CN221262517U - 电池模组及电池冷却*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池模组及电池冷却***,电池模组包括:多个电池单体,电池单体沿自身平面方向依次排布组成至少一个电池组,各电池组沿电池单体的厚度方向排列;冷板,沿电池组的延长方向延伸,每相邻两个冷板之间设有一个电池组;沿冷板的排列方向,位于两端的冷板分别为首端冷板和末端冷板;其中,冷板内设有分隔板,分隔板将冷板沿高度方向分隔为上腔体和下腔体;首端冷板的上腔体和下腔体用于和外部液冷管路连接,各冷板的上腔体通过管路依次串连,各冷板的下腔体通过管路依次串连,末端冷板的上腔体和下腔体通过管路连通。本申请的电池模组的换热效率高、温差小、性能好。
Description
技术领域
本申请涉及电池冷却技术领域,尤其涉及一种电池模组及电池冷却***。
背景技术
随着用户对新能源汽车的电池的充电时长、长寿命及安全性的要求越来越高,电池的热管理设计受到的挑战也越来越大,研发高效换热、温度均一性好的热管理***迫在眉睫。
目前,新能源汽车基本以液冷技术作为主流热管理方案,液冷***的冷却效率高,安全性能好。然而,随着充电倍率越来越大,对电池的冷却能力和温差的要求越来越高,当前的热管理方案已不能满足要求。因此,需要对电池的液冷方案进行优化改进。
实用新型内容
本申请提供一种电池模组及电池冷却***,以解决电池的冷却效率低,电芯温差大的问题。
本申请的一方面提供一种电池模组,包括:
多个电池单体,电池单体沿自身平面方向依次排布组成至少一个电池组,各电池组沿电池单体的厚度方向排列;
冷板,沿电池组的延长方向延伸,每相邻两个冷板之间设有一个电池组;沿冷板的排列方向,位于两端的冷板分别为首端冷板和末端冷板;
其中,冷板内设有分隔板,分隔板将冷板沿高度方向分隔为上腔体和下腔体;首端冷板的上腔体和下腔体用于和外部液冷管路连接,各冷板的上腔体通过管路依次串连,各冷板的下腔体通过管路依次串连,末端冷板的上腔体和下腔体通过管路连通。
在一种可能的实施方式中,分隔板设于冷板的中间部位,上腔体和下腔体的容积相同。
在一种可能的实施方式中,分隔板的板面倾斜于冷板的厚度方向。
在一种可能的实施方式中,分隔板的板面与冷板的内侧壁之间的夹角为30°-60°。
本申请的另一方面提供一种电池冷却***,包括:外部液冷管路和如前所述的电池模组;
外部液冷管路的第一端与电池模组的首端冷板的上腔体连通,外部液冷管路的第二端与首端冷板的下腔体连通。
在一种可能的实施方式中,外部液冷管路上设置有至少一个换向水泵。
在一种可能的实施方式中,至少一个换向水泵包括第一换向水泵和第二换向水泵;
第一换向水泵靠近外部液冷管路的第一端,第二换向水泵靠近外部液冷管路的第二端。
在一种可能的实施方式中,电池冷却***还包括:
换热模组,与外部液冷管路并连,用于外部液冷管路内的流体与外界环境之间的热交换。
在一种可能的实施方式中,换热模组包括冷媒循环管路及依次设置在冷媒循环管路上的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器;
其中,第二换热器连接在外部液冷管路上。
在一种可能的实施方式中,外部液冷管路上还设置有加热器。
本申请提供的电池模组及电池冷却***,电池模组包括多个电池单体和匹配设置的冷板,电池单体沿自身平面方向排列组成至少一个电池组,各电池组沿电池单体的厚度方向排列,每两个冷板之间设置一个电池组。通过在冷板内设置分隔板,将冷板内部沿高度方向分隔为上腔体和下腔体,并将冷板排列方向上的首端冷板的上腔体和下腔体与外部液冷管路连接,各冷板的上腔体通过管路依次串连,各冷板的下腔体也通过管路依次串连,末端冷板的上腔体和下腔体通过管路连通。这样,流体从首端冷板的上腔体(或下腔体)进入、依次经过各冷板的上腔体(或下腔体)后,再从末端冷板的下腔体(或上腔体)回流、依次经过各冷板的下腔体(或上腔体),可以降低电池单体的温差,提高电池组的换热速率,进而,提升电池模组的快充倍率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的电池模组的分解结构示意图;
