一种液冷电池箱及电池包的制作方法

本技术涉及电池冷却，尤其涉及一种液冷电池箱及电池包。

背景技术：

1、锂电池储能系统要求能够高可靠性和长寿命运行，对电池工作环境要求非常苛刻，锂电池运行性能很大程度上取决于电池的温度和电池之间的温差，风冷是很成熟的温度控制方法，但是对温差控制能力不足，部分工况下电池间温差非常大 (>15k），严重影响电池性能，相较于风冷，液冷应用越来越广泛，液冷具有更低的系统温差控制能力(<5k)。

2、储能系统目前多采用280方壳电池单体，该款电池具有诸多优点，但是电池尺寸太高 (高度>210mm)，现有液冷方案基本都是在电池底部放置液冷板进行冷却，对于0.5p的充放倍率，由于温感一般布置在电池单体顶部的汇流排上面，液冷板在电池底部，冷却液温度较低(20℃左右)，工作中电池顶部温度较高(超过30℃)；对于0.5p满充满放的工况，单颗电池顶部和底部的温差很大（>11k），对于1p的满充满放的工况，单颗电池顶部和底部的温差甚至>15k），电池间温差大影响电池的性能和寿命，电池单体内部温差大同样严重影响电池性能和寿命，行业里面目前缺乏有效的解决方案，采用浸没式方案成本太高，密封和腐蚀都无法根本解决。

3、申请公布号为cn115458851a的中国发明专利中提供了一种电池液冷结构、液冷系统及其控制方法、新能源汽车，所述液冷结构包括散热管路、控制管路以及温度传感器；多个散热管路分别贴合设置于电池模组的侧面上，并对电池模组的电池包进行散热；各个散热管路与控制管路连通，控制管路与各个散热管路的连通支路上设有开关阀；多个温度传感器分别设置于电池模组的各个位置上，从而能够实时监测电池模组局部位置和各个位置电池包局部区域的温度；各个开关阀能够根据其对应的温度传感器的检测结果来实现打开、关闭以及开度控制；本发明提供的方案，能够根据电池模组各个位置上的温度传感器的检测结果来控制其对应的散热管路进行冷却，从而实现精确控温。

4、但该发明专利采用上下方向上布置的多个u形散热管路，上下不同层的散热管路通过端部的连通支路和集流管连接，使得上下方向的散热管路形成并联的方式，需要在每个u形散热管路的首尾均通过连通支路和集流管与冷却液入口和冷却液出口相连，这种结构复杂，占用空间导致电池能量密度低，且入水管、出水管与连通支路和集流管的连接处焊点较多，焊接质量要求较高，使用过程中振动冲击等容易发生撕裂损坏，导致冷却液泄漏可能致使电池损坏。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种液冷电池箱，用于解决现有的液冷电池箱由于上下不同层的多个u形散热管路通过连通支路和集流管形成并联的方式，使得连接处焊点多，结构复杂，占用空间大，使用过程中振动冲击等容易发生撕裂损坏的问题。

2、本实用新型的液冷电池箱采用如下技术方案：一种液冷电池箱，包括用于容纳电池的电池箱体，电池箱体内设置有沿高度方向的至少两层散热管路，散热管路成s形连续回折或者u形回折，散热管路用于与电池侧面贴合，散热管路的回折内部具有放置电池的容纳空间，散热管路的流体入口和流体出口位于相远离的两层散热管路上，相邻两层散热管路串联使得流体流经每层散热管路形成一个流体回路。

3、本实用新型的液冷电池箱为一种新型的液冷电池箱，本实用新型的液冷电池箱在使用时，冷却液通过散热管路对电池侧面进行冷却，电池在高度方向上至少有两层散热管路，相邻两层散热管路串联使得散热管路形成一个流体回路，这样省去了现有技术中每层用于连接进出水口的连通支路和集流管，使得结构简单，制作难度小，占用空间小，电池能量密度高，仅需要在流体入口与流体出口处与外部管路进行连接，连接处焊点少因此不易在振动冲击时发生撕裂损坏，提高了液冷电池箱的使用寿命。

4、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为u形回折，相邻两层u形回折的开口端的其中一端串联。u形结构简单，制作方便，流体回路路径短，散热效果更好。

5、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为s形连续回折，相邻两层s形连续回折的首尾端的其中一端串联。s形连续回折确保电池内部的多个侧面均被同步冷却，提高散热效果。

6、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为u形回折，相邻两层在u形回折的开口端的其中一端串联，流体入口和流体出口位于相远离的两层u形回折的开口端的不同侧。多层的设置使得电池侧面冷却区域更大，温差更小，提高散热效果。

7、进一步地，所述散热管路为沿上下方向延伸的扁管，扁管上黏贴有导热垫。扁管的设置增大与电池接触面积，散热效果更好，导热垫置于电池和扁管之间传热效果好，提高对电池的冷却效率。

