CN208045656U - 一种被动液冷式电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种被动液冷式电池，包括至少1个电池模组，电池模组配合设冷却板，电池模组与冷却板间设导热绝缘层；冷却板包括冷却槽和设于冷却槽上的盖板，冷却槽侧部设注液孔，注液孔配合设闭合塞。本实用新型以为电池模组直接配置冷却板的形式省去复杂安装，通过导热绝缘层更好导热，并起到电芯和冷却板间的绝缘，冷却液在腔体内流动，从而减少电池模组内电芯之间的温差。本实用新型以冷却板被动液冷，吸收较多热量，电芯温升小，电芯间温差小，同时采用轻量化设计，降低重量，解决了圆柱电芯构成的电池模组因为温升过高而带来的安全隐患和性能受损问题，结构简单，尺寸小，易于安装，不影响pack安装。

Description

一种被动液冷式电池

技术领域

本实用新型涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组的技术领域，特别涉及一种结构大幅简化而冷却效果好的被动液冷式电池。

背景技术

目前在国家的支持和市场的利好下，动力锂电池行业发展非常迅速，其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域。

由于动力锂电池在使用的过程中需要频繁的充放电，故技术人员们除了通过为电池散热以保证其更好的工作外，也很关注对动力锂电池的实时性能进行跟踪，这是动力锂电池充分发挥其功能的关键。

然而，现有技术中，电池的液冷大部分参考“特斯拉式热管理”模式，圆柱电池成组后很难做到有效被动液冷，而主动液冷的模式通过在电池之间缠绕热管等方式实现，部分电池选择在电芯间缠绕加热膜，同热管一样，起到加热或散热的作用，生产工艺要求高，装配效率低，结构复杂，操作复杂，电池间需留有足够空间缠绕热管，空间利用率低，且无法起到冷却作用，使系统变得非常复杂。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种优化结构的被动液冷式电池，电芯温升小，电芯间温差小，性能稳定，强度大，易安装。

本实用新型所采用的技术方案是，一种被动液冷式电池，包括至少1个电池模组，所述电池模组配合设有冷却板，所述电池模组与冷却板间设有导热绝缘层；所述冷却板包括冷却槽和设于冷却槽上的盖板，所述冷却槽侧部设有注液孔，所述注液孔配合设有闭合塞。

优选地，所述冷却槽内设有若干隔板，所述隔板与所述冷却槽的槽壁高度相等。

优选地，所述隔板包括交替设置的左隔板和右隔板；所述左隔板与冷却槽的左侧内壁连接，所述左隔板与冷却槽的右侧内壁间设有间隙，所述右隔板与冷却槽的右侧内壁连接，所述右隔板与冷却槽的左侧内壁间设有间隙。

优选地，所述若干隔板互相平行。

优选地，所述注液孔为2个。

优选地，所述电池包括1个电池模组，所述电池模组底部顺次嵌设有导热绝缘层和冷却板。

优选地，所述电池包括叠设的2个电池模组，所述2个电池模组的相对侧面分别设有导热绝缘层，所述2个相对的导热绝缘层间设有冷却板。

本实用新型提供了一种优化结构的被动液冷式电池，通过为电池模组配合设置冷却板，并在电池模组与冷却板间设置导热绝缘层，以为电池模组直接配置冷却板的形式省去复杂安装，通过导热绝缘层更好导热，并起到电芯和冷却板间的绝缘；通过将冷却板设置为冷却槽和设于冷却槽上的盖板的结构，并在冷却槽侧部设置配有闭合塞的注液孔，使得在开始作业前，朝冷却槽和盖板构成的腔体内注入冷却用介质后利用闭合塞闭合注液孔，冷却液在腔体内流动，从而减少电池模组内电芯之间的温差。本实用新型以冷却板被动液冷，吸收较多热量，电芯温升小，电芯间温差小，同时采用轻量化设计，降低重量，解决了圆柱电芯构成的电池模组因为温升过高而带来的安全隐患和性能受损问题，结构简单，尺寸小，易于安装，不影响pack安装。