图2为本申请实施例提供的电池模组的剖视结构图;
图3为图2中的电池模组的液体流路的设计示意图;
图4为本申请实施例提供的电池冷却***的结构示意图。
附图标记说明:
100-电池模组;200-外部液冷管路;300-换热模组;
110-电池组;120-冷板;120a-首端冷板;120b-末端冷板;210-换向水泵;220-加热器;310-冷媒循环管路;320-压缩机;330-第一换热器;340-膨胀阀;350-第二换热器;360-储液罐;
111-电池单体;121-分隔板;122-上腔体;123-下腔体;211-第一换向水泵;212-第二换向水泵。
具体实施方式
目前,电池模组的液冷***的设计中,通常采用底部冷却方案,换言之,将液冷板布置在电芯的底部,通过液冷板与电芯的底部进行热交换,以对电芯进行冷却降温,或者,对电芯进行加热升温。
然而,由于电芯本身的热阻大,对液冷板的冷却/加热响应较慢,并且,电芯底部的面积有限,与液冷板之间的换热面积小,这会导致电芯的底部和顶部产生较大的温差,对电芯的冷却效率低,且会影响电芯的性能稳定性,还会对电芯的状态监控造成不利影响,最终导致电池的功率无法满足整车需求。
另外,由于液冷板内部中空的构造设计,使得设置在电芯底部的液冷板的承重性较弱,需要加强液冷板的结构强度,或者,针对性的加强电池箱/电池框的承载结构,这增大了电池模组的设计难度,且会增加电池模组的整体重量,电池模组的生产成本较高。
有鉴于此,本申请实施例提供一种电池模组及电池冷却***,电池模组包括多个电池单体和匹配设置的冷板,电池单体沿自身平面方向排列组成至少一个电池组,各电池组沿电池单体的厚度方向排列,每两个冷板之间设置一个电池组。通过在冷板内设置分隔板,将冷板内部沿高度方向分隔为上腔体和下腔体,并将冷板排列方向上的首端冷板的上腔体和下腔体与外部液冷管路连接,各冷板的上腔体通过管路依次串连,各冷板的下腔体也通过管路依次串连,末端冷板的上腔体和下腔体通过管路连通。这样,流体从首端冷板的上腔体(或下腔体)进入、依次经过各冷板的上腔体(或下腔体)后,再从末端冷板的下腔体(或上腔体)回流、依次经过各冷板的下腔体(或上腔体),可以降低电池单体的温差,提高电池组的换热速率,进而,提升电池模组的快充倍率。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的电池模组的分解结构示意图。参照图1所示,本申请实施例提供一种电池模组100,电池模组100可以应用在新能源汽车中,例如,电池模组100应用在纯电动汽车或混动汽车中,或者,电池模组100也可以应用在太阳能/风能电能储能***、电网/电力电源***、基站电池电源、电动机器人等其他领域中。
具体的,本实施例提供的电池模组100包括多个电池单体111,该多个电池单体111可以阵列排布。其中,该多个电池单体111沿自身的平面方向依次排布组成电池组110,换言之,电池单体111沿自身的宽度和长度所在的平面(图中所示的Y方向和Z方向所在的平面)依次排布组成电池组110。并且,该多个电池单体111组成至少一个电池组110,当有多个电池组110时,各电池组110沿电池单体111的厚度方向(图中所示的X方向)排列。
图中示出了电池模组100包括4个电池组110、每个电池组110包括6个电池单体111的情况,应理解,在其他示例中,电池模组100也可以包括1个、2个、3个、5个、6个或其他数量的电池组110,每个电池组110排列的电池单体111的数量也可以为2个、3个、4个、5个、7个、8个、9个或10个等其他数量的电池单体111,本实施例对此不作具体限制。
另外,图中示出了电池单体111沿自身的长度方向(图中所示的Z方向)竖立设置,换言之,电池单体111的高度对应电池单体111的长度。如此设置,电池单体111的底面为其宽度方向和厚度方向构成的平面,电池单体111的底面占据的空间较小,且各电池组110沿电池单体111的厚度方向排列,这样,在较小的平面空间内,可以布设更多数量的电池单体111,可以提高电池模组100的能量密度。
