电池系统、电池系统的制备方法及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种电池系统、电池系统的制备方法及车辆。电池系统包括：箱体，箱体具有安装空间；多个电芯排沿厚度方向排列于箱体内，相邻两个电芯排之间设置有至少一个导流板，导流板内开设有多个沿电芯的长度方向延伸设置的流道，至少两个相邻流道连通设置；位于箱体同一侧的导流板的端部通过冷却液管连通，导流板的一端还开设有回流孔，安装空间通过回流孔与导流板内的至少一个流道连通；至少一个流道上开设有与安装空间连通的冷却孔，以使冷却液依次经流道、冷却孔流入安装空间内对电芯进行浸没式冷却。本方案中通过布置导流板，并在导流板内设置多个流道，油液在导流板内部流动时经过多次折返，实现电芯温度均匀。实现电芯温度均匀。实现电芯温度均匀。

【技术实现步骤摘要】
电池系统、电池系统的制备方法及车辆


[0001]本专利技术涉及电池冷却
，具体而言，涉及一种电池系统、电池系统的制备方法及车辆。

技术介绍

[0002]现有技术中，浸没式冷却是一种可以大幅度提升电池冷却能力的技术。将电芯浸泡在冷却流体中，使电芯表面直接接触冷却流体，不光减少了热阻，同时大幅增加电池冷却面积，因此浸没式冷却换热能力极强。但正由于浸没式冷却换热能力强，导致冷却流体流经电池后可以吸收大量的热量，进一步导致出液口温度比进液口温度高出很多，进而造成进口、出口处电芯冷却条件不一致、产生大温差。尤其是在尺寸、电量较大的纯电动汽车动力电池系统中，浸没式冷却方案下的均温性问题难以解决。
[0003]针对上述的电芯冷却时电芯不同位置处温差较大的技术问题，目前尚未提出有效解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种电池系统、电池系统的制备方法及车辆，以解决现有技术中的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种电池系统，包括：箱体，箱体具有安装空间；电芯排，多个电芯排沿厚度方向排列于箱体内，电芯排包括至少一个沿长度方向依次排列的电芯，相邻两个电芯排之间设置有至少一个导流板，导流板内开设有多个沿电芯的长度方向延伸设置的流道，多个流道沿导流板的高度方向间隔设置，至少两个相邻流道连通设置；位于箱体同一侧的导流板的端部通过冷却液管连通，其中一个导流板与外部供液设备连接，导流板的一端还开设有回流孔，安装空间通过回流孔与导流板内的至少一个流道连通；其中，至少一个流道上开设有与安装空间连通的冷却孔，以使冷却液依次经流道、冷却孔流入安装空间内对电芯进行浸没式冷却。
[0006]进一步地，流道包括沿导流板的高度方向依次开设的第一通道、第三通道、第二通道，第三通道为至少一个，第二通道靠近箱体的底部设置，第一通道位于导流板的顶部，第一通道上开设有多个冷却孔。
[0007]进一步地，第一通道通过导流板的第一端与冷却液管连通，第三通道通过导流板的第二端与冷却液管连通，第二通道与安装空间通过回流孔连通，第二通道与第三通道连通。
[0008]进一步地，导流板包括：板体，板体上开设有流道；第一集流体，第一集流体与板体的第一端连接，第一集流体至少包括第一连接管段，相邻第一集流体的第一连接管段通过冷却液管连接，第一连接管段的壁面上开设有进液口，第一连接管段通过进液口与第一通道连通，第一集流体内开设有至少一个容纳腔，至少一个容纳腔与第二通道、第三通道连通；第二集流体，第二集流体与板体的第二端连接，第二集流体至少包括第二连接管段，相
邻第二集流体的第二连接管段通过冷却液管连接，第二连接管段的壁面上开设有出液口，第二连接管段通过出液口与至少一个第三通道连通，第二集流体上还开设有回流孔。
[0009]进一步地，第一集流体包括：连接本体，连接本体的第一端为第一连接管段，连接本体的第二端与板体连接，连接本体的第二端还开设有沿连接本体的高度方向间隔设置的两个容纳腔，其中一个容纳腔与第一连接管段通过进液口连通；堵片，堵片与连接本体连接以封堵至少部分的容纳腔，沿堵片的高度方向间隔设置有多个导流孔，与进液口连通的容纳腔通过其中一个导流孔与第一通道连通，另一个容纳腔通过其余导流孔与第三通道、第二通道连通。
[0010]进一步地，相邻流道之间的流道壁面与垂直于导流板的高度方向的截面具有夹角地设置，和/或，靠近导流板的长度方向几何中心的流道的壁面设置有凸起结构。
[0011]进一步地，导流板采用铝质材料制成，和/或，电芯排、导流板均垂直于车辆行驶方向设置。
[0012]进一步地，电芯为方形电芯，导流板设置于相邻两个电芯的最大表面之间。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池系统的制备方法，制备方法用于制备上述的电池系统，箱体内共设置n个导流板，箱体设置有供导流板与外部供液设备连通的过孔，距离过孔最近的导流板为最后一个导流板，距离过孔最远的导流板为第1个导流板，制备方法包括如下步骤：步骤S1，设定流量偏差目标值ξ、导流板流阻特征系数初始值u，其中，u为流阻r1与流阻r
p
的比值，r1为导流板的第一通道的流阻，r
p
为任意一个第一集流体的进口段到与该第一集流体相邻的第一集流体的出口段的流阻；步骤S2，计算流入第n个导流板的第一通道的流量q
n
；步骤S3，计算q
n
与q1的比值a；步骤S4，判断比值a是否小于或等于流量偏差目标值ξ，若是，则进入步骤S5；步骤S5，对单个导流板进行CFD仿真分析，计算v1和v2，其中，v1为流阻r1与第一集流体的出口段至相邻第一集流体的入口段之间的流阻的比值，v2为导流板的流阻r2与第二集流体的出口段至相邻第二集流体的入口段之间流阻的比值，流阻r2为导流板的第二通道、第三通道串联起来的流阻；步骤S6，判断v1是否大于或等于导流板流阻特征系数初始值u，若是，则进入步骤S7；步骤S7，判断v2是否大于或等于导流板流阻特征系数初始值u，若是，则基于当前的导流板的参数值，制备电池系统，其中，导流板的参数值至少包括如下之一：第一通道的口径、第二通道的口径、第三通道的口径、进液口的口径、回流孔的孔径。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种车辆，车辆具有电池系统，电池系统为上述的电池系统。
[0015]应用本专利技术的技术方案，本专利技术的电池系统，电芯间布置有导流板，导流板内设置多个流道，油液在每个导流板中的流动路径都较狭长，导致每个导流板的阻力都较大，使得各个导流板的流量更加均匀，提升了电池系统在垂直于导流板方向上的温度一致性；对于每一个导流板，油液在内部流动时经过多次折返，这种流动方式提升了沿导流板方向的温度一致性，实现电芯温度均匀。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本专利技术的电池系统的第一实施例的结构示意图；
[0018]图2示出了根据本专利技术的电池系统的第二实施例的结构示意图；
[0019]图3示出了根据本专利技术的流道的实施例的截面示意图；
[0020]图4示出了根据本专利技术的导流板的第一实施例的结构示意图；
[0021]图5示出了根据本专利技术的导流板的第二实施例的结构示意图；
[0022]图6示出了根据本专利技术的导流板内冷却液流向的第一实施例的示意图；
[0023]图7示出了根据本专利技术的导流板内冷却液流向的第二实施例的示意图；
[0024]图8示出了根据本专利技术的导流板与冷却液管连接的第一实施例的示意图；
[0025]图9示出了根据本专利技术的第一集流体的第一实施例的结构示意图；
[0026]图10示出了根据本专利技术的第一集流体的第二实施例的结构示意图；
[0027]图11示出了根据本专利技术的第一集流体的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池系统，其特征在于，包括：箱体(3)，所述箱体(3)具有安装空间(31)；电芯排，多个所述电芯排沿厚度方向排列于所述箱体(3)内，所述电芯排包括至少一个沿长度方向依次排列的电芯(1)，相邻两个所述电芯排之间设置有至少一个导流板(2)，所述导流板(2)内开设有多个沿所述电芯(1)的长度方向延伸设置的流道，多个所述流道沿所述导流板(2)的高度方向间隔设置，至少两个相邻所述流道连通设置；位于所述箱体(3)同一侧的所述导流板(2)的端部通过冷却液管(4)连通，其中一个所述导流板(2)与外部供液设备连接，所述导流板(2)的一端还开设有回流孔(2053)，所述安装空间(31)通过所述回流孔(2053)与所述导流板(2)内的至少一个所述流道连通；其中，至少一个所述流道上开设有与安装空间(31)连通的冷却孔(2010)，以使冷却液依次经所述流道、所述冷却孔(2010)流入所述安装空间(31)内对所述电芯(1)进行浸没式冷却。2.根据权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述流道包括沿所述导流板(2)的高度方向依次开设的第一通道(201)、第三通道(203)、第二通道(202)，所述第三通道(203)为至少一个，所述第二通道(202)靠近所述箱体(3)的底部设置，所述第一通道(201)位于所述导流板(2)的顶部，所述第一通道(201)上开设有多个所述冷却孔(2010)。3.根据权利要求2所述的电池系统，其特征在于，所述第一通道(201)通过所述导流板(2)的第一端与所述冷却液管(4)连通，所述第三通道(203)通过所述导流板(2)的第二端与所述冷却液管(4)连通，所述第二通道(202)与所述安装空间(31)通过所述回流孔(2053)连通，所述第二通道(202)与所述第三通道(203)连通。4.根据权利要求3所述的电池系统，其特征在于，所述导流板(2)包括：板体(200)，所述板体(200)上开设有所述流道；第一集流体(204)，所述第一集流体(204)与所述板体(200)的第一端连接，所述第一集流体(204)至少包括第一连接管段(20401)，相邻所述第一集流体(204)的所述第一连接管段(20401)通过所述冷却液管(4)连接，所述第一连接管段(20401)的壁面上开设有进液口(20402)，所述第一连接管段(20401)通过所述进液口(20402)与所述第一通道(201)连通，所述第一集流体(204)内开设有至少一个容纳腔(20403)，至少一个所述容纳腔(20403)与所述第二通道(202)、所述第三通道(203)连通；第二集流体(205)，所述第二集流体(205)与所述板体(200)的第二端连接，所述第二集流体(205)至少包括第二连接管段(2051)，相邻所述第二集流体(205)的所述第二连接管段(2051)通过所述冷却液管(4)连接，所述第二连接管段(2051)的壁面上开设有出液口(2052)，所述第二连接管段(2051)通过所述出液口(2052)与至少一个所述第三通道(203)连通，所述第二集流体(205)上还开设有所述回流孔(2053)。5.根据权利要求4所述的电池系统，其特征在于，所述第一集流体(204)包括：连接本体(2041)，所述连接本体(2041)的第一端为所述第一连接管段(20401)，所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵名翰，孙焕丽，王书洋，孙士杰，刘佳鑫，陈雷，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：