浸没式液冷储能电池系统的制作方法

本发明涉及一种浸没式液冷储能电池，尤其涉及一种浸没式液冷储能电池系统。

背景技术：

1、随着储能电池系统的广泛应用，以及目前的储能电池系统需要不断地提高能量密度和功率密度来满足实际的使用需求，其安全性也越来越受到重视。

2、储能电池系统的功率密度提高会导致电芯的发热功耗更大，若不能及时有效地管控电芯温度，可能会引发电芯的热失控，而导致储能电池系统起火，甚至发生爆炸事故。

3、然而，现有储能电池系统的电池pack包大多数采用风冷散热或冷板式液冷散热的电池温控方式，而部分储能电池系统则采用将多个电池模组放置在同一箱体，并在箱体的内部充满冷却液的浸没式液冷的方式来实现电池的温控，但上述温控方式均无法使电池模组的电芯达到均温性的要求和解决电芯的热失控问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种浸没式液冷储能电池系统，能够为多个电池包提供单独的液冷循环回路，有利于电池包的电芯达到均温性要求并解决电池包压力过大的问题，进而有效地抑制电芯热失控的发生并确保储能电池系统的安全。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种浸没式液冷储能电池系统，其包括：容置架、多个电池包和制冷装置，所述容置架设置有多个容置位；多个所述电池包分别安装于对应的所述容置位中，每一所述电池包均包括箱体、多个电池模组和透气装置，所述箱体设置有贯穿其箱壁的进液接口和回液接口，多个所述电池模组间隔布置于所述箱体内，所述透气装置设置在所述箱体的箱壁上并用于平衡所述电池包内部和外部的气压；所述制冷装置设置有多个第一连接管和多个第二连接管，每一所述第一连接管和所述第二连接管分别对应与一所述电池包的所述进液接口和所述回液接口连通，所述制冷装置通过所述第一连接管向各所述电池包输送冷却液和通过所述第二连接管从各所述电池包回收冷却液，所述制冷装置用于分别控制流向各所述电池包的冷却液的温度。

3、可选地，所述电池包设置有与所述进液接口连通的进液导管和与所述回液接口连通的回液导管，所述进液导管和所述回液导管分别设置于所述箱体沿横向的两内侧，所述进液导管和所述回液导管靠近所述电池模组的一面沿纵向间隔设置有多个通孔。

4、可选地，多个所述电池模组沿纵向延伸并沿横向并排布置，相邻的两所述电池模组之间形成多个第一流道，所述箱体的内侧壁与所述电池模组之间形成多个第二流道，所述箱体的顶壁与所述电池模组之间形成有第三流道，所述第一流道的两侧分别与沿纵向排布的两所述第二流道连通，以使冷却液通过所述第一流道和所述第二流道流过每一所述电池模组的四外侧壁，所述第三流道与所述第一流道和所述第二流道连通，以使冷却液通过所述第三流道流过每一所述电池模组的上表面。

5、可选地，所述箱体设置有贯穿其箱壁的泄压口，所述透气装置包括透气阀，所述透气阀设置于所述泄压口，所述透气阀用于控制所述箱体内的气体单向排出所述箱体。

6、可选地，每一所述电池模组包括多个沿纵向排布的电芯和多个连接件，多个所述电池模组的多个所述电芯通过多个所述连接件串联，所述箱体的箱壁设置有正极连接器和负极连接器，所述正极连接器和所述负极连接器分别与串联的所述电池模组的两端电连接。

7、可选地，所述制冷装置包括多套冷却液循环模块和多个冷却液降温装置，每一所述冷却液循环模块包括加热器和电子水泵，所述加热器的两端分别与所述第一连接管和对应的所述冷却液降温装置的第一输出端连接，所述加热器用于将所述冷却液降温装置输出的冷却液加热至设定温度并通过所述第一连接管输出，所述电子水泵的两端分别与所述第二连接管和对应的所述冷却液降温装置的第一输入端连接，所述电子水泵用于通过所述第二连接管抽取所述电池包回流的冷却液。

8、可选地，每一所述电池包设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述电池模组的温度，所述制冷装置对应多个所述第二连接管设置有多个第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测经所述第二连接管回流的冷却液的温度，所述制冷装置用于根据所述第一温度传感器或所述第二温度传感器的检测信息调整流向对应的所述第一连接管的冷却液的温度。

9、可选地，所述制冷装置包括多套热交换模块和制冷剂循环模块，每一所述热交换模块包括热交换器和膨胀阀，所述热交换器与对应的所述第一连接管和所述第二连接管连接，所述制冷剂循环模块包括压缩机和冷凝器，所述压缩机的输入端与各所述热交换器的第二输出端连接，所述冷凝器的两端分别与所述压缩机的输出端和各所述膨胀阀的输入端连接，各所述膨胀阀的输出端分别与对应的所述热交换器的第二输入端连接，所述压缩机用于将各所述热交换器输出的制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂，所述冷凝器用于将气态制冷剂冷凝为液态制冷剂，各所述膨胀阀分别用于将流入的液态制冷剂节流为低温低压的两相态制冷剂，各所述热交换器用于供两相态制冷剂与冷却液进行换热，以吸收冷却液的热量。

