[发明专利]一种浸没式液冷储能电池箱

说明书

本发明提供了一种浸没式液冷储能电池箱，包括电池箱壳体、电池模组、导流器、换热盘管、隔流支架、加热棒和风扇，电池箱壳体由隔板分隔成互不联通的内腔体一和内腔体二，换热盘管、加热棒和风扇均设置在内腔体二内，电池模组、导流器和隔流支架均设置在内腔体一内，在内腔体一内充满浸没液；隔流支架与电池箱壳体连接，隔流支架用于支撑电池模组同时分割流道，导流器设置在内腔体一底部，加热棒为换热盘管内的浸没液加热，所述风扇为换热盘管内的浸没液冷却。本发明设置导流器，使电池箱实现腔内温度分层效果，再配合换热盘管、加热棒与风扇，使储能电池箱存在夏季散热、冬季预热两种模式，同时提高浸没液的冷却效率，提高储能电池箱的均温性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其是涉及一种浸没式液冷储能电池箱。

背景技术

锂离子电池在全球储能市场中将持续占据更大的份额，成为国内乃至全球电化学储能市场的主流。锂离子电池向高比能、高安全、低成本、长寿命和废旧回收方向发展，其最受关注的方向性指标之一是高能量密度。然而，电池的热管理技术制约着电池能量密度的进一步提升。

随着电池热管理系统的逐渐完善，传统的空气冷却虽然具有结构简单、成本低廉的优点，但其散热效率低，易受环境影响，已经远远不能达到电池热管理系统发展的要求。相变材料冷却目前正处于研究阶段，其具有散热效率高，温降性好的优点，但是成本较高，并且重量体积较大，但是在极端情况下材料完全融化后可能存在失效的问题。液体冷却因其散热效率高，温度均匀性好，目前正处于高速发展阶段，如何将电池液冷热管理系统进行优化设计，增强电池箱的散热效果以提升储能密度成为当今储能发展亟待解决的关键技术问题之一，因此有必要设计一种全新的浸没式液冷储能电池箱。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种浸没式液冷储能电池箱，使储能电站既可满足高倍率电池的散热需求，又可满足储能电站应用于高寒地区或冬季寒冷情况下的预热需求，可在节能的前提下进一步提高储能电站的容量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种浸没式液冷储能电池箱，包括电池箱壳体、电池模组、导流器、换热盘管、隔流支架、加热棒和风扇，所述的电池箱壳体由设置在其内部的隔板分隔成互不联通的内腔体一和内腔体二，所述的换热盘管、加热棒和风扇均设置在内腔体二内，所述的电池模组、导流器和隔流支架均设置在内腔体一内，在内腔体一内充满浸没液，所述电池模组和导流器浸泡在浸没液中；所述隔流支架与电池箱壳体连接，所述隔流支架用于支撑电池模组同时分割流道，所述导流器设置在内腔体一底部，所述导流器设置两个，分别为导流器一和导流器二，两个导流器对称布置，且与隔流支架的分割流道相配合，在导流器一的一端开设浸没液进液管一，在导流器二的一端开设有浸没液进液管二；

在隔板的上部开设有连通孔，换热盘管底端的开口与导流器二的浸没液进液管二连通，换热盘管顶端的开口分别与浸没液出液管一和浸没液出液管二连通，且浸没液出液管二穿出内腔体二的侧壁与冷凝机组的蒸发端连接，浸没液出液管一穿入隔板上的连通孔与内腔体一连通，导流器一的浸没液进液管一穿出内腔体一的侧壁与冷凝机组的蒸发端连接；在浸没液进液管一、浸没液进液管二、浸没液出液管一和浸没液出液管二上均设有控制阀门；

所述加热棒为换热盘管内的浸没液加热，所述风扇为换热盘管内的浸没液冷却。

进一步的，当开启外循环时，内腔体一中的上部的高温的浸没液经浸没液出液管一的出口进入到换热盘管内，此时，浸没液进液管二的入口关闭，浸没液从浸没液出液管二的出口流出，进入冷凝机组的蒸发端冷却后，再由浸没液进液管一的入口进入导流器一，从而流入内腔体一中，此时完成浸没液冷却的外循环；

当开启冷却内循环时，内腔体一中的浸没液从浸没液出液管一的出口流入换热盘管中，再由风扇对换热盘管中的浸没液进行冷却，此时浸没液进液管一的入口和浸没液出液管二的出口关闭，冷却后的浸没液再由浸没液进液管二的入口进入导流器二，从而流入内腔体一中，完成浸没液的冷却内循环；