当然,在电池模组100的能量密度满足电池模组100的功率需求的前提下,电池单体111也可以沿自身的宽度方向(图中所示的Y方向)竖立设置,换言之,电池单体111的高度对应电池单体111的宽度,本实施例对此不作限制。
继续参照图1所示,电池模组100还包括冷板120,冷板120用于和各电池单体111进行热交换,以使各电池单体111的温度维持在合适范围内,保证电池模组100的工作性能。
冷板120沿电池组110的延长方向延伸,也就是说,冷板120沿电池组110内各电池单体111的排布方向延伸,冷板120延伸的长度可以和电池组110的长度相匹配。并且,冷板120设置在各电池组110的两侧,每相邻两个冷板120之间设有一个电池组110,冷板120的高度可以和电池组110的高度匹配。
其中,如图中所示,当电池单体111沿自身的长度方向竖立设置时,冷板120的高度可以和电池单体111的长度匹配;在其他示例中,当电池单体111沿自身的宽度方向竖立设置时,冷板120的高度可以和电池单体111的宽度匹配。
冷板120可以和电池组110的两侧表面贴合,以实现冷板120和电池组110内的各电池单体111之间的热传递。冷板120可以粘接在电池组110的两侧表面,例如,电池组110和冷板120之间可以通过导热胶层粘接在一起,导热胶层的导热性好,可以提高冷板120和电池组110之间的传热效率,提升电池模组100的热管理效率。
应当说明的是,图1中仅示出了电池模组100的部分部件,电池模组100还包括图中未示出的其他部件。例如,电池模组100还可以包括电池箱体(电池框体),电池单体111和冷板120可以安装在电池箱体(电池框体)内。
由于电池组110内的电池单体111竖立设置、且电池单体111沿自身的平面方向依次排布,因而,电池单体111在其厚度方向的两侧表面的面积较大。对此,通过将冷板120设置在电池组110的两侧,冷板120与电池单体111的厚度方向的两侧表面贴合,冷板120与电池单体111之间的接触面积大,两者之间的热交换面积大,热交换效率高。
并且,每相邻两个电池组110之间共用一个冷板120,该冷板120同时为相邻两侧的电池组110换热,缩短了换热路径,可以提高电池组110的换热效率,进而,提升电池模组100整体的换热效率。
同时,冷板120与电池单体111的整个侧面接触,可以对电池单体111上下均衡的换热,电池单体111的温度均匀性更好,可以提升电池单体111的电性能,进而,提升电池模组100整体的工作性能,有利于提升电池模组100的快充倍率。
另外,通过将冷板120设置在电池组110的两侧,冷板120与电池单体111并排设置,冷板120不承受电池单体111的重力,对冷板120的结构强度的要求较低,且无需针对性的加强电池箱体(电池框体)的承载结构。如此,有助于降低电池模组100的设计难度,减少电池模组100的生产成本。
图2为本申请实施例提供的电池模组的剖视结构图。参照图2所示,在将冷板120贴设在电池组110的两侧的基础上,本实施例中,还对冷板120内部的流道进行了改进。具体的,冷板120内可以设有分隔板121,分隔板121将冷板120沿高度分隔为上腔体122和下腔体123,上腔体122位于冷板120的上部,下腔体123位于冷板120的下部。
为了便于说明,本实施例将冷板120的排列方向上,也就是电池单体111的厚度方向上,位于两端的冷板120分别定义为首端冷板120a和末端冷板120b。
图3为图2中的电池模组的液体流路的设计示意图。参照图3所示,设计电池模组100的液体流路时,首端冷板120a的上腔体122和下腔体123均连通至外部,沿冷板120的排列方向,各冷板120的上腔体122之间通过管路依次串连,各冷板120的下腔体123之间也通过管路依次串连,末端冷板120b的上腔体122和下腔体123通过管路连通。
外部的流体可以从首端冷板120a的上腔体122进入,依次流过各冷板120的上腔体122后,由末端冷板120b的上腔体122进入末端冷板120b的下腔体123,之后依次回流经过各冷板120的下腔体123,最终从首端冷板120a的下腔体123流出,完成流体在电池模组100内的循环。或者,外部的流体可以从首端冷板120a的下腔体123进入,依次流过各冷板120的下腔体123后,由末端冷板120b的下腔体123进入末端冷板120b的上腔体122,之后依次回流经过各冷板120的上腔体122,最终从首端冷板120a的上腔体122流出,完成流体在电池模组100内的循环。
