一种电池包散热系统及实现方法与流程

本发明属于能源储存，具体涉及一种电池包散热系统及实现方法。

背景技术：

1、储能系统是将电能转化为其他形式的能量来储存，以便在需要的时候进行释放和利用。作为储能系统中主要的能量储存设备的电池，在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，就会导致电池温度过高，从而影响电池的性能和寿命，因此需要对电池进行散热，而液冷是常见的电池散热方式，是通过在电池周围设置液冷板和冷却液管路来实现对电池的散热。

2、作为电池功能模块的电池包常用的液冷散热方式为底冷，即在电池包底部设置液冷板，冷却液从电芯底部流动，以吸热和流动的方式来降低电芯的温度，然而由于电芯本身热阻的存在，底冷的方式会造成电芯顶端和底端存在温差过大的问题。首先，电芯温度过大会导致电芯的热量分布不均，部分区域温度过高可能会引发电芯的热失控，继而导致电池发生故障甚至起火爆炸；其次，电芯温差过大会使得电芯顶端的热量无法有效传递给冷却液，从而降低整个电池包的散热效率，长期过高的温度会加速电池的老化，缩短电池的寿命，进而导致整体性能下降；最后，温度过大还会导致电芯顶端与底端的热膨胀程度不一致，电芯与其他组件之间的机械应力会增加，例如电芯与包装材料之间的粘结层可能会受到过大的应力，最终导致粘结层短路，甚至引起电芯内部的损伤，从而影响电池的正常运行。

3、此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种电池包散热系统及实现方法，是非常有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述电池包采用液冷方式通常为底冷，底冷的方式会导致电芯顶端和底端温差过大，温差过大会增加电芯热热控的风险，降低散热效率，影响电池性能，以及导致电芯的热膨胀不均，引发电池的损坏或故障的缺陷，本发明提供一种电池包散热系统及实现方法，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种电池包散热系统，包括设有液冷管路的底冷板和设有液冷流道的若干侧冷板；

3、所述电池包包括若干电池模组；

4、各侧冷板与底冷板插接，且液冷流道与液冷管路在侧冷板与底冷板插接的接口处连通；

5、电池模组与底冷板及侧冷板贴合设置。

6、进一步地，侧冷板平行设置在底冷板上，相邻侧冷板与底冷板形成一个电池模组容纳区。

7、进一步地，底冷板上设有与电池模组相同数量的液冷管路；

8、液冷管路与电池模组底部贴合设置；

9、相邻液冷管路依次首尾连接形成串联的底冷回路；

10、底冷板上设有与底冷回路连通的进液口和出液口。

11、进一步地，底冷板上底冷回路与进液口之间设有进液汇流管路，底冷回路与出液口之间设有出液汇流管路；

12、底冷板上表面设有条状安装件；

13、侧冷板底部设有公接口组件，公接口组件包括公固定接口及公连通接口；

14、条状安装件上设有与公固定接口匹配的母固定接口，底冷板上设有贯穿进液汇流管路或出液汇流管路的母连通接口；

15、与侧冷板的同一公接口组件匹配的母固定接口和母连通接口形成一个母接口组件。

16、进一步地，进液口和出液口设置在底冷板的前侧；

17、底冷板的前端上表面还设有与进液汇流管路、出液汇流管路平行的第一条状安装件；

18、底冷板的后端内部设有中间汇流管路；

19、底冷板的后端上表面设有与中间汇流管路平行的第二条状安装件；

20、底冷板上还设有贯穿中间汇流管路与第二条状安装件的公连通接口匹配的母连通接口；

21、侧冷板底部的两端分别设有第一公接口组件和第二公接口组件；

22、侧冷板包括一个回液侧冷板和若干进液侧冷板；

23、各进液侧冷板通过第一公接口组件与对应母接口组件匹配固定，实现进液侧冷板前端到第一条状安装件的固定，以及液冷流道与进液汇流管路的连通；

24、各进液侧冷板通过第二公接口组件与对应母接口组件匹配固定，实现进液侧冷板后端到第二条状安装件的固定，以及液冷流道与中间汇流管路的连通；

25、回液侧冷板通过第一公接口组件与对应母接口组件匹配固定，实现回液侧冷板前端第一条状安装件的固定，以及液冷流道与出液回流管路的连通；

26、回液侧冷板通过第二公接口组件与对应母接口组件匹配固定，实现回液侧冷板后端到第二条状安装件的固定，以及液冷流道与中间汇流管路的连通；

27、进液口与进液汇流管路连通，各进液侧冷板的液冷流道通过进液汇流管路和中间汇流管路实现并联后，再通过中间汇流管路与回液侧冷板的液冷流道串联，出液汇流管路与出液口连通。

