浸没式液冷储能电池包.pdf
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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310781834.X(22)申请日 2023.06.29(71)申请人 苏州从渊能源科技有限公司地址 215200 江苏省苏州市吴江区江陵街道交通路1268号一层南侧(72)发明人 李忠照邱亮(74)专利代理机构 北京科领智诚知识产权代理事务所(普通合伙)11782专利代理师 王晓婷(51)Int.Cl.H01M 10/613(2014.01)H01M 10/627(2014.01)H01M 10/6567(2014.01)H01M 10/6568(2014.01)H01M 10/6554。
2、(2014.01)H01M 10/6556(2014.01)H01M 10/617(2014.01)H01M 10/658(2014.01)(54)发明名称一种浸没式液冷储能电池包(57)摘要本发明公开一种浸没式液冷储能电池包,包括至少两排电芯模组、冷却液回流管、壳体和至少一组冷却液流动管组,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板、进口管和出口管;电芯模组并排设置于壳体内,每个冷却液分流板设置于两排电芯模组之间;针对每组冷却液流动管组,该组的冷却液分流板内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿冷却液容置腔的开孔,该组的进口管插入冷却液容置腔,该组的出口管固定安装于冷却液分流板的上端或下端且远离进口管的一端。
3、与冷却液回流管连通;冷却液回流管的两端设置有开口,每个电芯模组中的两个相邻电芯之间设有第一流道,靠近壳体的两个侧壁的电芯与两个侧壁之间设有第二流道。应用本发明能提高储能系统和电池包的安全性。权利要求书1页 说明书8页 附图2页CN 116613425 A2023.08.18CN 116613425 A1.一种浸没式液冷储能电池包,其特征在于,包括:至少两排电芯模组、冷却液回流管、壳体和至少一组冷却液流动管组,其中,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板、进口管和出口管;所述至少两排电芯模组并排设置于所述壳体内,每个冷却液分流板设置于所述至少两排电芯模组的两排电芯模组之间;针对每组冷却液流动管组,该。
4、组的冷却液分流板内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿所述冷却液容置腔的开孔,该组的进口管穿过所述壳体的前壁从该组的冷却液分流板的一端插入所述冷却液容置腔,该组的出口管穿过所述前壁沿该组的冷却液分流板的长度方向固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端,该组的出口管与该组的进口管平行设置,该组的出口管远离该组的进口管的一端与所述冷却液回流管连通,所述冷却液回流管固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端;所述冷却液回流管的两端设置有开口,所述冷却液回流管的两端与所述壳体的两个侧壁之间存在空隙,每个电芯模组中的两个相邻电芯之间设有第一流道,靠近所述壳体的两个侧壁的电芯与两个侧壁之间设有第二流道。2.如权利。
5、要求1所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,还包括多个隔热垫;每个电芯模组中的两个相邻电芯之间固定安装有隔热垫,所安装的隔热垫的尺寸小于所安装于的电芯的侧面的尺寸。3.如权利要求2所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,每个隔热垫的中间沿水平方向设有第三流道。4.如权利要求2或3所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,所述第三流道将隔热垫分割为两个部分,两个部分均为菱形结构。5.如权利要求1所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,所安装的隔热垫的尺寸为所安装于的电芯的侧面的尺寸的1070。6.如权利要求2或3所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,所述第三流道为波浪形流道。7.如权利要求1所。
