CN220491976U - 一种浸没式液冷电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种浸没式液冷电池包，包括密封的PACK箱和安装在PACK箱内的电池模组；PACK箱内填充有热传导介质，电池模组浸没在所述热传导介质中；PACK箱外安装有换热单元，用于将所述PACK箱内的热量交换传导至PACK箱外；换热单元包括散热器和热管，热管连接所述散热器和所述PACK箱，热管的冷端贯穿所述PACK箱侧壁伸入所述PACK箱内，热管的热端与所述散热器的传热部连接，散热器的热交换部将所述传热部传导的所述热管热端带出的热量与外部环境进行交换；热传导介质为电子氟化液。本实用新型将电池模组浸没在电子氟化液里面，不存在进出口温差，其中电池模组和电子氟化液直接换热，蒸发潜热大，换热效率高，同时可以抑制电池热失控风险，满足环保的要求。
Description
技术领域
本申请涉及一种浸没式液冷电池包，属于新能源电池储能技术领域。
背景技术
储能电池(锂离子电池)应用电化学原理，进行充放电操作，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果。在这个化学反应过程中会产生热量，锂离子电池的最佳工作为25℃～35℃之间，锂离子电池受温度的影响较大，锂离子电池在过高或过低温度下会产生安全隐患，如过高温度会导致电池发生热失控现象，过低温度则会导致电池内部结构损坏或电池性能下降，这样就会影响电池的充放电循环次数，降低电池的使用寿命，同时过高温度还会发生热失控现象，引发安全问题，所以储能行业中对锂离子电池进行热管理就显的尤为重要。
目前，储能行业对电池热管理的系统广泛应用的是液冷式冷却，例如公开号为：CN217719751 U的实用新型专利公开了一种液冷电池包，具体为：在电池模组与箱体底面之间设有第一液冷板的同时，在相邻的所述电池模组之间、电池模组与所述箱体侧壁之间均设有第二液冷板，所述第二液冷板之间相连通，并连接冷却水。其中电池模组和液冷板内的介质溶液进行换热，但是缺点是存在液冷板进口处的电池温度低于液冷板出口处的电池温度，单个电池箱体内电池的温差较大，同时液冷板内的介质溶液有泄漏的风险。
实用新型内容
根据本申请的一个方面，提供了一种浸没式液冷电池包，该液冷电池包将电池模组浸没在电子氟化液里面，不存在进出口温差，单个电池的温差很小，其中电池和电子氟化液直接换热，蒸发潜热大，不燃，没有闪电，换热效率高，同时可以抑制电池热失控风险，满足环保的要求。
一种浸没式液冷电池包，其特征在于，包括密封的PACK箱和安装在所述PACK箱内的电池模组；
所述PACK箱内填充有热传导介质，所述电池模组部分或全部浸没在所述热传导介质中；
所述PACK箱外安装有换热单元，用于将所述PACK箱内的热量交换传导至所述PACK箱外；
所述换热单元包括散热器和热管，所述热管连接所述散热器和所述PACK箱，所述热管的冷端贯穿所述PACK箱侧壁伸入所述PACK箱内，所述热管的热端与所述散热器的传热部连接，所述散热器的热交换部将所述传热部传导的所述热管热端带出的热量与外部环境进行交换；
所述热传导介质为相变材料，所述相变材料为电子氟化液。
进一步的，所述换热单元还包括空调，所述空调对所述散热器进行风冷。
进一步的，所述电池包还包括外箱体，所述PACK箱安装在所述外箱体中部，所述PACK箱外壁与所述外箱体内壁之间形成循环风道，所述空调安装在所述外箱体侧壁上，所述散热器位于所述循环风道上；
所述空调的出风口与所述散热器相对应，所述空调的出风口和进风口分别位于循环风道内循环风的首端和末端。
进一步的，所述散热器为翅片式散热器。
进一步的，所述电池模组包括若干个沿着第一方向和第二方向依次设置的电芯，所述第一方向和第二方向垂直设置。
进一步的，相邻所述电芯之间的距离为0.5-6mm。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的一种浸没式液冷电池包，电池模组与相变材料密封在PACK箱内，将电子氟化液作为相变材料，所述电池模组部分或全部浸没在所述相变材料中，所述换热单元用于给所述PACK箱内进行散热，所述换热单元包括散热器和热管，所述热管连接所述散热器和所述PACK箱，所述热管的冷端位于所述PACK箱内，所述热管的热端位于所述散热器的传热部内，所述散热器将所述热管热端的热量带出。将电池模组浸没在电子氟化液里面，不存在进出口温差，单个电池的温差很小，其中电池模组和电子氟化液直接换热，蒸发潜热大，不燃，没有闪电，换热效率高，同时可以抑制电池热失控风险，满足环保的要求。
附图说明
图1为本申请一种实施方式中一种浸没式液冷电池包的整体结构示意图；
部件和附图标记列表：1-PACK箱；2-电池模组；2.1-电芯；3-热传导介质；4-散热器；5-热管；5.1-冷端；5.2-热端；6-空调；6.1-出风口；6.2-进风口；7-外箱体。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
参见图1，一种浸没式液冷电池包，其特征在于，包括密封的PACK箱1和安装在所述PACK箱1内的电池模组2；
所述PACK箱1内填充有热传导介质3，所述电池模组2部分或全部浸没在所述热传导介质3中；
所述PACK箱1外安装有换热单元，用于将所述PACK箱1内的热量交换传导至所述PACK箱1外；
