CN215184222U - 一种基于液冷的锂电池冷却模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于液冷的锂电池冷却模组，包括两条涡状管冷却通道和锂电池组，所述锂电池组包括多个独立的锂电池，所述涡状管冷却通道分为第一、第二涡状管冷却通道，所述第一、第二涡状管冷却通道由冷却模组中心呈螺旋型向外环绕形成盘管结构的冷却模组，所述锂电池组固定在该冷却模组上实现对锂电池底部的冷却散热。本实用新型结构简单，冷却通道设计为方形可以增大冷却液与涡状管上表面的接触面积，换热效率高；两条涡状管通道内冷却液的流向相反，能够使电池间的温度更均匀，提高电池组的工作效率；各锂电池间空隙用密封胶填满，在增强电池组减震能力的同时，还能隔离损坏电池单体，防止其内容物侵蚀其他电池，提升了整个模组安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池组热管理技术领域，具体是一种基于液冷的锂电池冷却模组。
背景技术
近年来，随着国家大力发展新能源产业，锂离子电池也得到了迅猛的发展。锂离子电池被广泛的应用于新能源电动车、船舶、飞机等的电源设备上。然而锂电池的应用还存在许多的问题，锂电池工作过程中会产生的大量的热量，会使得电池的放电效率低下、循环使用寿命也会降低，严重时还会发生热失控等严重的安全事故，这是制约锂电池发展的重要因素。锂电池模块运行中的最大温度和均温性是影响整个电池系统性能的两个主要因素。一方面，如果电池温度超出极限温度会使电池性能急速下降，甚至会引起电池破裂和爆炸。另一方面，电池组不均匀的温度分布会使得电池工作效率降低和循环使用的寿命减少。因此，动力锂电池组需要采用合适的冷却装置确保电池高效稳定的运行。
目前的电池热管理技术主要有：空气冷却方式；液体冷却方式；相变材料冷却方式。空冷虽然成本低，结构简单，但是冷却能力比较弱难以满足高能量密度的动力电池热管理要求。对于液冷的散热方式其冷却的锂电池包最高温度一般可以控制在合适范围内，但是在冷却液的进口和出口会有很大的温差，整体电池组温度呈现递增的趋势。会导致各处的电池以不同的速率进行充电和放电，导致电池组整体性能的下降。对于相变材料的冷却方式而言，相变材料可以有效地，并提高电池组的温度均匀性。然而，想变材料在相变过程中的体积的变化使得其难以封装，这限制了其在汽车电池组中的实际应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺点，提供一种基于液冷的锂电池冷却模组，以确保电池组最高温度控制在合适范围内的同时，有效保障电池的均温性。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于液冷的锂电池冷却模组，包括涡状管冷却通道和设置在涡状管冷却通道上的锂电池组，所述锂电池组由多个固定在涡状管冷却通道上的锂电池构成，所述涡状管冷却通道有两条，分别为第一涡状管冷却通道和第二涡状管冷却通道，所述第一涡状管冷却通道和第二涡状管冷却通道由冷却模组中心呈螺旋型向外环绕形成盘管结构的冷却模组，所述锂电池组固定在该冷却模组上实现对电池组内各锂电池底部的冷却散热。
所述第一涡状管冷却通道和第二涡状管冷却通道上分别设有用于固定和定位锂电池的第一电池限位孔和第二电池限位孔。
所述涡状管冷却通道为方形管，管嘴为圆柱形管口，所述涡状管冷却通道内流动有冷却液。
所述第一涡状管冷却通道和第二涡状管冷却通道两端分别设有第一冷却液入口、第一冷却液出口和第二冷却液入口和第二冷却液出口，所述第一冷却液入口和第二冷却液出口设置在所述冷却模组的中心或最外圈，相应的所述第一冷却液出口和第二冷却液入口设置在所述冷却模组的最外圈或中心；所述冷却模组在对锂电池组进行冷却散热时，两条涡状管冷却通道内冷却液的流动方向相反。
进一步地，所述涡状管冷却通道上的限位孔内设有绝缘导热胶垫，所述锂电池组与限位孔之间通过绝缘导热胶垫进行分隔。
进一步地，所述锂电池组各锂电池的空隙间填充有有机硅密封胶。
进一步地，所述锂电池组锂电池形状可以是圆柱形或椭圆形或方形，所述涡状管冷却通道上的限位孔与锂电池形状相对应。
本实用新型的有益效果：
1、冷却液在两个冷却管道中一个顺流一个逆流，有效的提升了整个电池组的均温性，提升电池的工作效率和使用寿命；
2、由于柱状锂电池的轴向导热率比起径向和切向的导热率高的多，采用底板冷却的方式能使电池产生的热量迅速的冷却下来，使得温度不会过高，同时减少了冷却液的需求量，降低了液冷系统的能耗；
3、电池底部与冷却管道通过绝缘的导热垫隔开，有效防范了液体泄漏的危险；电池之间间隙由填缝胶填满可以帮助固定电池，有助于提高整个电池模块的减震能力，对阻止热失控也有一定的帮助作用。
附图说明
图1为本实用新型一种基于液冷的锂电池冷却模组的结构示意图；
图2为图1的分解结构示意图；
图3为本实用新型锂电池组的结构示意图；
图4为本实用新型第一涡状管冷却通道的结构示意图；
图5为本实用新型第二涡状管冷却通道的结构示意图；
图6为本实用新型涡状管通道内部流道的构示意图；
图中：1、锂电池组；2、第一涡状管冷却通道；201、第一电池限位孔；202、第一冷却液进口；203、第一冷却液出口；3、第二涡状管冷却通道；301、第二电池限位孔；302、第二冷却液进口；303、第二冷却液出口。
具体实施方式
下面通过具体实施方式并且结合附图和实例对本实用新型作进一步的说明。
实施例：参见图1-6。
