浸没式电池包与电动汽车制造技术

一种浸没式电池包，包括箱体，箱体内设置：电芯；电池管理系统，电池管理系统与电芯控制连接，用于管理电芯的充放电；模组外壳，模组外壳用于装载浸没液，电芯浸入至浸没液中并与浸没液实现热量或冷量的交换；循环管路主体，循环管路主体包括有与模组外壳连接的回液管以及进液管，于回液管和/或进液管上设置有用于实现浸没液循环流动的辅助组件。本发明专利技术还提供了一种电动汽车。本发明专利技术电芯置于浸没液中，采用“液冷”方式向电芯输送热量或者冷量，以实现对电芯的温度控制。本发明专利技术整体结构设计简单，系统构成合理，运行可靠，能够实现电芯的快速控温，控温效果稳定，本发明专利技术解决了现有技术中传统电池组所存在的热管理问题。传统电池组所存在的热管理问题。传统电池组所存在的热管理问题。

Submerged battery pack and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
浸没式电池包与电动汽车


[0001]本专利技术属于新能源汽车
，更具体地说，特别涉及一种浸没式电池包以及一种电动汽车。

技术介绍

[0002]化学二次电池，特别是由锂离子电池组成的电池包，热管理不良会直接影响电池性能和寿命。电池包在充放电过程中会产生一定的热量，并随着充放电电流增大，发热会呈现增长的趋势，受限于电芯散热问题，电池包在热管理效果不良的情况下，一般会采取限制充放电电流的措施，限制了电池包性能。同时，由于电池包内热管理不良造成的内部温度不均，会导致电芯随着充放电循环次数的增加，而出现内阻不一致、压差增大的问题，导致电池包整体充放电能力下降。
[0003]采用传统热管理方式，电池包内部温度均匀一直是难题。传统电池包热管理方式包括：1、采用加热器件在电池包内进行加热，包括直接加热模组底板或采用加热膜包覆形式；2、采用模组底部冷板或风冷模式进行散热。传统热管理方式，无论是加热还是散热，均存在电池包内部不同电芯温差较大的问题。
[0004]传统热管理模式的电池包在单个电芯热失控后，容易发生热蔓延的问题。在传统电芯结构中，电芯之间（一组电池有多个电芯）一般为直接接触，在一个电芯发生热失控后，热量会快速传递给与该热失控电芯相接触的其他电芯上，极易诱发其他电芯热失控。

技术实现思路

[0005]综上所述，如何解决现有技术中传统电池组所存在的热管理问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种浸没式电池包，在本专利技术中，该浸没式电池包包括箱体，于所述箱体内设置有：电芯；电池管理系统，所述电池管理系统与所述电芯控制连接，用于管理所述电芯的充放电；模组外壳，所述模组外壳用于装载浸没液，所述电芯浸入至所述浸没液中并与所述浸没液实现热量或冷量的交换；循环管路主体，所述循环管路主体包括有与所述模组外壳连接的回液管以及进液管，于所述回液管和/或所述进液管上设置有用于实现所述浸没液循环流动的辅助组件，在所述回液管与所述进液管之间设置有用于实现所述浸没液冷却以及加热的控温组件，所述辅助组件以及所述控温组件与所述电池管理系统控制连接。
[0007]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述控温组件包括有用于实现所述浸没液冷却降温的散热器、用于实现所述浸没液加热升温的加热器以及控温罐；所述加热器设置于所述控温罐内，所述散热器与所述控温罐串联；所述加热器与所述电池管理系统
控制连接。
[0008]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述控温组件还包括有与所述散热器并联设置的小循环回路管；沿所述浸没液的循环流动方向，所述小循环回路管以及所述散热器的前端通过温控三通阀连接，所述小循环回路管以及所述散热器的后端均与所述控温罐连接。
[0009]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述辅助组件包括有流量计以及循环泵；沿所述浸没液的循环流动方向，所述流量计与所述循环泵在所述回液管上依次设置；所述流量计与所述电池管理系统信号连接；所述循环泵与所述电池管理系统控制连接；所述循环泵的出口与所述温控三通阀的进口连接。
[0010]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述辅助组件包括有浸没液品质监控装置；沿所述浸没液的循环流动方向，所述浸没液品质监控装置、所述流量计以及所述循环泵在所述回液管上依次设置；所述浸没液品质监控装置实时监测所述浸没液导电率，并与所述电池管理系统信号连接。
[0011]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述辅助组件包括有温度传感器，所述温度传感器设置于所述回液管和/或所述进液管上；所述温度传感器与所述电池管理系统信号连接。
[0012]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述辅助组件包括有过滤三通阀、过滤器以及过滤直通管；所述过滤三通阀与所述控温罐的出口连接；所述过滤器与所述过滤直通管并联设置并通过所述过滤三通阀与所述控温罐的出口连接，所述过滤器以及所述过滤直通管与所述进液管连接；所述过滤三通阀与所述电池管理系统控制连接。
[0013]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述辅助组件包括有压力传感器，所述压力传感器设置于所述进液管上；所述压力传感器与所述电池管理系统信号连接。
[0014]优选地，在本专利技术所提供的浸没式电池包中，所述电芯设置于所述模组外壳中并形成一个电池模组；所述电池模组设置有至少两个，在全部的所述电池模组中，所述电芯之间通过模组间串联母线串联设置，所述模组外壳之间通过模组间液体流通管串联设置，各个所述电芯通过总线与所述电池管理系统独立连接；沿所述浸没液的循环流动方向，所述回液管与头端的所述电池模组连接，所述进液管与尾端的所述电池模组连接；与头端的所述电池模组连接有用于补充浸没液的储液罐。
[0015]本专利技术还提供了一种电动汽车，包括有底盘以及电池包，于所述底盘上设置有车辆底盘散热风扇。其中，所述电池包为如上述的浸没式电池包；所述浸没式电池包包括有控温组件，所述控温组件包括有散热器，所述散热器与所述车辆底盘散热风扇机械吻合；所述车辆底盘散热风扇与所述电池管理系统电连接，并受控于所述电池管理系统；所述浸没式电池包包括有箱体，所述箱体上设置有空气导流槽。
[0016]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供了一种浸没式电池包，该浸没式电池包包括箱体，于箱体内设置有：电芯；电池管理系统，电池管理系统与电芯控制连接，用于管理电芯的充放电；模组外壳，模组外壳用于装载浸没液，电芯浸入至浸没液中并与浸没液实现热量或冷量的交换；循环管路主体，循环管路主体包括有与模组外壳连接的回液管以及进液管，于回液管和/或进液管上设置有用于实现浸没液循环流动的辅助组件，在回液管与进液管之间设置有用于实现浸没
液冷却以及加热的控温组件，辅助组件以及控温组件与电池管理系统控制连接。另外，本专利技术还提供了一种电动汽车，包括有底盘以及电池包，于底盘上设置有车辆底盘散热风扇，其中，电池包为如上述的浸没式电池包；浸没式电池包包括有控温组件，控温组件包括有散热器，散热器与车辆底盘散热风扇机械吻合；浸没式电池包箱体上设置有空气导流槽，车辆底盘散热风扇或车辆行走中空气冲压带来的气流，流经散热器和空气导流槽。
[0017]本专利技术所提供的浸没式电池包采用浸没液对电芯进行直接接触式热管理（对电芯进行加热或者冷却），通过设置不同的循环模式（浸没液的不同循环路径）以及不同的散热模式（自然散热或者采用散热器加强散热冷却）来实现电池包的散热。同时，在构成浸没液循环流通的循环系统中还设置有加热器，采用小循环加热模式（通过温控三通阀的路径切换，配合小循环回路管来缩短流通路径长度、减少热量损失，达到小循环的目的），对电池包在低温环境下快速加热，极大地提高了电池包内部温度场的均匀程度和散热能力，提高了电池包充放电性能和电池寿命。
[0018]通过上述结构设计，本专利技术所提供的浸没式电池包创造性地将电芯置于浸没液中，使得电芯与浸没液直接接触，采用“液冷”方式向电芯输送热量或者冷量，以实现对电芯的温度控制。本专利技术整体结构设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸没式电池包，其特征在于，包括箱体，于所述箱体内设置有：电芯（1）；电池管理系统（2），所述电池管理系统与所述电芯控制连接，用于管理所述电芯的充放电；模组外壳（3），所述模组外壳用于装载浸没液，所述电芯浸入至所述浸没液中并与所述浸没液实现热量或冷量的交换；循环管路主体，所述循环管路主体包括有与所述模组外壳连接的回液管（4）以及进液管（5），于所述回液管和/或所述进液管上设置有用于实现所述浸没液循环流动的辅助组件，在所述回液管与所述进液管之间设置有用于实现所述浸没液冷却以及加热的控温组件，所述辅助组件以及所述控温组件与所述电池管理系统控制连接。2.根据权利要求1所述的浸没式电池包，其特征在于，所述控温组件包括有用于实现所述浸没液冷却降温的散热器（6）、用于实现所述浸没液加热升温的加热器（7）以及控温罐（8）；所述加热器设置于所述控温罐内，所述散热器与所述控温罐串联；所述加热器与所述电池管理系统控制连接。3.根据权利要求2所述的浸没式电池包，其特征在于，所述控温组件还包括有与所述散热器并联设置的小循环回路管（9）；沿所述浸没液的循环流动方向，所述小循环回路管以及所述散热器的前端通过温控三通阀（10）连接，所述小循环回路管以及所述散热器的后端均与所述控温罐连接。4.根据权利要求3所述的浸没式电池包，其特征在于，所述辅助组件包括有流量计（11）以及循环泵（12）；沿所述浸没液的循环流动方向，所述流量计与所述循环泵在所述回液管上依次设置；所述流量计与所述电池管理系统信号连接；所述循环泵与所述电池管理系统控制连接；所述循环泵的出口与所述温控三通阀的进口连接。5.根据权利要求4所述的浸没式电池包，其特征在于，所述辅助组件包括有浸没液品质监控装置（13）；沿所述浸没液的循环流动方向，所述浸没液品质监控装置、所述流量计以及所述循环泵在所述回液管上依次设置；所述浸没液品质监控装置实...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜明洹，周沐，高洪江，
申请(专利权)人：北京以电航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：