附图说明

图1为本实用新型中当电池包括1个电池模组时的爆炸图示意图；

图2为本实用新型中当电池为2个叠设的电池模组时的爆炸图示意图；

图3为本实用新型中冷却板的结构示意图；

图4为本实用新型中冷却板的爆炸图示意图；

图5为图4中A的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种被动液冷式电池，包括至少1个电池模组1，所述电池模组1配合设有冷却板2，所述电池模组1与冷却板2间设有导热绝缘层8；所述冷却板2包括冷却槽3和设于冷却槽3上的盖板4，所述冷却槽3侧部设有注液孔5，所述注液孔5配合设有闭合塞。

本实用新型中，电池整体可以包括1个或多个电池模组1。

本实用新型中，电池模组1直接配置冷却板2，并在电池模组1与冷却板2间设置导热绝缘层8，以为电池模组1直接配置冷却板2的形式省去复杂安装，通过导热绝缘层8更好导热，并起到电池模组1内的电芯和冷却板2间的绝缘。在实际的操作中，冷却板2可以以各种形式与电池模组1接合在一起，本领域技术人员可以依需求自行设置。

本实用新型中，通过将冷却板2设置为冷却槽3和设于冷却槽3上的盖板4的结构，并在冷却槽3侧部设置配有闭合塞的注液孔5，使得在开始作业前，朝冷却槽3和盖板4构成的腔体内注入冷却用介质后利用闭合塞闭合注液孔5，冷却液在腔体内流动，从而减少电池模组1内电芯之间的温差。

本实用新型中，为了能更好的将冷却板2嵌入到电池模组1底部，一般将导热绝缘层8设置为薄型材料层，如厚度只有0.2mm的绝缘垫、绝缘PC片。

本实用新型中，冷却板2内的冷却液一般选择高比热容且密度较小的介质，如硅油、乙二醇冷却液，既能够很好的降温，又不会使得质量增加过大，影响成组效率。

本实用新型中，冷却板2内的介质还可以选择使用相变材料，如石蜡、金属合金。

本实用新型以冷却板2被动液冷，吸收较多热量，电芯温升小，电芯间温差小，同时采用轻量化设计，降低重量，解决了圆柱电芯构成的电池模组1因为温升过高而带来的安全隐患和性能受损问题，结构简单，尺寸小，易于安装，不影响pack安装。

所述冷却槽3内设有若干隔板6，所述隔板6与所述冷却槽3的槽壁高度相等。

所述隔板6包括交替设置的左隔板和右隔板；所述左隔板与冷却槽3的左侧内壁连接，所述左隔板与冷却槽3的右侧内壁间设有间隙7，所述右隔板与冷却槽3的右侧内壁连接，所述右隔板与冷却槽3的左侧内壁间设有间隙7。

所述若干隔板6互相平行。

本实用新型中，在冷却槽3内设置若干与冷却槽3的槽壁等高的隔板6，其构成流道的同时还可以增强冷却板2整体的支撑力，以达到支撑其上的电池模组1的目的。

本实用新型中，隔板6交替设置在冷却槽3的左侧内壁和右侧内壁上，同时与相对侧的内壁留有间隙7，即隔板6没有将冷却板2内的空间进行分隔，只是构建了流道，使得冷却液等介质可以在隔板6隔出的流道内流动，从而减少电池模组1的电芯之间的温差。

本实用新型中，为了保证冷却液等介质在隔板6隔出的流道内流动均匀，故隔板6与隔板6间互相平行，保证了冷却液等介质流动的有序。

所述注液孔5为2个。

本实用新型中，冷却液可以被密封在冷却板2内。

本实用新型中，在冷却槽3的侧壁上设置的注液孔5一般为2个，这保证了注入冷却液等介质的作业可以顺利进行，防止热膨胀带来气体变化而导致安全事故。一般情况下，通过高压将冷却液通过其中一个注液孔5注入冷却板2中，冷却槽3和盖板4间的空腔内的空气将被冷却液从另一个注液孔5压出，待冷却板2内充满冷却液后以闭合塞将2个注液孔5都闭合，使得冷却液等介质可以在冷却板2内流动达到被动液冷的效果。

