一种液冷系统及电池包的制作方法

本发明涉及电池散热，尤其涉及一种液冷系统及电池包。

背景技术：

1、近年来，随着我国能源结构的转型以及可再生能源的快速发展，能源储存技术的需求日益增长。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，即在电池包底部设置液冷板，参见图1，通过液冷板11’内流体介质流动将电池10’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10’主要发热部位是极耳12’，而液冷板11’布置在电池10’的底部，电池10’热量只能通过底部液冷板11’间接散热，无法对极耳12’部位进行降温，导致电池10’顶部与底部的温差较大，而且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10’的温差管理，电池10’顶部温度可能高达55℃以上，难以维持在合适的工作温度，严重影响电池10’的使用寿命以及储能系统的安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种液冷系统及电池包，其设置于电池顶部的导热件穿过液冷水箱后浸没于第一冷却介质，利于电池顶部快速散热，第二液冷组件将电池底部的热量快速导出，换热效率较高，并且电池顶部、底部同时进行散热，有利于保证电池温度的一致性，电池的使用寿命延长，安全性能良好。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种液冷系统，用于对多个电池进行散热，该液冷系统包括：

4、第一液冷组件，包括液冷水箱和导热件，所述液冷水箱设置于多个所述电池的顶部，且所述液冷水箱内流通有第一冷却介质，所述导热件的一端与所述电池的极耳连接，所述导热件的另一端穿过所述液冷水箱的底部后浸没于所述第一冷却介质；

5、第二液冷组件，设置于多个所述电池的底部，所述第二液冷组件内流通有第二冷却介质；

6、于第一方向上，依次设置所述第二液冷组件、多个所述电池、所述导热件及所述液冷水箱。

7、可选地，所述导热件包括汇流部和导热部，所述汇流部将相邻两个所述电池的极耳连接，所述导热部的一端与所述汇流部连接，所述导热部的另一端穿过所述液冷水箱后浸没于所述第一冷却介质。

8、可选地，所述液冷水箱的底部设有避让槽，所述避让槽的槽底与所述电池的顶部之间形成安装空间，所述导热件的所述导热部位于所述安装空间内。

9、可选地，所述液冷水箱的底部设有通孔，所述导热件远离所述极耳的一端穿设于所述通孔，所述通孔的内壁与导热件之间填充有防水密封胶。

10、可选地，所述导热件设置有多个，多个所述导热件均匀间隔布置于所述液冷水箱的底部。

11、可选地，所述第一液冷组件还包括第一冷却机组、第一进水管和第一回水管，所述液冷水箱上设有第一进水口和第一出水口，所述第一进水管的两端分别连接所述第一进水口和所述第一冷却机组，所述第一回水管的两端分别连接所述第一出水口和所述第一冷却机组。

12、可选地，所述第一冷却机组内置有循环水泵，所述循环水泵驱动所述第一冷却介质在所述第一进水管、所述液冷水箱和所述第一回水管之间循环流动。

13、可选地，所述第二液冷组件包括第二冷却机组、第二进水管和第二回水管，所述液冷板上设有第二进水口、第二出水口和液冷板，所述第二进水管的两端分别连接所述第二进水口和所述第二冷却机组，所述第二回水管的两端分别连接所述第二出水口和所述第二冷却机组，所述第二冷却介质在所述第二冷却机组、所述第二进水管、所述液冷板和所述第二回水管之间循环流动。

14、可选地，多个所述电池沿所述液冷板的长度方向依次堆叠，多个所述电池的两端分别设有一个端板，所述端板用于固定多个所述电池。

15、另一方面，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液冷系统，所述液冷系统用于对所述电池的顶部、底部降温。

16、本发明的有益效果为：

17、本发明提供一种液冷系统，包括第一液冷组件和第二液冷组件，第一液冷组件包括液冷水箱和导热件，液冷水箱设置于多个电池的顶部，且液冷水箱内流通有第一冷却介质，导热件的一端与电池的极耳连接，导热件的另一端穿过液冷水箱的底部后浸没于第一冷却介质。通过导热件可以将极耳产生的热量传递至第一冷却介质，然后流动的第一冷却介质将导热件的热量快速带走，从而快速降低极耳的温度，对电池的顶部起到良好的冷却降温作用，散热效率较高。

