一种浸没式液冷电池包制造技术

本发明专利技术公开了一种浸没式液冷电池包。浸没式液冷电池包包括：壳体，壳体内设有至少一组电池组，电池组包括若干个沿第一方向间隔设置的电芯；电池组沿第二方向的两侧分别设置有进液腔和出液腔，第二方向与第一方向垂直；进液腔沿第一方向的两端中其中一端设置有进液口，出液腔沿第一方向的两端中与进液口相异的一端设置有出液口，以使冷却液从进液口进入进液腔，流经电池组后流入出液腔，并从出液口流出；均流板，设于进液腔与电池组之间，均流板沿第一方向设置，均流板上设置通液孔，通液孔处设置若干沿第二方向间隔设置的导流片。本发明专利技术提供一种加热/冷却效率高、均匀性好且结构简单的浸没式液冷电池包。

【技术实现步骤摘要】
一种浸没式液冷电池包
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种浸没式液冷电池包。
技术介绍
近年来随着新能源汽车市场的快速增长，跟电动汽车相关的技术也得到了快速发展。动力电池是电动汽车的核心部件之一，其性能好坏直接关系到汽车的工作状况。电池在工作时内部通过发生剧烈的化学反应提供电能，在充放电过程中会产生大量的热量，导致电池温度上升，而电池温度又会直接影响电池的安全性、充放电容量和效率、循环寿命等性能，进而影响整车的工作性能。电池的最佳工作温度范围比较窄，一般在15℃-45℃之间，超出此范围的话电池的基本性能会出现明显下降，影响电池寿命和安全性。另外，单体电池通常需要成组才能满足使用需求，因此电池组温度的一致性也是电池发挥正常性能的重要保证。如果电池的冷却系统不能及时、均匀地将热量有效地散出，会造成模组之间温度分布不一致，这样会加剧电池的内阻和容量不一致，对使用寿命带来负面影响，严重时会有安全隐患。电池热管理技术就是在电池温度较高时进行有效散热，防止发生热失控事故，电池温度较低时进行预热，保证低温下电池正常工作，保证电池均温性，防止局部高温区电池性能过快衰减降低整体寿命。随着用户对电动车续航里程的期望越来越高，电池包的能量密度也随之提高，散热量增大，电池的热管理问题特别是高温散热问题的挑战越来越大。自然冷却、风冷方式已经逐渐不能满足散热功率需求，进而转变为目前常见的间接式液冷(包含制冷剂)，不管采用哪种冷却方式，它们的均温性由于结构原因一直是有待于改进的。自然冷却就是靠自然风吹，结构简单、成本低、占用空间小，缺点是散热效率低，无法适应于大功率放电工况。风冷系统结构简单、便于维护，但散热效率低，且温度均匀性不太好，防尘防水效果差。行业内运用和研究最多的就是液冷，通过在电池底部或者周围布置冷却板，实现电池和冷却液热交换，液体介质的换热系数高、热容量大、冷却速度快，对提升电池组温度场一致性有一定的效果，但结构相对复杂，内部结构部件较多，对电池包能量密度有一定的局限作用。此外，由于底部冷却板与电池的接触面积有限，单电芯的温差还是较大，对电池本身的性能有影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种浸没式液冷电池包，以解决现有技术中电池包冷却装置加热/冷却效率低、均匀性差且结构复杂的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种浸没式液冷电池包，包括：壳体，所述壳体内设有至少一组电池组，所述电池组包括若干个沿第一方向间隔设置的电芯；所述电池组沿第二方向的两侧分别设置有进液腔和出液腔，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述进液腔沿所述第一方向的两端中其中一端设置有进液口，所述出液腔沿所述第一方向的两端中与所述进液口相异的一端设置有出液口，以使冷却液从所述进液口进入所述进液腔，流经所述电池组后流入所述出液腔，并从所述出液口流出；均流板，设于所述进液腔与所述电池组之间，所述均流板沿所述第一方向设置，所述均流板上设置通液孔，所述通液孔内设置若干沿所述第一方向间隔设置的导流片。在本专利技术一种可选的实施方式中，所述导流片包括位于所述进液腔中的第一部分，以及位于所述均流板与所述电池组之间的第二部分，所述第一部分向所述进液口倾斜，所述第二部分与所述电芯平行。在本专利技术一种可选的实施方式中，所述进液腔及所述出液腔的截面均为楔形，所述进液腔的沿所述第一方向的两端中，设置所述进液口的一端较大，另一端较小，所述出液腔的沿所述第一方向的两端中，设置所述出液口的一端较大，另一端较小，楔形的所述进液腔及所述出液腔能使各所述电芯间流道的流阻和流量一致。在本专利技术一种可选的实施方式中，还包括设置在所述壳体底部的底部支架，所述底部支架上设置有沿所述第二方向延伸的槽体，所述电芯卡在所述槽体内。在本专利技术一种可选的实施方式中，还包括设置在所述壳体顶部的顶部横梁，所述顶部横梁沿所述第一方向设置，所述顶部横梁抵接在所述电芯的顶部。在本专利技术一种可选的实施方式中，所述顶部横梁的截面为直角形，以使所述顶部横梁能卡在所述电芯的一角上。在本专利技术一种可选的实施方式中，所述壳体包括托盘以及盖合在所述托盘上的上盖，所述底部支架设于所述托盘上，所述顶部横梁设于所述上盖上。在本专利技术一种可选的实施方式中，每一所述电池组中，相邻两个所述电芯之间的间隙为2-6mm。在本专利技术一种可选的实施方式中，所述电池组为多组，多组所述电池组沿所述第二方向间隔设置。在本专利技术一种可选的实施方式中，相邻两组所述电池组之间的间隙为10-22mm。本专利技术的有益之处在于：在电池包内设置了均流板，均流板上沿第一方向间隔设置了若干导流片，导流片能将冷却液导到电芯间的流道中，以提高电池包内各流道的流体流速及方向均一性，防止出现流动死区，改善整个电池包的温度均匀性；用绝缘冷却液取代了现有的液冷结构中的间接式冷却板、导热垫、隔热垫以及模组壳体等结构件，结构简单紧凑，装配简单，电池包单位体积的能量密度提高；电芯与冷却液直接接触，加热和冷却效率高，单电芯均温性比间接式冷却有明显改善；绝缘冷却液充满电芯周围空间，当有个别电芯在出现热失控时，早期热量暂未累积，冷却液充当隔热垫和隔绝空气的作用，可以对热扩散起到抑制和降温的作用，为乘员预留更多安全逃生时间。附图说明图1是本专利技术中浸没式液冷电池包实施例的立体结构示意图；图2是本专利技术中浸没式液冷电池包内部的俯视结构示意图；图3是本专利技术中浸没式液冷电池包内部的立体结构示意；图4是本专利技术中均流板实施例的结构示意图；图5是本专利技术中底部支架实施例的结构示意图。图中：1、上盖；2、托盘；3、进液口；4、出液口；5、底部支架；51、槽体；52、挡边；6、冷却液；7、均流板；8、进液腔；9、出液腔；10、顶部横梁；11、电芯；12、第一间隙；13、第二间隙；14、导流片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浸没式液冷电池包，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体内设有至少一组电池组，所述电池组包括若干个沿第一方向间隔设置的电芯(11)；所述电池组沿第二方向的两侧分别设置有进液腔(8)和出液腔(9)，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述进液腔(8)沿所述第一方向的两端中其中一端设置有进液口(3)，所述出液腔(9)沿所述第一方向的两端中与所述进液口(3)相异的一端设置有出液口(4)，以使冷却液(6)从所述进液口(3)进入所述进液腔(8)，流经所述电池组后流入所述出液腔(9)，并从所述出液口(4)流出；/n均流板(7)，设于所述进液腔(8)与所述电池组之间，所述均流板(7)沿所述第一方向设置，所述均流板(7)上设置通液孔，所述通液孔内设置若干沿所述第一方向间隔设置的导流片(14)。/n