本实用新型提出了一种基于液冷的锂电池冷却模组，如图1所示，包括涡状管冷却通道和用于设置在涡状管冷却通道上的锂电池组1，如图3所示，所述锂电池组1由多个圆柱形锂电池构成，所述涡状管冷却通道有两条，分别为第一涡状管冷却通道2和第二涡状管冷却通道3，所述第一涡状管冷却通道2和第二涡状管冷却通道3由冷却模组中心呈螺旋型向外环绕形成盘管结构的冷却模组，所述锂电池组1固定在该冷却模组上实现对电池组内各锂电池底部的冷却散热。
如图2所示，所述第一涡状管冷却通道2和第二涡状管冷却通道3上分别设有用于固定和定位锂电池的第一电池限位孔201和第二电池限位孔301。
如图4、图5所示，所述第一涡状管冷却通道2和第二涡状管冷却通道3两端分别设有第一冷却液入口202、第一冷却液出口203和第二冷却液入口302和第二冷却液出口303，所述第一冷却液入口202和第二冷却液出口303设置在所述冷却模组的中心或最外圈，相应的所述第一冷却液出口203和第二冷却液入口302设置在所述冷却模组的最外圈或中心；所述冷却模组在对锂电池组1进行冷却散热时，两条涡状管冷却通道内冷却液的流动方向相反。
如图6所示，所述涡状管冷却通道为方形管，管嘴为圆柱形管口，所述涡状管冷却通道内流动有冷却液。
本实用新型一种基于液冷的锂电池冷却模组结构简单，冷却通道设计为方形可以增大冷却液与涡状管上表面的接触面积，换热效率高；两条涡状管通道内冷却液的流向相反，有利于整个减少电池组的温差使得温度更均匀，提高电池组整体的工作效率；同时电池组与冷却通道间通过绝缘的导热垫隔开，可以有效防范冷却液泄漏的危险；
各电池间的空隙用低密度的有机硅密封胶填满，能有效增强整个电池组的减震能力，还能有效隔离失控或损坏的电池单体，防止其内容物侵蚀其他电池，提升了整个模组的安全性，且有机硅密封胶低密度的特性不会使得整个模组过重。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于液冷的锂电池冷却模组，包括涡状管冷却通道和设置在涡状管冷却通道上的锂电池组（1），其特征在于，所述锂电池组（1）由多个固定在涡状管冷却通道上的锂电池构成，所述涡状管冷却通道有两条，分别为第一涡状管冷却通道（2）和第二涡状管冷却通道（3），所述第一涡状管冷却通道（2）和第二涡状管冷却通道（3）由冷却模组中心呈螺旋型向外环绕形成盘管结构的冷却模组，所述锂电池组（1）固定在该冷却模组上实现对电池组各锂电池底部的冷却散热。
2.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述第一涡状管冷却通道（2）和第二涡状管冷却通道（3）上分别设有用于固定和定位锂电池的第一电池限位孔（201）和第二电池限位孔（301）。
3.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述涡状管冷却通道为方形管，管嘴为圆柱形管口，所述涡状管冷却通道内流动有冷却液。
4.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述第一涡状管冷却通道（2）和第二涡状管冷却通道（3）两端分别设有第一冷却液入口（202）、第一冷却液出口（203）和第二冷却液入口（302）和第二冷却液出口（303），所述第一冷却液入口（202）和第二冷却液出口（303）设置在所述冷却模组的中心或最外圈，相应的所述第一冷却液出口（203）和第二冷却液入口（302）设置在所述冷却模组的最外圈或中心；所述冷却模组在对锂电池组（1）进行冷却散热时，两条涡状管冷却通道内冷却液的流动方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述涡状管冷却通道上的限位孔内设有绝缘导热胶垫，所述锂电池组（1）与限位孔之间通过绝缘导热胶垫进行分隔。
6.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述锂电池组（1）各锂电池的空隙间填充有有机硅密封胶。
7.根据权利要求1所述的一种基于液冷的锂电池冷却模组，其特征在于，所述锂电池组（1）锂电池形状可以是圆柱形或椭圆形或方形，所述涡状管冷却通道上的限位孔与锂电池形状相对应。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202120985772.0U CN215184222U (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 一种基于液冷的锂电池冷却模组 |
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| CN202120985772.0U CN215184222U (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 一种基于液冷的锂电池冷却模组 |
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| CN (1) | CN215184222U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115483482A (zh) * | 2022-10-18 | 2022-12-16 | 西安交通大学 | 一种卷曲型液冷电池热管理系统 |
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2021
- 2021-05-10 CN CN202120985772.0U patent/CN215184222U/zh not_active Expired - Fee Related
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