CN217589112U - 一种柔性液冷装置及电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性液冷装置及电池系统。该柔性液冷装置包括多根柔性液冷管和两个间隔设置的冷却液分流器,多根柔性液冷管内流动有冷却液并与待冷却件直接贴合,多根柔性液冷管设置在两个冷却液分流器之间,且多根柔性液冷管的两端分别与两个冷却液分流器连通。由于柔性液冷管具有柔性,因此不仅能够紧密贴合在待散热电池表面,提高散热效果,且不易损坏电池。该电池系统包括电池模组、冷源装置、循环装置和柔性液冷装置,冷源装置、循环装置和柔性液冷装置首尾连通形成冷却液循环回路,柔性液冷装置用于对电池模组进行冷却。通过在该电池系统中设置柔性液冷装置,提高了对电池模组的冷却效果,能够维持电池模组处于正常工作温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池散热技术领域,尤其涉及一种柔性液冷装置及电池系统。
背景技术
随着用电设备、电动机械的广泛使用,为之提供电力的电池也得到了更广泛的应用。然而由于电池本身存在电阻等多种原因,电池以及管理电池的电子元件会在工作过程中产生热量,尤其是在由多个单体电池组成的电池模组中,堆叠排列的电池在没有外部散热的情况下极易产生积热,积热产生的高温就会影响电池模组的性能和用电设备的安全。
为了控制电池模组的温度,现有技术中往往会在电池模组的侧面安装一块热传导性能较好的金属制成的液冷板,在用电设备的其他位置设置或者外置一个冷源。液冷板的内部设置有通道,通道与冷源相连通,通道中流有冷却液,冷却液吸收电池的热量并流动至冷源处放热,放热完成后再循环回液冷板中,通过此过程实现对电池的吸热降温。但是金属液冷板与电池模组之间往往不能紧密贴合,影响热量从电池模组传递至金属液冷板的效率,需要在金属液冷板与电池模组之间额外设置传热结构来保证热量传递的效率。
基于以上所述,亟需一种柔性液冷装置,能够解决上述的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种柔性液冷装置,对待冷却件的冷却效果好,冷却效率高。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种柔性液冷装置,包括:多根柔性液冷管,上述柔性液冷管内流动有冷却液,多根上述柔性液冷管被配置为能够覆盖待冷却件的传热区域并与上述传热区域直接贴合;两个间隔设置的冷却液分流器,多根上述柔性液冷管设置在两个上述冷却液分流器之间,且上述柔性液冷管的两端分别与两个上述冷却液分流器连通。
可选地,上述冷却液分流器内设置有冷却液腔,上述冷却液分流器上设置有与上述冷却液腔连通的汇流口和多个分流口,多根上述柔性液冷管的一端与其中一个上述冷却液分流器上的多个上述分流口一一对应地连接,多根上述柔性液冷管的另一端与另一个上述冷却液分流器上的多个上述分流口一一对应地连接。
可选地,上述柔性液冷管为采用具有绝缘性能的高分子薄膜制成的管状结构。
可选地,相邻的两根上述柔性液冷管之间互相粘接。
可选地,上述待冷却件为方形电池模组,多根上述柔性液冷管排列成直板状。
可选地,上述待冷却件为圆柱形电池模组,多根上述柔性液冷管排列成弧面状。
本实用新型所提供的柔性液冷装置的有益效果在于:柔性液冷装置的柔性液冷管可以覆盖待冷却件的传热区域,并与传热区域的表面紧密地直接贴合,通过直接接触更快地传导热量,提高了对待冷却件的冷却效果和冷却效率。且具有柔性的柔性液冷管不会产生尖锐边缘损坏电池模组,安全性高。
本实用新型的另一个目的在于提供一种电池系统,能够更高效更安全地为其中的电池模组散热,并且价格更便宜。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种电池系统,包括电池模组、冷源装置、循环装置和上述的柔性液冷装置,上述冷源装置、上述循环装置和上述柔性液冷装置首尾连通形成冷却液循环回路。
可选地,上述电池系统中包括至少两个上述柔性液冷装置,至少两个上述柔性液冷装置中的至少部分并联或串联。
可选地,多根上述柔性液冷管粘接在上述电池模组的表面。
可选地,上述电池系统还包括模组外壳,上述电池模组安装在上述模组外壳内,多根上述柔性液冷管受上述模组外壳挤压贴合在上述电池模组的表面。
本实用新型所提供的电池系统的有益效果在于:通过在该电池系统中设置上述柔性液冷装置,在使用时能够保持电池系统中的电池模组处于正常的工作温度,提高了对电池模组的冷却效果。
附图说明
图1是本实用新型所提供的电池系统的装配示意图;
图2是本实用新型所提供的柔性液冷装置的立体图;
图3是图2中A处的局部放大图;
图4是本实用新型所提供的装配完成的电池系统的示意图。
图中:
1、柔性液冷装置;11、柔性液冷管;12、冷却液分流器;121、汇流口;