6、述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,每个贯穿所述冷却液容置腔的开孔对准相应的第一流道。8.如权利要求1所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,每排电芯模组包括两个模组端板和多个电芯,所述多个电芯排成一排,所述两个模组端板分别位于该排电芯的首尾位置,所述两个模组端板的底部固定连接于所述壳体的底壁。9.如权利要求1所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,所述浸没式液冷储能电池包包括一组冷却液流动管组,该组冷却液流动管组的冷却液分流板设置于所述至少两排电芯模组的位于中心的两排电芯模组之间。10.如权利要求1所述的浸没式液冷储能电池包,其特征在于,所述至少两排电芯模组为4排电芯模组,每排电芯模组包括。
7、12个电芯。权利要求书1/1 页2CN 116613425 A2一种浸没式液冷储能电池包技术领域0001本发明涉及储能领域,具体而言,涉及一种浸没式液冷储能电池包。背景技术0002在双碳背景下,储能系统技术发展是当前到未来10年发展最快的阶段,尤其是安全层面。今年来国内外不断有储能安全事故发生,如何降低储能系统的事故对于储能行业的发展至关重要。不仅要在电池包层级的热管理系统控制方面要提高安全,也要在电芯热失控后做到不发生热扩散来提高整个系统的安全。0003现有的风冷储能电池包虽然价格便宜,但是空气的比热和热传导系数太低,使得电芯散热效率过低,在电芯热失控时,电芯周围都是空气,会促进电芯热失控,。
8、安全性低。另外风冷的电池包由于冷却效率低,每一个电池包一般不超过16个电芯,导致了储能系统总的能量密度低,占地空间大。0004而现有的采用液冷板式的储能液冷电池包,相比风冷,由于冷却液的比热和热传导系数比空气明显提高,虽然提高了冷却性能,但是同时额外增加了大面积的冷板,就是同时增加了重量和成本。并且,液冷板只能与电芯的某一个面接触,因此也仅有一个冷却面,如果要增加冷却面,则又要增加一块液冷板,成本进一步增加。仅冷却电芯一个面会导致电芯本体不同位置处温度不均匀,容易造成电芯自身温差,长期使用后电芯容易膨胀,且储能的电芯本身尺寸大,膨胀量相比车用动力电池膨胀量更大。电芯长期温度不均匀导致的膨胀会使。
9、得热管理系统采集的电芯状态不准确,且无法与原有的控制算法模型匹配,导致了电芯状态和应该选择的工作工况预估偏差过大,最终导致电池包或者储能系统在不合理的工况下工作,降低了储能系统和电池包的安全性。发明内容0005本发明提供了一种浸没式液冷储能电池包,提高了储能系统和浸没式液冷储能电池包的安全性。具体的技术方案如下。0006第一方面,本发明提供了一种浸没式液冷储能电池包,包括:至少两排电芯模组、冷却液回流管、壳体和至少一组冷却液流动管组,其中,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板、进口管和出口管;0007所述至少两排电芯模组并排设置于所述壳体内,每个冷却液分流板设置于所述至少两排电芯模组的两排电芯模。
10、组之间;0008针对每组冷却液流动管组,该组的冷却液分流板内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿所述冷却液容置腔的开孔,该组的进口管穿过所述壳体的前壁从该组的冷却液分流板的一端插入所述冷却液容置腔,该组的出口管穿过所述前壁沿该组的冷却液分流板的长度方向固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端,该组的出口管与该组的进口管平行设置,该组的出口管远离该组的进口管的一端与所述冷却液回流管连通,所述冷却液回流管固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端;说明书1/8 页3CN 116613425 A30009所述冷却液回流管的两端设置有开口,所述冷却液回流管的两端与所述壳体的两个侧壁之间存在空隙,每个电芯模组中。
11、的两个相邻电芯之间设有第一流道,靠近所述壳体的两个侧壁的电芯与两个侧壁之间设有第二流道。0010可选的,上述浸没式液冷储能电池包还包括多个隔热垫;0011每个电芯模组中的两个相邻电芯之间固定安装有隔热垫,所安装的隔热垫的尺寸小于所安装于的电芯的侧面的尺寸。0012可选的,每个隔热垫的中间沿水平方向设有第三流道。0013可选的,所述第三流道将隔热垫分割为两个部分,两个部分均为菱形结构。0014可选的,所安装的隔热垫的尺寸为所安装于的电芯的侧面的尺寸的1070。0015可选的,所述第三流道为波浪形流道。0016可选的,每个贯穿所述冷却液容置腔的开孔对准相应的第一流道。0017可选的,每排电芯模组包。
