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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池熱管理領域,具體涉及一種電池包熱管理系統及電池包。
技術介紹
1、目前市場上的儲能電池包產品中,主流的電芯溫控方案為冷板式液冷散熱。該方案存在著巨大的局限性,具體體現在,電芯的發熱部位主要是極耳和電芯大面,但液冷板設置在電芯的底部,不能直接對極耳和電芯大面進行降溫。而且電芯底部冷、上部熱的實際狀況,反而加大了電芯內部在充放電過程中的溫差,該溫差會導致各單電芯充放電過程中的過充、過放或者充放電不足。其中,電池過充、過放會導致電池安全性問題,降低電池壽命,而充放電不足會降低電池能量密度,降低電池續航里程。此外,要讓液冷板貼著極耳進行冷卻降溫,難度很大,會對電芯的溫度、電壓的測量采集產生較大的影響;采用該方案的儲能電池包產品還存在著熱管理系統輔助功耗占比大的問題。
2、市場上還有一種電芯溫控方案為全浸沒式液冷散熱。該方案是把電芯完全浸泡在一種絕緣、無毒、可散熱的液體中,通過液體直接接觸把熱量帶走,實現熱管理,并輔以循環系統和制冷系統,利用冷卻液作為散熱介質,將電池產熱及時、快速、高效地帶走,讓電芯保持在最佳溫度范圍之內。該方案雖解決了電芯的全面散熱問題,但也帶來了新的技術難題——電氣件的絕緣和電氣件的腐蝕問題。雖然有部分采用該方案的儲能電池包產品已經投入商用,但整體系統的安全性并未經過時間的檢驗,一旦發生電氣件被絕緣擊穿或者其他失效問題,將會帶來巨大的經濟損失。
技術實現思路
1、有鑒于此,本申請的目的在于提供一種電池包熱管理系統及電池包,以解決以上技術問題中的
2、第一方面,本申請提供一種電池包熱管理系統,包括:冷板,用于設置在電池模組的底部,從底部與電池模組的各個電芯接觸換熱,冷板內設有第一流道;多個散熱組件,安裝在冷板上,用于設置在電池模組的兩側,從兩側與電池模組的各個電芯接觸換熱,散熱組件內設有第二流道,第二流道與第一流道連通;以及冷卻介質,填充在第一流道和第二流道內。
3、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,冷板包括上平板和下流道板,上平板上設有介質進口、介質出口、以及多個轉接口,轉接口用于連接散熱組件,下流道板上設有第一流道,第一流道與介質進口、介質出口以及多個轉接口相連通。
4、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,第一流道為單向流通結構,第一流道包括多個直線部和多個折彎部,多個直線部平行布置,位于最外側的兩個直線部分別與介質進口和介質出口連通,位于中間的各個直線部的兩端分別通過折彎部與相鄰直線部的對應端部連接。
5、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,散熱組件包括兩個轉接件和至少一個散熱扁管,轉接件的側面和底部均設有接口,側面的接口與散熱扁管的端部連接,底部的接口與冷板連接,散熱扁管連接在兩個轉接件之間,散熱扁管內設有多個第二流道,多個第二流道沿散熱扁管的高度方向分布,且均沿散熱扁管的長度方向延伸。
6、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,第一流道內設有至少一個第一鰭片結構,第一鰭片結構包括第一基體和多個第一鰭片,第一基體垂直設置在第一流道的流道壁上且沿著第一流道延伸,多個第一鰭片分布在第一基體的一個側面或兩個側面上,每個第一鰭片垂直于第一基體且沿著第一流道延伸;和/或,第二流道內設有至少一個第二鰭片結構,第二鰭片結構包括第二基體和多個第二鰭片,第二基體垂直設置在第二流道的流道壁上且沿著第二流道延伸,多個第二鰭片分布在第二基體的一個側面或兩個側面上,每個第二鰭片垂直于第二基體且沿著第二流道延伸。
7、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,第一鰭片結構還包括第一散熱結構,第一散熱結構為凸起或凹槽,第一散熱結構設置在第一鰭片的表面上且沿著第一流道延伸;和/或,第二鰭片結構還包括第二散熱結構,第二散熱結構為凸起或凹槽,第二散熱結構設置在第二鰭片的表面上且沿著第二流道延伸。
