一种电池浸没式液冷箱

本发明涉及电池冷却设备，特别是涉及一种电池浸没式液冷箱。

背景技术：

1、近年来，大力发展新能源汽车成为各国应对环境污染与能源短缺问题的重要举措，动力电池组作为电动汽车的心脏，其安全性和寿命成为制约电动汽车行业发展的重要因素。大部分电动汽车自燃事件往往源于电池问题，这是由于电池在工作中尤其是高倍率充放电的情况下会产生大量的热，如果热量不及时排出会引发电池热失控，导致剧烈的燃烧甚至爆炸。

2、现有的电池热管理方案中，浸没式液冷是最具有前景的方案之一。将电池组浸没在氟化液等电绝缘液体中，利用沸腾换热吸收电池产生的热量，相变产生的蒸气在冷却装置上凝结滴落，同时将热量传递给冷却装置中循环流动的冷凝液，以此将电池组中的热量排出。浸没式液冷的导热效率远高于传统热管理方式，常规方案中电池需全部浸没在氟化液等冷却液中，如专利名称为“一种浸没式液冷储能系统”、申请号为“202210820931.0”的发明专利，包括若干液冷箱，液冷箱内设置有电池，液冷箱连接有进液管路和出液管路，储能系统还包括冷却装置，冷却装置的输入端和出液管路连接，冷却装置的输出端和进液管路连接，液冷箱、出液管路、冷却装置、进液管路之间构成循环回路，循环回路内设置有冷却液。但是，氟化液价格极其昂贵，大量使用成本极高，导致这种冷却方案在市场上推广困难。专利名称为“一种填充相变胶囊的两相浸没式电池液冷箱”、申请号为“202010800176.0”的发明专利采用了填充的相变胶囊占据了绝大部分间隙空间，减少了氟化液的用量，降低了冷却的成本，但是其仍然需要氟化液将电池完全覆盖，氟化液的用量依然偏大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电池浸没式液冷箱，以解决上述现有技术存在的问题，拥有浸没式液冷散热效果的同时，可以极大程度地降低冷却液的用量、降低成本，同时减少热管理系统的重量。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种电池浸没式液冷箱，包括用于盛装冷却液的箱体，电池设置于所述箱体内部，电池的任意一外侧面贴合设置有吸液芯，所述吸液芯部分浸于所述冷却液内。

4、优选地，所述冷却液为受热后能够形成蒸气的相变式冷却液，所述电池上方还设置有用于冷凝所述冷却液形成的蒸气的冷却装置。

5、优选地，还包括用于收集冷凝的冷却液的集液盘，所述集液盘设置于电池和所述冷却装置之间，且所述集液盘的底部设置有允许所述冷却液回流至所述箱体内的滴嘴。

6、优选地，所述集液盘的底部呈两边高中间低的v型，v型的最低处设置有所述滴嘴。

7、优选地，所述电池在所述电池箱内成排堆叠布置，且任意相邻两个所述电池之间设置有所述吸液芯，所述滴嘴与所述吸液芯一一对应布置。

8、优选地，所述吸液芯包括两片相对设置的吸液芯本体，以及夹设于所述吸液芯本体之间的引流板，所述引流板上设置有用于将所述冷却液引流至所述吸液芯本体的引流通道。

9、优选地，所述引流通道呈叶脉状分布。

10、优选地，所述引流板上还设置有连接部，多个所述引流板通过贯穿所述连接部的连接杆连接，并由设置于所述连接杆两端的紧固件夹紧固定所述电池。

11、优选地，所述滴嘴内部开设有空腔，所述空腔内设置有浮球，所述浮球的密度小于所述箱体内的冷却液的密度，大于所述冷却装置内部的冷凝液的密度。

12、优选地，所述滴嘴的上方设置有用于防止所述浮球浮出所述滴嘴的限位杆。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、通过在电池的外侧面贴合设置吸液芯，利用吸液芯的毛细力将底部的冷却液抽吸至电池中上部进行沸腾散热，因此只需加入部分冷却液，拥有浸没式液冷散热效果的同时，极大程度的降低了冷却液的用量、降低了成本，同时减少了热管理系统的重量。

15、本发明所公开的其他技术方案还具有如下技术优势：

16、通过在两片吸液芯本体之间夹设引流板，并在引流板上开设叶脉状的引流通道，将集液盘的滴嘴与叶脉的根部对齐，可使被冷却装置冷凝回流至箱体内的冷却液在滴嘴的引导下直接流向电池之间的引流板，并在引流板的引导下快速扩散至两侧的吸液芯本体上，减少了吸液芯由下至上抽吸液体的时间，并弥补了其吸液高度的不足。

17、通过在滴嘴内部的空腔内设置密度小于冷却液大于冷凝液的浮球，使得冷却液可以顺利流出，冷凝液被阻挡在滴嘴内，防止了冷凝液泄露导致电池短路。

技术特征：

1.一种电池浸没式液冷箱，其特征在于：包括用于盛装冷却液的箱体，电池设置于所述箱体内部，电池的任意一外侧面贴合设置有吸液芯，所述吸液芯部分浸于所述冷却液内。

2.根据权利要求1所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述冷却液为受热后能够形成蒸气的相变式冷却液，所述电池上方还设置有用于冷凝所述冷却液形成的蒸气的冷却装置。

3.根据权利要求2所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：还包括用于收集冷凝的冷却液的集液盘，所述集液盘设置于电池和所述冷却装置之间，且所述集液盘的底部设置有允许所述冷却液回流至所述箱体内的滴嘴。

4.根据权利要求3所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述集液盘的底部呈两边高中间低的v型，v型的最低处设置有所述滴嘴。

5.根据权利要求3所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述电池在所述电池箱内成排堆叠布置，且任意相邻两个所述电池之间设置有所述吸液芯，所述滴嘴与所述吸液芯一一对应布置。

6.根据权利要求5所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述吸液芯包括两片相对设置的吸液芯本体，以及夹设于所述吸液芯本体之间的引流板，所述引流板上设置有用于将所述冷却液引流至所述吸液芯本体的引流通道。

7.根据权利要求6所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述引流通道呈叶脉状分布。

8.根据权利要求6所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述引流板上还设置有连接部，多个所述引流板通过贯穿所述连接部的连接杆连接，并由设置于所述连接杆两端的紧固件夹紧固定所述电池。

9.根据权利要求3-8任意一项所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述滴嘴内部开设有空腔，所述空腔内设置有浮球，所述浮球的密度小于所述箱体内的冷却液的密度，大于所述冷却装置内部的冷凝液的密度。

10.根据权利要求9所述的电池浸没式液冷箱，其特征在于：所述滴嘴的上方设置有用于防止所述浮球浮出所述滴嘴的限位杆。

技术总结
本发明公开一种电池浸没式液冷箱，涉及电池冷却设备技术领域，包括包括用于盛装冷却液的箱体，电池设置于箱体内部，电池的任意一外侧面贴合设置有吸液芯，吸液芯部分浸于冷却液内。本发明通过通过在电池的外侧面贴合设置吸液芯，利用吸液芯的毛细力将底部的冷却液抽吸至电池中上部进行沸腾散热，因此只需加入部分冷却液，拥有浸没式液冷散热效果的同时，极大程度的降低了冷却液的用量、降低了成本，同时减少了热管理系统的重量。

技术研发人员：白敏丽,高帅,宋永臣,李羽白,陈聪,胡成志,李洋,刘鑫宇
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15