12、括两个模组端板和多个电芯,所述多个电芯排成一排,所述两个模组端板分别位于该排电芯的首尾位置,所述两个模组端板的底部固定连接于所述壳体的底壁。0018可选的,所述浸没式液冷储能电池包包括一组冷却液流动管组,该组冷却液流动管组的冷却液分流板设置于所述至少两排电芯模组的位于中心的两排电芯模组之间。0019可选的,所述至少两排电芯模组为4排电芯模组,每排电芯模组包括12个电芯。0020由上述内容可知,本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包包括:至少两排电芯模组、冷却液回流管、壳体和至少一组冷却液流动管组,其中,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板、进口管和出口管;至少两排电芯模组并排设置于壳体内,每个冷。
13、却液分流板设置于至少两排电芯模组的两排电芯模组之间;针对每组冷却液流动管组,该组的冷却液分流板内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿冷却液容置腔的开孔,该组的进口管穿过壳体的前壁从该组的冷却液分流板的一端插入冷却液容置腔,该组的出口管穿过前壁沿该组的冷却液分流板的长度方向固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端,该组的出口管与该组的进口管平行设置,该组的出口管远离该组的进口管的一端与冷却液回流管连通,冷却液回流管固定安装于该组的冷却液分流板的上端或下端;冷却液回流管的两端设置有开口,冷却液回流管的两端与壳体的两个侧壁之间存在空隙,每个电芯模组中的两个相邻电芯之间设有第一流道,靠近壳体的两个侧壁的电芯。
14、与两个侧壁之间设有第二流道。由此,由各组的进口管、各组的冷却液分流板、第一流道、第二流道、冷却液回流管和各组的出口管形成冷却液的独有散热流道,通过各组的冷却液分流板来分配冷却液到第一流道,然后由第一流道经由第二流道流入冷却液回流管,再由冷却液回流管流入各组的出口管,使得浸没式液冷储能电池包内的各电芯靠近第一流道和第二流道的各个侧面有均匀的冷却液流过,提高浸没式液冷储能电池包的散热性能,无需增加冷液板就可以对电芯的多个侧面进行冷却,降低了重量和成本,多个侧面进行冷却液可以保障电芯不同位置处的温度均匀,提高电芯的温度均匀性,电芯的温度均匀性的提高也降低了电芯的膨胀量,保证热管理系统控制原模型在长期。
15、使用时的适配性,延长了浸没式液冷储能电池包和储能系统的使用寿命,也减少了长期使用模型预估的偏差,进一步提高了储能系统和浸没式液冷储能电池包的安全性。0021本发明实施例的创新点包括:说明书2/8 页4CN 116613425 A400221、由各组的进口管、各组的冷却液分流板、第一流道、第二流道、冷却液回流管和各组的出口管形成冷却液的独有散热流道,通过各组的冷却液分流板来分配冷却液到第一流道,然后由第一流道经由第二流道流入冷却液回流管,再由冷却液回流管流入各组的出口管,使得浸没式液冷储能电池包内的各电芯靠近第一流道和第二流道的各个侧面有均匀的冷却液流过,提高浸没式液冷储能电池包的散热性能,无需。
16、增加冷液板就可以对电芯的多个侧面进行冷却,降低了重量和成本,多个侧面进行冷却液可以保障电芯不同位置处的温度均匀,提高电芯的温度均匀性,电芯的温度均匀性的提高也降低了电芯的膨胀量,保证热管理系统控制原模型在长期使用时的适配性,延长了浸没式液冷储能电池包和储能系统的使用寿命,也减少了长期使用模型预估的偏差,进一步提高了储能系统和浸没式液冷储能电池包的安全性。00232、冷却液在冷却液回流管中通过冷却液回流管的管壁与冷却液回流管外充满的冷却液进行换热,使得经过第一轮吸收电芯的热量的冷却液进行第二轮换热,从而带走浸没式液冷储能电池包内的热量,实现了冷却液在流出时仍在散热,延长了浸没式液冷储能电池包内的。
17、整个散热路径,更好的发挥浸没式冷却优势。00243、通过冷却液回流管的两端设置有开口的方式,使得经过第一轮吸收电芯的热量的冷却液可以进入到冷却液回流管内,然后从各组的出口管流出,由于各组的进口管和出口管均穿过前壁,使得冷却液可以从同一侧进出,即从前壁的一面出来,避免了冷却液进出管在壳体不同面而导致储能箱体空间增大,从而减少了浸没式液冷储能电池包的体积,也方便各组的进口管和出口管与其他部件之间进行安装和拆卸。00254、各组的进口管和出口管属于双层设计,也就是说,浸没式液冷储能电池包内部的冷却液的流进和流出属于双层设计,且流入时的冷却液分配和汇流后的冷却液的流出是独立的,使得流体互不干扰。002。