结合图1和图3所示,对于电池模组100中的各电池单体111而言,冷板120内的流体依次流过各电池单体111的上部(或下部)后,再从最后一个电池单体111回流,沿反方向依次经过各电池单体111的下部(或上部)。
应当说明的是,随着流体在冷板120内流动,与各电池单体111进行热交换,流体的温度逐渐变化,流体与电池单体111之间热交换的效率也越来越低。也就是说,沿流体的流动方向,各电池单体111的热交换能力逐渐降低。因此,本实施例通过使流体依次流过各电池单体111的上部(或下部)后,再反方向的依次流过各电池单体111的下部(或上部),可以使流体的热交换均匀的作用于各电池单体111,可以减小电池单体111之间的温差,提升电池模组100的温度均匀性。
综上所述,本实施例通过将冷板120贴设在电池组110的两侧,并将冷板120内部分隔为上腔体122和下腔体123,可以提升电池模组100的热交换效率,不但能够降低单个电池单体111的温差,也能够提升整个电池模组100的温度均匀性。从而,提升电池模组100的热管理效果,提升电池模组100的快充倍率。
为了保证电池模组100的工作稳定性,在实际应用中,通常会对电池模组100的温度进行监测,一般会在电池模组100的顶部设置检测器件(图中未示出),检测器件例如为温度传感器,利用检测器件对电池模组100的温度实时检测。以使电池模组100工作在合适的温度范围内,避免电池模组100的温度过低,而影响电池模组100的工作性能。
示例性的,可以在每个电池组110的顶部设置至少一个检测器件,例如,在每个电池组110的长度方向的两端分别设置检测器件,甚至,在每个电池单体111的顶部均设置检测器件。
对此,在对电池模组100进行冷却时,外部流体从首端冷板120a的上腔体122进入,依次经过各冷板120的上腔体122后,由末端冷板120b的下腔体123回流,依次经过各冷板120的下腔体123,最后从首端冷板120a的下腔体123流出。此时,对于电池组110(或单个电池单体111)而言,电池组110(或单个电池单体111)的上部的温度略低于下部的温度,则位于电池模组100的顶部的检测器件检测到的温度为电池模组100的最低温度,以此满足电池模组100的最低工作温度要求。
相反的,在对电池模组100进行加热时,外部流体从首端冷板120a的下腔体123进入,依次经过各冷板120的下腔体123后,由末端冷板120b的上腔体122回流,依次经过各冷板120的上腔体122,最后从首端冷板120a的上腔体122流出。此时,对于电池组110(或单个电池单体111)而言,电池组110(或单个电池单体111)的下部的温度略高于上部的温度,则位于电池模组100的顶部的检测器件检测到的温度依然为电池模组100的最低温度,以此满足电池模组100的最低工作温度要求。
其中,分隔板121可以设置在冷板120的中间部位(参见图2所示),上腔体122对应电池单体111的上半部,下腔体123对应电池单体111的下半部,上腔体122内的流体和下腔体123内的流体与电池单体111之间的热交换面积大致相同。并且,上腔体122和下腔体123可以保持相同容积,换言之,上腔体122内的流体的流量和下腔体123内的流体的流量可以保持一致。
这样设置,可以使流体流过各冷板120的流速更加均匀,各电池组110的换热效果的一致性好,有利于降低电池组110之间的温差,提高电池模组100整体的温度均匀性,进而,提升电池模组100整体的热管理效率和热管理效果,延长电池模组100的使用寿命,且有利于提升电池模组100的快充倍率。
并且,本实施例中,分隔板121的板面可以倾斜于冷板120的厚度方向,换言之,分隔板121与冷板120的内侧壁之间不垂直,分隔板121与冷板120的内侧壁之间的夹角α不等于90°。倾斜设置的分隔板121,可以使冷板120具有一定的弹性,在电池单体111充放电的过程中,可以吸收电池单体111的膨胀力,可以避免冷板120被破坏,延长冷板120的使用寿命。并且,由于冷板120能够适应电池单体111全生命周期的尺寸变化,因而,有助于提升电池模组100整体的使用寿命。
