液冷电池组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种利用液体进行散热的电池组，包括至少两个电池模块、绝缘阻燃液体、容纳电池模块和绝缘阻燃液体的电池箱，电池模块的正极极耳和负极极耳在电池模块的同一侧，电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体中，至少两个电池模块的极耳相对设置，极耳相对设置的两个电池模块的极耳之间设置冷却装置，冷却装置至少部分浸入绝缘阻燃液体。本实用新型的技术方案可以避免温度积聚在电池模块内部，使得电池箱内的温度均匀分布；并且数个电池模块共用一个冷却装置即可满足散热需求，明显提高了电池系统的能量密度。
【专利说明】
液冷电池组
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种利用液体进行散热的电池组。
【背景技术】
[0002]由于锂离子动力电池具备较高的电压、能量密度和良好的循环性能，被越来越多的应用于电动汽车的储能系统，从而为整车提供驱动力，故锂离子动力电池的工作性能极大地影响整车性能。
[0003]锂离子动力电池的工作效率受温度的影响较大，必须在合适的温度范围内，其性能才会处于最优状态。锂离子电池在充放电过程中会产生一定的热量，电池在充放电过程中自身温度会发生变化，主要表现为温度上升，尤其在大电流、高功率工作的情况下温度的升高会更明显。若电池长时间工作在超过最佳温度范围的环境下，其循环性能将受到影响，温度的进一步升高还会引发电池的安全事故。因此，在设计锂离子电池模块时尤其需要考虑散热的问题。
[0004]目前电动汽车领域主要采用风冷和液冷两种散热方式。风冷方式是直接让空气穿过电池组以达到散热的目的，这种散热方式的优点是设计简单、维护容易、成本较低，但缺点是散热效率低。液冷方式是采用液体与电池组进行热交换实现散热的目的，一般需要在电池组的单体电池间布置传热管线或围绕单体电池布置夹套，导热介质可以采用水、乙二醇等，其优点是散热效率高，但是由于加入大量的热交换管线降低了电池组的能量密度，并且设计加工组装复杂，维护成本太高。
[0005]申请号2010105871710，名称为一体压紧叠加式电池模块的专利，它包括电池单体、冷却板、极耳压块等部件，在组装时将电池单体和冷却板两者交替叠置，使相邻电池单体的相应极耳叠合在一起，并用端板和螺母锁紧。采用了多块冷却板和电池单体交替叠置之后，降低了电池组的能量密度。
[0006]申请号2012102654063，名称为电池组的液体冷却系统，它包括冷却板和冷却液箱，冷却板与电池贴近，传导电池产生的热量，利用冷却液箱中的冷却媒介与冷却板进行热量交换，从而对电池组进行冷却。该专利将内部带有液体循环管路的冷却板设置在电池模块的底部，并且冷却板与冷却液箱连接形成了液体循环系统，降低了电池组的能量密度。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种利用液体进行散热的电池组，包括至少两个电池模块、绝缘阻燃液体、容纳电池模块和绝缘阻燃液体的电池箱，电池模块包括数个互相堆叠设置的电池单元，使得电池模块的正极极耳和负极极耳在电池模块的同一侧，所述电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体中，至少两个电池模块的极耳相对设置，并且在所述两个电池模块的极耳之间设置冷却装置，所述冷却装置至少部分浸入绝缘阻燃液体。
[0008]电池箱内容纳至少两个电池模块和绝缘阻燃液体，所有电池模块均至少部分浸在绝缘阻燃液体中。电池模块包括数个互相堆叠设置的电池单元，电池模块内的电池单元通过串联、并联或混联的连接方式电气连接。数个电池单元堆叠在一起形成了电池模块，并且单个电池模块的正极极耳和负极极耳设置在电池模块的同一侧。
[0009]电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体中，并非将电池模块整体浸没在绝缘阻燃液体中，节约绝缘阻燃液体的用量，并且减轻了整个电池箱的重量，提高能量密度。正极极耳、负极极耳设置在相同侧的电池模块在工作时，产生的热量容易集中在正极极耳、负极极耳和正极极耳、负极极之间的电池模块表面上，针对电池模块的极耳进行散热设计，利用绝缘阻燃液体传导电池模块重点产热部位产生的热量。最终由浸没在绝缘阻燃液体中的冷却装置将热量导出电池箱之外。