18、65、电芯在热失控时,流经电芯的多个侧面的冷却液可以同时带走热失控的电芯的不同位置的热量,降低热失控的电芯传递给其他电芯的热量,降低热扩散风险。00276、通过设置每个贯穿冷却液容置腔的开孔对准相应的第一流道的方式,使得冷却液可以从开孔中均匀的流出,并快速进入到第一流道中,增大了散热面积,提高了散热速度以及电芯的温度均匀性。00287、通过将冷却液分流板设置于至少两排电芯模组的位于中心的两排电芯模组之间的方式,使得冷却液从中间位置向两边流动,保证了两边的电芯的温度一致性,同时也节省了空间。00298、在冷却液回流管与第四流道相应的位置处可以设置开孔,从而便于第四流道的冷却液进入到冷却液回流管内。
19、,提高冷却液汇入冷却液回流管的速度。00309、通过设置隔热垫的尺寸小于所安装于的电芯的侧面的尺寸的方式,使得冷却液流经电芯之间时可以与电芯有更多的面积散热。隔热垫的存在还起到了电芯与电芯之间的支撑作用,在热失控时由于隔热垫的存在还能起到部分隔热作用。小型化的隔热垫可以让出更多空间,增加冷却液与电芯的侧面的接触面积,提高散热能力。同时还能兼顾降低电芯使用久了后导致电芯的膨胀量,避免电芯由于膨胀将电芯之间原有的间隙压缩导致冷却液流经电芯之间的液体减少,长期使用后,电芯之间的第一流道仍可以保持流通,因此储能系统的性能变化也小,延长储能系统的使用寿命。以及小型隔热垫的设计同时降低了浸没式说明书3/8。
20、 页5CN 116613425 A5液冷储能电池包的成本。003110、通过在每个隔热垫的中间沿水平方向设有第三流道的方式可以避免电芯的中心位置产生局部高温,直接带走电芯的中心热量,也能降低冷却液流经隔热垫时产生的压降,进一步降低外部循环泵的能耗。该隔热垫及电芯之间的第三流道的结构设计,不但起到了电芯与电芯之间的支撑作用,以及电芯防膨胀作用,也在电芯万一热失控时,还能有一定的隔热作用,明显提高安全性,有效降低热扩散。同时小的隔热垫又能降低成本和重量。003211、菱形结构可以使得冷却液流经隔热垫时产生的压降减少,而不是一个平面直接挡住冷却液。冷却液流过时,菱形结构还可以增加冷却液湍流强度,进一。
21、步增加电芯的侧面的换热能力,提高了浸没式液冷储能电池包整体的换热效率。0033当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明0034为了更清楚地说明本发明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介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。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,还可以根据这些附图获得其他的附图。0035图1为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第一个角度的结构示意图;0036图2为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第二个角度的结构示意图;0037图3为本发明实施。
22、例提供的浸没式液冷储能电池包的第三个角度的结构示意图;0038图4(a)为水平方向的冷却液流动示意图;0039图4(b)为出口管固定安装于冷却液分流板的上端时的每组冷却液流动管组内的冷却液流动示意图;0040图5为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第四个角度的结构示意图;0041图6为图2中的AA截面的截面示意图。0042图1图6中,1冷却液回流管、110开口、2壳体、21前壁、22侧壁、23后壁、3冷却液分流板、31开孔、4进口管、5出口管、6电芯、7第一流道、8第二流道、9隔热垫、91菱形结构、10第三流道、11模组端板、12第四流道、m每组冷却液流动管组内的出口管的出口、n每组冷却。
23、液流动管组内的进口管的进口。具体实施方式0043下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。0044需要说明的是,本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他。
