一种具有冷却功能的汇流排组件、冷却系统及电池包的制作方法

本发明涉及电池散热，尤其涉及一种具有冷却功能的汇流排组件、冷却系统及电池包。

背景技术：

1、近年来，由于锂离子电池综合性能优越，具有能量密度高、充放电效率高、响应速度快等优点，成为目前发展最快的新型储能技术，也是电化学储能的主流路线。高安全性、低成本和长寿命作为锂电池储能系统的核心需求，与锂电池的温度有着密切关联，因此如何有效地控制锂电池使用过程中的均温性是当前亟需解决的关键问题。

2、电池包作为锂电池储能产品的最小集成单元，目前常用的温控技术主要是风冷及液冷，其中液冷以间接液冷方式为主，即在电池包顶部设置液冷板，通过液冷板内流体介质流动将电池顶部的热量间接带走。然而在此种技术方案中，通过间接液冷的方式换热效率不高，散热不及时。并且由于电池顶部主要发热部位是极耳，而液冷板的散热效率有限，且各电池之间可能存在温度的差异，极耳部位的散热效果不佳，且各电池的极耳部位之间存在温差，随着储能高倍率电池以及更多次数充放电的市场需求，难以实现电池的温度管理，位于中间位置的电池的极耳部位温度可能高达55℃以上，工作温度过高，严重影响电池的使用寿命以及储能系统的安全性。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种具有冷却功能的汇流排组件，其兼顾有散热和导电的功能，集成度高，能够将电池的极耳处聚集的热量快速散失，散热更加均衡，相邻电池的极耳之间的温差较小，以达到电极温度均匀的效果，保证每个电池实用寿命的大致相当，避免散热短板，同时还能够将相邻两个电池的极耳导电连通，起到导电的作用。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种具有冷却功能的汇流排组件，包括：

4、至少两个连接单元，每一所述连接单元包括壳体和相变介质，所述壳体的内部中空形成空腔，所述相变介质能够在所述空腔内流通，且所述相变介质与所述壳体之间绝缘；所述壳体导电连通两个相邻电池的极耳，所述相变介质用于将所述极耳的热量导出；

5、连接管路，所述连接管路用于连接相邻设置的所述连接单元的空腔，所述相变介质经由所述连接管路在相邻所述连接单元的空腔之间流通。

6、可选地，所述壳体包括导电部和散热部，所述导电部呈平板状，所述导电部的两端分别连接相邻两个所述电池的极耳；所述散热部固定于所述导电部上远离所述电池的端面，所述散热部凸出于所述导电部的该端面，并沿远离所述电池的第一方向延伸，所述散热部能够将所述极耳的热量导出；

7、于所述第一方向上，依次设置有所述导电部及所述散热部。

8、可选地，所述导电部、所述散热部设置有多个，且所述导电部与所述散热部一一对应，多个所述导电部之间通过导电连接片连接。

9、可选地，所述壳体的内壁上设有第一绝缘层，所述第一绝缘层位于靠近所述空腔的一侧，所述第一绝缘层能够绝缘所述相变介质和所述壳体。

10、可选地，所述连接管路内部形成流通腔，所述流通腔用于流通所述相变介质，所述连接管路的内壁上设有第二绝缘层，所述第二绝缘层位于靠近所述流通腔的一侧，所述第二绝缘层能够绝缘所述相变介质和所述连接管路；或

11、所述连接管路采用绝缘材料制成。

12、可选地，所述壳体的内壁上设有吸液芯，所述吸液芯位于靠近所述空腔的一侧，所述相变介质在常温下为液态，液态的相变介质能够吸附于所述吸液芯。

13、可选地，所述壳体沿第一方向形成依次连接的吸热段、绝热段和冷凝段，所述吸热段位于所述壳体靠近所述极耳的一端，所述冷凝段位于远离所述极耳的一端。

14、本发明的第二目的在于提供一种冷却系统，其能够将电池顶部的极耳处聚集的热量、以及电池底部聚集的热量快速散失，电池顶部、底部散热较为均衡，电池整体的均温性良好，有利于延长电池的使用寿命。

15、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

16、本发明提供一种冷却系统，包括：

17、液冷组件，所述液冷组件设置于电池的底部，并与所述电池的底部连接；以及上述任一方案中的具有冷却功能的汇流排组件，所述具有冷却功能的汇流排组件设置于所述电池的顶部，并与所述电池顶部设置的极耳连接。

18、可选地，所述液冷组件包括液冷板、冷却机组、进水管和回水管，所述液冷板内流通有冷却介质，多个所述电池固定在所述液冷板上，所述液冷板上设有进水口和出水口，所述进水管的两端分别连接进水口和所述冷却机组，所述回水管的两端分别连接所述出水口和所述冷却机组。

