电池液冷装置和电池系统的制作方法

本发明涉及电池保护技术领域，尤其是涉及一种电池液冷装置和电池系统。

背景技术：

电池系统在过量充电的状态下，电池温度会升高，严重情况下会起火。目前，为了保证电池系统的安全使用一般采用电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)进行监控，这是一种主动安全防护措施。

但是，电池管理系统也存在一定的失效风险，当电池管理系统失效时，电池系统的安全使用将无法保障。由于电池系统由多个电池连接而成，当单个电池热失控时，如果不能有效控制，极易波及到其它电池，从而引起整个电池系统的热失控，因此需要增加灭火装置。然而，电池系统对能量密度要求极高，如果再增加相关零部件，势必要增大系统重量，使得电池系统的能量密度下降。

因此，有必要提供一种既能灭火又能保障电池系统能量密度的装置。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对以上缺陷，本发明提供了一种电池液冷装置和电池系统，解决了电池系统在灭火的同时又能保障电池系统能量密度的技术问题。

(二)技术方案

本发明方案如下：

第一方面，本发明提供的电池液冷装置，包括液冷板，所述液冷板上开设有至少一个通孔，所述至少一个通孔与所述液冷板内的冷却液流道连通，且所述至少一个通孔由热熔材料密封，所述热熔材料适于在与所密封的通孔对应的电池热失控后熔化。

可选的，所述至少一个通孔开设在所述液冷板与电池接触的位置处。

可选的，所述至少一个通孔开设在所述液冷板与每一个电池接触的位置处。

可选的，所述至少一个通孔由所述热熔材料在所述液冷板的外表面密封。

可选的，所述至少一个通孔的直径为0.8mm～1mm。

可选的，所述热熔材料为热熔金属或合金。

可选的，所述液冷板的数目为多个。

第二方面，本发明提供的电池系统，包括若干个电池，还包括上述任一电池液冷装置，所述电池液冷装置中的液冷板与各个电池接触设置。

(三)有益效果

本发明提供的电池液冷装置和电池系统，在电池正常工作的状态下，电池的表面温度较低，此时由于通孔由热熔材料密封，可以使液冷板内的冷却液在冷却液流道中正常流动，对电池起到正常冷却的功能。当电池发生热失控时，例如发生起火时，电池表面的温度升高，使得通孔内的热熔材料熔化，从而将通孔打开，液冷板内的冷却液在内外压差的作用下从通孔喷出，起到更强的降温作用，熄灭电池火焰。可见，在电池正常情况下，本发明提供的电池液冷装置起到正常的冷却功能，在电池发生热失控时，本发明提供的电池液冷装置起到灭火装置的功能。同时，由于本发明的结构非常简单，是在液冷板上开设通孔，并用热熔材料对通孔密封，没有新增加零部件，因此没有增加重量，从而保证电池系统能量密度没有下降。本发明提供的电池液冷装置完全自主动作，无需认为干预，既节约人力，又更能保证电池使用过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本发明一实施例中电池系统整体的结构示意图；

图2示出了本发明一实施例中电池系统局部的结构示意图；

附图标记说明：

1-液冷板；11-通孔；12-冷却液流道；13-热熔材料；2-电池。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

第一方面，本发明实施例提供一种电池液冷装置，如图1和2所示，该装置包括液冷板1，所述液冷板1上开设有至少一个通孔11，所述至少一个通孔11均与所述液冷板1内的冷却液流道12连通，且所述至少一个通孔11均由热熔材料13密封，所述热熔材料13适于在与所密封的通孔11对应的电池2热失控后熔化。

本发明实施例提供的电池液冷装置，在电池2正常工作的状态下，电池2的表面温度较低，此时由于通孔11由热熔材料13密封，可以使液冷板1内的冷却液在冷却液流道12中正常流动，对电池2起到正常冷却的功能。当电池2发生热失控时，例如发生起火时，电池2表面的温度升高，使得通孔11内的热熔材料13熔化，从而将通孔11打开，液冷板1内的冷却液在内外压差的作用下从通孔11喷出，起到更强的降温作用，熄灭电池火焰。可见，在电池2正常情况下，本发明提供的电池液冷装置起到正常的冷却功能，在电池2发生热失控时，本发明提供的电池液冷装置起到灭火装置的功能。同时，由于本发明的结构非常简单，是在液冷板1上开设通孔11，并用热熔材料13对通孔11密封，没有新增加零部件，因此没有增加重量，从而保证电池系统能量密度没有下降。本发明提供的电池液冷装置完全自主动作，无需认为干预，既节约人力，又更能保证电池使用过程中的安全性。

在具体实施时，为了使密封通孔11的热熔材料13更加灵敏的感知电池表面温度的变化，可以将上述通孔11开设在液冷板1与电池2接触的位置处，也可以使上述通孔11由所述热熔材料13在所述液冷板1的外表面密封，还可以既将通孔11开设在液冷板1与电池2接触的位置处，也使所述热熔材料13在所述液冷板1的外表面密封上述通孔11，当然还可以采用其他的方式或提高热熔材料13感知电池表面温度的灵敏度。更进一步的，还可以将通孔11设置在液冷板1与每一个电池接触的位置处，这样当任意一个电池发生热失控时，可以熔化与该热失控电池接触的通孔11内的热熔材料13，从而打开与该热失控电池接触的通孔11，而其他位置处的通孔11未打开，从而保证其他未发生热失控的电池的正常工作，从而有效的提高被动安全防护性能。

在具体实施时，通孔11的大小可以根据实际情况设置，例如直径在0.8mm～1mm范围内，对此本发明不做限定。

在具体实施时，上述热熔材料13可以采用热熔金属或合金，金属或合金的种类可以根据电池种类的不同而选择，对此本发明不做限定。

在具体实施时，若电池系统中的电池个数比较多，可以设置多个上述液冷板1，以保证电池系统中每个电池的正常使用。

第二方面，本发明实施例还提供一种电池系统，包括若干个电池2，还包括上述任一电池液冷装置，所述电池液冷装置中的液冷板1与各个电池2接触设置。

可理解的是，第二方面提供的电池系统包括第一方面提供的电池液冷装置，有关内容的解释、说明、可选实施方式、有益效果等可以参考第一方面提供的电池液冷装置中的相应部分，在此不再赘述。

综上所述：

本发明实施例提供的电池液冷装置和电池系统，在电池正常工作的状态下，电池的表面温度较低，此时由于通孔由热熔材料密封，可以使液冷板内的冷却液在冷却液流道中正常流动，对电池起到正常冷却的功能。当电池发生热失控时，例如发生起火时，电池表面的温度升高，使得通孔内的热熔材料熔化，从而将通孔打开，液冷板内的冷却液在内外压差的作用下从通孔喷出，起到更强的降温作用，熄灭电池火焰。可见，在电池正常情况下，本发明提供的电池液冷装置起到正常的冷却功能，在电池发生热失控时，本发明提供的电池液冷装置起到灭火装置的功能。同时，由于本发明的结构非常简单，是在液冷板上开设通孔，并用热熔材料对通孔密封，没有新增加零部件，因此没有增加重量，从而保证电池系统能量密度没有下降。本发明提供的电池液冷装置完全自主动作，无需认为干预，既节约人力，又更能保证电池使用过程中的安全性。

另外，本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。