8、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,第一流道的流道壁上設有第一擾流結構和/或第一微結構,第一擾流結構為凸起、凹槽或波紋,用于使冷卻介質流經時產生湍流,第一微結構為微紋理或坑洼,用于增加流道壁的表面積;和/或,第二流道的流道壁上設有第二擾流結構和/或第二微結構,第二擾流結構為凸起、凹槽或波紋,用于使冷卻介質流經時產生湍流,第二微結構為微紋理或坑洼,用于增加流道壁的表面積。
9、結合第一方面,在一些可選的實施方式中,冷卻介質為環保冷媒。
10、第二方面,本申請提供一種電池包,包括:上述第一方面中任意一種實施方式中的電池包熱管理系統;多個電池模組,均設置在冷板上,每兩個散熱組件之間設置一個電池模組;以及上蓋,與冷板組成箱體。
11、結合第二方面,在一些可選的實施方式中,冷板和電池模組之間、散熱組件和電池模組之間均填充有導熱凝膠。
12、基于上述技術方案,本申請提供的電池包熱管理系統及電池包,通過冷板從底部與電池模組的各個電芯接觸換熱,通過散熱組件從兩側與電池模組的各個電芯的兩個側邊大面接觸換熱,能夠實現對各個電芯三個面的散熱,有效提高了散熱效率,還可以將各個電芯控制在比較小的溫度差值范圍內,實現精準溫控的效果,有效提高各個電芯的溫度一致性,從而提高各個電芯在充放電過程中的電壓、電流、電阻的一致性,極大地減小單電芯的木桶效應,拉高電池包整體的電能量輸入輸出轉換效率比,從而提高電池包內所有電芯的累計循環壽命。此外,散熱組件設置在相鄰的兩個電池模組之間,既能有效防止電池模組在發熱膨脹時相互擠壓,又能避免熱量的相互傳遞,可以提高電芯的使用壽命。
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1.一種電池包熱管理系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述第一流道內設有至少一個第一鰭片結構,所述第一鰭片結構包括第一基體和多個第一鰭片,
3.根據權利要求2所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述第一鰭片結構還包括第一散熱結構,所述第一散熱結構為凸起或凹槽,所述第一散熱結構設置在所述第一鰭片的表面上且沿著所述第一流道延伸;和/或,
4.根據權利要求1所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述第一流道的流道壁上設有第一擾流結構和/或第一微結構,所述第一擾流結構為凸起、凹槽或波紋,用于使所述冷卻介質流經時產生湍流,所述第一微結構為微紋理或坑洼,用于增加流道壁的表面積;和/或,
5.根據權利要求1所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述冷卻介質為環保冷媒。
6.一種電池包,其特征在于,包括:
7.根據權利要求6所述的電池包,其特征在于,所述冷板和所述電池模組之間、所述散熱組件和所述電池模組之間均填充有導熱凝膠。
【技術特征摘要】
1.一種電池包熱管理系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述第一流道內設有至少一個第一鰭片結構,所述第一鰭片結構包括第一基體和多個第一鰭片,
3.根據權利要求2所述的電池包熱管理系統,其特征在于,所述第一鰭片結構還包括第一散熱結構,所述第一散熱結構為凸起或凹槽,所述第一散熱結構設置在所述第一鰭片的表面上且沿著所述第一流道延伸;和/或,
4.根據權利要求1所述的電池包熱管理系統,其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員:曹燁程,查宏根,王偉,
申請(專利權)人:江蘇科微新能源科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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