10、本发明为多个电池包分别设置单独的液冷循环回路，多个电池包分别安装于容置架的容置位上，电池包的箱体内间隔布置有多个电池模组，箱体的箱壁设置有贯穿的进液接口和回液接口以及平衡电池包内部和外部的气压的透气装置，以有效地解决电池包压力过大的问题，确保储能电池系统的安全，每一电池包的进液接口和回液接口分别通过第一连接管和第二连接管与制冷装置连接，制冷装置通过第一连接管向各电池包输送冷却液和通过第二连接管从各电池包回收冷却液，并且分别控制流向各电池包的冷却液的温度，有利于电池包的电芯达到均温性要求，有效地抑制电芯热失控的发生。

技术特征：

1.一种浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，所述电池包设置有与所述进液接口连通的进液导管和与所述回液接口连通的回液导管，所述进液导管和所述回液导管分别设置于所述箱体沿横向的两内侧，所述进液导管和所述回液导管靠近所述电池模组的一面沿纵向间隔设置有多个通孔。

3.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，多个所述电池模组沿纵向延伸并沿横向并排布置，相邻的两所述电池模组之间形成多个第一流道，所述箱体的内侧壁与所述电池模组之间形成多个第二流道，所述箱体的顶壁与所述电池模组之间形成有第三流道，所述第一流道的两侧分别与沿纵向排布的两所述第二流道连通，以使冷却液通过所述第一流道和所述第二流道流过每一所述电池模组的四外侧壁，所述第三流道与所述第一流道和所述第二流道连通，以使冷却液通过所述第三流道流过每一所述电池模组的上表面。

4.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，所述箱体设置有贯穿其箱壁的泄压口，所述透气装置包括透气阀，所述透气阀设置于所述泄压口，所述透气阀用于控制所述箱体内的气体单向排出所述箱体。

5.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，每一所述电池模组包括多个沿纵向排布的电芯和多个连接件，多个所述电池模组的多个所述电芯通过多个所述连接件串联，所述箱体的箱壁设置有正极连接器和负极连接器，所述正极连接器和所述负极连接器分别与串联的所述电池模组的两端电连接。

6.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，所述制冷装置包括多套冷却液循环模块和多个冷却液降温装置，每一所述冷却液循环模块包括加热器和电子水泵，所述加热器的两端分别与所述第一连接管和对应的所述冷却液降温装置的第一输出端连接，所述加热器用于将所述冷却液降温装置输出的冷却液加热至设定温度并通过所述第一连接管输出，所述电子水泵的两端分别与所述第二连接管和对应的所述冷却液降温装置的第一输入端连接，所述电子水泵用于通过所述第二连接管抽取所述电池包回流的冷却液。

7.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，每一所述电池包设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述电池模组的温度，所述制冷装置对应多个所述第二连接管设置有多个第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测经所述第二连接管回流的冷却液的温度，所述制冷装置用于根据所述第一温度传感器或所述第二温度传感器的检测信息调整流向对应的所述第一连接管的冷却液的温度。

8.根据权利要求1所述的浸没式液冷储能电池系统，其特征在于，所述制冷装置包括多套热交换模块和制冷剂循环模块，每一所述热交换模块包括热交换器和膨胀阀，所述热交换器与对应的所述第一连接管和所述第二连接管连接，所述制冷剂循环模块包括压缩机和冷凝器，所述压缩机的输入端与各所述热交换器的第二输出端连接，所述冷凝器的两端分别与所述压缩机的输出端和各所述膨胀阀的输入端连接，各所述膨胀阀的输出端分别与对应的所述热交换器的第二输入端连接，所述压缩机用于将各所述热交换器输出的制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂，所述冷凝器用于将气态制冷剂冷凝为液态制冷剂，各所述膨胀阀分别用于将流入的液态制冷剂节流为低温低压的两相态制冷剂，各所述热交换器用于供两相态制冷剂与冷却液进行换热，以吸收冷却液的热量。

技术总结本发明公开了一种浸没式液冷储能电池系统，其包括：容置架、多个电池包和制冷装置，电池包安装于容置架，电池包均包括箱体、多个电池模组和透气装置，箱体设置有进液接口和回液接口，多个电池模组间隔布置于箱体内，透气装置用于平衡电池包内部和外部的气压；制冷装置设置有多个与进液接口和回液接口连通的第一连接管和第二连接管，制冷装置通过第一连接管向各电池包输送冷却液和通过第二连接管从各电池包回收冷却液，制冷装置用于分别控制冷却液的温度。本发明浸没式液冷储能电池系统能够为多个电池包提供单独的液冷循环回路，有利于电池包的电芯达到均温性要求并解决电池包气压过大的问题，进而有效地抑制电芯热失控的发生。技术研发人员：于玮,刘元明,陈铭宇,梁宇受保护的技术使用者：易事特集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1