所述换热单元包括散热器4和热管5，所述热管5连接所述散热器4和所述PACK箱1，所述热管5的冷端5.1贯穿所述PACK箱1侧壁伸入所述PACK箱1内，所述热管5的热端5.2与所述散热器4的传热部即基板连接，所述散热器4的热交换部将所述传热部传导的所述热管5热端带出的热量与外部环境进行交换；
具体地，在热管的冷端吸热，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热即热管的冷端吸收电子氟化液的汽化潜热，蒸汽从中心通道流向热管的热端，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到冷端即蒸发段。因此就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段即冷端传到散热段即热端。
如果实际操作时，当冷端在下、热端在上、热管呈竖直放置时，工作液体的回流靠重力足可满足，无须毛细结构的管芯，这种热管不具有多孔体管芯，被称为热虹吸管。
所述热传导介质3为相变材料，所述相变材料为电子氟化液。
具体地，电子氟化液是无色透明全氟具有良好的化学惰性、电气绝缘性能、热传导性和独特的低表面张力，作为热传导介质，有着良好的化学惰性，与电子类部件接触时，不会对其产生任何腐蚀，使用过后也不需特定的清洗步骤。
其中，将电池模组浸没在相变材料电子氟化液中，当电池进行小电流充放电时，电池释放大量热，电子氟化液吸收电池放出的热量，自身发生相变，而维持电池在相变温度点附近；当电池温度下降到相变温度点以下时，相变材料又可以释放自身能量，维持电池的温度。当电池进行大倍率的充放电时，电子氟化液吸收电池散热的热量，通过汽化潜热，吸收电池的热量，该过程不存在进出口温差，单个电池的温差很小，其中电池模组和电子氟化液直接换热，蒸发潜热大，不燃，没有闪电，换热效率高，同时可以抑制电池热失控风险，满足环保的要求。
所述换热单元还包括空调6，所述空调6对所述散热器4进行风冷。
所述电池包还包括外箱体7，所述PACK箱1安装在所述外箱体7中部，所述PACK箱1外壁与所述外箱体7内壁之间形成循环风道，所述空调6安装在所述外箱体7侧壁上，所述散热器4位于所述循环风道上；
所述空调6的出风口6.1与所述散热器4相对应，所述空调6的出风口6.1和进风口6.2分别位于循环风道内循环风的首端和末端；
其中，所述空调6的出风口6.1与所述散热器4相对应，所述空调6的进风口6.2位于所述PACK箱1下方且与所述外箱体7的侧壁相对应，对所述散热器的风冷过程在循环风道的运行方向如图1箭头方向所示。
所述散热器4为翅片式散热器。
具体地，所述热管的热端位于散热器基板内，通过热传导，将热量传递到散热器的翅片上端进行散热。
所述电池模组2若干个沿着第一方向和第二方向依次设置的电芯2.1，所述第一方向和第二方向垂直设置。
具体地，所述第一方向是指所述电芯沿横向延伸，所述第二方向是指所述电芯沿纵向方向延伸；
相邻的电芯之间存在一定的距离，该间隙内填充有电子氟化液。
相邻所述电芯2.1之间的距离为0.5-6mm。
优选的，相邻所述电芯2.1之间的距离为2-5mm。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (6)
1.一种浸没式液冷电池包，其特征在于，包括密封的PACK箱(1)和安装在所述PACK箱(1)内的电池模组(2)；
所述PACK箱(1)内填充有热传导介质(3)，所述电池模组(2)部分或全部浸没在所述热传导介质(3)中；
所述PACK箱(1)外安装有换热单元，用于将所述PACK箱(1)内的热量交换传导至所述PACK箱(1)外；
所述换热单元包括散热器(4)和热管(5)，所述热管(5)连接所述散热器(4)和所述PACK箱(1)，所述热管(5)的冷端(5.1)贯穿所述PACK箱(1)侧壁伸入所述PACK箱(1)内，所述热管(5)的热端(5.2)与所述散热器(4)的传热部连接，所述散热器(4)的热交换部将所述传热部传导的所述热管(5)热端带出的热量与外部环境进行交换；
所述热传导介质(3)为相变材料，所述相变材料为电子氟化液。
2.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷电池包，其特征在于，所述换热单元还包括空调(6)，所述空调(6)对所述散热器(4)进行风冷。
3.根据权利要求2所述的一种浸没式液冷电池包，其特征在于，所述电池包还包括外箱体(7)，所述PACK箱(1)安装在所述外箱体(7)中部，所述PACK箱(1)外壁与所述外箱体(7)内壁之间形成循环风道，所述空调(6)安装在所述外箱体(7)侧壁上，所述散热器(4)位于所述循环风道上；
所述空调(6)的出风口(6.1)与所述散热器(4)相对应，所述空调(6)的出风口(6.1)和进风口(6.2)分别位于循环风道内循环风的首端和末端。
4.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷电池包，其特征在于，所述散热器(4)为翅片式散热器。
5.根据权利要求1所述的一种浸没式液冷电池包，其特征在于，所述电池模组(2)包括若干个沿着第一方向和第二方向依次设置的电芯(2.1)，所述第一方向和第二方向垂直设置。
6.根据权利要求5所述的一种浸没式液冷电池包，其特征在于，相邻所述电芯(2.1)之间的距离为0.5-6mm。
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