一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构

本发明涉及电池浸没式氟化液冷却箱，尤其涉及一种用于锂离电池浸没式氟化液冷却的箱体结构。

背景技术：

1、随着动力电池比能量越来越高，电池组大倍率放电的情况下，电池组冷却需要的空气流速也越大，同时高温环境下空气冷却的效果也并不理想，锂电池须保持在25-40℃，当电池系统中的电池单体间出现温度不均衡时电池的电化学反应和自放电反应的速率也会出现不均衡，这种不均衡会导致电池单体间的循环寿命、容量和内阻出现差异，电池组内温差必须控制在5℃以内，以保证电池系统的一致性要求以，所以传统风冷采用的空气对流换热技术逐步开始不满足电动汽车的需求，电池浸没式冷却技术相较于传统热管理技术，在温控性能与温度一致性方面展现出显著优势。

2、这种创新的冷却技术相较于风冷、相变材料冷却以及热管冷却等传统方式，在电池充放电过程中能够有效降低温升。然而，现有的电池浸没式冷却技术虽有其优势，在箱体上开设单一的冷却液进出口造成了在冷却液循环过程中靠近冷却液进口的电池温度低，靠近冷却液出口的电池温度高，特别是电池间缝隙区域温度较高，电池包温度一致性较差的现象。

技术实现思路

1、本发明目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，包括：电池箱，其特征在于：所述电池箱顶端安装有上端盖，所述电池箱侧壁设置有氟化液进口和氟化液出口，所述氟化液进口上密封安装有进液管道，所述进液管道上安装有流量阀，所述进液管道末端快接有一级分型管，所述一级分型管末端快接有二级分型管，所述二级分型管末端快接有三级分型管，所述三级分型管末端快接有t型三通，所述t型三通两端分别安装有氟化液喷头。

2、作为上述技术方案的进一步描述：所述电池箱内部下端固接有电池支架，所述电池支架上分别固定放置有电池单元，所述具有两条支路的一级分型管对称分布在电池单元两侧，所述二级分型管、三级分型管、t型三通均对称分布电池单元两侧且不接触。

3、作为上述技术方案的进一步描述：所述氟化液喷头分别对准电池单元间的间隙，且不伸入电池单元之间的缝隙，所述氟化液喷头水平位置位于电池单元中部。

4、作为上述技术方案的进一步描述：所述电池支架上部放置有个电池单元，所述电池单元分成两排，每排9个，两排的间距为10mm，所述电池单元间的间隙均为4mm。

5、作为上述技术方案的进一步描述：所述电池支架上安装有温度传感器，所述温度传感器分别与电池单元底部贴合。

6、作为上述技术方案的进一步描述：所述氟化液进口和氟化液出口在同一高度且位于电池单元上半部的水平位置上。

7、作为上述技术方案的进一步描述：所述电池单元顶部与上端盖不接触，一级分型管固定在电池箱两侧内壁。

8、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

9、1、本发明通过在进液管道结构设计上进行了创新，设计可快拆的多级分型管，根据实际工作需求可进行多级分型管的快拆快装，可满足不同电池包的使用需求，本发明使用一级分型管、二级分型管、三级分型管，在对准电池单元缝隙处安装氟化液喷头，将氟化液均匀等量喷至温度较高的缝隙处，使得导热系数较高的氟化液直接接触电池以带走热量，相较于风冷极大降低了电池缝隙之间的温度，同时通过设计多级分型管，将氟化液等量运输到电池模块的各个部位，通过电池包两侧对称分布的氟化液喷头喷出时，氟化液会形成对冲现象使得扩散到附近的电池单元表面，使得每个电池单元都跟氟化液进行充分的对流换热，解决电池包内各个电池单元和电池缝隙温差较大的问题，提高了电池包整体的温度一致性，同时使的电池包的冷却效果显著提高。

