[实用新型]一种蒸发冷却阻燃电池系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电池系统制备技术领域，具体涉及一种蒸发冷却阻燃电池系统。

背景技术

由于目前电能的使用日益频繁，且用电装置对于续航的要求越来越高，大容量电池已得到了普遍的使用。不过，该类电池相应的散热困难的问题也受到了人们的注视，并研发了多种具有阻燃或高效冷却功能的电池系统。

CN 104347840 A通过加入用于吸收泄露电解液的海绵，并设置相应的其它结构，获得了一种锂离子电池组的漏液阻燃结构。CN 103682188 A通过引入两个腔体，加入保护性气体和绝缘阻燃液，实现了防止爆炸、避免短路和提高电池安全性能的效果。

然而，上述电池组结构的散热功能有限，难以制备容量大且安全性高的电池系统，同时，海绵或保护性气体的加入，增加了相应成本并影响了电池的使用期限。

CN 104466303 A通过在电池组外壳内设置氢氟醚和其它细节的安排，获得了具有较好散热功能的电池组。不过，这种电池却不能很好解决泄露等因素造成的电池燃烧和爆炸的问题。且该装置要求电池组外壳内的内压处于-0.09Mpa～-0.01Mpa之间是处于负压状态，制造和维护都比较困难。

因此，如何制备一种结构简单、经济耐用、散热功能好且具有阻燃功能的电池系统，对于产业发展而言，显得极为重要。

实用新型内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种蒸发冷却阻燃电池系统，包括电池和箱体，所述箱体和冷却器通过管道连接；箱体内部设有电池和连接器；电池和连接器依次连接；所述箱体用于装载冷却液；在箱体的左右顶部分别设置泄压阀和电磁阀；在箱体一侧设置总正/总负接口；在箱体内顶部设置压力传感器。

所述连接器包括铝排或铜排。

所述箱体的材质达到IP67的防护等级。

所述泄压阀的泄压压力为箱体最大承受压力的90％。

所述总正/总负接口为防水密封接口。

在本实用新型中，箱体用于盛放冷却液(可以为氟碳化合物，如 VXF4310、FF31-L或FL-a)，由于冷却液的黏度低流动性强，导热能力强，电池及其集耳和连接器的热量都可以很快传导到冷却液中，冷却液靠箱体热辐射和热传导对外发出热量，因此箱体也可以设计散热片或者散热槽增大散热面积增强散热能力。当电池或者其他浸入冷却液的零件发热且达到冷却液的沸点时，冷却液由液体转变为气体带走大量热量，气体经管道进入冷却器，在冷却器中冷凝过后通过管道流回箱体内，冷却器的位置应该高于箱体但不一定在正上方。由于冷却液蒸汽的电气绝缘强度是随压力增加的，因此正常情况下产生蒸汽过后箱体内压力增大可以不用处理，当压力传感器检测到压力过大时开启电磁阀进行泄压操作(泄压压力根据不同冷却液实验实测)，泄压阀设置为箱体能承受最大压力的90％当压力过大且电磁阀失效时保证安全。

本实用新型的优点：

1、本实用新型的电池系统在使用过程中，当电池本身出现过热时，一方面冷却液带走大量的热量防止电池燃烧，另一方面冷却液本身作为灭火剂阻止燃烧；当电池有泄露破损等问题时冷却液进入电池内部使电池失效，同时有散热和阻止燃烧的功能；

2、本实用新型电池系统结构简单，不需要特殊维护；系统内部温度的均衡和散热都是自发运行，内部不需要风扇水泵等设备；相对于传统的风冷和水冷散热效果更好，结构更简单，安全性更高，特别适用于高功率密度的电池系统。

附图说明

图1为本实用新型蒸发冷却阻燃电池系统的示意图，

图中，1、电池；2、冷却器；3、连接器；5、泄压阀；6、电磁阀； 7、管道；8、总正/总负接口；9、箱体；10、压力传感器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对本实用新型的最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种蒸发冷却阻燃电池系统，包括电池1和箱体9，所述箱体9和冷却器2通过管道7连接；箱体9内部设有电池1和连接器3；电池1和连接器3依次连接；所述箱体9 用于装载冷却液(如VXF4310冷却液)；在箱体9的左右顶部分别设置泄压阀5和电磁阀6；在箱体9一侧设置总正/总负接口8；在箱体内顶部设置压力传感器10。

所述连接器3包括铝排或铜排。

所述箱体9的材质达到IP67的防护等级。

所述泄压阀5的泄压压力为箱体最大承受压力的90％。

所述总正/总负接口8为防水密封接口。