一种浸没式电池冷却机构及电池包的制作方法

本发明涉及电池散热，特别是涉及一种浸没式电池冷却机构及电池包。

背景技术：

1、电化学储能是目前发展最快、应用最广的储能技术之一，其散热能力对于电池安全问题的影响至关重要。现有的电池包主要采用空气冷却、液冷、相变冷却等冷却方式，其中浸没式液冷技术是一种较为先进的冷却方式，电池包具有高安全性、高散热性、长使用寿命，电芯高均匀性等优势。

2、但目前的浸没式液冷电池技术也存在一些缺点，例如现有的浸没式液冷电池包，其设置的液冷板通常也同时作为整个电池包的一壁板(底板、盖板或侧板)，液冷板整块面积较大、对强度要求高，采用冲压和钎焊的工艺成本高，更换时需大块的液冷板整个装拆，密封设计需求也相应地增加；且由于其液冷板是设置在电池包的一侧，液冷板与电池包内部的绝缘冷却液换热面积很小，液冷板附近的绝缘冷却液温度偏低，背离液冷板的另一侧的绝缘冷却液却温度偏高，使得浸没在壳体内的电芯仍无法均匀散热；另外，一些液冷板的设计使得冷却液进入液冷板内部后无法均匀地进入液冷板内的流道中，导致液冷板本身的温度不均匀，而降低了电芯温度的均匀性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有的浸没式液冷电池包内部换热面积小且散热不均匀的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种浸没式电池冷却机构，包括：

3、外壳，所述外壳包括盖板和盒体，所述盖板封盖所述盒体并形成用于充斥绝缘冷却液的容纳腔，所述盒体的至少一侧壁上开设有用于与制冷系统相连通的第一冷却介质流通孔，所述盒体开设有两个所述第一冷却介质流通孔；

4、若干液冷板，所述液冷板设于所述容纳腔内与所述盒体相连接，所述液冷板沿第一方向延伸，所述若干液冷板并行且间隔布置，所述液冷板内设有冷却介质流通腔，所述液冷板沿所述第一方向的至少一端开设有贯穿所述液冷板的第二冷却介质流通孔，各所述液冷板开设有两个所述第二冷却介质流通孔，所述第二冷却介质流通孔与所述冷却介质流通腔相连通；

5、冷却介质管，所述冷却介质管设于所述容纳腔内，所述第一冷却介质流通孔与所述第二冷却介质流通孔之间、相邻两个所述液冷板的所述第二冷却介质流通孔之间均通过所述冷却介质管连通，且各所述液冷板的所述冷却介质流通腔并联设置。

6、一些实施例中，所述液冷板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板与所述第二侧板一一对应地开设有所述第二冷却介质流通孔，所述第一侧板的一侧面开设有沿所述第一方向延伸的长槽，所述第二侧板封盖所述第一侧板设有所述长槽的一侧面形成所述冷却介质流通腔。

7、一些实施例中，各所述液冷板上的两个所述第二冷却介质流通孔设于所述液冷板沿所述第一方向的同一端，所述长槽内设有分隔部，所述分隔部沿所述第一方向延伸且位于两个所述第二冷却介质流通孔之间，所述分隔部靠近所述第二冷却介质流通孔的一端连接所述长槽的端部槽壁，所述分隔部远离所述第二冷却介质流通孔的一端与所述长槽的端部槽壁留有间隙，所述冷却介质流通腔通过所述分隔部分隔形成两个冷却介质流通段，两个所述冷却介质流通段通过所述间隙连通。

8、一些实施例中，所述液冷板还包括设于所述冷却介质流通腔内的第一分流片及两个第二分流片，所述第一分流片由所述第二冷却介质流通孔沿着所述冷却介质流通段的延伸方向向另一所述第二冷却介质流通孔延伸，所述第一分流片面向所述第一侧板的一侧面和/或所述第二侧板的一侧面凹陷形成有若干第一流通槽，所述第一流通槽沿着所述冷却介质流通段的延伸方向向另一所述第二冷却介质流通孔延伸；

9、所述第二分流片包括若干依次连通的第二分流段，所述第二分流段面向所述第一侧板的一侧面和/或所述第二侧板的一侧面凹陷形成有若干第二流通槽，相邻的两段所述第二分流段沿其连通方向交错布置。

10、一些实施例中，所述液冷板还包括若干散热翅片，若干所述散热翅片呈夹角地连接于所述第一侧板背离所述第二侧板的一面和/或所述第二侧板背离所述第一侧板的一面。

11、一些实施例中，所述第一侧板还开设有连接所述长槽与所述第二冷却介质流通孔的延伸槽。

12、一些实施例中，所述浸没式电池冷却机构还包括模组端板以及连接支架，所述模组端板用于安装电芯，所述模组端板与所述盒体的底壁连接，所述液冷板沿第一方向的两端通过所述连接支架与所述模组端板可拆卸连接。

13、一些实施例中，所述液冷板设有所述第二冷却介质流通孔的一端开设有两个第一凹槽，两个所述第一凹槽分别位于所述液冷板朝向所述盖板的一侧和所述液冷板朝向所述盒体的底部的一侧，所述液冷板背离所述第二冷却介质流通孔的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述液冷板朝向所述盖板的一侧。

14、一些实施例中，所述浸没式电池冷却机构还包括若干管口接头，所述冷却介质管为软管，所述冷却介质管通过若干所述管口接头与所述第一冷却介质流通孔及所述第二冷却介质流通孔相连通。

