CN113659235A - 一种锂离子电池液冷***及储能*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池领域，公开了一种锂离子电池液冷***及储能***；所述锂离子电池液冷***包括：液冷板；至少两个翅片，设置于液冷板上；相邻两个翅片之间设置有锂离子电池安装空间。本发明在冷却板的表面设置若干翅片，将锂离子电池设置于相邻翅片之间；***运行时低温冷却液通过冷却液进口进入冷却板，使冷却板保持低温，电池产生的热量一部分通过电池底部与冷却板接触面实现热交换，另一部分热量通过翅片与冷却板进行热量换，有效降低电池模块纵向温差，进而实现电池的热管理。

Description

一种锂离子电池液冷***及储能***
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池液冷***及储能***。
背景技术
在储能***的大规模应用中，预制舱式储能***以其突出的灵活便捷性正逐渐成为主流的应用形式。从现有的和正在建设当中的储能电站来看，大多数储能***都是预制舱式。与传统固定式储能电站相比，预制舱式储能***的模块化设计采用标准化的集装箱尺寸，允许远洋和公路运输，可以通过高架起重机进行吊装，可移动性强，不受地域限制。另外预制舱储能***可进行工厂化生产，直接在车间进行组装调试，大大节约了工程的施工和运维成本。
随着电池本体技术的不断突破，预制舱式储能***的性能将进一步提升，成本也将逐步下降，其实际价值将不断体现，应用范围也会不断扩张。预制舱储能***中的热管理***是储能电池技术最为关键的一环，直接关系到储能电池以及整个预制舱的安全与寿命。由于电池阻抗的存在，在电池充放电过程中，电流通过电池导致电池内部产生热量，除此之外，电池内部的电化学反应也会造成一定的生热量。研究表明在储能***中电池自身温度上升，电池间温差过大，***内热量累计都直接关系到储能***的使用寿命及安全性。
目前常规液冷方案是在电池底部设置液冷板的方式实现电池冷却，由于电池体积越来越大，电池高度增加，电池纵向温差变大，使得电池模块整体温差较大，影响电池模块寿命。此外液冷板表面未做绝缘处理，虽然使用时会在表面铺设导热绝缘垫，但使用过程中，伴随着材料老化、吸水等现象的出现，绝缘性降低，存在着整体绝缘性下降，模块被击穿的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池液冷***及储能***，以解决现有液冷方案电池纵向温差变大，影响电池模块寿命的技术问题。
为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种锂离子电池液冷***，包括：
液冷板；
至少两个翅片，设置于液冷板上；
相邻两个翅片之间设置有锂离子电池安装空间。
本发明进一步的改进在于：所述液冷板和翅片的表面均具有一层绝缘层。
本发明进一步的改进在于：所述液冷板和翅片的表面均具有一层氮化铝绝缘层。
本发明进一步的改进在于：所述至少两个翅片平行设置；相邻翅片之间的间距等于锂离子电池的厚度。
本发明进一步的改进在于：所述至少两个翅片竖直设置于液冷板表面。
本发明进一步的改进在于：所述安装空间中，锂离子电池的一个横向表面能够紧贴液冷板的表面。
本发明进一步的改进在于：所述液冷板上设有冷却液进口和冷却液出口。
本发明进一步的改进在于：所述锂离子电池液冷***还包括冷却设备；所述冷却设备的出口连接所述冷却液进口，所述冷却设备的进口连接所述冷却液出口；所述冷却设备用于降低冷却液的温度，并使冷却液在所述液冷板中循环流动。
本发明进一步的改进在于：翅片的数量比待安装锂离子电池多一个。
本发明进一步的改进在于：所述锂离子电池液冷***还包括密闭舱；所述密闭舱中装有硅油，所述液冷板和翅片浸泡在所述硅油中。
一种锂离子电池储能***，包括锂离子电池液冷***和若干锂离子电池；
所述锂离子电池安装在对应的安装空间内；相邻翅片紧贴中间锂离子电池的两个纵向表面；锂离子电池的一个横向表面紧贴液冷板的表面。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种锂离子电池液冷***，在冷却板的表面设置若干翅片，将锂离子电池设置于相邻翅片之间；***运行时低温冷却液通过冷却液进口进入冷却板，使冷却板保持低温，电池产生的热量一部分通过电池底部与冷却板接触面实现热交换，另一部分热量通过翅片与冷却板进行热量换，有效降低电池模块纵向温差，进而实现电池的热管理。
进一步的，液冷板与翅片表面进行氮化处理，形成氮化铝层，起到绝缘作用，保证电池与液冷板的绝缘，防止电池被击穿，有效提升模块的长期绝缘性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为一种锂离子电池液冷***的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
