CN207098018U - 一种电池包浸液式蒸发冷却装置 - Google Patents

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梁亚青
沈道安
杨娟娟
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Abstract

本实用新型公开了一种电池包浸液式蒸发冷却装置，该装置包括蒸发箱，和蒸发箱通过管路连通的冷凝器，在蒸发箱内装有用于浸没电池模组的载冷剂；所述冷凝器为微通道换热器。本实用新型通过将电池模组浸入蒸发箱内的氟化液工质中，并将冷凝器设置于蒸发箱的上方，冷凝器的微通道竖直或倾斜朝下，工作时，载冷剂在蒸发箱和，冷凝器之间于沸点温度蒸发——冷却循环，从而保证电池维持温度稳定均衡；电池模组密封在蒸发箱内，可同时保证电池系统较高的防护等级。

Description

一种电池包浸液式蒸发冷却装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于冷却电池包的装置。
背景技术
随着节能概念的推行和新能源电池的应用推广，新能源电池包的设计也开始大电流、大功率化，根据电池发热与电流的平方关系，电池的发热也随之急剧增大，传统的自然冷却和风冷散热能力小，电池温差大，已很难满足人们对散热量及电池均衡的要求；水冷及水冷板的应用在这两方面都有优势，但电池的高绝缘耐压要求使其结构复杂，生产加工难度大，系统庞杂，应用兼容性差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种使电池温度均衡性好、系统防护等级高安全性好、结构简单的电池包冷却装置。
为解决以上技术问题，本实用新型所述电池包浸液式蒸发冷却装置，包括蒸发箱，和蒸发箱通过管路连通的冷凝器，在蒸发箱内装有用于浸没电池模组的载冷剂；该载冷剂标准沸点50～60℃(高于一般的制冷剂温度，并在电池的使用允许温度范围内)，具有蒸发性好的特点，还应具有对流性好的特点，即具有相变潜热大，比热容大，粘度低，导热系数高的特性。同时，根据使用需求，载冷剂应具有不可燃(保证电池包的使用安全)，绝缘性好的特点(要求间距为2.7mm的条件下击穿电压不小于40kv)；
所述冷凝器为微通道换热器。
进一步地，所述蒸发箱为气密封闭的箱子。
进一步地，所述冷凝器包括一排平行设置的内部带微通道的扁管，扁管两端分别固定有集流管；所述冷凝器位于蒸发箱的上方，且扁管竖直或倾斜放置。
进一步地，所述电池模组包括若干个排列的电池，在电池之间以及电池模组的最外端设置有塑料件，在电池之间形成有可供载冷剂流通的间隙。
进一步地，所述载冷剂为标准沸点50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂。
进一步地，所述标准沸点50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂为全氟己烷或全氟己酮。
本实用新型通过将电池模组浸入蒸发箱内的载冷剂中，并将冷凝器设置于蒸发箱的上方，冷凝器的微通道竖直或倾斜朝下，工作时，载冷剂在蒸发箱和冷凝器之间于沸点温度蒸发——冷却循环，从而保证电池维持温度稳定均衡；电池模组密封在蒸发箱内，可同时保证电池系统较高的防护等级。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理示意图；
图2为本实用新型的电池模组结构示意图；
图3为本实用新型的冷凝器的局部剖面图；
1-冷凝器、2-蒸发箱、3-载冷剂、4-电池模组、5-电池、6、塑料结构件、7-扁管、8-微通道、9-集流管、10-波纹翅片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实用新型的浸液式蒸发两相蒸发冷却装置，包括蒸发箱2和冷凝器1，冷凝器1通过两个管子与蒸发箱2连通，在蒸发箱2内装有用于浸没电池模组4的载冷剂3；其中蒸发箱2为气密封闭的箱子。
所用的冷凝器1为微通道换热器，包括一排平行设置的内部带微通道8的扁管7，扁管7两端分别固定有集流管9，在扁管7之间连接有折叠型的波纹翅片10(如图3所示)；所述冷凝器1位于蒸发箱2的上方，且扁管7竖直或倾斜放置。
电池模组4如图2所示，包括若干个排列的电池6，在电池6之间以及电池模组4的最外端设置有塑料件7，在电池6之间形成有可供载冷剂3流通的间隙。
载冷剂3可采用标准沸点为50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂，如全氟己烷或全氟己酮，具体可分别用3M公司生产的FC-72(标准沸点57℃)或Novec649(标准沸点49.2℃)。
当电池模组4工作时，电池5发热，载冷剂3由于局部受热的原因进行热对流，当载冷剂的温度达到蒸发温度(50～60℃)时，载冷剂会蒸发吸热变为载冷剂蒸汽，由于密度差的关系，载冷剂蒸汽通过管道进入冷凝器1，冷凝器1所处的环境温度较低，载冷剂在冷凝器1的微通道8内冷凝放热，热量通过冷凝器1外的空气自然对流或强制对流带走，微通道8内冷凝的载冷剂在重力的作用下，顺着通道流下并回到蒸发箱2内进行冷却循环。
由于该循环系统内有充足的载冷剂，当电池5发热较大时载冷剂通过在蒸发箱2和冷凝器1的蒸发—冷凝的相变过程将热量从电池5表面转移到冷凝器1，并同时维持系统温度在载冷剂3的饱和温度上，由于该载冷剂3的低粘度关系，载冷剂3具有很好的自然对流效应，因此蒸发箱2的温度非常均衡，保证了电池温度的一致性。

Claims (6)

1.一种电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：该装置包括蒸发箱，和蒸发箱通过管路连通的冷凝器，在蒸发箱内装有用于浸没电池模组的载冷剂；
所述载冷剂为标准沸点50℃～60℃的不可燃制冷剂；
所述冷凝器为微通道换热器。
2.根据权利要求1所述电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：所述蒸发箱为气密封闭的箱子。
3.根据权利要求1所述电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：所述冷凝器包括一排平行设置的内部带微通道的扁管，扁管两端分别固定有集流管；所述冷凝器位于蒸发箱的上方，且扁管竖直或倾斜放置。
4.根据权利要求1所述电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：所述电池模组包括若干个排列的电池，在电池之间以及电池模组的最外端设置有塑料件，在电池之间形成有可供载冷剂流通的间隙。
5.根据权利要求1所述电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：所述载冷剂为标准沸点50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂。
6.根据权利要求5所述电池包浸液式蒸发冷却装置，其特征在于：所述标准沸点50℃～60℃的不可燃氟化液制冷剂为全氟己烷或全氟己酮。
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