24、步骤或单元。说明书4/8 页6CN 116613425 A60045图1为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第一个角度的结构示意图,图2为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第二个角度的结构示意图,图3为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第三个角度的结构示意图。0046参见图1图3,本发明实施例公开了一种浸没式液冷储能电池包,包括:至少两排电芯模组、冷却液回流管1、壳体2和至少一组冷却液流动管组,其中,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板3、进口管4和出口管5。0047至少两排电芯模组并排设置于壳体2内,每个冷却液分流板3设置于至少两排电芯模组的两排电芯模组之间。本发明实施例中对。
25、冷却液回流管1的形状和冷却液分流板3的形状均不做任何限定,只要可实现其在本发明实施例中的作用即可。0048继续参见图1图3,针对每组冷却液流动管组,该组的冷却液分流板3内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿冷却液容置腔的开孔31,其中,对于开孔31的位置、数量和形状,本发明实施例并不做任何限定,在一种实现方式中,开孔31为如图3所示的沿竖直方向设置的开孔。0049该组的进口管4穿过壳体2的前壁21从该组的冷却液分流板3的一端插入冷却液容置腔,该组的出口管5穿过前壁21沿该组的冷却液分流板3的长度方向固定安装于该组的冷却液分流板3的上端或下端,该组的出口管5与该组的进口管4平行设置,该组的出口管5远离。
26、该组的进口管4的一端与冷却液回流管1连通,冷却液回流管1固定安装于该组的冷却液分流板3的上端或下端。0050由此,该组的出口管5和进口管4形成一个T字形的管路,两者共同固定安装于该组的冷却液分流板3的上端或下端。固定连接的方式可以为螺纹连接。0051继续参见图2,冷却液回流管1的两端设置有开口110,冷却液回流管1的两端与壳体2的两个侧壁22之间存在空隙,每个电芯模组中的两个相邻电芯6之间设有第一流道7,靠近壳体2的两个侧壁22的电芯6与两个侧壁22之间设有第二流道8。0052也就是说每个电芯模组中的两个相邻电芯6之间的空隙形成第一流道7,靠近壳体2的两个侧壁22的电芯6与两个侧壁22之间的空。
27、隙形成第二流道8,其中,第一流道7的数量取决于电芯6的数量,第二流道8的数量为2条。0053示例性的,参见图1,冷却液回流管1与壳体2的后壁23平行。0054冷却液回流管1采用小直径管路,为冷却液分流板3的安装提供了充分的空间。示例性的,冷却液回流管1的直径小于25mm。0055图4(a)为水平方向的冷却液流动示意图,图4(b)为出口管5固定安装于冷却液分流板3的上端时的每组冷却液流动管组内的冷却液流动示意图,图4(a)和图4(b)中的箭头方向代表冷却液流动方向,图4(a)中仅示出了冷却液流入到冷却液回流管1中为止,图4(b)中的m为每组冷却液流动管组内的出口管5的出口,n为每组冷却液流动管组。
28、内的进口管4的进口。0056参见图4(a)和图4(b),本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包在工作时,冷却液通过各组的进口管4进入各组的冷却液分流板3的冷却液容置腔中,并从各贯穿冷却液容置腔的开孔31中均匀流出,流入到各电芯模组中的两个相邻电芯6之间的第一流道7中,从而带走每一个电芯6的大的侧面的热量实现第一轮吸收电芯6的热量,冷却液带走电芯6的大的侧面的热量后汇流到两侧的第二流道8,由于冷却液回流管1的两端与壳体2的两个说明书5/8 页7CN 116613425 A7侧壁22之间存在空隙,且冷却液回流管1的两端设置有开口110,因此,冷却液会从两端的开口110进入到冷却液回流管1中,然后从。
29、各组的出口管5流出。0057冷却液在冷却液回流管1中通过冷却液回流管1的管壁与冷却液回流管1外充满的冷却液进行换热,使得经过第一轮吸收电芯6的热量的冷却液进行第二轮换热,从而带走浸没式液冷储能电池包内的热量,实现了冷却液在流出时仍在散热,延长了浸没式液冷储能电池包内的整个散热路径,更好的发挥浸没式冷却优势。0058并且,通过冷却液回流管1的两端设置有开口110的方式,使得经过第一轮吸收电芯6的热量的冷却液可以进入到冷却液回流管1内,然后从各组的出口管5流出,由于各组的进口管4和出口管5均穿过前壁21,使得冷却液可以从同一侧进出,即从前壁21的一面出来,避免了冷却液进出管在壳体2不同面而导致储能。