示例性的,分隔板121的板面与冷板120的内侧壁之间的夹角α的角度范围可以为30°-60°,换言之,分隔板121的板面与冷板120的内侧壁之间的夹角α在30°-60°之间。一方面,分隔板121具有足够的倾斜角度,以使冷板120具有足够的变形能力,能够有效吸收电池单体111充放电过程中的变形量;另一方面,分隔板121的倾斜角度不至于过大,可保证分隔板121的受力平衡性,避免分隔板121因上腔体122内的流体压力而被破坏,保证冷板120的结构强度,延长冷板120的使用寿命。
示例性的,分隔板121的板面与冷板120的内侧壁之间的夹角α可以为35°、40°、45°、50°、55°等。
图4为本申请实施例提供的电池冷却***的结构示意图。参照图4所示,本申请实施例还提供一种电池冷却***,该电池冷却***包括外部液冷管路200和前述的电池模组100,外部液冷管路200与电池模组100连接。外部液冷管路200内的流体,进入电池模组100内,并在各冷板120之间循环,与各电池单体111进行热交换,以对各电池单体111进行冷却或加热。
具体的,外部液冷管路200的第一端与首端冷板120a的上腔体122连通,外部液冷管路200的第二端与首端冷板120a的下腔体123连通。根据实际需求,可以是首端冷板120a的上腔体122作为电池模组100的进液端、首端冷板120a的下腔体123作为电池模组100的出液端,或者,也可以是首端冷板120a的下腔体123作为电池模组100的进液端、首端冷板120a的上腔体122作为电池模组100的出液端。换言之,流体可以从外部液冷管路200的第一端进入电池模组100、从电池模组100流出至外部液冷管路200的第二端,或者,流图可以从外部液冷管路200的第二端进入电池模组100、从电池模组100流出至外部液冷管路200的第一端。
如前所述,在对电池模组100进行冷却时,流体从外部液冷管路200的第一端进入首端冷板120a的上腔体122,依次经过各冷板120的上腔体122后,由末端冷板120b的下腔体123回流,依次经过各冷板120的下腔体123,最后,从首端冷板120a的下腔体123流出,从外部液冷管路200的第二端再回流至外部液冷管路200内。
在对电池模组100进行加热时,流体从外部液冷管路200的第二端进入首端冷板120a的下腔体123,依次经过各冷板120的下腔体123后,由末端冷板120b的上腔体122回流,依次经过各冷板120的上腔体122,最后,从首端冷板120a的上腔体122流出,从外部液冷管路200的第一端再回流至外部液冷管路200内。
继续参照图4所示,为了实现外部液冷管路200内的流体的流向切换,本实施例中,外部液冷管路200上还设置有换向水泵210,换向水泵210可以为外部液冷管路200内的流体增压,增大流体的流速,以使流体顺利进入电池模组100内。并且,换向水泵210还具有换向功能,可以改变外部液冷管路200内的流体的流向,以使外部液冷管路200内的流体,可以从第一端进入电池模组100,或者,从第二端进入电池模组100。
作为一种示例,外部液冷管路200上可以设置有两个换向水泵210,为便于说明,将该两个换向水泵210分别定义为第一换向水泵211和第二换向水泵212。其中,第一换向水泵211可以靠近外部液冷管路200的第一端,第二换向水泵212可以靠近外部液冷管路200的第二端。
工作时,可以仅是第一换向水泵211和第二换向水泵212中的一者工作,或者,也可以是第一换向水泵211和第二换向水泵212同时工作。
以对电池模组100进行冷却为例,可以仅是第一换向水泵211(或第二换向水泵212)单独工作,推动外部液冷管路200内的流体向第一端流动,使流体从首端冷板120a的上腔体122进入电池模组100;或者,也可以是第一换向水泵211和第二换向水泵212同时工作,共同推动外部液冷管路200内的流体向第一端流动,以增大流体的流速,使流体从首端冷板120a的上腔体122进入电池模组100。