19、本发明的第三目的在于提供一种电池包，其内部各电池之间的温差较小，且每个电池的整体均温性良好，热管理能力优异，使用寿命较长。

20、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

21、本发明提供一种电池包，包括多个电池，以及上述任一方案中的冷却系统，所述冷却系统能够对多个所述电池的顶部、底部同时降温。

22、本发明的有益效果为：

23、本发明提供一种具有冷却功能的汇流排组件，包括至少两个连接单元和连接管路，连接单元包括壳体和相变介质，壳体的内部中空形成空腔，连接管路用于连接相邻设置的连接单元的空腔，相变介质能够经由连接管路在相邻连接单元在空腔内流通，相变介质与壳体之间绝缘。壳体与相邻电池的极耳导电连通，通过相变介质可以将极耳的热量导出。该具有冷却功能的汇流排组件兼顾有散热和导电的功能，集成度高，能够将电池的极耳处聚集的热量快速散失，散热均衡，相邻电池的极耳之间的温差较小，各个电池的极耳处温度均匀，保证每个电池实用寿命的大致相当，避免散热短板，同时还能够将相邻两个电池的极耳导电连通，起到导电的作用。

24、本发明提供一种冷却系统，包括液冷组件以及上述的具有冷却功能的汇流排组件，液冷组件设置于电池的底部，并与电池的底部连接。具有冷却功能的汇流排组件设置于电池的顶部，并与电池顶部设置的极耳连接。具有冷却功能的汇流排组件能够将电池顶部的极耳处聚集的热量快速散出，液冷组件能够将电池底部聚集的热量快速散失。通过该冷却系统的设置，使得电池顶部、底部散热较为均衡，电池整体的均温性良好，有利于延长电池的使用寿命。

25、本发明还提供一种电池包，包括多个电池，以及上述的冷却系统，冷却系统能够对多个电池的顶部、底部同时降温，其电池包内各电池之间的温差较小，且每个电池的整体均温性良好，热管理能力优异，使用寿命较长。

技术特征：

1.一种具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述壳体包括导电部(110)和散热部(120)，所述导电部(110)呈平板状，所述导电部(110)的两端分别连接相邻两个所述电池(10)的极耳(11)；所述散热部(120)固定于所述导电部(110)上远离所述电池(10)的端面，所述散热部(120)凸出于所述导电部(110)的该端面，并沿远离所述电池(10)的第一方向延伸，所述散热部(120)能够将所述极耳(11)的热量导出；

3.根据权利要求2所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述导电部(110)、所述散热部(120)设置有多个，且所述导电部(110)与所述散热部(120)一一对应，多个所述导电部(110)之间通过导电连接片(150)连接。

4.根据权利要求1所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述壳体的内壁上设有第一绝缘层，所述第一绝缘层位于靠近所述空腔的一侧，所述第一绝缘层能够绝缘所述相变介质(130)和所述壳体。

5.根据权利要求1所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述连接管路(200)内部形成流通腔，所述流通腔用于流通所述相变介质(130)，所述连接管路(200)的内壁上设有第二绝缘层，所述第二绝缘层位于靠近所述流通腔的一侧，所述第二绝缘层能够绝缘所述相变介质(130)和所述连接管路(200)；或

6.根据权利要求1所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述壳体的内壁上设有吸液芯(140)，所述吸液芯(140)位于靠近所述空腔的一侧，所述相变介质(130)在常温下为液态，液态的相变介质(131)能够吸附于所述吸液芯(140)。

7.根据权利要求1所述的具有冷却功能的汇流排组件，其特征在于，所述壳体沿第一方向形成依次连接的吸热段、绝热段和冷凝段，所述吸热段位于所述壳体靠近所述极耳(11)的一端，所述冷凝段位于远离所述极耳(11)的一端。

8.一种冷却系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于，所述液冷组件包括液冷板(300)、冷却机组、进水管和回水管，所述液冷板(300)内流通有冷却介质，多个所述电池(10)固定在所述液冷板(300)上，所述液冷板(300)上设有进水口(310)和出水口，所述进水管的两端分别连接进水口(310)和所述冷却机组，所述回水管的两端分别连接所述出水口和所述冷却机组。

10.一种电池包，其特征在于，包括多个电池(10)，以及权利要求8或9所述的冷却系统，所述冷却系统能够对多个所述电池(10)的顶部、底部同时降温。

技术总结本发明涉及电池散热技术领域，具体公开了一种具有冷却功能的汇流排组件，其连接管路连接相邻设置的连接单元的空腔，相变介质能够经由连接管路在相邻连接单元在空腔内流通，相变介质与壳体之间绝缘。壳体与相邻电池的极耳导电连通，通过相变介质可以将极耳的热量导出。该具有冷却功能的汇流排组件兼顾有散热和导电的功能，集成度高，能够将电池的极耳处聚集的热量快速、均匀散失，同时还能够将相邻两个电池的极耳导电连通。本发明还提供一种冷却系统，包括液冷组件以及上述具有冷却功能的汇流排组件，二者分别将电池底部、顶部的热量快速散出，电池整体的均温性良好。本发明还提供一种电池包，包括上述的冷却系统。技术研发人员：朱钰峰,路中培,戴忠和,张旺,毕元婷受保护的技术使用者：张家港协鑫超能云动科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1