CN109301391A - 一种液体浸没冷却式汽车动力电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处密封连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有用于连通所述壳体的内部与所述中空腔室的出液口。本发明提供的一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，通过将电池组整体浸没于绝缘冷却液内，进而实现对汽车动力电池组的冷却。

Description

一种液体浸没冷却式汽车动力电池组
技术领域
本发明涉及动力电池领域，具体涉及一种液体浸没冷却式汽车动力电池组。
背景技术
随着能源和环境问题的日益严峻，电动汽车正在逐步代替传统燃油汽车，成为汽车行业的一大重要分支。而电动汽车包括三项核心技术，动力电池、电机和控制***，其中动力电池最为关键，其性能指标和经济成本决定了电动汽车的商业化进程。目前电动汽车电池主要分为两大类-蓄电池和燃料电池，而蓄电池包括镍氢电池、锂电池、纳硫电池等则是目前市场开发的重点。
动力电池在充电过程和放电过程中都会发热，充电过程为一放热反应且有电池内阻，在快速充电过程中，电池的温度会上升明显，尤其在快充满的时候，发热尤为严重；放电过程，电池发热主要是电池内阻引起的焦耳热；电池长期温度过高会对电池的寿命产生不良影响，甚至可能过热自燃，因此这些电池需要控其内部温度在合理范围内。动力电池充电要求充电速度快，最简单粗暴的解决办法就是增大充电电流，大电流会造成产热量加大；而放电过程，保证车辆动力充沛，也需要大电流输出，造成焦耳热快速产生，以上工况造成动力电池的发热速度远高于常规电池，所以动力电池需要加装散热装置，以保证动力***的安全性。目前，随着电池容量的需求在不断增加，传统的风扇散热已无法满足动力电池的散热需求，而非接触液冷板冷却结构复杂，成本高。
发明内容
本发明提供了一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，通过将电池组整体浸没于绝缘冷却液内，进而实现对汽车动力电池组的冷却，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处密封连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有用于连通所述壳体的内部与所述中空腔室的出液口。
作为优选方案，所述壳体内还设有均流吸液管，所述泵的入口与所述均流吸液管连接，所述均流吸液管为两端封闭且中空的管状结构并水平设置于所述电池组的侧部，所述均流吸液管的外壁设有多个沿均流吸液管的长度方向等间距设置的进液孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管上的多个进液孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。
作为优选方案，所述盖体的上表面连接有多个散热肋片。
作为优选方案，所述散热肋片的外侧设有散热风扇。
作为优选方案，所述壳体的侧面设有多个所述散热肋片。
作为优选方案，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。
作为优选方案，所述壳体上设有进液口，所述管道的出液端与所述进液口连接，所述泵和进液口分别位于所述电池组的两侧。
作为优选方案，所述壳体内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道的进液端连接。
作为优选方案，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池。
作为优选方案，所述壳体的底面上设有多个用于支撑所述单体电池的支架。
上述技术方案所提供的一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，通过接线端子作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池，为降低单体电池的热量，在壳体内充满绝缘冷却液，从而保证将电池组完全浸没于绝缘冷却液内，绝缘冷却液与单体电池进行实时热量交换，从而降低单体电池的热量，由于壳体内的绝缘冷却液在实现对单体电池的散热的同时将被单体电池加热，通过设置泵将绝缘冷却液抽吸至盖体的中空腔室，并在所述中空腔室内对被加热后的绝缘冷却液进行冷却，冷却后的绝缘冷却液回流至壳体的内部，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为壳体内部的结构示意图；
图3为本发明实施例2的结构示意图。
其中：1、壳体；2、盖体；3、散热段；4、风冷散热器；5、管道；6、泵；7、支架；8、单体电池；9、接线端子；10、均流吸液管；11、散热肋片；12、散热风扇。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1-2所示，为本实施例所提供的一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，包括上端开口的壳体1、与所述壳体1的上端开口处密封连接的盖体2和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体2内设有中空腔室，所述壳体1内设有电池组、绝缘冷却液和泵6，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述绝缘冷却液充满所述壳体1的内部空间，所述泵6通过管道5与所述盖体2的中空腔室连接，所述盖体2的下表面设有用于连通所述壳体1的内部与所述中空腔室的出液口。具体地，通过接线端子9作为电力输出端，为汽车供电，在汽车动力电池组在充放电过程中会产生大量热量，其中发热源为电池组内的单体电池8，为降低单体电池8的热量，在壳体1内充满绝缘冷却液，从而保证将电池组完全浸没于绝缘冷却液内，绝缘冷却液与单体电池8进行实时热量交换，从而降低单体电池8的热量，由于壳体1内的绝缘冷却液在实现对单体电池8的散热的同时将被单体电池8加热，通过设置泵6将绝缘冷却液抽吸至盖体2的中空腔室，并在所述中空腔室内对被加热后的绝缘冷却液进行冷却，冷却后的绝缘冷却液回流至壳体1的内部，该结构通过将绝缘冷却液直接与电池组接触，提高了电池组的散热速度，可满足电池组快速散热的需求，同时，该结构简单，有利于降低制造成本。