当对电池模组100进行加热时,则正相反,可以仅是第一换向水泵211(或第二换向水泵212)单独工作,推动外部液冷管路200内的流体向第二端流动,使流体从首端冷板120a的下腔体123进入电池模组100;或者,也可以是第一换向水泵211和第二换向水泵212同时工作,共同推动外部液冷管路200内的流体向第二端流动,以增大流体的流速,使流体从首端冷板120a的下腔体123进入电池模组100。
继续参照图4,为了节约能源,电池冷却***还可以包括换热模组300,换热模组300与外部液冷管路200并连,换热模组300可以实现外部液冷管路200内的流体与外界环境之间的热交换。这样,可以改变外部液冷管路200内的流体的温度,进而,可以对电池冷却***内的流体进行循环利用,以对电池模组100进行冷却或加热,无需持续提供额外的流体,以节省流体的消耗量。
其中,在对电池模组100进行冷却时,外部液冷管路200内的(温度较低的)流体进入电池模组100,与电池模组100换热后,流体的温度升高,并返回外部液冷管路200内,通过换热模组300带走外部液冷管路200内的流体的热量,降低流体的温度,温度降低后的流体再流入电池模组100内,对电池模组100进行降温,如此循环。
在对电池模组100进行加热时,外部液冷管路200内的(温度较高的)流体进入电池模组100,与电池模组100换热后,流体的温度降低,并返回外部液冷管路200内,通过换热模组300吸收外界环境中的热量,升高外部液冷管路200内的流体的温度,温度升高后的流体再流入电池模组100内,对电池模组100进行加热,如此循环。
参照图4所示,具体的,换热模组300可以包括冷媒循环管路310以及依次设置在冷媒循环管路310上的压缩机320、第一换热器330、膨胀阀340和第二换热器350,第二换热器350连接在外部液冷管路200上。
对电池模组100进行冷却时,换热模组300中的第一换热器330为冷凝器、第二换热器350为蒸发器,冷媒循环管路310中的制冷剂的流向为:压缩机320-第一换热器330-膨胀阀340-第二换热器350。
其中,冷媒循环管路310中的制冷剂(例如氟利昂、氨、碳氢化合物、共沸混合物等)沿冷媒循环管路310流动至压缩机320,被压缩机320压缩为高温、高压气体。高温、高压气体继续沿冷媒循环管路310流动至第一换热器330,在第一换热器330内与外界空气进行热交换,第一换热器330向外放热,高温、高压气体冷凝为高压液体。
高压液体继续沿冷媒循环管路310流动膨胀阀340,被膨胀阀340节流降压为低压液体。低压液体继续沿冷媒循环管路310流动至第二换热器350,在第二换热器350内与外部液冷管路200内的流体进行热交换(此时,外部液冷管路200内为与电池模组100热交换后、温度升高的流体),吸收外部液冷管路200内的流体的热量,降低外部液冷管路200内的流体的温度;同时,冷媒循环管路310中的低压液体蒸发为低压气体,低压气体继续沿冷媒循环管路310流动至压缩机320,如此循环。
对电池模组100进行加热时,换热模组300中的第一换热器330为蒸发器、第二换热器350为冷凝器,冷媒循环管路310中的制冷剂的流向为:压缩机320-第二换热器350-膨胀阀340-第一换热器330。
其中,冷媒循环管路310中的制冷剂沿冷媒循环管路310流动至压缩机320,被压缩机320压缩为高温、高压气体。高温、高压气体继续沿冷媒循环管路310流动至第二换热器350,在第二换热器350内与外部液冷管路200内的流体进行热交换(此时,外部液冷管路200为与电池模组100热交换后、温度降低的流体),第二换热器350向外部液冷管路200放热,升高外部液冷管路200内的流体的温度;同时,冷媒循环管路310中的高温、高压气体冷凝为高压液体。
高压液体继续沿冷媒循环管路310流动膨胀阀340,被膨胀阀340节流降压为低压液体。低压液体继续沿冷媒循环管路310流动至第一换热器330,在第一换热器330内与外界空气进行热交换,吸收外界空气的热量,低压液体蒸发为低压气体,低压气体继续沿冷媒循环管路310流动至压缩机320,如此循环。