8、进一步地，相邻两层所述扁管之间通过扁状集流管串联。扁状集流管结构与扁管适配，安装方便，且可以置于相邻两电池侧面的间隙中，节省空间。

9、进一步地，所述扁管为口琴管。口琴管内部为多层结构，冷却时增大接触面积，对电池的散热效果更好，因没有承重要求，用料少，口琴管为挤出型材，材料成本和加工成本都较低。

10、进一步地，所述流体入口和流体出口分别连接有用于穿出电池箱体的接头，接头与电池箱体可拆密封连接。流体入口和流体出口分别连接有接头，接头穿出电池箱体节省电池箱体内的空间，使得电池箱内结构紧凑，提高电池能量密度，接头与电池箱体的箱壁可拆密封连接，确保接头和电池箱体连接处的密封性，接头方便与外部管路进行连接，使用方便。

11、进一步地，所述接头包括片状的水嘴以及连接于水嘴上的快接接头，水嘴密封焊接于散热管路的端部，快接接头穿过电池箱体的箱壁，电池箱体的箱壁外侧旋拧有用于将箱壁压紧在水嘴上的锁紧螺母组件。片状的水嘴一端方便与散热管路密封焊接确保散热管路的良好密封性，锁紧螺母组件结构简单，成本低，便于将电池箱体的箱壁与水嘴压紧，保证连接处密封性，使用方便。

12、本实用新型的目的在于提供一种电池包，用于解决现有的液冷电池箱由于上下不同层的多个u形散热管路通过连通支路和集流管形成并联的方式，使得连接处焊点多，结构复杂，占用空间大，使用过程中振动冲击等容易发生撕裂损坏的问题。

13、本实用新型的电池包采用如下技术方案：一种电池包，包括电池和电池箱，电池箱包括用于容纳电池的电池箱体，电池箱体内设置有沿高度方向的至少两层散热管路，散热管路成s形连续回折或者u形回折，散热管路用于与电池侧面贴合，散热管路的回折内部具有放置电池的容纳空间，散热管路的流体入口和流体出口位于相远离的两层散热管路上，相邻两层散热管路串联使得流体流经每层散热管路形成一个流体回路。

14、本实用新型的电池包为一种新型的电池包，本实用新型的电池包在使用时，冷却液通过散热管路对电池侧面进行冷却，电池在高度方向上至少有两层散热管路，这种相邻两层散热管路串联使得散热管路形成一个流体回路，这样省去了现有技术中每层用于连接进出水口的连通支路和集流管，使得结构简单，制作难度小，占用空间小，电池能量密度高，仅需要在流体入口与流体出口处与外部管路进行连接，连接处焊点少因此不易在振动冲击时发生撕裂损坏，提高了液冷电池箱的使用寿命。

15、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为u形回折，相邻两层u形回折的开口端的其中一端串联。u形结构简单，制作方便，流体回路路径短，散热效果更好。

16、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为s形连续回折，相邻两层s形连续回折的首尾端的其中一端串联。s形连续回折确保电池内部的多个侧面均被同步冷却，提高散热效果。

17、进一步地，所述散热管路为两层以上，每层为u形回折，相邻两层在u形回折的开口端的其中一端串联，流体入口和流体出口位于相远离的两层u形回折的开口端的不同侧。多层的设置使得电池侧面冷却区域更大，温差更小，提高散热效果。

18、进一步地，所述散热管路为沿上下方向延伸的扁管，扁管上黏贴有导热垫。扁管的设置增大与电池接触面积，散热效果更好，导热垫置于电池和扁管之间传热效果好，提高对电池的冷却效率。

19、进一步地，相邻两层所述扁管之间通过扁状集流管串联。扁状集流管结构与扁管适配，安装方便，且可以置于相邻两电池侧面的间隙中，节省空间。

20、进一步地，所述扁管为口琴管。口琴管内部为多层结构，冷却时增大接触面积，对电池的散热效果更好，因没有承重要求，用料少，口琴管为挤出型材，材料成本和加工成本都较低。

21、进一步地，所述流体入口和流体出口分别连接有用于穿出电池箱体的接头，接头与电池箱体可拆密封连接。流体入口和流体出口分别连接有接头，接头穿出电池箱体节省电池箱体内的空间，使得电池箱内结构紧凑，提高电池能量密度，接头与电池箱体的箱壁可拆密封连接，确保接头和电池箱体连接处的密封性，接头方便与外部管路进行连接，使用方便。

22、进一步地，所述接头包括片状的水嘴以及连接于水嘴上的快接接头，水嘴密封焊接于散热管路的端部，快接接头穿过电池箱体的箱壁，电池箱体的箱壁外侧旋拧有用于将箱壁压紧在水嘴上的锁紧螺母组件。片状的水嘴一端方便与散热管路密封焊接确保散热管路的良好密封性，锁紧螺母组件结构简单，成本低，便于将电池箱体的箱壁与水嘴压紧，保证连接处密封性，使用方便。