2、电池模组;21、电芯。
具体实施方式
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本实用新型的描述中,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”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
下面参照图1至图4介绍本实用新型所提供的柔性液冷装置以及电池系统。
如图1和图2所示,本实用新型提供了一种柔性液冷装置1,该柔性液冷装置1可以用于电池系统中,以对电池系统中的电池模组2进行冷却散热,从而使电池模组2工作过程中产生的热量能够通过柔性液冷装置1及时传递出去,使电池模组2维持在正常温度。当然在其他实施例中,该柔性液冷装置1也可以用于其他需要进行冷却的系统中,在此不做一一列举。需要说明的是,在本实施例中,将电池模组2或者其他待冷却件上用于进行热量传递的区域定义为传热区域。
具体地,该柔性液冷装置1包括多根柔性液冷管11和两个间隔设置的冷却液分流器12,多根柔性液冷管11设置在两个间隔设置的冷却液分流器12之间,并且各个柔性液冷管11的两端分别与两个冷却液分流器12相连通,两个冷却液分流器12和多根柔性液冷管11的内部流动有冷却液。柔性液冷管11采用柔性材料制成,因此在外力作用下,柔性液冷管11能够发生变形并更好地与传热区域紧密贴合。在本实施例中,柔性液冷管11能够覆盖待冷却件的传热区域并与所述传热区域直接贴合。也就是说,柔性液冷管11上的各部分与传热区域之间均为零距离,最大限度缩小了两者之间的间隙。
相较于现有技术中的电池模组2采用金属液冷板进行热量的传递,本实用新型所提供的柔性液冷装置1通过将柔性液冷管11与电池模组2的表面紧密地贴合,实现了柔性液冷管11与电池模组2的零距离接触,有利于更快地传导热量,提高了柔性液冷装置1对电池模组2的冷却效果和冷却效率。并且,由于制造柔性液冷管11所采用的柔性材质不会产生尖锐边缘损坏电池模组2,提高了安全性。
可以理解的是,可以通过多种方式实现柔性液冷装置1的柔性液冷管11与电池模组2的直接紧密贴合。例如,可以直接将多根柔性液冷管11粘接在电池模组2的表面;也可以在电池模组2外安装模组外壳,将多根柔性液冷管11设置在模组外壳与电池模组2的表面之间,由模组外壳将多根柔性液冷管11挤压贴合在电池模组2的表面。只要是能够满足将多根柔性液冷管11贴合在电池模组2表面的装配方式,都属于本实用新型所要保护的范围之内。
在本实施例中,如图1和图2所示,电池模组2为方形电池模组,其包含了多个电芯21,方形电池模组的一个侧面被设置为传热区域。两个冷却液分流器12分别固定在上述传热区域的两端,多根柔性液冷管11排列组合成直板状以覆盖该传热区域,并与该传热区域直接贴合。
需要说明的是,由于柔性液冷管11具有柔性,能够方便地适应不同形状的传热区域,因此,本实用新型所提供的柔性液冷装置1可使用的范围并不局限于本实施例中的方形电池模组和传热区域,例如当电池模组2为圆柱形电池模组时,多根柔性液冷管11排列组合成弧面状,也能够与圆柱形电池模组的表面良好贴合,达到提高冷却效率和冷却效果的目的。
进一步地,柔性液冷管11的端部与冷却液分流器12可拆卸连接,用户根据需求可以调整柔性液冷管11的使用数量。可以理解的是,由于该柔性液冷装置1内设置了多根柔性液冷管11,只需要调整柔性液冷管11的数量就能适应不同大小的传热区域,因此能够以单根柔性液冷管11的方式生产和存储,使用时按照需要选择合适的柔性液冷管11的数量,并与对应规格的冷却液分流器12组合即可。
需要说明的是,该柔性液冷装置1中的多根柔性液冷管11的管径、排列间距等属性是根据柔性液冷装置1的散热功率、安装方式等多种因素而设定的。例如,管径的变化会使得冷却液所承受的流阻发生变化,影响柔性液冷装置1中的局部或整体的散热功率;排列间距越小,同样大小的传热区域就可以布置更多数量的柔性液冷管11,多根柔性液冷管11与电池模组2表面的总接触面积就越大,该柔性液冷装置1的散热功率也就越大。可选地,如图2所示,在本实施例中,多根柔性液冷管11之间互相粘接,多根柔性液冷管11之间贴合排列使得排列间距为0,从而该柔性液冷装置1能够为电池模组2提供更大的散热功率。
在一些实施例中,如图3所示,冷却液分流器12的内部设置有冷却液腔,该冷却液腔通过一个汇流口121和多个分流口对外连通,多根柔性液冷管11通过多个分流口实现与冷却液腔的连通。具体地,在本实施例中,两个冷却液分流器12相对设置,使得一个冷却液分流器12上的多个分流口朝向另一个冷却液分流器12上的多个分流口。多根所述柔性液冷管11的一端与其中一个所述冷却液分流器12上的多个所述分流口一一对应地连接,多根所述柔性液冷管11的另一端与另一个所述冷却液分流器12上的多个所述分流口一一对应地连接,形成了多根柔性液冷管11在两个冷却液分流器12之间平行排列的设置方式。这种平行排列的设置方式能够使用较少的多根柔性液冷管11覆盖更大的传热区域,使得柔性液冷装置1结构更简单,成本更低廉。当然,在一些其他实施例中,也可以使用交叉排列或其他排列方式,多根柔性液冷管11的交叉处具有更强的散热能力,能够适应电池模组2上局部发热严重的现象。
进一步地,柔性液冷管11为采用具有绝缘性能的高分子薄膜制成的管状结构。相比于常规的金属液冷板,采用具有绝缘性能的高分子薄膜制成的管状结构不需要进行绝缘处理或者设置绝缘结构,使得该柔性液冷装置1的结构更简单,成本更低廉。具体地,在本实施例中,柔性液冷管11采用PE或PI制作,PE和PI都是常用的高分子塑料,工艺成熟,价格低廉。
在一些具体的实施例中,柔性液冷管11采用在预设温度下会发生热熔解的材料制作,该预设温度可以设置为电池模组2的工作温度上限或者热失效温度,当电池模组2的温度达到该预设温度时,柔性液冷管11热熔解并释放流动在柔性液冷管11内部的冷却液,冷却液流入电池模组2大量吸热,并在一定程度上隔绝氧气,能够减小电池模组2热失效所带来的风险。例如在本实施例中,柔性液冷管11采用具有热塑性的PE或PI材料制成。PE和PI都是常用的高分子塑料,工艺成熟,价格低廉,货源充足,采购方便。
本实用新型还提供了一种电池系统,如图1、图4所示,该电池系统包括电池模组2、冷源装置(图中未示出)、循环装置(图中未示出)和上述的柔性液冷装置1,冷源装置、循环装置和柔性液冷装置1首尾连通形成冷却液循环回路,柔性液冷装置1贴合在电池模组2的表面,冷却液在柔性液冷装置1时吸收电池模组2的热量,在流经冷源装置时释放热量。通过在该电池系统中设置上述柔性液冷装置1,在使用时能够稳定地保持电池模组2处于正常的工作温度,且结构简单,安全性高。
在一些实施例中,该电池系统中设置有至少两个柔性液冷装置1,至少两个柔性液冷装置1中的至少部分并联或串联。例如,当柔性液冷装置1的数量为两个时,两个柔性液冷装置1共用一套冷源装置和循环装置形成并联,并且分别贴合在电池模组2的不同表面上;也可以是两个柔性液冷装置1串联并且分别贴合在电池模组2的不同表面上。本实用新型中并不限定电池系统中所采用的柔性液冷装置1的数量,以及各个柔性液冷装置1之间或柔性液冷装置1与其他结构之间的连接方式。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性液冷装置,其特征在于,包括:
多根柔性液冷管(11),所述柔性液冷管(11)内流动有冷却液,多根所述柔性液冷管(11)被配置为能够覆盖待冷却件的传热区域并与所述传热区域直接贴合;
两个间隔设置的冷却液分流器(12),多根所述柔性液冷管(11)设置在两个所述冷却液分流器(12)之间,且所述柔性液冷管(11)的两端分别与两个所述冷却液分流器(12)连通。
2.根据权利要求1所述的柔性液冷装置,其特征在于,
所述冷却液分流器(12)内设置有冷却液腔,所述冷却液分流器(12)上设置有与所述冷却液腔连通的汇流口(121)和多个分流口,多根所述柔性液冷管(11)的一端与其中一个所述冷却液分流器(12)上的多个所述分流口一一对应地连接,多根所述柔性液冷管(11)的另一端与另一个所述冷却液分流器(12)上的多个所述分流口一一对应地连接。
3.根据权利要求1所述的柔性液冷装置,其特征在于,所述柔性液冷管(11)为采用具有绝缘性能的高分子薄膜制成的管状结构。
4.根据权利要求1所述的柔性液冷装置,其特征在于,相邻的两根所述柔性液冷管(11)互相粘接。
5.根据权利要求1所述的柔性液冷装置,其特征在于,所述待冷却件为方形电池模组,多根所述柔性液冷管(11)排列成直板状。
6.根据权利要求1所述的柔性液冷装置,其特征在于,所述待冷却件为圆柱形电池模组,多根所述柔性液冷管(11)排列成弧面状。
7.一种电池系统,其特征在于,包括电池模组(2)、冷源装置、循环装置和如权利要求1-6中任一项所述的柔性液冷装置(1),所述冷源装置、所述循环装置和所述柔性液冷装置(1)首尾连通形成冷却液循环回路。
8.根据权利要求7所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统中包括至少两个所述柔性液冷装置(1),至少两个所述柔性液冷装置(1)中的至少部分并联或串联。
9.根据权利要求7或8所述的电池系统,其特征在于,多根所述柔性液冷管(11)粘接在所述电池模组(2)的表面。
10.根据权利要求7或8所述的电池系统,其特征在于,所述电池系统还包括模组外壳,所述电池模组(2)安装在所述模组外壳内,多根所述柔性液冷管(11)受所述模组外壳挤压贴合在所述电池模组(2)的表面。
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