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一种一体式动力电池冷却装置及动力电池组制造方法及图纸

技术编号:29259879 阅读:41 留言:0更新日期:2021-07-13 17:33
本发明专利技术实施例提供了一种一体式动力电池冷却装置及动力电池组,所述装置包括多个冷却部,所述多个冷却部从上至下设置多层冷却子流道,其中,每相邻两层冷却子流道的冷却剂入口分别设置在冷却子流道的相对两侧,以使相邻两层冷却子流道的冷却剂的流动方向相反;所述装置还包括:与每一层冷却子流道连通的循环流道,所述循环流道用于使冷却剂从该循环流道所在层冷却子流道的冷却剂入口进入所述冷却子流道,并用于将流出所述冷却子流道的冷却剂泵出。本发明专利技术实施例提供的装置,通过冷却剂流向不同的相邻两层冷却子流道进行换热,使流道中冷却剂沿流动方向的温升降低,提高了对动力电池散热效果的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式动力电池冷却装置及动力电池组
本专利技术涉及电池
,特别是涉及一种一体式动力电池冷却装置及动力电池组。
技术介绍
以纯电动汽车为代表的新能源汽车普遍由高能量密度的锂离子电池进行供能,这样用于提供动力能源的锂离子电池也被称为动力电池,是纯电动汽车的核心元件。动力电池组需要工作在合理的温度区间,否则可能出现热失控等诸多问题。然而,高能量密度的动力电池在充放电过程中难免产生热量,为了防止动力电池组发生热失控,研发相适应的电池冷却技术是动力电池发展的关键环节。随着动力电池技术的渐次突破,动力电池的能量密度不断提高,同时也使不可逆放热反应引发电池热失控的风险不断增加,因此对动力电池的冷却技术提出了更加苛刻的要求。在动力电池的众多散热方式中,液体冷却技术让冷却剂循环流经冷却通道,以此带走动力电池组多余的热量,具有换热能力强、冷却效果好等诸多优点,液体冷却装置可以有效降低动力电池温度,因此被广泛采用。但是目前的液冷技术仍然存在一个问题,就是冷却剂在冷却通道流动的过程中不断吸热,温度也随之上升,冷却能力会逐渐下降,造成整个电池包内部的温度分布不均匀,影响电池的寿命和工作效率,也容易诱发电池的热失控,甚至造成电池的起火爆炸,电动汽车使用的安全性得不到保证。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术实施例提出了一种一体式动力电池冷却装置及动力电池组,旨在解决或部分地解决液体冷却装置中冷却效果不均匀的问题。本专利技术实施例提供了一种一体式动力电池冷却装置,所述装置包括:多个冷却部,所述多个冷却部从上至下设置多层冷却子流道,其中,每相邻两层冷却子流道的冷却剂入口分别设置在冷却子流道的相对两侧,以使相邻两层冷却子流道的冷却剂的流动方向相反;所述装置还包括:与每一层冷却子流道连通的循环流道,所述循环流道用于使冷却剂从该循环流道所在层冷却子流道的冷却剂入口进入所述冷却子流道,并用于将流出所述冷却子流道的冷却剂泵出。可选的,所述多个冷却部平行,并且相邻的两个冷却部之间形成多个电池座孔;其中,所述电池座孔的形状与动力电池单体的形状相适应,用于放置动力电池单体。可选的,所述装置还包括:冷却剂总入口、冷却剂总出口;所述循环流道包括:进口分流通道,用于将从所述冷却剂总入口泵入的冷却剂分流到第一分流通道;第一分流通道,用于将冷却剂分流到所述多个冷却部中的多层冷却子流道;其中,每一层的第一分流通道与该第一分流通道所在层冷却子流道的冷却剂入口处于同一侧;第一汇流通道,用于汇集所述多个冷却部中的多层冷却子流道泵出的冷却剂;其中,每一层的第一分流通道与该第一分流通道所在层冷却子流道的冷却剂出口处于同一侧;出口汇流通道,用于使从所述第一汇流通道流出的冷却剂通过所述冷却剂总出口流回循环泵。可选的,所述装置还包括:底部,所述底部设置多个底部冷却流道;所述装置还包括:分别与所述底部冷却流道的两端连通的第二分流通道、第二汇流通道;其中,所述第二分流通道还连通进口分流通道,用于将所述进口分流通道流出的冷却剂分流进入所述底部冷却流道;所述第二汇流通道还连通出口汇流通道,用于将所述底部冷却流道中泵出的冷却剂汇集进入所述出口汇流通道。可选的,每个冷却部包括两个冷却板,所述两个冷却板是该冷却部中多层冷却子流道的侧壁,所述两个冷却板利用所述多层冷却子流道中流动的冷却剂分别对所述冷却部两侧的动力电池进行冷却换热。本专利技术实施例还提供了一种动力电池组,所述动力电池组包括如上述任一实施例所述的装置和多个动力电池单体。从上述技术方案可以看出,本专利技术实施例提供了一体式动力电池冷却装置及动力电池组,所述装置以多个冷却部对动力电池进行散热,而依托于分别与每一层冷却子流道连通的循环流道,由循环流道独立为每层冷却子流道提供冷却剂,不仅使每个冷却部散热效果相同或相近,还通过冷却子流道的相对两侧连通冷却子流道的冷却剂入口,使得冷却部内多层冷却子通道中的冷却剂流动方向相应地逐层交换,既使冷却部内相邻两层冷却子流道完成热量交换,又使相邻两层循环流道之间也能够进行一定的热量交换,因此使得使冷却装置内部和侧部边缘位置的动力电池均能被均匀冷却,避免或减少因冷却剂在液体冷却流道中散热效果逐渐下降导致的散热不均的情况,提高动力电池冷却装置的散热效果的均匀性,进而避免或减少动力电池发生热失控导致安全隐患。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种一体式动力电池冷却装置的整体结构示意图;图2是本专利技术实施例提供的一种一体式动力电池冷却装置的剖面结构示意图。附图标记说明:10-一体式动力电池冷却装置,11-冷却剂总入口,12-冷却剂总出口;20-冷却部,21-冷却子流道,22-冷却子流道的冷却剂入口,23-冷却子流道的冷却剂出口,24-电池座孔;30-循环流道,31-进口分流通道,32-第一分流通道,33-第一汇流通道,34-出口汇流通道;40-底部,41-第二分流通道,42-底部冷却流道,43-第二汇流通道;50-动力电池单体。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。随着作为动力电池的锂电池能量密度的不断提高,电池中不可逆放热反应引发电池热失控的风险也不断增加,这对电池组的散热能力及散热过程提出了更为苛刻的要求。在各种工作环境和条件下确保锂电池工作在合理的温度区间,成为纯电动汽车动力电池发展的基本要求。锂电池最佳的工作温度区间通常是15~35℃,但是,汽车启动和加速时急剧变化的电流和快速充放电时的大电流都会使电池产生大量的热,如果不能及时散热,电池温度极易超出这一区间,不仅影响电池的寿命和工作效率,严重时还会诱发热失控,导致燃烧和爆炸等重大安全事故。近年来不断发生的电动汽车燃烧和爆炸等安全事故,大多与电池散热不良而引发的热失控有关。为了确保动力电池工作在合理的温度区间,汽车的动力电池会配备主动冷却系统,常见的动力电池主动冷却系统包括空气冷却系统和液体冷却系统。相较而言,空气冷却系统虽然换热结构简单、成本低,但空气的换热能力差,冷却效果远不如液体冷却方式,应用较少。而液体冷却系统换热能力强、冷却效果好,可以有效降低电池温度,因此被广泛应用。考虑到冷却剂的泄漏隐患和后期维护等问题,液体冷却系统中的冷却剂一般不会与电池直接接触,而是通过包含冷却流道的冷却装置,对电池进行间接冷却。冷却剂流动换热的方式能够有效带走装置吸收的热量,进而间接带走电池散发的热量。但是冷却剂流动换热的方式决定了冷却剂在冷却流动的过程中会不断吸热,冷却剂的温度也随之上升,而冷却剂的冷却能力则逐渐下降,使得冷却流道后段对动力电池的散热效果远不如冷却流道前段对动力电池的散热效果,造成整个电池包内部的温度分布不均匀,影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式动力电池冷却装置,其特征在于,所述装置包括:/n多个冷却部(20),所述多个冷却部(20)从上至下设置多层冷却子流道(21),其中,每相邻两层冷却子流道的冷却剂入口(22)分别设置在冷却子流道(21)的相对两侧,以使相邻两层冷却子流道(21)的冷却剂的流动方向相反;/n所述装置还包括:与每一层冷却子流道(21)连通的循环流道(30),所述循环流道(30)用于使冷却剂从该循环流道所在层的冷却子流道的冷却剂入口(22)进入所述冷却子流道(21),并用于将流出所述冷却子流道(21)的冷却剂泵出。/n