18、第二液冷组件设置于多个电池底部，并与多个电池均固定连接，第二液冷组件内流通有第二冷却介质，通过第二冷却介质可以与电池的底部实现间壁式散热，从而带走电池底部的热量。由此，电池的顶部与底部之间的温差较小，能够对电池实现温度管理，有利于延长电池的使用寿命，并保证电池的安全性。

19、本发明还提供一种电池包，包括多个电池，以及上述液冷系统，通过该液冷系统的第一液冷组件可以对电池的顶部进行降温，通过第二液冷组件可以对电池的底部同时进行降温，避免了电池温度过高发生热失控，安全性较佳，同时电池顶部与底部之间的温差较小，均温性良好，电池的使用寿命较长。

技术特征：

1.一种液冷系统，用于对多个电池(100)进行散热，其特征在于，所述液冷系统包括：

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述导热件(220)包括汇流部(221)和导热部(222)，所述汇流部(221)将相邻两个所述电池(100)的极耳(110)连接，所述导热部(222)的一端与所述汇流部(221)连接，所述导热部(222)的另一端穿过所述液冷水箱(210)后浸没于所述第一冷却介质。

3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷水箱(210)的底部设有避让槽(211)，所述避让槽(211)的槽底与所述电池(100)的顶部之间形成安装空间，所述导热件(220)的所述导热部(222)位于所述安装空间内。

4.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述液冷水箱(210)的底部设有通孔，所述导热件(220)远离所述极耳(110)的一端穿设于所述通孔，所述通孔的内壁与导热件(220)之间填充有防水密封胶。

5.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述导热件(220)设置有多个，多个所述导热件(220)均匀间隔布置于所述液冷水箱(210)的底部。

6.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述第一液冷组件(200)还包括第一冷却机组(230)、第一进水管(240)和第一回水管(250)，所述液冷水箱(210)上设有第一进水口和第一出水口，所述第一进水管(240)的两端分别连接所述第一进水口和所述第一冷却机组(230)，所述第一回水管(250)的两端分别连接所述第一出水口和所述第一冷却机组(230)。

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述第一冷却机组(230)内置有循环水泵，所述循环水泵驱动所述第一冷却介质在所述第一进水管(240)、所述液冷水箱(210)和所述第一回水管(250)之间循环流动。

8.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述第二液冷组件(300)包括第二冷却机组、第二进水管、第二回水管和液冷板(310)，所述液冷板(310)上设有第二进水口(311)和第二出水口，所述第二进水管的两端分别连接所述第二进水口(311)和所述第二冷却机组，所述第二回水管的两端分别连接所述第二出水口和所述第二冷却机组，所述第二冷却介质在所述第二冷却机组、所述第二进水管、所述液冷板(310)和所述第二回水管之间循环流动。

9.根据权利要求8所述的液冷系统，其特征在于，多个所述电池(100)沿所述液冷板(310)的长度方向依次堆叠，多个所述电池(100)的两端分别设有一个端板(400)，所述端板(400)用于固定多个所述电池(100)。

10.一种电池包，其特征在于，包括多个电池(100)，以及权利要求1-9中任一项所述的液冷系统，所述液冷系统用于对所述电池(100)的顶部、底部降温。

技术总结本发明属于电池散热技术领域，具体公开了一种液冷系统，包括第一液冷组件和第二液冷组件。第一液冷组件设置于多个电池的顶部，其通过导热件能够将极耳产生的热量传递至液冷水箱内的第一冷却介质，然后第一冷却介质将热量快速带走，从而降低极耳的温度，对电池的顶部起到良好的冷却降温作用。第二液冷组件设置在多个电池的底部，其通过第二液冷组件内流通的第二冷却介质，可以与电池的底部实现间壁式散热，从而带走电池底部的热量。由此，电池的顶部与底部之间的温差较小，电池的均温性良好，有利于延长电池的使用寿命。本发明还提供一种电池包，包括上述液冷系统。技术研发人员：路中培,郝三存,张旺,李凤山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