[0010]电池箱中至少两个电池模块的极耳相对设置，极耳相对设置的两个电池模块的极耳之间设置冷却装置，使得一个冷却装置能够同时为两个电池模块散热，极大地节约了电池箱的内部空间，提高能量密度;并且该冷却装置与两个电池模块的极耳均不直接接触，提高了电池组的绝缘性能;冷却装置针对电池模块发热量较大的区域，散热效果更好。冷却装置至少部分浸入绝缘阻燃液体。
[0011]作为优选，所述极耳相对设置的两个电池模块包括电池模块A和电池模块B，所述电池模块A的极耳朝向电池箱的顶部设置，并且电池模块B设置在电池模块A的上部，所述电池模块B的极耳朝向电池箱的底部设置，使得所述电池模块B与电池模块A的极耳朝向相反。
[0012]电池模块A的极耳朝向电池箱的顶部设置，使得电池模块A在电池箱中正向放置；电池模块B的极耳朝向电池箱的底部设置，使得电池模块B在电池箱中倒向放置;并且将电池模块B设置在电池模块A的上部，最终使得电池模块B的极耳与电池模块A的极耳相对设置，电池模块A的极耳与电池模块B的极耳之间形成散热区。
[0013]作为优选的另一种实施方式，所述电池模块A的极耳朝向电池箱的侧壁设置，所述电池模块B的极耳朝向电池箱的侧壁设置，使得所述电池模块B与电池模块A的极耳朝向相反。
[0014]电池模块A、电池模块B的极耳朝向电池箱的侧壁设置，相对于常规的电池模块摆放方式来说，电池模块A、电池模块B侧立在电池箱内，但是电池模块B与电池模块A的极耳朝向相反，最终使得电池模块B的极耳与电池模块A的极耳相对设置，电池模块A的极耳与电池模块B的极耳之间形成散热区。
[0015]电池模块A、电池模块B的端部与电池箱的侧壁平行，冷却装置的布置更加方便，最大程度节省电池箱内的空间，进一步提高电池组的能量密度。
[0016]作为优选，所述冷却装置内设置换热媒介。
[0017]电池模块产生的热量传导至绝缘阻燃液体，同样浸没在绝缘阻燃液体中的冷却装置吸收热量，并利用冷却装置中设置的换热媒介将热量带出电池箱之外。工作状态下所述换热媒介可以在冷却装置中循环，更有利于提高散热效率。
[0018]作为优选，所述冷却装置选自板式换热器和管式换热器中的至少一种。
[0019]冷却装置选自板式换热器和管式换热器中的至少一种，相邻(极耳相对设置的)两个电池模块之间的区域为长条状区域，板式换热器和管式换热器更能节省空间，提高了能量密度，并且同时对两个电池模块的极耳部位进行针对性散热，散热效果更好。
[0020]采用了本实用新型提供的技术方案之后，电池箱中可配置多个电池模块，并将其浸泡在绝缘阻燃液体中，避免温度积聚在电池模块内部，使得电池箱内的温度均匀分布;并且数个电池模块共用一个冷却装置即可满足散热需求，明显提高了电池系统的能量密度。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型公开的一种液冷电池组的示意图；
[0022]图2是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0023]图3是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0024]图4是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0025]图5是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0026]图6是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0027]图7是本实用新型公开的另一种液冷电池组的示意图；
[0028]其中，1.电池箱，2.电池模块A，3.电池模块B，4.绝缘阻燃液体，5.冷却装置。
【具体实施方式】
[0029]以下的具体实施例对本实用新型进行了详细的描述，然而本实用新型并不限制于以下实施例。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本实用新型公开了一种液冷电池组，包括两个电池模块(电池模块A2和电池模块B3)、绝缘阻燃液体4、容纳电池模块和绝缘阻燃液体4的电池箱I，电池模块包括数个互相堆叠设置的电池单元，使得电池模块的正极极耳和负极极耳在同一侧，电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体4中。
[0032]电池模块A2的极耳朝向电池箱I的顶部设置，电池模块B3的极耳朝向电池箱I的底部设置，使得电池模块B3在电池箱I中倒置放置;并且将电池模块B3设置在电池模块A2的上部，最终使得电池模块B3的极耳与电池模块A2的极耳相对设置。电池模块A2的极耳与电池模块B3的极耳之间设置冷却装置5，并且冷却装置5浸入绝缘阻燃液体4中，冷却装置5为内部设置换热媒介的板式换热器。