应当说明的是,对电池模组100进行冷却和加热时,换热模组300的冷媒循环管路310中的制冷剂的流向相反,因而,可以在冷媒循环管路310中设置换向阀(图中未示出),以改变制冷剂的流动方向。
另外,参照图4所示,换热模组300还可以包括设置在冷媒循环管路310上的储液罐360,储液罐360可以设置在第一换热器330和膨胀阀340之间。换热模组300在长期工作过程中,不可避免的会损耗制冷剂,可以在储液罐360内储存一定量的制冷剂,以补充制冷剂的损耗量。
另外,换热模组300对环境温度有一定的要求,环境温度过低时,换热模组300无法稳定工作。其中,当环境温度较低时,电池模组100通常面临的是加热工况,也就是说,需要外部液冷管路200提供热量,以对电池模组100进行加热。
为了实现对电池模组100的稳定加热,继续参照图4所示,本实施例中,外部液冷管路200上还可以设置有加热器220,当环境温度过低时,例如,环境温度低于-15℃时,可以依靠加热器220对外部液冷管路200内的流体进行加热,以升高外部液冷管路200内的流体的温度,实现对电池模组100的加热。
当然,在通过换热模组300(或加热器220)改变外部液冷管路200内的流体温度的基础上,外部液冷管路200也可以与冷源(热源)连接。可以通过冷源(热源)向外部液冷管路200提供流体,可以有源源不断的流体对电池模组100进行冷却(或加热),以弥补换热模组300(或加热器220)效能不足的情况,以将电池模组100的温度维持在合适范围内。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池模组,其特征在于,包括:
多个电池单体,所述电池单体沿自身平面方向依次排布组成至少一个电池组,各所述电池组沿所述电池单体的厚度方向排列;
冷板,沿所述电池组的延长方向延伸,每相邻两个所述冷板之间设有一个所述电池组;沿所述冷板的排列方向,位于两端的所述冷板分别为首端冷板和末端冷板;
其中,所述冷板内设有分隔板,所述分隔板将所述冷板沿高度方向分隔为上腔体和下腔体;所述首端冷板的所述上腔体和所述下腔体用于和外部液冷管路连接,各所述冷板的所述上腔体通过管路依次串连,各所述冷板的所述下腔体通过管路依次串连,所述末端冷板的所述上腔体和所述下腔体通过管路连通。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述分隔板设于所述冷板的中间部位,所述上腔体和所述下腔体的容积相同。
3.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述分隔板的板面倾斜于所述冷板的厚度方向。
4.根据权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述分隔板的板面与所述冷板的内侧壁之间的夹角为30°-60°。
5.一种电池冷却***,其特征在于,包括:外部液冷管路和权利要求1-4任一项所述的电池模组;
所述外部液冷管路的第一端与所述电池模组的首端冷板的上腔体连通,所述外部液冷管路的第二端与所述首端冷板的下腔体连通。
6.根据权利要求5所述的电池冷却***,其特征在于,所述外部液冷管路上设置有至少一个换向水泵。
7.根据权利要求6所述的电池冷却***,其特征在于,所述至少一个换向水泵包括第一换向水泵和第二换向水泵;
所述第一换向水泵靠近所述外部液冷管路的第一端,所述第二换向水泵靠近所述外部液冷管路的第二端。
8.根据权利要求5-7任一项所述的电池冷却***,其特征在于,还包括:
换热模组,与所述外部液冷管路并连,用于所述外部液冷管路内的流体与外界环境之间的热交换。
9.根据权利要求8所述的电池冷却***,其特征在于,所述换热模组包括冷媒循环管路及依次设置在所述冷媒循环管路上的压缩机、第一换热器、膨胀阀和第二换热器;
其中,所述第二换热器连接在所述外部液冷管路上。
10.根据权利要求5-7任一项所述的电池冷却***,其特征在于,所述外部液冷管路上还设置有加热器。
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