【技术特征摘要】
1.一种浸没式液冷电池包，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内设有至少一组电池组，所述电池组包括若干个沿第一方向间隔设置的电芯(11)；所述电池组沿第二方向的两侧分别设置有进液腔(8)和出液腔(9)，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述进液腔(8)沿所述第一方向的两端中其中一端设置有进液口(3)，所述出液腔(9)沿所述第一方向的两端中与所述进液口(3)相异的一端设置有出液口(4)，以使冷却液(6)从所述进液口(3)进入所述进液腔(8)，流经所述电池组后流入所述出液腔(9)，并从所述出液口(4)流出；
均流板(7)，设于所述进液腔(8)与所述电池组之间，所述均流板(7)沿所述第一方向设置，所述均流板(7)上设置通液孔，所述通液孔内设置若干沿所述第一方向间隔设置的导流片(14)。


2.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池包，其特征在于，所述导流片(14)包括位于所述进液腔(8)中的第一部分，以及位于所述均流板(7)与所述电池组之间的第二部分，所述第一部分向所述进液口(3)倾斜，所述第二部分与所述电芯(11)平行。


3.根据权利要求1所述的浸没式液冷电池包，其特征在于，所述进液腔(8)及所述出液腔(9)的截面均为楔形，所述进液腔(8)的沿所述第一方向的两端中，设置所述进液口(3)的一端较大，另一端较小，所述出液腔(9)的沿所述第一方向的两端中，设置所述出液口(4)的一端较大，另一端较小，楔形的所述进液腔(8)及所述出...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷良艳，赵庆良，张秋实，刘海涛，华伦，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院吴江，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32