10、2、本发明通过采用了一种新型设计，通过在电池箱下部安置电池支架，所有的电池单元放置在支架并将电池单元的底部与电池箱底部隔开，这样的布局使得电池单元底部也能够完全浸没在氟化液中，这种设计有助于电池单元所有面都与氟化液进行充分热交换，控制动力电池放电过程中的温升和温度一致性，电池支架上凹槽内安装有温度传感器，各个电池单元放置支架上时底部分别与每个温度传感器完好贴合，实时监测每个电池的温度变化，与进液管道上的流量阀形成一个反馈，通过调节流量阀，从而找到氟化液的最佳循环流量来对电池单元进行冷却，提高氟化液的散热效率，降低的整个循环的泵送功率。

11、3、本发明通过将多级分型管道对称分布在电池模组两侧，整个电池模组上方无遮挡，打开电池箱上端盖即可抽取出任意电池模组中的电池单元，极大方便了在日常维护中电池单元的替换和放取。

技术特征：

1.一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，包括：电池箱(1)，其特征在于：所述电池箱(1)顶端安装有上端盖(103)，所述电池箱(1)侧壁设置有氟化液进口(101)和氟化液出口(102)，所述氟化液进口(101)上密封安装有进液管道(2)，所述进液管道(2)上安装有流量阀(206)，所述进液管道(2)末端快接有一级分型管(201)，所述一级分型管(201)末端快接有二级分型管(202)，所述二级分型管(202)末端快接有三级分型管(203)，所述三级分型管(203)末端快接有t型三通(204)，所述t型三通(204)两端分别安装有氟化液喷头(205)。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，其特征在于：所述电池箱(1)内部下端固接有电池支架(3)，所述电池支架(3)上分别固定放置有电池单元(302)，所述具有两条支路的一级分型管(201)对称分布在电池单元(302)两侧，所述二级分型管(202)、三级分型管(203)、t型三通(204)均对称分布电池单元(302)两侧且不接触。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，其特征在于：所述氟化液喷头(205)分别对准电池单元(302)间的间隙，且不伸入电池单元(302)之间的缝隙，所述氟化液喷头(205)水平位置位于电池单元(302)中部。

4.根据权利要求2所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，其特征在于：所述电池支架(3)上部放置有18个电池单元(302)，所述电池单元(302)分成两排，每排9个，两排的间距为10mm，所述电池单元(302)间的间隙均为4mm。

5.根据权利要求2所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，其特征在于：所述电池支架(3)上安装有温度传感器(301)，所述温度传感器(301)分别与电池单元(302)底部贴合。

6.根据权利要求2所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷的箱体结构，其特征在于：所述氟化液进口(101)和氟化液出口(102)在同一高度且位于电池单元(302)上半部的水平位置上。

7.根据权利要求4所述的一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，其特征在于：所述电池单元(302)顶部与上端盖(103)不接触，一级分型管(201)固定在电池箱(1)两侧内壁。

技术总结本发明公开了一种用于锂电池浸没式氟化液冷却的箱体结构，包括：电池箱，电池箱侧壁上开设有氟化液进液口和氟化液出液口，所述电池箱顶部通过盖板密封，电池箱内部下端固接电池支架，电池模组并排放置电池支架上，所述氟化液进液口上安装有进液管道，所述进液管上快接有多级分型管，多级分型管道上安装有氟化液喷头，所述氟化液喷头分别置于电池模组间缝隙处，所述电池支架上安装有多个温度传感器，所述温度传感器分别与电池单元底部贴合。该装置在调节冷却液进口流量恒定的前提下，通过快接多个多级分型管，控制各个冷却液喷头在电池模组缝隙处流量一致，从而设计出一种用于锂电池浸没式氟化液冷的箱体结构，显著提升了电池模组的温度均匀性。技术研发人员：朱晨琳,郭金宝,钱丽娟,王赢莹,毛蕊,张嘉琳,蒋志韬受保护的技术使用者：中国计量大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2