【技术特征摘要】
1.一种一体式动力电池冷却装置,其特征在于,所述装置包括:
多个冷却部(20),所述多个冷却部(20)从上至下设置多层冷却子流道(21),其中,每相邻两层冷却子流道的冷却剂入口(22)分别设置在冷却子流道(21)的相对两侧,以使相邻两层冷却子流道(21)的冷却剂的流动方向相反;
所述装置还包括:与每一层冷却子流道(21)连通的循环流道(30),所述循环流道(30)用于使冷却剂从该循环流道所在层的冷却子流道的冷却剂入口(22)进入所述冷却子流道(21),并用于将流出所述冷却子流道(21)的冷却剂泵出。


2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述多个冷却部(20)平行,并且相邻的两个冷却部(20)之间形成多个电池座孔(24);
其中,所述电池座孔(24)的形状与动力电池单体(50)的形状相适应,用于放置动力电池单体(50)。


3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:冷却剂总入口(11)、冷却剂总出口(12);所述循环流道(30)包括:
进口分流通道(31),用于将从所述冷却剂总入口(11)泵入的冷却剂分流到第一分流通道(32);
第一分流通道(32),用于将冷却剂分流到所述多个冷却部(20)中的多层冷却子流道(21);其中,每一层的第一分流通道(32)与该第一分流通道所在层冷却子流道的冷却剂入口(22)处于同一侧;

【专利技术属性】
技术研发人员:李涛孙立成唐继国刘洪涛莫政宇杜敏鲍静静杨伟可汗华强
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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