[发明专利]一种基于电池全区域散热的浸没冷却系统

说明书

本发明公开的一种基于电池全区域散热的浸没冷却系统，密封箱模块包括密封箱体以及位于密封箱体内的电池模组和液冷板，电池模组倒放密封箱体内，电池模组设置有极耳的一侧能够浸没在密封箱体内的冷却液内，液冷板位于电池模组的另一侧；外循环换热模块包括恒温槽、浸没冷却液循环管道和液冷板冷却液循环管道，恒温槽通过浸没冷却液循环管道与密封箱体连通，恒温槽通过液冷板冷却液循环管道与液冷板的冷却液流道连通。本发明采用电池倒置在冷却液中浸没极耳的结构来对极耳进行降温，可以减少冷却液的用量，降低成本。同时在系统上方添加冷板系统来均衡电池高倍率充放电下的温度均匀性，降低电池内部的热梯度，实现高效全区域的电池热管理。

技术领域

本发明涉及到集成冷却领域，具体涉及到一种适用于电池热管理系统的液冷冷却手段，尤其涉及一种基于电池全区域散热的浸没冷却系统。

背景技术

锂离子电池由于其比能高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应等优点，被广泛应用于新能源汽车中，被称之为新能源汽车的“心脏”。随着市场对电动汽车锂离子更高能量密度需求，传统的热管理手段如空冷、管道式液冷等已经不能满足电池散热的要求。且超级快充模式的出现使得电池在高倍率充放电中的极耳发热尤为严重，电池温度的上升必然会带来性能的下降。一旦超过适宜温度，电池内部会产生枝晶，甚至会导致电池内部发生短路并引发热失控，最终起火、爆炸，危害乘车人员的人身安全。

液冷系统作为实际应用最多的电池热管理方式，可以更迅速地带走系统产生的热量。中国实用新型专利CN 215496842U过在电池底部、侧面对电池模组进行散热，但忽略极耳散热。浸没式冷却作为一种新型液冷冷却手段，通过将锂离子电池直接浸没在冷却液中进行换热，两者间的接触热阻变小，既可以增强换热效率同时可以避免复杂的管道设计，是一种有效的热管理手段。但中国发明公开专利CN 114976382 A完全采用浸没式冷却方式来对电池进行温度管理，但需要采用大量的冷却液来浸没电池模组，成本过高。

因此需要一种基于电池全区域均匀散热的低成本浸没冷却系统装置系统对极耳进行高效散热，以提高电池模组的温度均匀性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新的基于电池全区域均匀散热的低成本锂离子电池浸没冷却热管理结构，通过将极耳浸没进行散热能够保证电池内部温度更加均匀，电流在电池内部分布更加均匀，提升电池的循环性能。不仅可以对满足高倍率充放电下的锂电池极耳的有效降温，提高电池温度均一性，降低电池组内部温度梯度，同时还可以减少冷却液的使用量，降低成本。

为了实现本发明目的，本发明提供的一种基于电池全区域散热的浸没冷却系统装置，包括密封箱模块和外循环换热模块，

所述密封箱模块包括密封箱体以及位于密封箱体内的电池模组和液冷板，密封箱体内还用于容纳冷却液，电池模组倒放密封箱体内，电池模组设置有极耳的一侧能够浸没在所述冷却液内，液冷板位于电池模组的另一侧，液冷板内设置有冷却液流道；

外循环换热模块包括恒温槽、浸没冷却液循环管道和液冷板冷却液循环管道，恒温槽通过浸没冷却液循环管道与密封箱体连通以实现浸没的冷却液的循环，恒温槽通过液冷板冷却液循环管道与液冷板的冷却液流道连通以实现液冷板内冷却液的循环。

进一步优选地，电池模组悬空固定在密封箱体内。

进一步优选地，还包括安装杆以及安装杆固定位，密封箱体的两相对侧壁上均设置有安装杆固定位，且安装杆固定位与密封箱体的底面之间留有距离，安装杆两端分别固定在两侧的安装杆固定位，电池模组固定在安装杆上。

进一步优选地，液冷板包括板体以及在板体上内凹开设凹槽以形成冷却液流道，冷却液流道的进口位于板体的中间，然后冷却液流道的流向往两侧后再向中间处汇合，冷却液流道的出口也位于板体的中间。

进一步优选地，液冷板与密封箱体的顶部内侧固定连接，且液冷板与电池模组的顶部相接触。