15、本发明还提供了一种电池包，包括若干电芯以及如上所述的浸没式电池冷却机构，所述电芯设于两个所述液冷板之间以及所述液冷板与所述盒体的侧壁之间形成的间隔内。

16、本发明实施例一种浸没式电池冷却机构及电池包，与现有技术相比，其有益效果在于：

17、通过在盒体设置若干沿第一方向延伸的液冷板，若干液冷板并行且间隔，各液冷板内具有冷却介质流通腔，电芯可设于相邻的液冷板之间及液冷板与盒体侧壁之间，液冷板的两侧板面均可与容纳腔内的绝缘冷却液进行换热，大大增大了绝缘冷却液与液冷板的换热面积，显著提高了散热能力；且由于若干液冷板布置于容纳腔内，大大减少了所需绝缘冷却液的用量，降低生产成本，液冷板由于强度等要求降低，无需采用冲压或钎焊等高成本工艺，而可采用成本更低的吹胀工艺进行生产；另外，若干液冷板并行且间隔地布置于容纳腔内，且冷却介质流通腔之间相互并联，由冷却介质管与制冷系统连通循环输送冷却介质分流至各液冷板，相比仅在外壳的一侧设置一液冷板而言大大提高了电池包内部换热的均匀性，从而电池包的安全性也得到了进一步保障。

技术特征：

1.一种浸没式电池冷却机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，所述液冷板包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板与所述第二侧板一一对应地开设有所述第二冷却介质流通孔，所述第一侧板的一侧面开设有沿所述第一方向延伸的长槽，所述第二侧板封盖所述第一侧板设有所述长槽的一侧面形成所述冷却介质流通腔。

3.根据权利要求2所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，各所述液冷板上的两个所述第二冷却介质流通孔设于所述液冷板沿所述第一方向的同一端，所述长槽内设有分隔部，所述分隔部沿所述第一方向延伸且位于两个所述第二冷却介质流通孔之间，所述分隔部靠近所述第二冷却介质流通孔的一端连接所述长槽的端部槽壁，所述分隔部远离所述第二冷却介质流通孔的一端与所述长槽的端部槽壁留有间隙，所述冷却介质流通腔通过所述分隔部分隔形成两个冷却介质流通段，两个所述冷却介质流通段通过所述间隙连通。

4.根据权利要求3所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，所述液冷板还包括设于所述冷却介质流通腔内的第一分流片及两个第二分流片，所述第一分流片由所述第二冷却介质流通孔沿着所述冷却介质流通段的延伸方向向另一所述第二冷却介质流通孔延伸，所述第一分流片面向所述第一侧板的一侧面和/或所述第二侧板的一侧面凹陷形成有若干第一流通槽，所述第一流通槽沿着所述冷却介质流通段的延伸方向向另一所述第二冷却介质流通孔延伸；

5.根据权利要求2所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，所述液冷板还包括若干散热翅片，若干所述散热翅片呈夹角地连接于所述第一侧板背离所述第二侧板的一面和/或所述第二侧板背离所述第一侧板的一面。

6.根据权利要求2所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，所述第一侧板还开设有连接所述长槽与所述第二冷却介质流通孔的延伸槽。

7.根据权利要求1所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，还包括模组端板以及连接支架，所述模组端板用于安装电芯，所述模组端板与所述盒体的底壁连接，所述液冷板沿第一方向的两端通过所述连接支架与所述模组端板可拆卸连接。

8.根据权利要求3所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，所述液冷板设有所述第二冷却介质流通孔的一端开设有两个第一凹槽，两个所述第一凹槽分别位于所述液冷板朝向所述盖板的一侧和所述液冷板朝向所述盒体的底部的一侧，所述液冷板背离所述第二冷却介质流通孔的一端开设有第二凹槽，所述第二凹槽位于所述液冷板朝向所述盖板的一侧。

9.根据权利要求1所述的浸没式电池冷却机构，其特征在于，还包括若干管口接头，所述冷却介质管为软管，所述冷却介质管通过若干所述管口接头与所述第一冷却介质流通孔及所述第二冷却介质流通孔相连通。

10.一种电池包，其特征在于，包括若干电芯以及如权利要求1-9中任意一项所述的浸没式电池冷却机构，所述电芯设于两个所述液冷板之间以及所述液冷板与所述盒体的侧壁之间形成的间隔内。

技术总结
本发明涉及电池散热技术领域，公开了一种浸没式电池冷却机构及电池包，浸没式电池冷却机构包括外壳、若干液冷板及冷却介质管，外壳包括盖板和盒体，盖板封盖盒体形成容纳腔，盒体至少一侧壁开设有用于连通制冷系统的冷却介质流通孔；液冷板与盒体相连接，液冷板沿第一方向延伸，若干液冷板相互平行，液冷板内设有冷却介质流通腔，液冷板沿第一方向的至少一端开设有与冷却介质流通腔相连通的第二冷却介质流通孔；冷却介质管设于容纳腔内，第一冷却介质流通孔与第二冷却介质流通孔之间、相邻两个液冷板的第二冷却介质流通孔之间均通过冷却介质管连通，且各液冷板的冷却介质流通腔并联设置。本发明增大了液冷板的换热面积及散热均匀性。

技术研发人员：刘周斌,张晓波,王炯庚,张志亮,秦建松,王澍,金从友,方芹,陈铁义
受保护的技术使用者：国网浙江新兴科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16