进一步地，所述壳体1内还设有均流吸液管10，所述泵6的入口与所述均流吸液管10连接，所述均流吸液管10为两端封闭且中空的管状结构并水平设置于所述电池组的侧部，所述均流吸液管10的外壁设有多个沿均流吸液管10的长度方向等间距设置的进孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管10的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管10上的多个进孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。具体地，由于进孔的位置正好对应单体电池8的间隙，从而可保证电池组冷却液流场均匀，进而形成较为均匀的冷却效果。
更进一步地，由于壳体1内的绝缘冷却液在实现对单体电池8的散热的同时将被单体电池8加热，故被抽吸至盖体2内的绝缘冷却液温度相对较高，故应对盖体2内的绝缘冷却液的温度进行降低、以提高在喷淋冷却过程中的冷却效果，为实现盖体2内的绝缘冷却液的散热，所述盖体2的上表面连接有多个散热肋片11，盖体2内的绝缘冷却液通过所述散热肋片11与外界环境进行热量交换，从而实现对盖体2内的绝缘冷却液的散热；此外，为进一步提高对盖体2内的绝缘冷却液的散热效果，如图1所示，本实施中，所述散热肋片11的外侧设有散热风扇12，通过在散热肋片11的外侧设置散热风扇12，从而加速散热肋片11附近空气流动的速度，进而提高盖体2内的绝缘冷却液与外界环境进行热量交换的速度。
本实施例中，优选地，所述接线端子设置于所述壳体1的外部，进一步优选地，所述接线端子可以设置于所述壳体1的外表面或设置于所述盖体2的外表面，本实施中，所述接线端子设置于所述壳体1的外表面，所述接线端子9的数量为多个，所述壳体1呈长方体状，多个所述接线端子9设置于所述壳体1的其中一个侧面上，所述壳体1的另外三个未设置所述接线端子9的侧面分别设有多个呈矩形阵列设置的所述散热肋片11。具体地，通过在壳体1的其他三个侧面设置散热肋片11，壳体1内的绝缘冷却液通过所述散热肋片11与外界环境进行热量交换，从而实现对壳体1内的绝缘冷却液的直接散热。
此外，所述壳体1上设有进液口，所述管道5的出液端与所述进液口连接，所述泵6和进液口分别位于所述电池组的两侧。如此，即可保证壳体1的进液和出液位置分别位于电池组的两侧，从而在壳体1内形成一个流量循环，提高对电池组的散热效果。此外，所述盖体2上还设有液体入口，所述管道5的出液口与所述液体入口连接，其中所述液体入口和进液口分别位于所述盖体2的两侧，从而保证进入盖体2的液体必须从一端流向另一端，才得以流出盖体2，延长了绝缘冷却液在盖体2内停留的时间，进而延长了对绝缘冷却液冷却的时间，提高了对绝缘冷却液的冷却效果。
进一步地，所述壳体1内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道5的进液端连接，当所述泵6发生故障时，所述备用泵立即开启，从而保证电池组始终得以散热，进而提高汽车动力电池组整体的安全性。
本实施例中，所述电池组包括多个分别与所述壳体1的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池8，所述壳体1的底面上设有多个用于支撑所述单体电池8的支架7，所述单体电池8的下端与所述支架7固定连接，从而保证单体电池8的位置相对于壳体1始终固定，从而提高汽车动力电池组运行的稳定性。
实施例2
如图3所示，为本实施例所提供的一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，本实施例与实施例1的区别在于，取消了盖体2上的散热肋片11和散热风扇12，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器4，所述管道5包括散热段3，所述散热段3为盘绕设置的管状结构，所述散热段3与所述风冷散热器4连接并位于所述风冷散热器4内，具体地，当泵6将壳体1内的绝缘冷却液抽吸出并流动至散热段3时，所述风冷散热器4对流经散热段3的绝缘冷却液进行风冷散热，保证从散热段3流出并进入壳体1内的绝缘冷却液温度较低。
本实施例一种液体浸没冷却式汽车动力电池组的其它结构与实施例1的相同，在此不再进行赘述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，包括上端开口的壳体、与所述壳体的上端开口处密封连接的盖体和用于与外部电路连接的接线端子，所述盖体内设有中空腔室，所述壳体内设有电池组、绝缘冷却液和泵，所述接线端子与所述电池组电性连接，所述绝缘冷却液充满所述壳体的内部空间，所述泵通过管道与所述盖体的中空腔室连接，所述盖体的下表面设有用于连通所述壳体的内部与所述中空腔室的出液口。
2.根据权利要求1所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体内还设有均流吸液管，所述泵的入口与所述均流吸液管连接，所述均流吸液管为两端封闭且中空的管状结构并水平设置于所述电池组的侧部，所述均流吸液管的外壁设有多个沿均流吸液管的长度方向等间距设置的进液孔，所述电池组包括多排沿所述均流吸液管的长度方向排列设置的电池单元，任意相邻的两排所述电池单元之间均可形成一条可供所述绝缘冷却液流动的冷却通道，所述均流吸液管上的多个进液孔分别与多排所述电池单元形成的多个所述冷却通道相对齐设置。
3.根据权利要求1所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述盖体的上表面连接有多个散热肋片。
4.根据权利要求3所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述散热肋片的外侧设有散热风扇。
5.根据权利要求4所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体的侧面设有多个所述散热肋片。
6.根据权利要求1所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述喷淋冷却式汽车动力电池组还包括风冷散热器，所述管道包括散热段，所述散热段为盘绕设置的管状结构，所述散热段与所述风冷散热器连接并位于所述风冷散热器内。
7.根据权利要求1所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体上设有进液口，所述管道的出液端与所述进液口连接，所述泵和进液口分别位于所述电池组的两侧。
8.根据权利要求1所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体内还设有备用泵，所述备用泵与所述管道的进液端连接。
9.根据权利要求2所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述电池组包括多个分别与所述壳体的底面连接并呈矩形阵列布置的单体电池。
10.根据权利要求9所述的液体浸没冷却式汽车动力电池组，其特征在于，所述壳体的底面上设有多个用于支撑所述单体电池的支架。
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