[0033]实施例2
[0034]如图2所示，与实施例1不同的是本实施例中的液冷电池组包括三个电池模块(两个电池模块A2和一个电池模块B3)，两个电池模块A2的极耳朝向电池箱I的顶部设置，电池模块B3的极耳朝向电池箱I的底部设置，使得电池模块B3在电池箱I中倒置放置;并且将电池模块B3设置在两个电池模块A2的上部，最终使得电池模块B3的极耳与电池模块A2的极耳相对设置。两个电池模块A2和一个电池模块B3共用一个冷却装置5。
[0035]实施例3
[0036]如图3所示，与实施例1不同的是本实施例中的液冷电池组包括四个电池模块(两个电池模块A2和两个电池模块B3)，两个电池模块A2的极耳朝向电池箱I的顶部设置，两个电池模块B3的极耳朝向电池箱I的底部设置，使得电池模块B3在电池箱I中倒置放置;并且将两个电池模块B3设置在两个电池模块A2的上部，电池模块B3与电池模块A2—一对应，最终使得电池模块B3的极耳与电池模块A2的极耳相对设置。两个电池模块A2和两个电池模块B3共用一个冷却装置5。
[0037]实施例4
[0038]如图4所示，与实施例3不同的是本实施例中的液冷电池组包括四个电池模块(两个电池模块A2和两个电池模块B3)中，两对电池模块A2和电池模块B3之间各设置一个冷却装置5，总共使用两个冷却装置5。
[0039]实施例5
[0040]如图5所示，本实用新型公开了一种液冷电池组，包括两个电池模块(电池模块A2和电池模块B3)、绝缘阻燃液体4、容纳电池模块和绝缘阻燃液体4的电池箱I，电池模块包括数个互相堆叠设置的电池单元，使得电池模块的正极极耳和负极极耳在同一侧，电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体4中。
[0041]电池模块A2、电池模块B3的极耳朝向电池箱I的侧壁设置，相对于常规的极耳朝上的电池模块摆放方式来说，电池模块A2、电池模块B3“躺”放在电池箱I内，但是电池模块B3与电池模块A2的极耳朝向相反，最终使得电池模块B3的极耳与电池模块A2的极耳相对设置。电池模块A2的极耳与电池模块B3的极耳之间设置冷却装置5，并且冷却装置5浸入绝缘阻燃液体4中，冷却装置5为内部设置换热媒介的板式换热器。
[0042]实施例6
[0043]如图6所示，与实施例5不同的是本实施例中的液冷电池组包括三个电池模块(两个电池模块A2和一个电池模块B3)。电池模块A2、电池模块B3的极耳朝向电池箱I的侧壁设置，但是电池模块B3与电池模块A2的极耳朝向相反，最终使得电池模块B3的极耳与电池模±夬八2的极耳相对设置。两个电池模块A2和一个电池模块B3共用一个冷却装置5。
[0044]实施例7
[0045]如图7所示，与实施例5不同的是本实施例中的液冷电池组包括四个电池模块(两个电池模块A2和一个电池模块B3)。电池模块A2、电池模块B3的极耳朝向电池箱I的侧壁设置，但是电池模块B3与电池模块A2的极耳朝向相反，电池模块B3与电池模块A2--对应，最终使得电池模块B3的极耳与电池模块A2的极耳相对设置。两个电池模块A2和两个电池模块B3共用一个冷却装置5。
【主权项】
1.一种液冷电池组，包括至少两个电池模块、绝缘阻燃液体、容纳电池模块和绝缘阻燃液体的电池箱，所述电池模块包括数个互相堆叠设置的电池单元，使得电池模块的正极极耳和负极极耳在电池模块的同一侧，其特征在于:所述电池模块的极耳浸没在绝缘阻燃液体中，至少两个电池模块的极耳相对设置，并且在所述两个电池模块的极耳之间设置冷却装置，所述冷却装置至少部分浸入绝缘阻燃液体。2.根据权利要求1所述的液冷电池组，其特征在于:所述极耳相对设置的两个电池模块包括电池模块A和电池模块B，所述电池模块A的极耳朝向电池箱的顶部设置，并且电池模块B设置在电池模块A的上部，所述电池模块B的极耳朝向电池箱的底部设置，使得所述电池模块B与电池模块A的极耳朝向相反。3.根据权利要求1所述的液冷电池组，其特征在于:所述极耳相对设置的两个电池模块包括电池模块A和电池模块B，所述电池模块A的极耳朝向电池箱的侧壁设置，所述电池模块B的极耳朝向电池箱的侧壁设置，使得所述电池模块B与电池模块A的极耳朝向相反。4.根据权利要求1所述的液冷电池组，其特征在于:所述冷却装置内设置换热媒介。5.根据权利要求1所述的液冷电池组，其特征在于:所述冷却装置选自板式换热器和管式换热器中的至少一种。
【文档编号】H01M2/26GK205543154SQ201620292002
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】赵彪, 沈晓斌
【申请人】微宏动力系统（湖州）有限公司