30、箱体空间增大,从而减少了浸没式液冷储能电池包的体积,也方便各组的进口管4和出口管5与其他部件之间进行安装和拆卸。0059图5为本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包的第四个角度的结构示意图,参见图5,可以看出各组的进口管4和出口管5属于双层设计,也就是说,浸没式液冷储能电池包内部的冷却液的流进和流出属于双层设计,且流入时的冷却液分配和汇流后的冷却液的流出是独立的,使得流体互不干扰。0060由上述内容可知,本发明实施例提供的一种浸没式液冷储能电池包,包括:至少两排电芯模组、冷却液回流管1、壳体2和至少一组冷却液流动管组,其中,每组冷却液流动管组包括冷却液分流板3、进口管4和出口管5;至少两排电芯。
31、模组并排设置于壳体2内,每个冷却液分流板3设置于至少两排电芯模组的两排电芯模组之间;针对每组冷却液流动管组,该组的冷却液分流板3内设置有冷却液容置腔以及多个贯穿冷却液容置腔的开孔31,该组的进口管4穿过壳体2的前壁21从该组的冷却液分流板3的一端插入冷却液容置腔,该组的出口管5穿过前壁21沿该组的冷却液分流板3的长度方向固定安装于该组的冷却液分流板3的上端或下端,该组的出口管5与该组的进口管4平行设置,该组的出口管5远离该组的进口管4的一端与冷却液回流管1连通,冷却液回流管1固定安装于该组的冷却液分流板3的上端或下端;冷却液回流管1的两端设置有开口110,冷却液回流管1的两端与壳体2的两个侧壁。
32、22之间存在空隙,每个电芯模组中的两个相邻电芯6之间设有第一流道7,靠近壳体2的两个侧壁22的电芯6与两个侧壁22之间设有第二流道8。由此,由各组的进口管4、各组的冷却液分流板3、第一流道7、第二流道8、冷却液回流管1和各组的出口管5形成冷却液的独有散热流道,通过各组的冷却液分流板3来分配冷却液到第一流道7,然后由第一流道7经由第二流道8流入冷却液回流管1,再由冷却液回流管1流入各组的出口管5,使得浸没式液冷储能电池包内的各电芯6靠近第一流道7和第二流道8的各个侧面有均匀的冷却液流过,提高浸没式液冷储能电池包的散热性能,无需增加冷液板就可以对电芯6的多个侧面进行冷却,降低了重量和成本,多个侧面。
33、进行冷却液可以保障电芯不同位置处的温度均匀,提高电芯6的温度均匀性,电芯6的温度均匀性的提高也降低了电芯6的膨胀量,保证热管理系统控制原模型在长期使用时的适配性,延长了浸没式液冷储能电池包和储能系统的使用寿命,也减少了长期使用模型预估的偏差,进一步提高了储能系统和浸没式液冷储能电池包的安全性。0061并且,电芯6在热失控时,流经电芯6的多个侧面的冷却液可以同时带走热失控的电芯6的不同位置的热量,降低热失控的电芯6传递给其他电芯6的热量,降低热扩散风险。0062继续参见图3,在一种实现方式中,每个贯穿冷却液容置腔的开孔31对准相应的第说明书6/8 页8CN 116613425 A8一流道7。00。
34、63也就是说,开孔31的数量与相邻的一排电芯模组所包含的电芯6之间的第一流道7的数量相同,假设相邻的一排电芯模组包含12个电芯6,则第一流道7的数量为11个,开孔31的数量也为11个。0064由此,通过设置每个贯穿冷却液容置腔的开孔31对准相应的第一流道7的方式,使得冷却液可以从开孔31中均匀的流出,并快速进入到第一流道7中,增大了散热面积,提高了散热速度以及电芯6的温度均匀性。0065继续参见图2,每排电芯模组包括两个模组端板11和多个电芯6,多个电芯6排成一排,两个模组端板11分别位于该排电芯6的首尾位置,两个模组端板11的底部固定连接于壳体2的底壁,然后通过扎带固定住位于两个模组端板11。
35、之间的多个电芯6。0066在一种实现方式中,当浸没式液冷储能电池包包括一组冷却液流动管组,该组冷却液流动管组的冷却液分流板3设置于至少两排电芯模组的位于中心的两排电芯模组之间。0067由此,通过将冷却液分流板3设置于至少两排电芯模组的位于中心的两排电芯模组之间的方式,使得冷却液从中间位置向两边流动,保证了两边的电芯6的温度一致性,同时也节省了空间。0068继续参见图2,当浸没式液冷储能电池包包括一组冷却液流动管组以及两排以上电芯模组时,该组冷却液流动管组的冷却液分流板3设置于任意两排电芯模组之间,剩余的相邻的两排电芯模组之间设有第四流道12,具体的,剩余的相邻的两排电芯模组之间的空隙形成第四流。