请参阅图1所示，本实施例提供一种锂离子电池液冷***，包括液冷板3；液冷板3上设有若干与液冷板3表面垂直设置的翅片2；相邻翅片2之间设置有锂离子电池1安装空间；相邻翅片2之间的间距等于锂离子电池1的厚度；相邻翅片2紧贴中间锂离子电池1的两个纵向表面。
翅片2及液冷板3表面氮化处理，液冷板设置冷却液进口30和冷却液出口。***运行时低温冷却液通过冷却液进口30进入冷却板3，循环从冷却液进口出口流出冷却板3，使冷却板3保持低温，锂离子电池1产生的热量一部分通过电池底部与冷却板3接触面实现热交换，另一部分热量通过翅片2与冷却板3进行热交换，进而实现电池的热管理，降低电池纵向温差。
液冷板3与翅片2表面进行氮化处理，形成氮化铝层，起到绝缘作用，保证锂离子电池1与液冷板3的绝缘，防止锂离子电池1被击穿。
实施例2
本实施例一种锂离子电池液冷***，在实施例1的基础上还包括一个密闭舱；密闭舱中充满油硅油；所有的锂离子电池1和翅片2放置于密闭舱的硅油中；密闭舱还连通有硅油冷却循环设备，用于对密闭舱中的硅油进行循环冷却。
锂离子电池1和翅片2放置于硅油中，一是加强了热交换及时将锂离子电池热量排出；二是在硅油中保持绝缘提高使用寿命。
本发明中，锂离子电池1产生的热量，一部分通过电池底部与冷却板3接触面实现热交换，一部分通过翅片2与冷却板3进行热交换；
冷却液在冷却板3中流动，带走锂离子电池1和翅片2交换给冷却板3的部分热量，使冷却板3的温度保持在设定范围。
实施例3
本实施例一种锂离子电池储能***，包括实施例1或实施例2提供的一种锂离子电池冷却***和若干锂离子电池1。
锂离子电池1安装在对应的安装空间内；相邻翅片2紧贴中间锂离子电池1的两个纵向表面；锂离子电池1的一个横向表面紧贴液冷板3的表面。
***运行时低温冷却液通过冷却液进口30进入冷却板3，循环从冷却液进口出口流出冷却板3，使冷却板3保持低温，锂离子电池1产生的热量一部分通过电池底部与冷却板3接触面实现热交换，另一部分热量通过翅片2与冷却板3进行热交换，进而实现电池的热管理，降低电池纵向温差。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池液冷***，其特征在于，包括：
液冷板(3)；
至少两个翅片(2)，设置于液冷板(3)上；
相邻两个翅片(2)之间设置有锂离子电池(1)安装空间。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述液冷板(3)和翅片(2)的表面均具有一层绝缘层。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述液冷板(3)和翅片(2)的表面均具有一层氮化铝绝缘层。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述至少两个翅片(2)平行设置；相邻翅片(2)之间的间距等于锂离子电池(1)的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述至少两个翅片(2)竖直设置于液冷板(3)表面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述安装空间中，锂离子电池(1)的一个横向表面能够紧贴液冷板(3)的表面。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述液冷板(3)上设有冷却液进口(30)和冷却液出口；所述锂离子电池液冷***还包括冷却设备；所述冷却设备的出口连接所述冷却液进口(30)，所述冷却设备的进口连接所述冷却液出口；所述冷却设备用于降低冷却液的温度，并使冷却液在所述液冷板(3)中循环流动。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，翅片(2)的数量比待安装锂离子电池(1)多一个。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池液冷***，其特征在于，所述锂离子电池液冷***还包括密闭舱；所述密闭舱中装有硅油，所述液冷板(3)和翅片(2)浸泡在所述硅油中。
10.一种锂离子电池储能***，其特征在于，包括权利要求1所述的锂离子电池液冷***和若干锂离子电池(1)；
所述锂离子电池(1)安装在对应的安装空间内；相邻翅片(2)紧贴中间锂离子电池(1)的两个纵向表面；锂离子电池(1)的一个横向表面紧贴液冷板(3)的表面。
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