本实用新型中，2个注液孔5的直径一般为2mm。

本实用新型中，冷却液亦可以通过外接设备进行循环流动，即可以随时转换为主动液冷，不必对结构进行较大改动。被动液冷的目的为在发热量较大时利用冷却介质的高比热容暂时储存等到发热量较小或着不使用时进行散热，其次在设计的同时考虑到被动液冷若是无法满足电池系统设计要求，可随时更改为主动液冷，为进一步散热预留了空间。

所述电池包括1个电池模组1，所述电池模组1底部顺次嵌设有导热绝缘层8和冷却板2。

所述电池包括叠设的2个电池模组1，所述2个电池模组1的相对侧面分别设有导热绝缘层8，所述2个相对的导热绝缘层8间设有冷却板2。

本实用新型中，对应了至少2种实施例。

本实用新型中，当电池包括1个电池模组1时，导热绝缘层8和冷却板2被顺次设置在电池模组1底部。

本实用新型中，当电池为2个叠设的电池模组1时，2个电池模组1的相对侧面在分别设置了导热绝缘层8后共用一块冷却板2。

本实用新型中，经过热仿真分析，采用冷却板2进行被动液冷，可以将电芯最大温度降低近22°C。

本实用新型中，保护的主要是一种满足被动液冷的电池。在实际的操作过程中，当电池包括1个电池模组1时，可以将电池模组1的左侧板、右侧板、前端板和后端板设置为底部突出的结构，将冷却板2嵌在左侧板、右侧板、前端板和后端板的底部突出的内部，使得冷却板2不必起到支撑作用且完成冷却功能；当电池为2个叠设的电池模组1时，则可以在电池模组1底部设置一个凹槽，在冷却板2双面涂胶分别嵌入2个电池模组1的底部。

本实用新型通过为电池模组1配合设置冷却板2，并在电池模组1与冷却板2间设置导热绝缘层8，以为电池模组1直接配置冷却板2的形式省去复杂安装，通过导热绝缘层8更好导热，并起到电芯和冷却板2间的绝缘；通过将冷却板2设置为冷却槽3和设于冷却槽3上的盖板4的结构，并在冷却槽3侧部设置配有闭合塞的注液孔5，使得在开始作业前，朝冷却槽3和盖板4构成的腔体内注入冷却用介质后利用闭合塞闭合注液孔5，冷却液在腔体内流动，从而减少电池模组1内电芯之间的温差。本实用新型以冷却板2被动液冷，吸收较多热量，电芯温升小，电芯间温差小，同时采用轻量化设计，降低重量，解决了圆柱电芯构成的电池模组1因为温升过高而带来的安全隐患和性能受损问题，结构简单，尺寸小，易于安装，不影响pack安装。

Claims (7)

1.一种被动液冷式电池，包括至少1个电池模组，其特征在于：所述电池模组配合设有冷却板，所述电池模组与冷却板间设有导热绝缘层；所述冷却板包括冷却槽和设于冷却槽上的盖板，所述冷却槽侧部设有注液孔，所述注液孔配合设有闭合塞。

2.根据权利要求1所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述冷却槽内设有若干隔板，所述隔板与所述冷却槽的槽壁高度相等。

3.根据权利要求2所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述隔板包括交替设置的左隔板和右隔板；所述左隔板与冷却槽的左侧内壁连接，所述左隔板与冷却槽的右侧内壁间设有间隙，所述右隔板与冷却槽的右侧内壁连接，所述右隔板与冷却槽的左侧内壁间设有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述若干隔板互相平行。

5.根据权利要求1所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述注液孔为2个。

6.根据权利要求1所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述电池包括1个电池模组，所述电池模组底部顺次嵌设有导热绝缘层和冷却板。

7.根据权利要求1所述的一种被动液冷式电池，其特征在于：所述电池包括叠设的2个电池模组，所述2个电池模组的相对侧面分别设有导热绝缘层，所述2个相对的导热绝缘层间设有冷却板。