36、道12,第四流道12的数量取决于剩余的相邻的电芯模组的组数。0069冷却液从冷却液分流板3的开孔31流出后进入到相应的第一流道7,然后再进入到相应的第四流道12向两边流动,再流入更靠近两边的相应的第一流道7,最后通过第二流道8汇入到冷却液回流管1。0070为了提高汇入速度,在冷却液回流管1与第四流道12相应的位置处可以设置开孔,从而便于第四流道12的冷却液进入到冷却液回流管1内,提高冷却液汇入冷却液回流管1的速度。0071在本发明实施例中,对每排电芯模组包括的电芯6的数量不做限定,例如每排电芯模组可以包括1113个电芯6。0072示例性的,至少两排电芯模组为4排电芯模组,每排电芯模组包括12个。
37、电芯6。0073为了降低电芯在热失控时产生的热量传递给其他电芯,降低发生热扩散的风险,现有的电池包的电芯之间都采用了很大的隔热垫,这显然增加了成本和重量。如果采用浸没式冷却技术的储能电池包,电芯之间的隔热垫则又使得电芯之间无法有冷却液进入来冷却电芯,这大大降低了冷却面积,无法充分发挥浸没式冷却的特点。0074为了解决上述问题,继续参见图2,本发明实施例提供的浸没式液冷储能电池包还包括多个隔热垫9,每个电芯模组中的两个相邻电芯6之间固定安装有隔热垫9,所安装的隔热垫9的尺寸小于所安装于的电芯6的侧面的尺寸。0075示例性的,所安装的隔热垫9的尺寸为所安装于的电芯6的侧面的尺寸的1070。0076。
38、在本发明实施例中对隔热垫9的数量不做任何限定,两个相邻电芯6之间可以安装说明书7/8 页9CN 116613425 A9一个或多个隔热垫9,无论安装几个隔热垫9,所安装的隔热垫9的尺寸为所安装于的电芯6的侧面的尺寸的1070,当安装一个时,所安装的隔热垫9的尺寸为一个隔热垫9的尺寸,当安装多个时,所安装的隔热垫9的尺寸为多个隔热垫9的总尺寸。0077由此,通过设置隔热垫9的尺寸小于所安装于的电芯6的侧面的尺寸的方式,使得冷却液流经电芯6之间时可以与电芯6有更多的面积散热。隔热垫9的存在还起到了电芯6与电芯6之间的支撑作用,在热失控时由于隔热垫9的存在还能起到部分隔热作用。小型化的隔热垫可以让出。
39、更多空间,增加冷却液与电芯6的侧面的接触面积,提高散热能力。同时还能兼顾降低电芯6使用久了后导致电芯6的膨胀量,避免电芯6由于膨胀将电芯6之间原有的间隙压缩导致冷却液流经电芯6之间的液体减少,长期使用后,电芯6之间的第一流道7仍可以保持流通,因此储能系统的性能变化也小,延长储能系统的使用寿命。以及小型隔热垫9的设计同时降低了浸没式液冷储能电池包的成本。0078图6为图2中的AA截面的截面示意图,参见图6,在一种实现方式中,每个隔热垫9的中间沿水平方向设有第三流道10。0079在本发明实施例中对第三流道的形状不做任何限定,示例性的,第三流道10为波浪形流道。0080由于电芯6的内部中心温度较高,。
40、通过在每个隔热垫9的中间沿水平方向设有第三流道10的方式可以避免电芯6的中心位置产生局部高温,直接带走电芯6的中心热量,也能降低冷却液流经隔热垫9时产生的压降,进一步降低外部循环泵的能耗。该隔热垫9及电芯6之间的第三流道的结构设计,不但起到了电芯6与电芯6之间的支撑作用,以及电芯6防膨胀作用,也在电芯6万一热失控时,还能有一定的隔热作用,明显提高安全性,有效降低热扩散。同时小的隔热垫9又能降低成本和重量。0081在另一种实现方式中,第三流道10将隔热垫9分割为两个部分,两个部分均为菱形结构91。0082菱形结构91可以使得冷却液流经隔热垫9时产生的压降减少,而不是一个平面直接挡住冷却液。冷却液。
41、流过时,菱形结构91还可以增加冷却液湍流强度,进一步增加电芯6的侧面的换热能力,提高了浸没式液冷储能电池包整体的换热效率。0083本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。0084本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。0085最后应说明的是: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实施例技术方案的精神和范围。说明书8/8 页10CN 116613425 A10图1图2图3说明书附图1/2 页11CN 116613425 A11图4(a)图4(b)图5图6说明书附图2/2 页12CN 116613425 A12。
- 内容关键字: 浸没 式液冷储能 电池
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