28、进一步地，侧冷板上设有若干横向液冷流道，侧冷板两端分别设有一条竖向液冷流道；

29、竖向液冷流道与各横向液冷流道连通，且公连通接口设置在竖向液冷流道的末端，公固定接口设置在公连通接口的外围。

30、进一步地，公连通接口的外围设置有密封槽，密封槽内设有o型圈，通过密封槽及o型圈实现与母连通接口的连通及密封；

31、电池模组的侧面通过导热双面胶与侧冷板固定；

32、底冷板上表面与液冷管路对应位置设置有翅片，并通过翅片与电池模组底面贴合；

33、各电池模组分别设置于一个电池模组容纳区内，并通过固定于最外侧的侧冷板处的扣卡进行固定。

34、进一步地，还包括循环泵；

35、循环泵设置在进液口与出液口外侧管路中，用于调节底冷板及侧冷板中的冷却液的流动速度。

36、第二方面，本发明提供一种基于上述第一方面的电池包散热系统实现方法，包括如下步骤：

37、s1.确定电池包中电池模组的数量，并根据电池模组的数量确定侧冷板的数量，以及在底冷板划分相应的液冷管路；

38、s2.在底冷板上设置进液口、出液口、两根条状安装件以及各汇流管路，并将侧冷板固定到条状安装件上，以及将侧冷板的液冷流道与汇流管路连通，形成电池模组容纳腔；

39、s3.在底冷板设置翅片，以及在电池模组与侧冷板之间设置导热双面胶，完成整体电池包散热系统的组装；

40、s4.冷却液自进液口进入，在底冷板的液冷管路串联到达出液口，同时经各侧冷板并联后也到达出液口，完成电池包散热系统的循环。

41、进一步地，步骤s1具体步骤如下：

42、s11.确定电池包中电池模组的数量为n，其中n为偶数；

43、s12.确定侧冷板的数量为n+1；

44、s13.在底冷板上划分n条液冷管路；

45、步骤s2具体步骤如下：

46、s21.底冷板的前侧设置进液口和出液口；

47、s22.在底冷板的前侧的内层设置进液汇流管路和出液回流管路，在底冷板的后侧的内层设置中间汇流管路；

48、s23.在底冷板的前侧设置第一条状安装件，在底冷板的后侧设置第二条状安装件；

49、s24.通过第一条状安装件及第二条状安装件将各侧冷板插接到底冷板上，同时实现液冷管道与进液汇流管路、出液回流管路及中间汇流管路的连通；

50、s25.各侧冷板及底冷板形成电池模组容纳腔；

51、步骤s3具体步骤如下：

52、s31.在底冷板液冷管路对应位置的上表面设置翅片；

53、s32.将电池模组放入电池模组容纳腔，并在电池模组与侧冷板之间设置导热双面胶；

54、s33.各电池模组放入完毕后，在整体电池包外侧放置扣卡；

55、步骤s4具体步骤如下：

56、s41.外部循环泵带动冷却液自进液口进入电池包散热系统；

57、s42.第一路冷却液自进液口、进液汇流管路、各液冷管路串联的底冷回路、出液汇流管路到达出液口；

58、s43.第二路冷却液自进液口、进液汇流管路、并联的进液侧冷板的液冷流道、中间汇流管路、回液侧冷板的液冷流道、出液汇流管路到达出液口。

59、本发明的有益效果在于：

60、本发明提供的电池包散热系统及实现方法，通过底冷加侧冷方式，确保电池包电芯的均匀散热，同时增加散热面积，提高电池包的散热效率，降低电池的工作温度，延长电池的使用寿命，增强电池包的安全性，避免因温度过高导致的电池包损坏；侧冷板与底冷板对插，简化了安装工艺，提高了电池包的空间利用率。

61、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

62、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。