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述进液口和所述出液口设置在所述箱体的同一侧板上,所述出液口位于所述进液口的顶部。
9.根据权利要求1-4任一项所述的全浸没式冷却箱,其特征在于,所述容置腔的腔侧壁具有相对设置的两个所述侧壁和相对设置的两个所述端壁,所述侧壁和所述端壁之间相互连接且相互交叉设置;所述侧部流道和所述端部流道均设有两个。
10.一种电池箱,其特征在于,包括电池包和权利要求1-9任一项所述的全浸没式冷却箱,所述电池包安装在所述全浸没式冷却箱的安装腔中。
CN202311697081.0A 2023-12-12 2023-12-12 全浸没式冷却箱及电池箱 Active CN117393912B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311697081.0A CN117393912B (zh) 2023-12-12 2023-12-12 全浸没式冷却箱及电池箱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311697081.0A CN117393912B (zh) 2023-12-12 2023-12-12 全浸没式冷却箱及电池箱

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117393912A CN117393912A (zh) 2024-01-12
CN117393912B true CN117393912B (zh) 2024-04-09

Family

ID=89468774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311697081.0A Active CN117393912B (zh) 2023-12-12 2023-12-12 全浸没式冷却箱及电池箱

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117393912B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114335806A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种浸没式液冷储能电池箱
CN217214922U (zh) * 2022-03-31 2022-08-16 广东汇天航空航天科技有限公司 电池箱体及电池包
WO2022189295A1 (de) * 2021-03-10 2022-09-15 e-Technologies GmbH Direktgekühltes batteriemodul und batterie mit einem direktgekühlten batteriemodul
CN219476798U (zh) * 2023-03-01 2023-08-04 杭州云酷智能科技有限公司 电池装置及供电设备
WO2023151304A1 (zh) * 2022-02-14 2023-08-17 湖北亿纬动力有限公司 冷却组件及电池模组
CN117199607A (zh) * 2023-08-25 2023-12-08 华为数字能源技术有限公司 浸没式液冷装置及储能设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022189295A1 (de) * 2021-03-10 2022-09-15 e-Technologies GmbH Direktgekühltes batteriemodul und batterie mit einem direktgekühlten batteriemodul
CN114335806A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种浸没式液冷储能电池箱
WO2023151304A1 (zh) * 2022-02-14 2023-08-17 湖北亿纬动力有限公司 冷却组件及电池模组
CN217214922U (zh) * 2022-03-31 2022-08-16 广东汇天航空航天科技有限公司 电池箱体及电池包
CN219476798U (zh) * 2023-03-01 2023-08-04 杭州云酷智能科技有限公司 电池装置及供电设备
CN117199607A (zh) * 2023-08-25 2023-12-08 华为数字能源技术有限公司 浸没式液冷装置及储能设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
锂离子动力电池组的直接接触液体冷却方法研究;罗玉涛;罗卜尔思;郎春艳;;汽车工程;20160725(第07期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117393912A (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN118659059A (zh) 一种浸没式液冷电池系统
CN114464924B (zh) 一种浸润式冷却的动力电池包、浸润式冷却方法及车辆
CN219476798U (zh) 电池装置及供电设备
KR20120015947A (ko) 에너지 저장장치 모듈
KR20160140478A (ko) 배터리팩 및 배터리 냉각 시스템
CN114867980A (zh) 用于电气部件的热管理系统
CN211879414U (zh) 密封散热电池包
CN114937853A (zh) 电池箱箱体结构、电芯和电池包
CN116845425A (zh) 液冷电池包及电池储能系统
CN115719842A (zh) 一种电池包及用电设备
CN115189064A (zh) 一种储能电池模组、电池包和储能系统
CN117393912B (zh) 全浸没式冷却箱及电池箱
JP7395232B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
Gao et al. Performance investigation of a liquid immersion cooling system with fish-shaped bionic structure for Lithium-ion battery pack
CN116315268A (zh) 浸没式冷却的储能电池柜
JP2024510432A (ja) 絶縁油を含む電池モジュール及びこれを含む電池パック
CN115863844A (zh) 浸没式动力电池热管理系统
CN215935411U (zh) 一种冷却机柜及浸没式液冷温控系统
CN214411312U (zh) 散热模组及储能模组
CN216085086U (zh) 电池单体、电池包及电动汽车
CN112768805A (zh) 一体式液冷电池箱
CN220420695U (zh) 电池组件、电池包以及用电设备
CN118472486B (zh) 电池包
CN117543130B (zh) 浸没式储能电池插箱
CN117559038B (zh) 浸没式储能电池箱

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant