CN220021260U - 冷却系统和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却系统和电池包，冷却系统用于电池包，所述电池包包括至少两个电芯，所述冷却系统包括：冷却件，所述冷却件位于两个所述电芯之间；隔热件，所述隔热件位于所述冷却件和所述电芯之间。本实用新型实施例的冷却系统，冷却系统包括冷却件和隔热件，冷却件位于两个电芯之间，隔热件位于冷却件和电芯之间，冷却件和隔热件相互配合，能够抑制失控区域向其他区域热蔓延，阻止其他区域的电芯热失控。

Description

冷却系统和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种冷却系统和电池包。

背景技术

在现有技术中，电池包的托盘内容置有多个电芯，在一个区域的电芯热失控时，会引发其它区域的电芯热失控，安全性低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种冷却系统的新技术方案，能够解决现有技术中的一个区域的电芯失控容易引发其它区域的电芯失控的技术问题。

本实用新型的又一个目的是提供一种电池包，该电池包包括上述冷却系统。

根据本实用新型的一个目的，提供了一种冷却系统，所述冷却系统用于电池包，所述电池包包括至少两个电芯，所述冷却系统包括：冷却件，所述冷却件位于两个所述电芯之间；隔热件，所述隔热件位于所述冷却件和所述电芯之间。

可选地，所述冷却件的数量为多个，相邻两个所述冷却件之间间隔开排布。

可选地，所述冷却件内具有通道，所述通道内具有流体，所述冷却系统还包括：管道，所述管道具有进液口和出液口，所述管道与所述通道连通。

可选地，所述的冷却系统还包括：泵体，所述泵体设于所述管道；检测器，所述检测器与所述电芯连接，以检测所述电芯是否失控；控制器，所述控制器分别与所述泵体和所述检测器电连接，所述控制器能够在所述检测器检测得所述电芯热失控时，打开所述泵体。

可选地，所述的冷却系统还包括：换热器，所述换热器与所述冷却件连接，以与所述冷却件进行热交换。

可选地，所述隔热件为隔热气凝胶。

可选地，所述隔热件包括二氧化硅材料件或玻纤颗粒。

可选地，所述隔热件的导热系数低于0.2W/(m.k)。

可选地，所述隔热件为片体。

可选地，所述的冷却系统还包括：柔性层，所述柔性层位于所述隔热件靠近所述电芯的一侧。

根据本实用新型的一个目的，提供了一种电池包，包括：托盘，所述托盘具有收容空间；冷却系统，所述冷却系统位于所述收容空间，且将所述收容空间分隔为多个腔体，所述冷却系统为上述任一所述的冷却系统；多个电芯组，每个所述电芯组包括至少一个电芯，多个所述电芯组与多个所述腔体一一对应。

根据本实用新型实施例的冷却系统，冷却系统包括冷却件和隔热件，冷却件位于两个电芯之间，隔热件位于冷却件和电芯之间，冷却件和隔热件相互配合，能够抑制失控区域向其他区域热蔓延，阻止其他区域的电芯热失控。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电池包的一个角度的局部爆炸图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的电池包的又一个角度的局部爆炸图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的多个冷却件和管道的装配示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的冷却件的局部结构示意图。

附图标记

电池包100；

冷却系统10；

冷却件11；隔热件12；管道13；柔性层14；

电芯组20；电芯21；

托盘30。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图对根据本实用新型实施例的冷却系统10进行详细说明。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的冷却系统10用于电池包100，也就是说，本实用新型实施例的冷却系统10可以用于动力电池技术领域，例如用于热失控的电芯21。

具体而言，电池包100包括至少两个电芯21，冷却系统10包括冷却件11和隔热件12。冷却件11位于两个电芯21之间，隔热件12位于冷却件11和电芯21之间，其中冷却件11可以采用冷板等。在冷却件11和电芯21之间设置有隔热件12。

需要说明的是，电芯21热失控在几秒至数分钟释放出数百万焦耳的热量，若用常规的直接冷却方式，则要求冷却系统有较大的冷却功率，在电池包100结构如此紧凑的条件下，直接冷却方案操作难度较大。而本实用新型实施例的冷却系统10，可以将冷却件11安装在相邻两个电芯21之间，并在冷却件11和电芯21之间还设置有隔热件12，能够使得在某个电芯21热失控时，其相邻电芯21不会在短时间内急剧升温随即热失控，而是缓慢升温且持续较长时间；并且相邻电芯21从隔热件12得到的热量较小。可见，本实用新型实施例的冷却系统10通过采用隔热件12能够将现有技术的热失控的短时间和大功率特性转化为长时间和小功率特性，从而降低对于冷却系统10的要求。

此外，冷却件11可以起到支撑隔热件12的作用，而且冷板还具有换热效果，冷却件11和隔热件12相互配合，能够抑制失控区域向其他区域热蔓延，阻止其他区域的电芯21热失控。并且，在冷却系统10用于电池包100时，冷却件11可以将电池包100划分为多个区域，冷却件11可替代托盘30中的横纵梁，对电池包100起到支撑、分隔和保护等作用。

由此，根据本实用新型实施例的冷却系统10，冷却系统10包括冷却件11和隔热件12，冷却件11位于两个电芯21之间，隔热件12位于冷却件11和电芯21之间，冷却件11和隔热件12相互配合，能够抑制失控区域向其他区域热蔓延，阻止其他区域的电芯21热失控。

根据本实用新型的一个实施例，冷却件11的数量为多个，相邻两个冷却件11之间间隔开排布。例如，多个冷却件11分为了两排，两排冷却件11沿前后方向排布，每排的多个冷却件11沿左右方向排布，每排的相邻冷却件11之间可以容置有一个电芯组20。在本实施例中，通过采用多个冷却件11，能够对更多的电芯21进行保护。

在本实用新型的一些具体实施方式中，冷却件11内具有通道，通道内具有流体，冷却系统10还包括管道13，管道13具有进液口和出液口，管道13与通道连通。也就是说，冷却件11可以采用冷板，冷板可以与主液冷水箱连通。由于本实用新型实施例中因设置隔热件12和冷却件11，使得换热功率小，因此本实施例采用的结构紧凑的冷板可以满足电池包100的结构紧凑的需求。其中，如图3所示，在冷板的数量为多个时，一根管道13可以同时对应多个冷却件11。

在本实用新型的一些具体实施方式中，冷却系统10还包括泵体、检测器和控制器，泵体可以采用水泵等，检测器可以包括测温探头，可以检测电芯21的温度是否超过设定温度，从而判断电芯21是否发生热失控。

具体地，泵体设于管道13，检测器与电芯21连接，以检测电芯21是否失控，控制器分别与泵体和检测器电连接，控制器能够在检测器检测得电芯21热失控时，打开泵体。

例如，冷却件11采用冷板时，可以在电芯21未热失控前，对冷板及管路中注满冷却液，泵体不运行；而在电芯21发生热失控，检测器的采样点采集到电芯21温度超过设定温度，则泵体开始运行。

根据本实用新型的一个实施例，冷却系统10还包括换热器，换热器与冷却件11连接，以与冷却件11进行热交换。例如，换热器采用翅片式换热器等。由于本实用新型实施例中因设置隔热件12和冷却件11，使得换热功率小，因此本实施例中采用的换热器尺寸可以满足电池包100结构紧凑的需求。可选地，翅片式换热器可安装在在主液冷水箱内，亦可采用强制风冷等。

此外，换热器可以与冷板相互配合，例如，电芯21发生热失控，采样点采集到电芯21温度超过设定温度，则泵体开始运行，翅片式换热器将电芯21热失控产热带走，抑制了电芯21间的热蔓延。

在本实施例中，通过采用换热器能够将电芯21热失控时产生的热量带走，抑制了电芯21间的热蔓延，阻止了其他电芯21热失控，有效提高了动力电池包100的安全性。

在本实用新型的一些具体实施方式中，隔热件12为隔热气凝胶。隔热气凝胶不仅具有较低的导热系数，隔热性能优良，可以在一定的压力下压实，具有一定的强度，能够有效避免因受到膨胀的电芯21的挤压而变形。

根据本实用新型的一个实施例，隔热件12包括二氧化硅材料件或玻纤颗粒等。例如，隔热件12的基材为二氧化硅复合材料或玻纤颗粒等。通过采用上述材料作为隔热件12，可以有效保证隔热件12具有较优的隔热性能以及一定的强度，不仅能够起到隔热效果，还能够起到支撑以及不易变形的作用。

在本实用新型的一些具体实施方式中，隔热件12的导热系数低于0.2W/(m.k)。也就是说，隔热件12在常温下导热系数可低于0.2W/(m.k)，使得隔热件12具有良好的隔热性能。

根据本实用新型的一个实施例，隔热件12为片体，可以提高对于电芯21的隔热范围，例如电芯21的表面具有大面和小面，大面的面积较大，此时片形的隔热件12可以与大面紧贴，扩大隔热区域的大小，提高结构可靠性。

在本实用新型的一些具体实施方式中，如图4所示，冷却系统10还包括柔性层14，柔性层14位于隔热件12靠近电芯21的一侧。也就是说，在冷却件11和电芯21之间设置有隔热件12，在隔热件12和电芯21之间设置柔性层14。柔性层14的材质为柔性材料，能够对电芯21起到保护作用。柔性层14可以紧贴电芯21，提高电芯21的安装可靠性。

此外，柔性层14还可以吸收电芯21的膨胀变形，通过给电芯21预留一定空间的膨胀间隙，可以延长电芯21的使用寿命以及性能。

本实用新型还提供了一种电池包100，该电池包100包括托盘30、冷却系统10和多个电芯组20。具体地，托盘30具有收容空间，冷却系统10位于收容空间，且将收容空间分隔为多个腔体，冷却系统10为根据上述任一实施例的冷却系统10。每个电芯组20包括至少一个电芯21，多个电芯组20与多个腔体一一对应。

也就是说，通过冷却系统10可以将托盘30的收容空间分隔为多个腔体，也就是说，将电池包100内分隔出多个区域，每个区域内安装有电芯组20。例如，冷却系统10包括两排冷板，两排冷板沿前后方向排布，每排的多个冷板沿左右方向排布，每排的相邻冷板之间可以容置有一个电芯组20。

可见，本申请实施例的冷却系统10可以将电池包100划分为多个区域，冷却件11可替代托盘30中的横纵梁，对电池包100起到支撑、分隔和保护等作用，冷却件11与托盘30可采用螺接、焊接等连接方式。其中，电芯组20与冷却件11的数量匹配，具体可根据实际工况匹配。

其中需要说明的是，在本实用新型实施例中，通过冷却系统10将电池包100划分为多个区域，可以抑制失控区域向其他区域热蔓延，阻止其他区域电芯21热失控。

总而言之，根据本实用新型实施例的冷却系统10和电池包100，可以抑制电池包100中电芯21失控后的热蔓延，冷却件11可替代托盘30中的横纵梁，对整包起到支撑、分隔和保护的作用，在防止热扩散的同时增加了电池包100结构强度，可以应用在动力电池领域。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种冷却系统，其特征在于，所述冷却系统用于电池包，所述电池包包括至少两个电芯，所述冷却系统包括：

冷却件，所述冷却件位于两个所述电芯之间；

隔热件，所述隔热件位于所述冷却件和所述电芯之间。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却件的数量为多个，相邻两个所述冷却件之间间隔开排布。

3.根据权利要求1或2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却件内具有通道，所述通道内具有流体，所述冷却系统还包括：

管道，所述管道具有进液口和出液口，所述管道与所述通道连通。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

泵体，所述泵体设于所述管道；

检测器，所述检测器与所述电芯连接，以检测所述电芯是否失控；

控制器，所述控制器分别与所述泵体和所述检测器电连接，所述控制器能够在所述检测器检测得所述电芯热失控时，打开所述泵体。

5.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

换热器，所述换热器与所述冷却件连接，以与所述冷却件进行热交换。

6.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述隔热件为隔热气凝胶。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，所述隔热件包括二氧化硅材料件或玻纤颗粒。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述隔热件的导热系数低于0.2W/(m.k)。

9.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述隔热件为片体。

10.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，还包括：

柔性层，所述柔性层位于所述隔热件靠近所述电芯的一侧。

11.一种电池包，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘具有收容空间；

冷却系统，所述冷却系统位于所述收容空间，且将所述收容空间分隔为多个腔体，所述冷却系统为根据权利要求1-10中任一所述的冷却系统；

多个电芯组，每个所述电芯组包括至少一个电芯，多个所述电芯组与多个所述腔体一一对应。